一文看懂掃地機器人產業鏈

掃地機器人，又稱自動打掃機、智能吸塵、機器人吸塵器等，是智能家用電器的一種，能憑藉一定的人工智慧，自動在房間內完成地板清理工作。

浦桑尼克Proscenic以中高端市場為主；iRobot的專利技術在行業屬於頂尖級別；科沃斯是內地的領頭羊。

圖片

科技改變生活，尤其是懶癌「病人」和忙人的生活。掃地機器人，早已成為上班族或是現代家庭的家電常客。因為幫人們解放了手和時間。中國的掃地機器人大約興起於2010年。受技術、價格、功能和企業競爭等因素影響，到目前為止，市場滲透率依然不高，沿海地區為4%左右，內陸地區僅為0.5%。據了解，美國作為全球最大的掃地機器人市場之一，滲透率也低於20%。

掃地機器人的構成：真空吸塵系統，超聲波系統，越野輪，萬向輪，旋轉毛刷，粉塵收納盒，電池，電機等組成。【配件】有充電線，充電座，遙控器等。

掃地機器人主要由以下幾部分組成： 

本體：不同的廠商品牌設計，外型會有所不同。 

充電電池：一般以鎳氫電池為主，部分用鋰電池，但用鋰電池通常產品單價較高。每間廠商的電池充電時間與使用時間也有所差別。 

充電座：能提供機器人吸塵器自行回家充電的地方。 

集塵盒：與一般吸塵器紙袋方式不同，都備有集塵盒可收集灰塵。大致上分為兩種:中央集塵盒、置於後端集塵盒。 

遙控器：控制機器人吸塵器用，也可由機身上控制。

掃地機器人產業鏈構成：

電機是掃地機器人不可忽視的部件。電機選擇有兩種：有刷電機和無刷電機。

有刷電機：工作聲音大，耗電量大，壽命還短，調速不是很容易。有刷電機工作時間是：5000小時，正常使用是2-3年。且吸力大多達不到1000Pa。

無刷電機：具有可控性強，轉速高，壽命長、吸力大的特點。壽命：工作20000小時左右，可以正常使用7-10年，使用壽命長後續維護成本也將大大減少。更省電，是有刷電機耗電量的1/3。其中日本進口NIDEC無刷電機為佳：1200pa大吸力，16000RPM/MIN吸塵速率。

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機器人吸塵器的工作原理：

機身為自動化技術的可移動裝置，與有集塵盒的真空吸塵裝置，配合機身設定控制路徑，在室內反覆行走，如:沿邊清掃、集中清掃、隨機清掃、直線清掃等路徑打掃，並輔以邊刷、中央主刷旋轉、抹布等方式，加強打掃效果，以完成擬人化居家清潔效果。

掃地機器人主要用到的技術：

1、紅外線傳感紅外線傳輸距離遠，但對使用環境有相當高的要求，當遇上淺色或是深色的家居物品它無法反射回來，會造成機器與家居物品發生碰撞時間一久，底部的家居物品會被它撞的斑斑點點。 

2、超聲波仿生技術採用仿生超聲波技術，類似鯨魚，蝙蝠採用聲波來偵測判斷家居物品及空間方位，靈敏度高，技術成本高。在航空工業上都有系統的運用。

目前，掃地機器人多採用紅外傳感器、接觸式傳感器、超聲波傳感器等，少部分高端機型使用了線掃描雷射雷達傳感器。對於智能化的掃地機器人室內定位和複雜路徑規劃的需求而言，傳感器提供的信息尚顯不足。將來，視覺傳感器（深度攝像頭、仿生視覺、結構光傳感器）、低成本高性能雷射雷達傳感器、軟體防碰撞接觸式傳感器等高性能、新型傳感器的應用，將給掃地機器人決策提供更豐富的選擇。同時，在算法層面，需要深挖多傳感器信息融合處理算法，在紛繁複雜的傳感器反饋信息中，提取有效信息，並根據優化策略規則制定決策。

RGB-D是一種新型的視覺傳感器，其核心是獲取周圍環境的RGB圖像和 Depth map（深度信息），更易於獲得障礙物的三維信息

同時，部分智能掃地機器人已通過網絡連接實現了遠程控制功能，一些掃地機器人還安裝了監控攝像頭，實現了遠程安防監控的功能。掃地機器人體積小、可移動等特點成為其作為網絡終端節點的獨特優勢，可延展遠程安防、智能家居、視頻/語音通訊終端、健康助理、陪伴聊天等多種網絡節點化功能。

掃地機器人的分類：

第一種：單吸口式 單吸入式的清潔方式對地面的浮灰有用，但對桌子下面久積的灰及靜電吸附的灰塵清潔效果不理想。(設計相對簡單只有一個吸入口) 

