家中的那道檻,終於絆不住掃地機器人了

某種程度上,掃地機器人是一種“邊界感”很足的智能設備。

在客廳、臥室和書房中,它會精心計算好清潔路線,一絲不苟地完成清潔任務,但面對廚房、洗手間或陽臺時,它大概率會選擇視而不見。

原因在於,對於掃地機器人來說,上述區域通常會有一道難以逾越的屏障——它可能是廚房推拉門的滑軌,也可能是衛生間的門檻。

要知道,這些在中國家庭中並不罕見。據統計,國內約有40%家庭的陽臺或衛生間的滑軌及高度超過2cm。

與之對應的,是傳統掃地機器人的越障高度都不超過2cm。

在這樣的背景下,用戶早已習慣把掃地機擡過障礙放入需要清潔的區域,或是乾脆自己動手代替掃地機器人完成清潔。

事畢,休息時點開社交媒體,看着人們對於“掃地機是否算雞肋發明”的討論,心中頓感五味雜陳,不免想到:市面上就沒有真正能解放雙手的掃地機器人嗎?

20多年的頑疾,要怎麼解決?

實際上,回顧下掃地機器人的發展歷程,就會發現“越障困難”算是這個品類自誕生之日就難以攻克的問題。

現代第一臺家用掃地機器人誕生於2002年前後,雖然當時行業中的相關產品還遠不足以加上“智能”的前綴,但在外觀設計方面,扁平低矮的機身、圓形的外殼,與今時今日的掃地機器人別無二致。

第一代三葉蟲掃地機器人

可能很多人都會好奇一個問題:這種老掉牙設計,憑什麼能延續到今天?

因爲很大程度上,這種方案的確算是最優解。

低矮扁平的機身能讓掃地機器人輕鬆進入牀底和沙發底,圓形的外殼能儘量減少掃地機與傢俱之間的摩擦,同時也便於機器360°感應周圍的情況。

但此般設計也爲行業後續埋下了太多的雷——無法覆蓋牆角、容易被雜物限制活動,還有就是從原理上限制了掃地機的越障能力。

在掃地機器人尚未進入中國市場時,這些問題從未得到過真正解決,消費者關於邊角清潔的訴求始終沒有被滿足。

直到2023年4月,追覓通過X20系列掃地機發布了全球首創的“仿生機械臂”技術,在經過牆角、桌腿、牀/櫃等邊角區域時,機器人會模仿人手,將拖布從機身底部伸出進行擦拭清潔,解決邊角拖地清潔效果不佳的問題。

這在當時對於行業來說,幾乎是一次“斷代式”的跨越。在此之前,業內同類產品在拖地狀態下,沿邊距離基本在1cm左右,而追覓X20系列是業內首個貼邊距離達到毫米級別的產品,並且直接將這個數字縮小到“小於2mm”。

事後來看,追覓的這項創新技術,不偏不倚地瞄到了消費者的痛點問題。

在當年的“618大促期間”,追覓X20 系列獲得天貓618全週期高端掃地機(5000元+價位段)銷量和銷售額的雙料冠軍。

來自市場的認可,給研發人員服下一劑定心丸,圍繞“仿生機械臂”的研發自此進入快車道。在追覓X20 系列發佈的10個月內,追覓的產品開發團隊對該項技術進行了兩輪迭代。

有追覓X20系列珠玉在前,追覓對X30系列的“仿生機械臂”核心算法進行了升級編譯,對於常規牆邊、踢腳線仍將拖布伸出延邊清潔,而面對家中懸掛櫥櫃、家電底部等夾縫區域,追覓X30系列產品可以將機械臂伸入,最多實現4cm的深度清理。

可以說在追覓X30系列上,追覓又解鎖了家庭清潔中,平面空間的“向外拓展”,過去行業中圍繞“沿邊距離”縮減的討論開始失去意義。

雖然已經可以滿足大多數家庭的清潔需求,但追覓的產品開發團隊並沒有停下精進的腳步。

今年2月,追覓拿出了近年來升級幅度最大的機型——追覓X40系列,與之匹配的是全新設計的“仿生雙機械臂”,即在仿生機械臂的基礎上,加入行業首創可升降的邊刷外擴,使追覓X40系列掃拖一體機器人首次實現了邊刷、抹布雙臂聯動,即便是人手都難以清潔到的90°內拐角,追覓X40系列也可以實現全覆蓋。

