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| 本文作者： 六爺 | 2016-09-26 23:43 | 專題：雷峰網(wǎng)公開課 |
風(fēng)口流轉(zhuǎn)，繼智能硬件、O2O、VR之后，機(jī)器人成為了當(dāng)下最炙手可熱的行當(dāng)。不過若談及現(xiàn)狀，實(shí)在人會(huì)說，沒有人會(huì)為機(jī)器人買單，除非再加上“掃地”二字。
作為米家掃地機(jī)器人的CEO，昌敬認(rèn)同這一現(xiàn)狀，也能感受到其中的偏見。
做個(gè)掃地機(jī)器人有技術(shù)含量嗎？
做了26個(gè)月，米家掃地機(jī)器人改變了什么？
1699元，到底是掀行業(yè)底褲，還是取得了長足的進(jìn)步？
對(duì)于這個(gè)被稱作“小米生態(tài)鏈中最復(fù)雜的產(chǎn)品之一”，我們有太多好奇。
以下是硬創(chuàng)公開課采訪實(shí)錄：
評(píng)價(jià)指標(biāo)主要是DPU，覆蓋率，單位面積的清掃時(shí)間。
DPU：Dust Pick Up Rate 除塵率，用來衡量除塵能力。在一塊木板上撒上標(biāo)準(zhǔn)灰（顆粒大小一致的灰），然后機(jī)器人一次通過看看能打掃多少百分比的灰。這是IEC（國際電工委員會(huì)）的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法。
覆蓋率是看在一個(gè)非常復(fù)雜的房間（IEC標(biāo)準(zhǔn)）主刷能覆蓋面積的百分率。清掃時(shí)間容易理解，就是把一個(gè)房間掃完所需要的時(shí)間。
我們標(biāo)準(zhǔn)模式的DPU是82%，強(qiáng)力模式超過90%。iRobot 880 的DPU約是80%，不過這個(gè)是在我們實(shí)驗(yàn)室自己測(cè)試的。但這個(gè)只是一個(gè)測(cè)試方法，不是認(rèn)證。
相比其他掃地機(jī)器人，（我們的產(chǎn)品）更智能，掃的干凈、快。我展開來講講我當(dāng)時(shí)怎么設(shè)計(jì)這款掃地機(jī)器人吧。一個(gè)好的掃地機(jī)器人滿足幾個(gè)基本要求：
1. 清掃能力強(qiáng)
2. 覆蓋要全
3. 掃的效率高
4. 省心（不要經(jīng)常干預(yù)）
掃得干凈主要是依靠清潔系統(tǒng)。它是由風(fēng)機(jī)、風(fēng)道和主刷組成的。我們使用了一顆靜壓規(guī)格為2150pa的Nidec無刷風(fēng)機(jī)，擁有大吸力。雖然最多只用到了1800pa，但我們的吸力相比很多掃地機(jī)器人是有優(yōu)勢(shì)的。為了能讓吸力損失更小和更好的降低噪音，我們對(duì)風(fēng)道進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，同時(shí)采用浮動(dòng)主刷設(shè)計(jì)，讓刷子一直能較好的貼合地面，達(dá)到理想的清潔效果。
我們最大的挑戰(zhàn)是空間。
機(jī)器內(nèi)部有 LDS，風(fēng)機(jī)、電池、塵盒、主板、輪子、刷子還有各種傳感器。如何在有限的空間把這些都放下，同時(shí)讓塵盒不小，讓風(fēng)道順暢，讓清掃還干凈。挑戰(zhàn)非常大。例如我們比 iRobot 多了一個(gè)LDS，體積和 iRobot 差不多。機(jī)器的內(nèi)部是非常嚴(yán)絲合縫的，都是零點(diǎn)幾毫米的調(diào)。
在風(fēng)道設(shè)計(jì)上，我們打樣試驗(yàn)了100多組風(fēng)道，有理想的，有實(shí)際的。在一定理論基礎(chǔ)的指導(dǎo)下，用窮舉法嘗試。都是 money ?。?/p>
最開始我們直徑定義是34cm。后來實(shí)在放不下了，加到35cm，但發(fā)現(xiàn)35cm怎么看都比34cm丑。后來大家發(fā)現(xiàn)34.5cm和34cm差別不大，但是到35cm會(huì)相對(duì)明顯。
總體來講，整個(gè)設(shè)計(jì)是ID先行，但是也吸收了結(jié)構(gòu)的一些信息。最后定的尺寸是34.5cm。
舉一個(gè)“設(shè)計(jì)與工程博弈”的例子：