第二種：中刷對夾式 它對大的顆粒物及地毯清潔效果較好，但對地面微塵處理稍差，較適歐洲全地毯的家居環境。對亞洲市場的大理石頭地板及木地板微塵清理較差.(清掃方式主面通過一個膠刷，一個毛刷相對旋轉夾起垃圾) 

第三種：升降V刷清掃系統 以臺灣機型為代表，它採用升降V刷浮動清潔，可以更好的將掃刷系統貼合地面環境，相對來說對面靜電吸附灰塵清潔更加到位。(整個的V刷系統可以自動升降，並在三角區域形成真空負壓)

掃地機器人使用過程中的體驗痛點：

清掃功能 

優點：對像沙發下、床下這樣不易清掃的區域確實有很強的清掃作用，它能夠輕鬆將毛髮、灰塵等垃圾清理乾淨。 

缺點：它在家具密集的空間中工作時有點力不從心，要麼卡在餐桌和餐椅之間，要麼在餐桌下迷了路，十幾分鐘都轉不出來。 

清掃效果 

優點：對地板上較薄浮塵的清掃效果較好，對於頭髮和較小的紙屑等垃圾，機器人可以輕易打掃乾淨。 

缺點：對於較厚的灰塵層效果則不盡如人意，還有對於較大的紙片，則會卡在機器人收集垃圾的通道內，必須手工清除。 

避障功能 

優點：不用人工操作，能夠自動避開障礙物進行清掃，可輕易避開牆壁、家具等大型障礙物，基本不會發生碰撞。 

缺點：對於桌腿、家具腿、礦泉水瓶等目標較小的障礙物，很容易撞上，而且無法避開居室中的電源線。

圖片來自高端掃地機器人品牌戴森360Eye官網介紹

專業術語SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）的含義是即時定位與地圖構建，指的是機器人在自身位置不確定的條件下，在完全未知環境中創建地圖，同時利用地圖進行自主定位和導航。SLAM問題可以描述為：機器人在未知環境中從一個未知位置開始移動，在移動過程中根據位置估計和傳感器數據進行自身定位，同時建造增量式地圖。

按傳感器來分，SLAM技術主要分為兩類：

一類是基於LDS雷射測距傳感器的SLAM技術，另一類是基於機器視覺的SLAM。

其中，雷射SLAM比VSLAM起步早，框架已經初步確定，因此產品落地相對成熟，主要分為單線式和多線式。基於視覺的SLAM又稱為 VSLAM（Visual SLAM），目前的主流算法是基於RGBD的深度攝像機，分為單目、多目、結構光（進一步分為單目結構光和多目結構光）、ToF等。隨著機器視覺的迅速發展，VSLAM技術因為信息量大、適用範圍廣等優點受到關注，目前尚處於應用場景拓展、產品逐漸落地階段。

掃地機器人全球知名品牌：

品牌品牌歷史/創立時間企業名稱Vorwerk福維克1883年福維克家電有限公司PHILIPS飛利浦1891年飛利浦(中國)投資有限公司Miele美諾1899年美諾電器有限公司夏普1912年2012年發布掃地機器人。夏普掃地機器人帶有夏普開發的「縱橫無盡系統」，可以通過超聲波傳感器和陀螺儀傳感器根據房間的大小、形狀、家具形狀等進行合理的規劃。同時還帶有語音交互功能，可以展現問候、聊天、自定義語音等多種功能。借著品牌積累的名氣，在日本也較受歡迎。Panasonic松下1918年松下電器(中國)有限公司Starmix馳達美1921年北京電星舒利電器有限公司KARCHER卡赫1935年凱馳(上海)清潔系統有限公司SAMSUNG三星1938年三星電子株式會社LG電子1947年樂金電子(中國)有限公司美的Midea1968年美的集團股份有限公司斐納TOMEFON1976年德國斐納（TOMEFON）環境公司康佳KONKA1980年康佳集團股份有限公司TCL1981年TCL集團股份有限公司海爾Haier1984年海爾集團公司衛博士V-BOT1986年湖南格蘭博智能科技有限責任公司格蘭博Grand-Pro1986年湖南格蘭博智能科技有限責任公司iRobot(艾羅伯特)1990年美國iRobot公司，第一家掃地機器人上市公司，2005年才進入家用掃地機行業，iRobot推出Roomba系列自動掃地機器人，其下的自動掃地機搭載的獨家智能iAdapt專利算法和三段式清掃專利技術，令很多產品無法匹及。產品價格昂貴。Proscenic(浦桑尼克)1996年臺資，1998年研發出旗下第一款自動掃地機器人，高性價比的代名詞俐拓Neato2005年成立於美國，2017年被德國福維克宣布全面收購碧捷(廣東)潔淨科技有限公司，享有該領域無人導航技術的專項使用權戴森2006年進入中國英國公司，做吸塵器的戴森在掃地機器人上起步較晚，2014年初才發布產品。技術型公司。主攻高端市場。戴森360  Eye是目前性能最強大的真空掃地機器人科沃斯2006科沃斯機器人科技有限公司；2018年5月28日正式登陸上交所，港資。2011年之前叫泰怡凱電器(蘇州)有限公司，創辦於1998年，吸塵器代工廠，為飛利浦、松下、伊萊克斯等知名品牌做代工。2006年推出自主品牌科沃斯，進入家庭服務機器人領域。2009年，科沃斯推出全球首款會唱歌跳舞的地面清潔機器人地寶，口碑產品之一。小米-米家2010小米科技，2016年8月31日下午，小米公司旗下品牌米家最新智能化產品——米家掃地機器人正式發布。米家掃地機器人搭載的是Neato家採用的LDS雷射測距傳感器，通過SLAM算法實時構建房間地圖，在路徑規划算法上有了革命性的突破。注：表裡列出的是部分品牌。科沃斯、Neato俐拓、iRobot屬於專業品牌，美的、海爾、松下、三星、夏普等屬於通用類品牌。

