提起戴森,我們首先想到的可能不是吸塵器就是獨(dú)特的無葉扇,至于掃地機(jī)器人?似乎直到360 eye吸塵機(jī)器人今年在中國市場(chǎng)現(xiàn)身前,我們都沒怎么聽說過這方面的消息。

事實(shí)上戴森在掃地機(jī)器人上花的心思一點(diǎn)也不少,因?yàn)樗麄冎辽僖呀?jīng)在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了長達(dá)20年時(shí)間的研發(fā)。在2013年左右,戴森甚至還一度在歐洲市場(chǎng)和日本市場(chǎng)銷售過掃地機(jī)器人。但是為什么戴森直到2017年的今天才將吸塵機(jī)器人引入中國市場(chǎng)?我們和負(fù)責(zé)開發(fā)360 eye智能吸塵機(jī)器人的2位戴森工程師:邁克·阿爾德雷以及張林通聊了聊,得到了一些關(guān)于戴森360 eye吸塵機(jī)器人開發(fā)背后的故事。
邁克·阿爾德雷德:機(jī)器人電子研究經(jīng)理
邁克曾就讀于肯特大學(xué)坎特伯雷校區(qū)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程系,并取得機(jī)器人學(xué)的博士學(xué)位。戴森聘請(qǐng)他當(dāng)時(shí)所屬的研究小組幫助戴森開發(fā)掃地機(jī)器人后,他便加入了戴森。15年來,他的主要焦點(diǎn)一直放在機(jī)器人學(xué)上,先是擔(dān)當(dāng)戴森首款掃地機(jī)器人DC06(從未發(fā)售)的軟件工程師,而后開始管理戴森360 Eye的整個(gè)機(jī)器人團(tuán)隊(duì)。邁克為戴森的首款無葉片風(fēng)扇AMO1開發(fā)了軟件,此外還負(fù)責(zé)管理戴森的電子研究小組。
張林通:機(jī)器人系統(tǒng)工程師
張林通是一名機(jī)器人系統(tǒng)工程師,專注于機(jī)器人算法和行為的研究。他畢業(yè)于倫敦帝國理工學(xué)院,獲得一等電子電氣工程碩士學(xué)位, 畢業(yè)設(shè)計(jì)利用電腦視覺來引導(dǎo)無人機(jī)自動(dòng)躲避障礙物。學(xué)業(yè)期間,他在2014年來戴森機(jī)器人部門實(shí)習(xí),幫助團(tuán)隊(duì)研發(fā)360? Eye 機(jī)器人。 畢業(yè)后,他又回到戴森繼續(xù)從事機(jī)器人領(lǐng)域的研究, 在圖像處理,電腦視覺,遙感技術(shù),導(dǎo)航制圖等方面有突出貢獻(xiàn)。
研發(fā)竟花了20年 戴森360 Eye機(jī)器人背后有何秘密
Q:據(jù)我所知戴森在清潔機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)行了20年左右的研發(fā),但一直沒有大規(guī)模銷售過這類產(chǎn)品,最主要原因是什么呢?
A:簡單地說,最主要原因是360 eye和其他吸塵器機(jī)器人完全不同,一切都需要重新研發(fā),而好的技術(shù)確實(shí)需要一些時(shí)間去研發(fā)。
例如這款DC06原型機(jī),戴森在多年前就研發(fā)出了這款產(chǎn)品,使用了大量先進(jìn)的傳感器,在當(dāng)時(shí)的技術(shù)環(huán)境下可以說是一款極富創(chuàng)新的產(chǎn)品,但受到當(dāng)時(shí)整體技術(shù)水平的限制,它的體積、續(xù)航和AI方面的表現(xiàn)并不能讓我們滿意,所以最終并沒有上市。