至此,追覓實現了家庭清潔的全場景覆蓋——前提是不考慮拉門滑軌和門檻的阻礙。

而追覓接下來要做的,就是補齊“全屋清潔”的最後一塊拼圖,讓掃地機器人“長出手”的同時,還要“邁開腿”。

讓掃地機“越野”的100種解法

早在2年前,追覓的產品團隊就已經察覺出部分用戶對於掃地機器人“越障”的需求,並着手相關技術的研發於儲備。

但相較於“仿生機械臂”,掃地機器人越障技術的複雜程度要高出幾個量級。

原因在於,無論是拖布外伸、還是邊刷外伸,亦或是兩個的配合,本質上可以看作是“二維空間”內的機械運動,但機身整體的越障必然涉及到縱軸,或者說是“三維空間”內的機械運動。

拿汽車越障做類比,一輛高度在1.8-2m之間的越野車,如果能夠實現0.4m的垂直越障,基本就算是行業頂級水平;而追覓想要突破的是讓掃地機器人10cm高的機身,跨越4cm以上高度的障礙。

雖然追覓的這個設想非常超前,但由於業內此前沒有任何高越障嘗試,這意味着在研發過程中,許多工作必須“從零做起”。

爲此,追覓的技術團隊進行了一場爲期兩年的研發活動,期間共設計了四大方向、超過100種方案。

起初,產品開發團隊嘗試了履帶式輪子、增加伸縮結構、輪子分瓣式結構,這三大解決方向,但在測驗中均出現了不同的問題。

最爲典型的是“卡頭髮”的問題,無論是履帶式輪子,還是把輪子分瓣,都會大大提高頭髮纏繞輪胎的風險,無疑會降低掃地機器人的清潔性能。而增加伸縮結構又會佔用過多的機身空間,進而影響整體架構。

在經歷一輪又一輪的內部否決後,追覓研發團隊最終將目光鎖定在了“仿生雙機械足高越障技術”解決方案。

簡單來說,就是在機身兩側放置一對機械擺臂,來構成機身支撐系統,以實現越障。相比於上述技術方向,“仿生雙機械足”能夠將底盤擡升得更高,且佔用空間較少;在非越障狀態下,擺臂藏於機身內,又能有效避免“卡頭髮”的問題。

雖然“越障”的技術原理聽起來通俗易懂,但真正落在工程設計上,追覓的研發團隊不得不走上一條“攻城拔寨”之路。

9月初,追覓首次向外界展示了“仿生雙機械足”解決方案的設計,並詳細介紹了這項技術的研發歷程。

首先需要說明,在追覓爲掃地機設計的越障方案中,實際包含了兩套系統:一個是“雙節擺臂系統”,另外一個則是對越障輪系統進行了全新的“輪轂電機”設計。

更新後的輪子直徑更大,這很好理解,就像汽車一樣,車輪直徑越大,越野能力越強。

但這會帶來一個弊端,即越障系統會佔用更多的空間結構,爲此追覓將輪轂電機應用到了掃地機上,以節省空間。但輪轂電機的難題在於,輪轂電機在低速狀態下會出現抖動,這一點過去始終無法得到解決。

爲此,追覓從頭開發了整套控制系統,並通過軟件、彈簧和整體架構進行調試。其中僅是針對輪子的胎皮設計,前後就做了十幾個版本,試圖在輪轂低速——越障耐久壽命——空間製造可行性——軟件控制參數,這四大因素中尋求平衡。

值得一提的是,追覓是首個成功解決輪轂電機低速抖動問題,並將其應用於掃地機器人產品上的公司。

在確立“仿生雙機械足”解決方案、解決輪轂電機的問題後,追覓又開始了對擺臂回收方案的的完善。

如果把掃地機器人的越障動作拆解爲三部分,其大致就是擺臂支撐——機身跨越——擺臂回收的過程。如果擺臂回收方案不完善,可能會機器、地面受損;而對於用戶來說,機器砸向地面的聲音也不免讓人心頭一顫。

