随着时代的发展,扫地机器人已经成为很多家庭的必需品。扫地机器人可以清扫床底,清扫各种卫生死角,还可以和主人互动,甚至可以当做宠物的玩具。总之,扫地机器人已经成为了人人都喜欢使用的“智能家电”。扫地机器人家庭普及率:2015-2019年扫地机器人销量|奥维指南者扫地机器人数据扫地机器人的崛起时间并不长,从2015年开始,到2019年,中国市场扫地机器人销量接近450万台/年。扫地机器人是一款非常受都市年轻家庭欢迎的产品,更重要的是,它真的可以很好地做家务。扫地机器人的家庭普及率在美国最高,2018年达到16%。中国的扫地机器人普及率略低。2018年扫地机器人普及率|GFK数据我国扫地机器人普及率仍低于5%。从扫地机器人在美国的渗透率来看,中国仍有很大的增长空间。那么一台售价几千元的扫地机器人成本是多少呢?要了解扫地机器人的成本构成,我们需要了解清楚:扫地机器人的工作原理和扫地机器人的硬件构成。扫地机器人的工作原理由于扫地机器人的主要工作原理是扫地机器人,我们把这个机器人和人类进行比较。1、扫地机器人的眼睛和耳朵,怎么知道房间长什么样?房间里的柜子、鞋子、床、椅子和人在哪里?他能知道这些东西是什么吗?扫地机器人的眼睛:激光雷达,主要用于测距和识别物体。激光雷达的两大功能|图为无人驾驶汽车的激光导航我们经常可以看到扫地机器人身上有摄像头。目前的SLAM+视觉导航方式主要应用于无人驾驶技术,比如特斯拉,百度阿波罗,这些无人驾驶系统。这主要是由于CPU的算法和功耗更大。目前,扫地机器人摄像头的主要功能不是识别物体,而是与“主人”沟通,获取包括面部识别在内的信息。识别物体主要是激光导航传感器。激光导航传感器主要是构建反射物体的轮廓,通过轮廓来比较物体的近似真实产品。扫地机器人的耳朵其实就是麦克风。这个和我们常用的SIRI,还有小度和天猫精灵都是一样的原理。CPU芯片内置麦克风+语音智能算法,扫地机器人能流利地与你对话。有一些扫地机器人使用超声波测距传感器进行距离测量。这也属于扫地机的耳朵,主要用于避障。激光和超声波传感器的位置在侧面。超声波传感器和人眼一样,扫地机器人的激光传感器也是在最高位置。这真的是整个扫地机器人中成本最高的部分。别不小心弄坏了,换一个要花不少钱。(具体价格后面会详细说)2、大脑+小脑,也就是扫地机器人的核心处理器:3大核心处理器。市面上常见的扫地机器人都是采用ARM架构的处理器芯片。这个东西跟电脑CPU(X86架构)有一个功能。内置的算法和人机交互的架构都在这里运行。1、主控芯片主要用于上层应用。包括操作系统和语音、视觉、UI界面交互都由主控芯片管理,比如小米扫地机器人使用的AllwinnerARMCortel-A7架构的四核处理器。2、单片机主要用于路径规划。运行SLAM导航算法构建房间的虚拟三维空间地图。3.数字信号处理器。主要是对控制芯片进行路径规划后,向执行电机发出指令,包括方向盘(扫地机前进和转向)、扫刷电机、吸尘器电机,使这些电机工作。扫地机器人电路板上的结构件和核心部件|小米扫地机器人扫地机器人的大脑主要用于路径规划、避障、人机交互。要求处理者处理后,将指令发送给执行机构。小脑属于离执行层最近的控制区。比如我们上面说的后两种处理器:数字信号处理器和单片机,都是控制执行层(电机)和反馈外部信息的处理器。小米、TCL等扫地机器人均采用意法半导体的M3微控制器芯片作为路径规划的控制芯片。路径规划芯片3.执行机构:电机(无刷电机或无刷电机)扫地机器人的执行器分为三种:行走舵机、扫地电机、吸尘器电机。扫地灰尘被吸入储物区,这是扫地机器人的工作过程。扫地机器人扫、吸位置的执行机构,行走电机和扫地电机一般采用有刷电机,速度慢,输出力大。吸尘器电机一般采用无刷直流电机,速度快,体积小。无刷电机在高速旋转时可产生1500pa以上的吸力。有刷电机还是无刷电机,很多朋友都疑惑,扫地机器人有刷电机和无刷电机有什么区别?插入一个知识点:考虑到成本,无刷电机可以做到20000转-120000转(这是戴森网红吹风机的最高转速),无刷电机可以达到很高的转速性价比,有刷的是低得多。有刷电机,高速一般用在超高精度的精密仪器上,因为有刷电机要达到超高速时,换向器的磨损比较严重。整个行业能实现有刷超高速电机的技术并不多。我们市场上常见的有刷小电机转速比较低,一般在10000转左右,价格也很便宜。一个才几块钱,甚至不到1块钱。如果扫地机器人想要实现大吸力,使用无刷直流电机是非常合适的选择。而在2010年以后,空心杯电机绕线机技术专利保护到期后,国内的深圳、东莞等地小型直流无刷电机生产企业多达上千家。因此,无刷电机的价格也有所回落。有兴趣的可以去了解一下MAXON和丰哈伯电机。这些是为火星探测车制造无刷电机的品牌。(涉及的内容与扫地机器人关系不大,就不细说了。)因此,大家在购买扫地机器人的时候,不要太在意有刷电机和无刷电机。扫地吸尘的结构从原理上看,扫地机器人的核心在于:激光导航+路径规划+扫地吸尘能力。因此,行业内扫地机器人厂商的核心技术基本集中在激光导航和路径规划上,并会加入一些人性化的设计,比如语音交互等。整个扫地机器人的硬件构成可以用一张图来浓缩。扫地机器人硬件配置的主要组成部分|图片来自小米社区。说完所有的组件,很多人脑子里就已经有了每个组件的重要性顺序!那么我们就来看看一款扫地机器人(高端型扫地机器人),需要多少钱?我们先来看看市面上的扫地机器人价格:我们来看一下来自帕米尔数据(2019)的扫地机器人价格,给出了一些匿名产品的大概成本。(涉及行业内各种品牌,隐去名字比较合适)扫地机器人成本分布扫地机器人最贵的硬件主要是:控制板(PCB主板)(70-240元)、激光导航传感器(130-200元)。一台高端扫地机器人的成本大概在600-900元。当然,不要太认真。毕竟整个数据中零部件的报价是按照个别产品的市场价格计算的,实际生产的可能会更高。对于一个消费类产品,硬件成本可能只有30%-50%,软件成本+营销成本占另外50%。这也是为什么更好的扫地机器人可能要3000元之多。扫地机器人的发展前景:扫地机器人已经成为家庭的热门产品。未来,大量城市家庭将更加智能化,扫地机器人必然成为必备品。
