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扫地机器人市场研究报告
2017年扫地机器人市场研究报告
2017年8月
图表目录
前言
扫地机器人产品层出不穷。
Roomba是iRobot公司于2002年全球首家研发而出的吸尘机器人,用于自动清扫和清除家庭中的各类垃圾、灰尘,是一款搭载了全球高级人工智能系统iAdapt技术的全自动化吸尘机器人。
iRobot具备零距离沿边清扫、软性障碍物识别、污垢感应清扫、自动调节高度、智能缓冲防碰撞、红外线自动回冲等功能,并搭载iAdapt智能专利技术。
此外,Proscenic、Neato等品牌的扫地机器人也取得了较高的市场认可度。
扫地机器人的寻路系统采用的技术包括红外探测、超声波探测、激光技术、视觉技术等。
扫地机器人的核心技术涉及清洁系统、虚拟墙/灯塔、iAdapt人工智能系统、寻路导航技术等。
根据寻路系统的不同可以将扫地机器人分为两类,一类以iRobotRoomba系列产品为代表机型,该类扫地机器人使用的是随机碰撞式寻路系统,程序算法的优劣程度是其能否获得最大化清洁覆盖率的决定性因素,而另一类产品则以NeatoXV-11为代表机型的路径规划式寻路系统。
“专业而又实用”是iRobot开发机器人的唯一标准。
iRobot公司于1990年由美国麻省理工学院教授创立,为全球知名MIT计算机科学与人工智能实验室技术转移及投资成立的机器人产品与技术专业研发公司。
iRobot发明各型军用、警用、救难、侦测机器人,轻巧实用,被军方、警方、救难单位用于各种不同场合。
iRobot研发团队位于波斯顿和加利福尼亚,在全球拥有超过700项专利。
作为前沿科技的领导品牌,iRobot在导航、移动性、操纵和人工智能领域将最新技术与家庭生活需求相连接,从而更好地将科技服务于生活。
iRobot公司主营业务稳步发展。
公司2015年主营业务收入6.168亿美元,较2014年同期上涨10.76%。
公司主营包括家用机器人、政府和工业机器人以及其他收入。
近两年家用机器人的比例一直保持在90%以上,2015年家用机器人收入5.596亿美元,占主营收入的90.73%。
国内扫地机器人发展前景良好。
国内扫地机器人知名品牌科沃斯成立于2006,占据了国内50%以上的扫地机器人市场份额;科沃斯预测,扫地机器人在美国家庭的渗透率为16%,而中国仅有4%~5%,与美国等成熟市场仍有较大的差距,因此未来扫地机器人还有很大的发展空间。
近年来,服务机器人快速发展,并正在酝酿一股可以彻底改善我们生活环境的力量;服务机器人产品层出不穷,性能也不断优化;我们相信,终有一天,服务机器人会像电脑、手机一样走进千家万户,为21世纪的生活带来颠覆性的变革。
从今天起,我们将陆续为大家介绍目前市场上已有的服务机器人产品,它们有的已经进入公众视野,有的还处于实验室阶段,但它们都是人类智慧的结晶、使未来更美好的希望。
本文主要包括以下内容:
1)扫地机器人产品层出不穷。
Roomba是iRobot公司于2002年全球首家研发而出的吸尘机器人,用于自动清扫和清除家庭中的各类垃圾、灰尘,是一款搭载了全球高级人工智能系统iAdapt技术的全自动化吸尘机器人。
iRobot具备零距离沿边清扫、软性障碍物识别、污垢感应清扫、自动调节高度、智能缓冲防碰撞、红外线自动回冲等功能,并搭载iAdapt智能专利技术。
此外,Proscenic、Neato等品牌的扫地机器人也取得了较高的市场认可度。
2)扫地机器人的寻路系统采用的技术包括红外探测、超声波探测、激光技术、视觉技术等。
扫地机器人的核心技术涉及清洁系统、虚拟墙/灯塔、iAdapt人工智能系统、寻路导航技术等。
根据寻路系统的不同可以将扫地机器人分为两类,一类以iRobotRoomba系列产品为代表机型,该类扫地机器人使用的是随机碰撞式寻路系统,程序算法的优劣程度是其能否获得最大化清洁覆盖率的决定性因素,而另一类产品则以NeatoXV-11为代表机型的路径规划式寻路系统。