追覓的研發團隊爲此設計了一整套“定製化方案”。首先是加強了整機塑料和所有殼體的強度,其次是對震動高度敏感的傳感器,研發團隊對所有與之相關的接插件和結構強度進行了仿真校覈,多管齊下的改進使機器的抗衝擊能力較上代提升100%。

同時,通過配合萬向輪和整機其他部分的橡膠柔性降噪,最終讓整機減少對50%的地面衝擊力,噪音也減少了約10%。

至此,追覓爲“高越障”積累的工程技術,終於得以引起質變。據悉,追覓即將於近期推出全球首款真正意義上實現“全屋(地面面積)清潔”的掃地機器人。

毫不誇張的說,爲了讓掃地機器人實現“高越障”,追覓幾乎把過去的、行業固有方案全部推倒,重新設計一遍,在100多種方案中找到最優解。

技術決定市場邊界

有種觀點認爲,掃地機器人的市場紅利已經被挖掘殆盡。

的確,僅從數據來看,從2016年-2020年期間,國內掃地機器人的零售量從174萬臺迅速爬升至654萬臺,這一時期幾乎讓業內的所有廠商都賺得盤滿鉢滿。

但自此之後,掃地機器人市場開始遇冷,甚至出現階段性衰退,即便2023年市場有所復甦,零售量的增長也僅爲4%。

不過,另外一項關於市場容量的調查數據,似乎又在駁斥着掃地機器人市場增長見頂的說法:開源證券的調查結果顯示,中國城鎮家庭掃地機器人滲透率僅爲5.08%。

作爲一個大衆消費品類,掃地機器人並不存在特定的消費人羣,亦或是特定的家庭場景,因此5%左右的市場滲透率絕不會行業的天花板。

追覓科技在去年的高增速也可以說明這個問題。

奧維雲網的統計數據顯示,2023年,中國線上市場掃地機器人銷額佔比Top5品牌中,追覓掃地機器人實現銷額同比增長116%,銷量同比增長83%,位居中國線上市場掃地機器人行業增速第一名。

綜上所述,與其說掃地機器人市場遇冷,不如說這個行業正在經歷關鍵洗牌期,過去以惡性低價競爭、產品技術抄襲的企業逐漸出局,而掌握核心技術、能夠推動行業“有效創新”的企業開始佔據上風。

就比如在2022年之後,主動式自清潔基站的功能集成度大幅提高,自動集塵、自動清洗拖布、自動熱風烘乾、自動添加清潔液等功能隨着產品的更新,逐漸成爲高端產品的標配。

這些功能固然能夠滿足消費者的差異化需要,但在家庭清潔的場景中,“深度清潔”與“全場景、全地形”纔是用戶羣體中的共性需求,如果這兩項根本條件都無法滿足,所謂的“解放雙手”完全是妄談。

這也是追覓在產品迭代上的戰略——除了常規向的功能升級外,馬達與算法必須保證每代都能得到革新。

就像從追覓X20 系列到最近的追覓X40系列增強版,追覓將掃地機器人的吸力,從7000Pa一路推至最高18000Pa。

同樣,在即將上市的搭載“仿生雙機械足高越障技術”解決方案的產品上,追覓還針對“高越障”所帶來問題,對軟件部分進行了大刀闊斧的升級。

上一代掃地機在遇到障礙時,只能給出0和1兩種狀態,也就是“能”或者是“不能”,而追覓在重構傳感器的感知系統並優化算法後,機器可以精準計算出高度落差和距離的數值,從而確保“越障”時安全地下降並再次上升。

簡單來說,就是要讓機器“過得去”,也能“回得來”。

當然,重構算法所需要的時間及成本很高,但換來的是掃地機器人在技術創新瓶頸上的突破,也換來了品牌的技術壁壘。

追覓科技在市場上持續多年的高增速,以及在技術上的長期主義,或許也給行業提供了一個值得參照的範式,在市場未達飽和狀態之前,能夠決定市場邊界的,從來都不是“卷價格”,而是“卷技術”。只有不斷帶來能被用戶感知到的有效創新,纔會讓企業的增長沒有上限。

本內容爲作者獨立觀點,不代表虎嗅立場。未經允許不得轉載,授權事宜請聯繫 hezuo@huxiu.com