所以,推出一款并不能妥善做好清潔工作的設(shè)備是沒有意義的。而創(chuàng)新的技術(shù)的研發(fā)非常不容易,但技術(shù)的創(chuàng)新一旦成功,就會(huì)讓我們的產(chǎn)品與眾不同且難以復(fù)制。例如我們的數(shù)碼馬達(dá)研發(fā)就耗費(fèi)2.5億英鎊,研發(fā)時(shí)間超過10年。另外,360 eye所使用的視覺系統(tǒng)同樣要耗費(fèi)巨量的投資和時(shí)間去完善。
360 eye機(jī)器人最大的技術(shù)創(chuàng)新就是將機(jī)器視覺識(shí)別系統(tǒng)與戴森的高速數(shù)碼馬達(dá)和氣旋分離技術(shù)完美結(jié)合(注:至少在戴森工程師眼中已經(jīng)達(dá)到了完美的效果)。在解決了了技術(shù)和工程上的難題后,我們還要確它能夠在各種各樣的實(shí)際的家居環(huán)境中,而不是僅僅在實(shí)驗(yàn)室中正常工作。所以我們?cè)诰帉?60 eye的智能程序時(shí)需要考慮數(shù)以百計(jì)的各種參數(shù)——因?yàn)槊恳患颐恳粦舻拿總€(gè)房間都不一樣。因此我們?cè)谡麄€(gè)開發(fā)過程中進(jìn)行了數(shù)以千計(jì)的真實(shí)家居環(huán)境測(cè)試,包括去年我們還在中國進(jìn)行了BETA測(cè)試,這些大量的測(cè)試雖然很耗時(shí)間,但對(duì)于進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)器的噪聲水平、運(yùn)行時(shí)間、清潔效率以及其他各個(gè)方面的性能都起到了巨大的作用,這也是為什么到我們研發(fā)了20年時(shí)間才最終推出360 eye的原因。

Q:我們都知道戴森在吸塵器領(lǐng)域有非常獨(dú)到的技術(shù),360 eye也使用了和吸塵器類似的“高速數(shù)碼馬達(dá)和氣旋分離技術(shù)”,但運(yùn)用在智能吸塵機(jī)器人上時(shí),都存在哪些新的挑戰(zhàn)?
A:“高速數(shù)碼馬達(dá)和氣旋分離技術(shù)”運(yùn)用在掃地機(jī)器人上時(shí)本身并沒有太大難度,畢竟戴森的手持吸塵器上就采用了這兩種技術(shù),并實(shí)現(xiàn)了小型化。
我們最大的挑戰(zhàn)是,開發(fā)一款能夠與戴森氣旋技術(shù)與數(shù)碼馬達(dá)技術(shù)相匹配的視覺系統(tǒng),而我們?cè)谝婚_始還低估了將它們進(jìn)行融合是何等的艱難!
智能化清掃的關(guān)鍵在于視覺感知系統(tǒng)能夠讓機(jī)器人感應(yīng)周圍的環(huán)境并作出反應(yīng)。人眼由200萬個(gè)“零部件”組成,其復(fù)雜程度僅次于大腦——戴森的工程師需要同時(shí)了解人眼和大腦,通過復(fù)雜的軟件賦予戴森吸塵器觀察和感知環(huán)境的能力。
360 eye智能吸塵機(jī)器人名字中的360就是指它所擁有的360°視覺系統(tǒng),可全視角感知所處位置。能夠全視角感知所處環(huán)境,就能夠形成一個(gè)視覺感知系統(tǒng)——可以隨時(shí)隨地知道哪里已經(jīng)清掃,哪里還沒有清掃。實(shí)時(shí)視覺感知照相機(jī)每秒拍攝30張照片,從而形成一個(gè)完整的環(huán)境感知,并持續(xù)更新。與此同時(shí),通過具有即時(shí)定位和地圖構(gòu)建功能的軟件生成周圍環(huán)境360°視覺感知。360 eye據(jù)此識(shí)別并鎖定房間內(nèi)的關(guān)鍵特征,并用這些特征對(duì)機(jī)器人的方位進(jìn)行持續(xù)的三角定位。隨后進(jìn)行系統(tǒng)化導(dǎo)航與清掃。這就如同水手利用星星繪制船只在航面的位置,并按照相應(yīng)的路線航行。

Q : 360 eye 的視覺系統(tǒng)會(huì)拍攝大量照片,那么它會(huì)儲(chǔ)存這些照片么?會(huì)不會(huì)導(dǎo)致信息泄露?
A:360 eye每次清潔工作完成后都會(huì)刪除所有的存儲(chǔ)的照片,因此并不用擔(dān)心隱私泄露問題。

