認識掃地機(機器人吸塵器) -1

是不是最近母親節快到了，大家開始良心發現，都告訴自己....即日起要好好地孝敬偉大的媽媽！


我在逛賣場時，發現買按摩椅的客人變多了，在和幾位做(製造、設計、販賣....)機器人掃地機(機器人吸塵器)的朋友聊天的過程中，也發現他們的生意這陣子突然變好，訂單大增！真是為他們高興。

光 自己身邊的朋友，最近就有兩個人買掃地機。其中一位是因為家裡的瑪麗亞回老家去了，老婆在家帶小孩，掃地等清潔衛生工作， 就變成老公的任務，我那可能都 忘了掃把要怎麼拿的帥帥的朋友，在短短不到半個月內，就花了筆大錢買了那台號稱美國數一數二貴的掃地機，聽說....滿意度頗高，讓他開始又能過著瀟灑的 日子...笑傲江湖了!!



我覺得這東東很新穎，規格裡充滿許多專業名詞，人家說一分錢一分貨，每一家都有自己的市場訴求及強項，也因此造就不同的客群，當然難免也會讓想要入門的朋友們看到這麼複雜的〞機器人〞規格而一頭霧水.....這些規格到底背後代表些什麼意義，呵呵~~


從全球機器人掃地機的龍頭業者-->iRobort的背景，可以知道這家成立近20年的公司，目前已是人家提到掃地機就和 iRobort畫上等號，大約佔有掃地機近60%的市佔率！用英文描述就是 Dominate the market!!

事實上iRobort不僅在掃地機界赫赫有名，搞不好在全世界各種反恐戰場、軍事演練...中，iRobort所製造的機器人、機器人手臂...正在默默執行著偵查、炸彈拆除工作...等替代人類的危險工作。他們和美國軍隊有許多合作計畫正在全球執行任務中！


其實，很多掃地機裡的技術，就是從那些很厲害的機器人科技中所部份移植過來的，雖然沒有腳走路，但圓圓的身材在地上自動行進中，成為我們家中不可或缺的好幫手。


我們人有眼睛、鼻子、耳朵、嘴巴、皮膚...等各式器官在感覺周遭的光線、顏色、聲音、影像、溫度、溼度、壓力...等等，為了讓機器人可以協助我們做特定功能的事，這些聰明的科學家們， 就發明出很多相仿的器官給放在這些機器上，我們稱這些器官叫做感測器(sensor)。


掃地機用到的感測器可多了，先從眼睛功能開始談：

Neato 掃地機

• 雷射掃瞄：張開眼睛可以看到前方景物而一目了然，在掃地機裡我們稱做建立圖資(Mapping)，如美國品牌Neato，就真得很強，開機時，它會先呆在原地發射出那種你看不見的雷射光，對環境做一個掃瞄，然後自己再轉個幾圈...就建立圖資，再配合它的大腦 ( CPU )運算後，就可以看到它優雅地在走動，進行清潔工作！這種長眼的，算是高檔貨。也最有效率。

• 觸碰式：使用這類型的方式來偵測、判斷環境的，算是入門款。邊走邊撞邊清潔，所以若機身材質選用不當，經常造成傢俱殘留掃地機的黑色橡膠，甚至發生撞擊力道過大，而使家飾品移位的可能也不是沒有。有一首歌可以形容：是不是上帝在我眼前遮住了簾，卻忘了掀開....。-->它看不見。這種技術的好處就是便宜，清潔效率算是較低(會耗時多一些)，但與清潔力並無直接關係。

•  紅外線：這 是大約近視1000度的掃地機。紅外線的好處也是便宜，一般都多裝幾個在機身下面外圍。把光線打出去再算反射回來的時間，就可以大約判斷是不是快撞牆(傢 俱)了。紅外線的小小缺點是如果家裡靠近地面的裝潢(地毯、踢腳板...)的顏色使用太多時，就有發生誤判的機率。當然，紅外線用在掃地機的功能不僅這 樣，往後的文章會陸續介紹。

• 超音波：比紅外線精準度好多了，但價格就又稍高，大份超音波設備精度都要到1mm以下；如同潛水艇利用超音波偵 測航行一樣遇到複雜的家具擺設時，會立刻規畫出最佳清掃路徑與策略，自由穿梭不受困，大幅提升清掃效率。酷吧~~使用這種技術的，單價都已在 NT$15,000元以上了...

我來自何方，我情歸何處....，當打開掃地機電源時，我們可能會覺得納悶，這瑪麗亞到底要走去哪裡？我有偷偷問過一些工程師，他們告訴我，....其實....連瑪麗亞一開始也不知道自己要去哪裡.....??不管是撞壁學習法，還是紅眼睛 (紅外線是不可見光)，還是大聲公(超音波我們也聽不到)....都是一個字.."衝"，差別在紅外線和超音波在差點撞到東西(包含牆壁)剎那，他們就緊急煞車轉向.....繼續前行！大概除了雷射掃瞄建立圖資，按照地形地物前進，其他的都是....在 try and run....


PS: iRobot 是紅外線搭配碰撞式，所以會在碰到物體前先做減速煞車...再碰撞。
PS: iRobot 近年發表的新機，大都有加了所謂的AI ( 人工智慧 )功能，會先在地板做大幅度 ( 約 七分鐘的邊走邊偵測 )的偵測動作，看家裡地板乾不乾淨 ( 應是在集塵盒入口處有加感應器 )，再判斷是否要全地板清潔，還是做重點部位清潔，...，聽起來是很酷，啊...如果每天髒的部位是不太一樣的呢? 還不是得全區域清潔？！或者，因此而發生誤判 (七分鐘之後，立即收工自己走回充電站....)呢？
PS: iRobot 最低入門款，公司貨要 $20,000元起跳。水貨很多，但大都是2009年之前的款式，價格也稍低，就比較複雜些....


其實，不管它是用什麼技術在實現眼睛功能，有一個小技巧就是，前幾次使用時，去觀察瑪麗亞(掃地機)走到哪裡時，會發生卡卡的狀況，譬如說卡進去沙發底下、在某幾處鬼打牆、或是被電線卡住(雖然有些高檔貨號稱他們有一些技術可以克服，但....)...等等，建議可以自己設法排除這些障礙，別老是要求它做一些高難度的動作，一次一次優化，自然您會發現瑪麗亞愈來愈順、愈聰明了囉!!