随机碰撞式寻路系统的核心算法是在没有定位参照物的情况下,采用仿生昆虫的碰撞模式,进行反复的清扫工作并力求尽可能多的达到100%覆盖率,目前随机碰撞式寻路系统主要分为红外探测和超声波探测两类。
相比随机碰撞寻路系统的程序算法,路径规划类产品的技术门槛更高,特别是对定位系统的硬件检测精度有着较为严格的要求。
采用路径规划式寻路系统的扫地机器人都有一个共同特征,即并非采用类似布朗运动的随机行进路线进行清扫工作,而是采用规则式直线路径完整覆盖整个清扫区域,所以相比随机碰撞寻路引擎,路径规划寻路引擎效率更高且拥有更可靠的清洁覆盖率,这也注定了扫地机器人未来的发展趋势会向着更加“类人化”的路径规划式机型发展。
3)“专业而又实用”是iRobot开发机器人的唯一标准。
iRobot公司于1990年由美国麻省理工学院教授创立,为全球知名MIT计算机科学与人工智能实验室技术转移及投资成立的机器人产品与技术专业研发公司。
iRobot发明各型军用、警用、救难、侦测机器人,轻巧实用,被军方、警方、救难单位用于各种不同场合。
iRobot研发团队位于波斯顿和加利福尼亚,在全球拥有超过700项专利。
作为前沿科技的领导品牌,iRobot在导航、移动性、操纵和人工智能领域将最新技术与家庭生活需求相连接,从而更好地将科技服务于生活。
4)iRobot公司主营业务稳步发展。
公司2015年主营业务收入6.168亿美元,较2014年同期上涨10.76%。
公司主营包括家用机器人、政府和工业机器人以及其他收入。
近两年家用机器人的比例一直保持在90%以上,2015年家用机器人收入5.596亿美元,占主营收入的90.73%。
5)国内扫地机器人发展前景良好。
国内扫地机器人知名品牌科沃斯机器人有限公司(以下简称科沃斯)成立于2006,占据了国内50%以上的扫地机器人市场份额;科沃斯预测,扫地机器人在美国家庭的渗透率为16%,而中国仅有4%~5%,与美国等成熟市场仍有较大的差距,因此未来扫地机器人还有很大的发展空间。
1、扫地机器人产品介绍
1.1、扫地机器人产品类别
ØiRobot扫地机器人
1991年,iRobot公司推出开山之作——太空探测机器人Genghis。
这是经济型实用机器人的突破性标志。
1996年,iRobot推出Fetch,是一款用于探测及排除危险物品的机器人。
1997年,iRobot与著名的专业清洁公司SCJohnsonWax(庄臣)开展项目合作,联合开发了一款大型清洁车,可一次性完成扫地、打蜡、抛光任务。
在这些项目的经验上,iRobot瞄准了广阔的家庭市场,将清洁需求和机器人结合起来,来自太空探测机器人的智能导航系统、来自排雷机器人的强大覆盖算法及专业清洁车的清扫技术强强联合,历经5年研发,诞生了扫地机器人Roomba。
当然,除了扫地机器人,Roomba,iRobot还研发生产了擦地机器人Braava和洗地机器人Scooba,后两者的知名度和销售额都远低于扫地机器人Roomba。
Roomba是iRobot公司于2002年全球首家研发而出的吸尘机器人。
用于自动清扫和清除家庭中的各类垃圾、灰尘,是一款搭载了全球高级人工智能系统iAdapt技术的全自动化吸尘机器人。
目前,Roomba在全球市场销售的产品型号主要有600、700、800三个系列产品,公司于2015年推出了Roomba980。
图表1:
iRobot扫地机器人主要型号
Ø其他品牌扫地机器人
Proscenic扫地机器人是由台湾智能化工业协会创办,依托于台湾工研院的技术背景,从1996年陆续投入智能扫地机行业的研发与生产,1998年推出台湾第一款智能扫地机器人。
2002年进入欧洲市场并获得当年CES创新实用设计大奖。
2004年推出第三代智能家用扫地机,荣获台湾精品奖。
2007年进入该产业的核心消费国市场并一举突破45万台的年度销售量。
2012年推出第五代机型,以其睿智,沉稳,时尚的外观造型获得日本工业设计大奖,并在当年10月份与国内憬源丰科技签下合作协议进入中国大陆市场。