Q:這套視覺感知系統(tǒng)在弱光和黑暗的地方性能如何?會(huì)不會(huì)出現(xiàn)“失明”無法工作的問題?
A:我們?cè)陂_發(fā)360 eye的視覺系統(tǒng)時(shí)已經(jīng)考慮到了這個(gè)問題,所以配備了紅外頂燈讓機(jī)器人在光線較差的環(huán)境中,比如在物體的下方或者家具的陰影之中時(shí)仍然能夠觀察周圍的狀況。360°全視角照相機(jī)在機(jī)器人的上方擁有45°視角,可將周圍的整個(gè)環(huán)境形成一個(gè)圖像。這種視覺系統(tǒng)可觀察房間內(nèi)的基本特征,比如直線和邊角,然后持續(xù)記錄這些軌跡,從而確定自身位置。但是這套系統(tǒng)目前確實(shí)還不能保證它在完全沒有亮度的環(huán)境下工作。
Q:為什么360 Eye配備的是第二代數(shù)碼馬達(dá),戴森在其他吸塵產(chǎn)品上似乎使用的都是更高代數(shù)的數(shù)碼馬達(dá)?
A:戴森V2第二代數(shù)碼馬達(dá)的設(shè)計(jì)小巧而動(dòng)力強(qiáng)勁,這也正是我們對(duì)這款吸塵器的要求。
該款馬達(dá)是全球尺寸最小且運(yùn)轉(zhuǎn)速度最快的數(shù)碼馬達(dá)之一,驅(qū)動(dòng)釹磁鐵以每分鐘78,000轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn),從而產(chǎn)生強(qiáng)勁的吸力。利用復(fù)雜的控制算法,馬達(dá)可自動(dòng)調(diào)控從而實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)化。而內(nèi)置微處理器每秒可進(jìn)行3,300次速度控制調(diào)整,監(jiān)控并自行調(diào)控吸塵器的氣流。這使得戴森360 Eye吸塵機(jī)器人的吸力超過任何其他吸塵機(jī)器人。

Q:戴森360 Eye的續(xù)航能力如何,充滿電可以工作多久,清潔多大面積的空間?
A:360 eye能夠自行檢測(cè)電池電量,在電量過低時(shí)自動(dòng)返回到充電底座充電,然后再從上次中斷清潔的地方開始繼續(xù)清掃。它會(huì)將這一過程一直重復(fù)下去,直到所有可進(jìn)入?yún)^(qū)域均已清掃完畢(目前市面上的其他清潔機(jī)器人雖然有些具備自動(dòng)返回充電功能,但并不具備繼續(xù)返回上次中端點(diǎn)工作的能力)。在典型的狀況下,360 eye充滿一次電可以運(yùn)行的時(shí)間為45分鐘,但由于具備自動(dòng)返回充電再繼續(xù)清潔工作的能力,用戶實(shí)際上不用為它的續(xù)航能力擔(dān)心,唯一要做的就是要記得傾倒集塵盒。
Q:360 eye的噪音表現(xiàn)如何?因?yàn)楹芏噘徺I了清潔機(jī)器人的用戶都曾抱怨過,說噪音太大會(huì)影響正常的休息。
A:從某種意義上來說,360 eye吸塵器幾乎是靜音的!因?yàn)楹芏嘤脩敉诠ぷ骰蛘咄獬鰰r(shí)使用戴森吸塵機(jī)器人,回家就看到家里的地板干干凈凈,此時(shí)只用清空集塵盒就行啦!
我們當(dāng)然也知道會(huì)有人在家里時(shí)使用吸塵器的情況,因此我們?cè)陂L期的研發(fā)過程中非常重視降低它的噪聲水平。但我們也有一個(gè)理念,就是不希望通過降低吸力來達(dá)到降低噪音。針對(duì)這一需求,360 eye在中國上市時(shí)特別增加了低音運(yùn)行模式,主要是利用額外的軟件和馬達(dá)調(diào)校升級(jí),降低清掃時(shí)的噪聲水平。