智能家居新概念的领跑者——扫地机器人
服务机器人应用范围极为广泛，如教育、娱乐、特种（安防、军用）、导购、迎宾、医疗、金融、物流、电子商务、商务秘书等。其中，家庭清洁机器人是现阶段销售数量最多、应用范围最广的一类服务机器人。家庭清洁机器人种类繁多，主要包括扫地机器人，拖地机器人、窗户清洁机器人、空气净化机器人、吸尘机器人等。扫地机器人则是家庭清洁机器人的最主要成员，市场占比达到96%以上。
扫地机器人发展现状
迎合市场痛点的需求。随着科学技术的进步和社会发展，特别是受生活节奏的加快和工作压力的增大影响，人们希望更多地从繁琐的家庭日常清洁事务中解脱出来。这无疑是清洁机器人进入家庭的市场诉求。扫地机器人作为清洁机器人的一种，其针对的目标用户是所有家庭，其需求痛点恰恰是为了使人们从日常地板清洁工作中解放出来。
最早的扫地机器人来源于伊莱克斯、戴森等领衔的吸尘器行业。2010年左右，国内的扫地机器人品牌纷纷涌现，并逐步实现产业化。目前，国内市场已拥有几十家扫地机器人品牌，如科沃斯、iRobot、福玛特、地贝、海尔、美的、Prosenic、飞利浦和三星等。
国家鼓励服务机器人产业发展。服务机器人是未来新兴产业，符合国家提高创新能力、促进产业升级战略，属于国家鼓励发展的行业。
扫地机器人行业增长迅速。全球及中国智能清洁机器人市场规模呈现良好增长态势，预计未来复合增长率保持在40%以上。
国内市场存在巨大需求。我国沿海城市的产品渗透率刚达到4-5%，内地城市为0.5%，而美国家庭已经达到16%。中国老龄化趋势日益明显，同时服务业劳动力成本上升，以及生活质量的提高都将导致服务机器人的需求增加。
产业链下游议价空间大。上游为原材料及零配件市场，供应充分、价格稳定。其中传感器是上游技术核心。中游以人工智能为核心，目前行业成熟技术包括路径规划和室内定位技术，激光定位和双目识别技术仍处于研发阶段或掌握在少数企业手中，算法是中游企业竞争核心。下游行业对产品需求扩大，下游行业主体为家电品牌商、电商平台及终端用户。近年智能清洁服务机器人的普及度迅速提升，下游需求处于急速扩张阶段，渠道商具有较大议价能力。
当前，扫地机器人正在以惊人的速度普及，市场发展十分迅猛。前期发展阶段，扫地机器人主要以改进扫地效能为主。现阶段，扫地机器人在保证提供较优良的清洁效果后，势必转向多传感器融合、导航、路径规划等智能化核心技术的发展方向上。
扫地机器人关键技术
用户直观可见的扫地机器人基本功能为清扫、吸尘、拖地等，因此相关企业在清扫毛刷的材料、结构形式、旋转速度/方式，以及吸尘原理、吸尘机构形式、拖布材料、拖布布置方式、供水量、供水方式等基本功能原理和技术方面不断优化。同时，为了实现更好的清洁效果、更良好的用户体验，扫地机器人在人工智能相关领域涉及到如下几项关键技术。
多传感器信息融合技术。多传感器信息融合是指综合来自多个传感器的感知数据，以便产生更可靠、更准确或更全面的机器人状态信息，如在扫地机器人中融合激光雷达、超声传感器、红外传感器、里程计的信息等。多传感器信息融合处理的基本原理类似于人类大脑处理信息的过程，能够通过对多种传感器反馈信息的合理分析与使用，得以降低各种单一传感器在空间和时间局限性方面的影响，并且通过冗余信息的解析，更加完善和更加精确地反映出检测对象的特性，消除信息的不确定性，得到对观测环境具备较高可行性的一致性结果。
室内导航和定位技术。扫地机器人需要自主移动，无论是局部实时避障，还是全局规划，都需要较精确地确定机器人或障碍物的当前状态及位置，以完成导航、避障及路径规划等任务。一般地，机器人通过航位推算方法、信标定位方法以及混合定位方法，实现室内移动机器人的导航和定位。
扫地机器人技术发展趋势
高性价比、高性能传感器的融合应用。目前，扫地机器人多采用红外传感器、接触式传感器、超声波传感器等，少部分高端机型使用了线扫描激光雷达传感器。对于智能化的扫地机器人室内定位和复杂路径规划的需求而言，传感器提供的信息尚显不足。
将来，视觉传感器（深度摄像头、仿生视觉、结构光传感器）、低成本高性能激光雷达传感器、软体防碰撞接触式传感器等高性能、新型传感器的应用，将给扫地机器人决策提供更丰富的参考信息。同时，在算法层面，需要深挖多传感器信息融合处理算法，在纷繁复杂的传感器反馈信息中，提取有效信息，并根据优化策略规则制定决策。
家用功能的模块化集成，实现智能扫地机器人多任务功能。在实现扫地机器人基本的扫地、吸尘、拖地等功能的基础上，模块化集成，如空气净化、加湿、沟通交流、室内玩具、儿童写字板等功能模块，实现智能化扫地机器人的一专多用。扫地机器人本体可以平台化，即实现室内智能移动平台的功能，具备基本的避障、路径规划、软硬件交互接口等功能，而其他功能均以模块化的形式进行加载，给用户更多的自主选择余地，实现细分市场的拓展。
