新扫地机器人Roomba i7 +:能记住你家布局,并可自动清空集尘盒

100000+ 2018-09-19 22:03 IEEE电气电子工程师学会

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照片来源:iRobot

Roomba i7+有一个特殊的集尘盒可与iRobot公司自动垃圾处理系统结合使用

9月6,iRobot公司布了其Roomba机器人吸尘器系列中别致、最令人赞叹和最昂贵的产品。Roomba i7 +可以完成其他Roomba无法做到的两件大事:它能长久保留导航地图,这意味着机器人“记住”你家的布局,可以使用这些数据以更聪明、更高效的方式进行清洁。而且,i7 +可以在新款Clean Base基座上自动充电,该基座具有自己的大垃圾箱和真空系统,可以机器人的集尘盒中吸走垃圾,这样你就不必去清理机器人的集尘盒了

Clean Base很酷,我们写了一篇关于它的文章,你可以IEEE SPECTRUM上读到它(见参考文献[1])。不过在本质上,它是一个带有内部吸尘器、扫地机器人可以开上去的基座通过下面的一个特殊端口访问i7 +的集尘盒,然后将集尘盒中垃圾转移该基座自己的垃圾箱中。Clean Base的垃圾箱足以装下30满盒(i7 +的集尘盒)左右的垃圾

Clean Base完全出乎人们的意料,不完全出乎人们意料的是i7+目前具有持久地图功能。就像上一代的高端Roomba一样,i7+使用了一个安装顶部的摄像头,它可以收集关于你家的特征数据,通过VSLAM(视觉同步定位与建图技术生成地图。之前Roomba每清洁一次都制作一张新地图,但i7+绘制的地图在清洁周期之间依然保留着——换句话说,机器人会记住你家的平面布局,并在下次你要求它清洁时据此规划清洁路径

因为地图是持久保存的,所以你可以通过iRobot的app利用这些地图有用的事。这有用的事就是现在你能告诉机器人你房子里不同房间的位置,然后指示它只清洁你想要清洁的那些房间机器人,去打扫厨房。在实践中,机器人会做一次探索性的清洁,然后向你展示你所在的地方的地图,并建议你如何划分房间。然后,可以调整添加、删除、重新定位)划分,并给房间贴上任何喜欢的标签。每个机器人最多能记住10个不同楼层的地图,如果你住的是一座10层的大厦我不喜欢,这就太棒了。VSLAM系统使它对正常的环境变化(比如移动家具)特别具有适应性

照片来源:iRobot

Roomba i7 +会学习并记住住宅的平面图,因此你可以安排它只清洁某个或某些名字的特定房间。

现在,我们完全了解了这是如何实现的,因为在温哥华举行的IROS 2017上,iRobot研究人员发表了一篇关于RoomSeg(一种自动将房间从机器人创建的地图中分出来法[2])的论文。除了使清洁特定房间成为可能外,这篇论文还用数据说明了既存地图与房间分割相结合对清洁机器人效率的影响

传统的系统清洁总共需要2.32小时,其中0.52小时用于路径跟随,1.8小时用于清洁,逐室清洁仅需要1.9小时,其中0.3小时用于路径跟随,1.6小时用于清洁。总体而言,总执行时间减少到82%,路径跟随用时减少到63% 

i7 +还有一些小的改进,或者可能不是那么小——我个人欣赏的是,这款机器人现在可以分辨黑色地毯和无尽深渊之间的不同。在以前的Roomba产品中,红外线悬崖传感器会在遇到吸收红外线的黑色地毯感到困惑,导致机器人避开这些区域,如果被迫进入这些区域,它就会被吓坏。我们被告知,这个问题现在已经解决了,而且移去了电工胶带和锡箔[3],机器人能分辨出是黑色地毯还是悬崖 

照片来源:iRobot

集尘盒现在设计为了可清洗的。

效率当然很重要,但如果你你的Roomba在你不在的时候来做它的工作,你可能不会注意到这一点。通过与app上的日程计划表(schedule)功能及Clean Base基座相结合i7 +是有史以来最自治的Roomba,因为它可以长时间运行而无需管它。iRobot说你的地板将始终保持清洁。正如iRobot首席执行官Colin Angle在新闻发布会上所说,“这款机器人实现了我们在20年前开始构建吸尘机器人时的最初愿景

i7 +的售价为950美元(包含Clean Base基座),这是一款极其昂贵的扫地机器人。如果想要地图功能而不要自动垃圾处理功能,iRobot将以699美元的价格把相同型号的机器人出售给你,你得到的产品只有被称为i7的机器人,而没有Clean Base基座。如果你只想要一个扫地机器人而不地图和其他花哨的功能,iRobot 同时发布了Roomba e5,售价450美元。对于那些居住面积相对较小的人来说,管理没有精心设计的导航功能也不会自行清空集尘盒扫地机器人只需要很少的时间和耐心我们有义务指出(正如我们通常所做的那样使用这样的扫地机器人可能会让你的地板与使用i7+的情况下几乎一样干净 ——购买i7 +要多花的那500美元能让你拥有的功能(几乎)都是有用的而方便的,但并必要的。 

照片来源:iRobot

软件升级将使Roomba自动学会清洁那些最容易脏的特定地方,这样你就不必告诉它什么时候清洁或清洁哪儿了。

话虽如此,我们对家用机器人的持久地图功能还是感到非常兴奋,i7是iRobot利用这种功能的第一个机器人型号。我们现在看到的iRobot以及Neato Robotics)的新产品只是一个开始,从现在开始,这些机器人将会变得越来越智能,越来越有用。例如,i7和其他Roomba一样能够通过监听它拾取的垃圾的数量来检测地板的哪些部分是最脏的。由于可以本地化和记住地图,随着时间的推移,它应该能够制出张显示你家中什么地方容易积累灰尘的地图。在某一天,它应该能自主学会该怎样清洁那些最容易变脏的特定地方,而不必由你告诉它什么时候清洁或清洁哪里——也许它会每隔几周清洁一次沙发底下,但每天或每两天都会清洁你的前门周围。我真的没有理由认为iRobot无法实现这个特定功能。 

除了以上显而易见的事情外,你若想了解未来的发展方向,可以去看看我们过去Colin Angle所做的采访(见参考文献[4])。iRobot团队告诉我们我们可以期待短期内看到很多有趣的东西问世—— i7的设计充分考虑了未来我们不确定iRobot公司将如何更上一层楼,但我们很乐意去寻找答案


参考文献:

[1]http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/home-robots/irobot-develops-self-emptying-roomba

[2]http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/home-robots/how-irobots-roomba-will-roomify-your-home

[3]http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/home-robots/review-irobot-roomba-980

[4]http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/home-robots/interview-irobot-ceo-colin-angle-on-privacy-and-robots-in-the-home


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