米家掃地機(jī)最上面是一個(gè)蓋子，會(huì)把塵盒蓋住。我們特別擔(dān)心它的可靠性不好，一度要求把這個(gè)蓋子改小。但是改小會(huì)讓面蓋上多出一些線條。會(huì)顯得不夠簡潔。這個(gè)僵持了很久，我們只能想辦法提高可靠性，后來改了好多個(gè)版本，加過磁鐵、按壓/彈起開關(guān)。做過好多次嘗試，想達(dá)到美觀、可靠性、用戶體驗(yàn)的一個(gè)平衡。
適應(yīng)不同的戶型，主要是軟件方面的努力。大家應(yīng)該都知道我們擁有很多傳感器，核心是激光測(cè)距傳感器，他相當(dāng)于機(jī)器人的眼睛。激光測(cè)距傳感器簡稱LDS，會(huì)構(gòu)建出一張家庭平面地圖，實(shí)時(shí)把家里各種環(huán)境掃描出來，然后根據(jù)環(huán)境通過算法來調(diào)整清掃路線。如何在這地圖里讓機(jī)器人最短時(shí)間把每個(gè)地方都掃完是很有講究的。在清掃的時(shí)候還要控制讓機(jī)器人清掃的時(shí)候行進(jìn)軌跡行云流水，這些都是細(xì)致活，一點(diǎn)一點(diǎn)優(yōu)化。
在算法上，我們用的是“之”字型。我們認(rèn)為，簡單的算法適應(yīng)性才能更強(qiáng)，所以我們最開始先從簡單方面去想，然后逐步把算法做細(xì)致。我們的算法首先會(huì)構(gòu)建一個(gè)4米 x 4米的分塊，先把這個(gè)塊的邊界掃了，然后再通過“之”字型把中間的區(qū)域清掃。然后再去尋找下一個(gè)塊，直到把家里所有的塊掃完，語音播報(bào)清掃完成。因?yàn)橛械貓D，所以我們知道哪里掃了，哪里沒有掃。
各種算法之間，“回”字或者“之”字或者“弓”字只是表現(xiàn)形式，關(guān)鍵還是地圖和在復(fù)雜環(huán)境中如何選擇最優(yōu)路徑清掃。
我們的算法要有一定適應(yīng)性的，在寫算法的時(shí)候會(huì)考慮到各種情況（比如戶型）。我們?cè)诎l(fā)布這個(gè)產(chǎn)品之前，在大約兩百個(gè)家庭進(jìn)行過測(cè)試。最開始的二十個(gè)家庭問題會(huì)非常多，隨著逐步的收集、并解決問題，后面的新問題越來越少。
2015年1月，我們項(xiàng)目經(jīng)理排過一版計(jì)劃。是2016年3月份發(fā)布，結(jié)果9月發(fā)布，比預(yù)期時(shí)間晚了半年，謝謝你覺得這個(gè)delay還好，我很欣慰。主要原因是我們?cè)谧隽藘砂?mockup 以后，覺得還不夠好，加做了一次 mockup，增加了3個(gè)多月時(shí)間。
具體一點(diǎn)，“不夠好”是我們的 mockup2 不是模塊化設(shè)計(jì)，我們認(rèn)為對(duì)售后、生產(chǎn)以及可靠性不夠理想。所以在 mockup3 采用全模塊化設(shè)計(jì)，也就是說任何一個(gè)組件都是很容易拆卸的。模具增加了，設(shè)計(jì)復(fù)雜了，前期會(huì)很痛苦，但是后面的生產(chǎn)、售后都容易很多。把痛苦的事情做在前面，下這個(gè)決心很不容易。
做硬件產(chǎn)品其實(shí)是成本、質(zhì)量和功能的平衡。我們最開始就定了一個(gè)小目標(biāo)，做一個(gè)讓大家能夠買的起的。所以對(duì)成本控制極其嚴(yán)格。僅僅是噱頭的功能一律不加，專心只做好一件事情，把地掃干凈。
控制成本主要靠產(chǎn)品定義，其他就是供應(yīng)商、元器件的選擇，這些我們都選擇一流的供應(yīng)商，不在這里省錢。
我們把供應(yīng)鏈交給專業(yè)的人去做。其實(shí)小米的背書給予我們很大幫助，不少供應(yīng)商還是相信能賣出量的。特別是比較高端的供應(yīng)商，太小的量很難驅(qū)動(dòng)他們。
劉德上次在發(fā)布會(huì)上說“你們的產(chǎn)品是生態(tài)鏈企業(yè)里面最復(fù)雜的之一”，因?yàn)楣?yīng)鏈也相對(duì)復(fù)雜，有1297個(gè)元器件，113套模具，數(shù)百供應(yīng)商。
之前提到“小米認(rèn)為掃地機(jī)器人的軟件和硬件同樣重要，前者極有可能在人工智能領(lǐng)域占到非常重要的部分”。我經(jīng)常把掃地機(jī)器人跟人類比。
大家看到這張圖，就容易理解了。通過傳感器的感知，收集信息再運(yùn)算，按照類似人的思維進(jìn)行清掃。也算一個(gè)比較初級(jí)的人工智能了。我們這個(gè)就是一個(gè)在家庭環(huán)境下的小型無人車，你覺得無人車跟人工智能聯(lián)系上么，基本原理是類似的。所以我們說這是初期的人工智能。
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