图表2:
Proscenic扫地机器人主要型号
Neato机器人有限公司(NeatoRobotics)是创立于美国加州硅谷的一家专业机器人研发和制造公司。
致力于开发像人类一样智能的机器人来处理繁琐的家务。
Neato机器人特有的“D”型外观,能够沿墙角直线清扫,易于打扫墙角。
目前Neato机器人有BV、BV-D、XV三个系列。
图表3:
Neato扫地机器人主要型号
1.2产品性能
图表4:
Roomba主要功能
图表5:
Roomba主要产品性能
ØRoomba产品性能
零距离沿边清扫。
遇到墙边Roomba会执行沿边清扫,完全0距离扫净细小灰尘。
遇到家具脚部,Roomba会执行360°绕圈清扫。
软性障碍物识别。
遇到软性障碍物窗帘床裙等,Roomba能智能识别并钻进去清扫。
污垢感应清扫。
内置污垢感应器,通过声学感应可检测垃圾多少,对垃圾多的区域进行螺旋式重点清扫。
第II代污垢探测系统额外采用了光学感应器。
而最新的iRobot980还添加了视觉导航技术。
自动调节高度。
Roomba能适应木地板、瓷砖、地毯等不同材质的地面环境,并根据地面环境调节主刷高度,确保紧贴地面以及清洁效果。
防跌落、防缠绕。
遇到楼梯等落差,悬崖感应器能迅速感应使Roomba做出规避防止跌落;遇到电缆或流苏等物体,胶刷和毛刷会反向旋转以摆脱缠绕。
卓越攀爬能力。
可攀爬角度达90°直角,在家中可轻松越过地毯、门口分隔线,清扫更方便。
智能缓冲防碰撞。
接近家具时,会放慢速度靠近,不会损坏家具和撞伤自己。
红外线自动回充。
清扫完毕或电量较低时,Roomba会被红外线引导自动返回充电座并开始充电。
所有Roomba均搭载iAdapt智能专利技术。
能够适应真实生活中复杂的家居环境,每秒算法达到60多次,能根据地面环境从40多种反应动作中选择并执行最合适的方法,确保每一处地面得到3遍以上的清扫。
Ø其他
Proscenic采用超声波灰尘侦测仪,通过吸入垃圾量的多少产生回声来判别地面的干净程度,在灰尘重灾区,机器会自动进入螺旋清洁模式,直到该区域被清洁。
内置仿生超声波探测传感器,在运行过程中像鲸鱼、蝙蝠一样发出超声波探测运行轨迹,可有效避免与家居物品发生碰撞,是航空工业技术在家用清洁领域的技术应用。
Proscenic价格人民币1000-3000不等。
图表6:
Proscenic主要产品性能
Neato记得家里每件家具的摆放位置,搭载Linux操作系统,并可终身免费升级软件;配备Cortex-M4架构ARM处理器及超大板载内存,拥有每秒125万条指令的强大计算能力;拥有RPS激光测距系统,该系统不仅为Google无人驾驶汽车保驾护航,它同样也是Neato的“眼睛”,通过对房间的激光扫描,生成房间内部3D全景数字地图,并能不断根据家具位置变化来对地图做出更新;拥有uMemory坐标记忆算法,在清扫过程中,自动将周围物品的坐标数据储存在内存芯片中;采用45w高效无刷电机,以及αCyclon旋风吸尘系统特有的“D”型外观,沿墙角直线清扫,易于打扫墙角;配合超长240mm防缠绕、一体成型的滚刷,距离墙体仅42mm,可清扫墙角、床底、沙发底的灰尘;独有的BUMPER缓冲器,防止与家具发生碰撞。
Neato扫地机器人国内价格3000-7000人民币不等。
1.3产品技术介绍
Ø清洁系统
三段式(AeroVacSeruesⅠ)清洁系统。
垃圾盒一体化设计,能装载更多灰尘垃圾。
高速马达紧靠主刷,吸尘口与主刷完美结合,强劲气流将灰尘垃圾拽进来,减少毛发缠绕。
超大弧形滤网对马达形成了有效保护,可将头发、毛发所携带的微米级细尘彻底阻挡,避免浮尘逸出形成二次污染。
三段式(AeroVacSeruesⅡ)清洁系统。
采用双气流设计,其产生的真空吸力直接将主刷卷起的垃圾强力吸入垃圾盒。
马达被很好地隔离密封,2个HEPA滤网阻隔0.3微米的细尘进入,
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