智能程度提升、智能算法拓展应用。借助语音识别技术和图像处理技术的逐步发展，如声源定位和声纹识别技术研究的深入、人脸识别技术的成熟、物品识别技术性能的提高，可更有效地提高扫地机器人对家庭环境的融入程度，提升扫地机器人与家庭成员的智能交互能力。同时，应研究并设计各种智能人机接口，如多语种语音、自然语言理解、图像、手写字识别等，以更好地适应不同用户和不同的应用任务，提高人与机器人交互的和谐性，实现人机交互的简单化、多样化、智能化、人性化。
智能扫地机器人作为现阶段销量最大的家用服务机器人，未来将能够对语言进行自我学习，并在社会化环境中向他人学习，把这种语言能力转化为自主学习和处理问题的能力。未来，机器人将掌握更多的自主性能力，实现智能扫地机器人功能定位的本质性革新与发展。
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履带式机器人底盘与轮式机器人底盘有什么区别
要实现机器人的自主移动，定位导航技术是关键，由于定位导航技术在实现上具有很高的门槛，基于机器人底盘直接进行上层开发的机器人企业越来越多。它可帮助机器人企业降低研发成本，快速抢占市场先机。
机器人底盘集成了众多不同的传感器，包括激光雷达、视觉、超声波、红外传感器等，以及轮子等必要的悬挂。而将这些硬件进行集合的，则是相应的算法及软件。
稳定性检验机器人底盘好坏最为重要的标准，其次还包括了能耗、承载能力及后期的维护成本等。
不同的机器人产品对底盘的要求也不相同，如扫地机器人需要低成本的激光导航方案，其他服务机器人需要兼具灵活性与安全性的激光雷达+视觉的导航方案，工业AGV则需要更具精准性的导航方案。
根据机器人底盘种类的不同，目前，市面的机器人底盘主要有履带式及轮式机器人底盘之分。
履带式机器人底盘
履带式机器人底盘在特种机器人身上使用较多，可适用于野外、城市环境等，能在各类复杂地面运动，例如沙地、泥地等，但速度相对较低，且运动噪声较大。
轮式机器人底盘
轮式机器人底盘是目前服务机器人企业使用较多的底盘，主要有前轮转向后轮差速驱动、两轮驱动+万向轮、四轮驱动之分。
1.前轮转向＋后轮驱动
前轮转向＋后轮驱动的轮式机器人底盘主要采用电缸、蜗轮蜗杆等形式实现前轮转向，后轮只要一个电机再加上差速减速器，便可完成机器人的移动要求。具有成本低、控制简单等优缺点，但缺点在于转弯半径较大，使用相对不那么灵活。
2.两轮驱动+万向轮
两轮驱动+万向轮可根据机器人对设计重心、转弯半径的要求，将万向轮和驱动轮布置不同的形式，结构及电机控制也相对简单，机器人灵活性较强，且算法易控制。
3.四轮驱动
四轮驱动在直线行走上能力较强，驱动力也比较大，但成本过高，电机控制较为复杂，为防止机器人打滑，需要更精细的结构设计。
从灵活性上来说，两轮驱动+万向轮的轮式机器人底盘更具优势，思岚科技的机器人底盘就采用了这种结构的设计。它能做到自主定位建图、路径规划及自主避障等功能，可在各种障碍物之间穿梭自如。
以思岚科技的轮式机器人底盘Apollo为例，在陌生环境中Apollo能做到实时定位并完成高精度地图绘制，采用SharpEdgeTM精细化地图构建技术，可构建出高精度、厘米级别地图，具有超高分辨率，不存在累加误差。同时，构建的地图可直接使用，无需二次优化修饰，直接满足使用预期，即时在复杂多变的场景下行走，Apollo也能做到动态识别环境中的人或其他障碍物，实现智能行走。
同时，Apollo采用了多传感器融合技术，结合了激光雷达、深度摄像头、超声波、防跌落等多种传感器，激光雷达可帮助机器人时刻扫描周围环境，提供地图数据，构建高精度地图，并基于该地图数据实现自主路径规划及导航功能；遇到玻璃、镜面等高透材质障碍物时，超声波传感器能让Apollo做到及时识别、避让；深度摄像头则可侦测到位于雷达扫描平面上方的障碍物，并及时发送信号进行规避；而防跌落传感器可帮助Apollo轮式机器人底盘全方位侦察周围的工作环境，判断工作区域是否存在边界、台阶、坡度等情况，从而发送信号请求机器人移动底盘改变前进方便，避免跌落。
此外，Apollo还可进行虚拟墙&虚拟轨道设置，基于纯软件方式进行操作，无需额外辅助铺设，即可对Apollo进行活动范围及行走路线设置。同时支持自主返回充电、云端远程管理及提供外扩硬件支持等。不仅如此，轮式机器人底盘Apollo扩展接口还集成了网口，供电接口和各种控制接口以便用户快速进行开发扩展。可通过有线网络或WIFI与外部通信，其本身自带的电池可以为自身与外接的扩展模块供电，用户可以通过各种控制接口对整个Apollo及其上层扩展模块进行控制。
思岚科技Apollo轮式机器人底盘应用案例
目前，基于Apollo轮式机器人底盘而完成上层应用的服务机器人已在各大领域被广泛应用，如达闼医护助理机器人Pepper、阿里巴巴巡检机器人Diana、万德昌送餐机器人熊二等。依靠思岚科技自研的高性能定位导航技术，可帮助各类服务机器人实现复杂场景的智能移动。