國內掃地機器人市場競爭格局：

第一梯隊：以科沃斯和Irobot等擁有核心研發實力的企業為主。在產品研發能力，產品體系和產能創新能力方面都領先其他梯隊的公司，這部分市佔率大約在60-65%左右。

第二梯隊: 以早期從事ODM的廠商為主，轉型較早的公司，在產品設計和製造方面有一定的基礎，代表性企業包括福瑪特、地貝和Xrobot、深圳智益和深圳銀星等，市佔率約為5-10%。

第三梯隊：以一些國外領先品牌為主，這部分品牌在技術研發實力上優勢非常明顯，唯一不足的是渠道優勢較弱以及售後能力不足，以浦桑尼克、飛利浦和三星為主，市佔率在5%左右。

第四梯隊：以國內傳統家電廠商為主，例如海爾、美的等，這類企業在轉型方向進入比較遲，但是擁有渠道優勢，後續發展空間不容忽視；小米雖死後起之秀，也算是這個梯隊的。

第五梯隊：以其他小企業為主，這類公司目前佔比高達20%左右，未來這類公司的市場空間會逐漸被削弱，眾多沒有核心技術和產業鏈整合能力的公司將會被行業整合。

掃地機器人行業圖譜：

智能服務機器人產業鏈涵蓋晶片、傳感器等核心零部件，圖像、語音、語義等AI技術，機器人作業系統，以及上層產品應用幾大環節。

技術類公司包括提供AI晶片、作業系統、語音、語義、圖像、感知等底層及核心技術的公司，代表企業有地平線、寒武紀科技、圖靈機器人、智臻智能、雲知聲、思必馳、捷通華聲、ROOBO、三角獸科技、華捷艾米、奧比中光、思嵐科技等。  

產品類公司是指在細分行業或應用領域做產品開發的公司，代表企業有個人/家用領域的Rokid、ROOBO、科沃斯、康力優藍等，商用領域的天智航、柏惠維康、穿山甲等，以及橫跨消費級和商用的優必選等。當然，還有做無人機、無人車的大疆創新、百度、馭勢科技等。

圖片數據來源：觀研網

掃地機器人性能測試對比：

數據來自科技日報：

經過測試得到以下資料庫：

20款樣品地板清潔性能比較圖（註：對頭髮的清潔率都在80%以上）

20款樣品覆蓋率性結果比較曲線圖

20款樣品續航時間平均值

比較試驗小結：

1.市場上價格較貴以及國外品牌的掃地機器人基本不帶擦地功能，以純清掃為主。

2.所有機型的防跌落功能，都可以比較好地防止機器掉落。

3.對於頭髮和寵物毛髮清理來說，無主刷的吸口機型纏繞情況很少發生，但邊刷也是有可能發生纏繞的，整體清理容易。而有主刷的機型，雖然清潔率同樣很高，但是滾刷會有纏繞的問題，清理起來稍顯繁瑣。大部分機型配有清理工具，可以割斷頭髮和寵物毛，讓清理容易一些。

4.注意掃地機器人集塵器的容量，過小的集塵器需要頻繁清理。

5.工作的時候噪音較大，且高低檔位之間可能相差10分貝。工作時，人機最好分開，在不同居室，即便是低檔，其噪聲也很難接受。

6.掃地機器人不可能完全清掃到家裡的每一個死角，所以並不是購買了掃地機器人就不用動手清掃了。

7.吸力可以作為判斷清掃能力是否優秀的參考前提之一，清潔能力表現較好的樣機，吸力都比較出眾。但同時也應注意，某些機型在高檔位時，吸力確實變大，但噪音也會相對提高。