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扫地机器人市场需求与发展趋势

2019/08/21 阅读:

摘要:扫地机器人是现如今一款很受消费者欢迎的家用服务型机器人,它不仅解决了人们繁琐的家庭清洁问题,还改善了人类生活质量,成为室内清洁助手。但目前,扫地机器人在国内并未得到广泛普及和应用。该文对家庭扫地机器人市场需求及发展趋势进行分析,以探讨扫地机器人的市场前景和发展方向。

关键词:扫地机器人;市场需求;发展趋势

扫地机器人是把清扫技术与吸尘技术有机地融合到一起,具有半自动化或自动化清洁功能的智能产品[1]。随着人们生活节奏和社会老龄化进程不断加快、住房面积的不断改善以及人们对便捷、舒适生活的追求不断提高,从繁琐的家务劳动中解脱出来成为人们日益强烈的愿望,这促进了扫地机器人在家庭服务业的飞速发展和不断壮大。2012年,全球扫地机器人市场零售额为10.4亿美元,2018年则翻了3番,达到35.3亿美元,预计到2022年,这一数字将猛增至54.6亿美元。自从1996年第一代扫地机问世以来,历经几代人的不懈努力,扫地机器人在技术层面被不断改进和完善。在我国,随着科学技术和人工智能的不断发展和成熟,在扫地机器人方面的研究也不断取得重大成果,如今,作为人类家庭生活的高科技伙伴,在欧美市场一直热售的扫地机器人正逐渐走进中国居民普通家庭。统计数据表明,2013—2018年,国内扫地机器人销量逐年增多,零售规模已达到300多万台。现就家庭扫地机器人市场需求及发展趋势进行综述,以分析扫地机器人在中国市场的前景和发展方向。

1家庭扫地机器人市场需求

1.1人口老龄化进程加快

人口老龄化是指一个国家或地区60岁及以上老年人口超过10%,或65岁及以上老年人口超过7%,即提示该国家或地区已进入老龄化社会。1864年,法国成为第一个进入老龄化社会的国家,其后,美国、英国、德国、日本、新加坡、韩国等发达国家也纷纷进入老龄化国家行列。我国进入老龄化国家较晚,距今有20多年时间,但发展速度较快[2,3]。截止到2016年,我国65岁以上人口已高达11%。人口老龄化给社会保障体系及养老服务体系建设带来巨大挑战的同时,也为老龄产业的发展带来机遇。研究认为,在人口老龄化社会中,人们会逐渐降低对能源的生产型需求,转而加大对能源的生活型需求[4],可见扫地机器人作为家庭清洁助手在这方面具有广阔的市场发展空间。

1.2居民居住条件改善

近20年来,我国连续实施居民住房条件改善政策,人们的住房条件及住房面积均得到大幅度改观。2016年,我国城市人均居住建筑面积达到36.6m2,较1998年住房制度改革之初几乎翻了一番[5]。如今,人们对居住环境的要求已不再满足于“够住”,配套独立餐厅、书房、储物间、会客室等具有更大生活空间的居住环境成为人们今后对住房条件提出的更高要求。在住房面积增多的同时,如何解决舒适生活与家务劳动之间的矛盾,成为越来越多职场人员必须面对的问题。扫地机器人作为家务助手,其在家庭清洁方面的优势将会逐渐得到体现并受到青睐和重视。

1.3生活节奏加快

如今,城市化进程的加快带来人们快节奏的生活,在都市生活的现代人工作愈发忙碌,社会活动愈发频繁,空闲时间愈发减少,留给做家务和做清洁的时间和精力愈发有限。在这种生活模式下,智能化家居时代悄然来临,消费者对扫地机器人的刚性需求也逐步显现。扫地机器人将会越来越多地进入人们的日常生活用于家庭地面清洁,从而便于人们将主要精力转移到工作、学习、社交等更重要的事务之中。

1.4消费人群对智能化产品的认知度提高

目前,80后、90后人群逐渐成为消费的主力军,与传统的消费观念相比,这部分人群对扫地机器人等智能化产品表现出更高的认知度、认可度和需求量[6]。

1.5人工费持续升高

随着人们工作、生活节奏的加快,部分家庭选择通过有偿聘请保洁人员进行清洁服务,这在很大程度上解决了人们家务劳动的烦恼。但近年来,劳动力再生产成本及机会成本的增加、供需关系的变化以及劳动力供给质量的提高,都对用工成本产生深刻影响,使其保持持续较快增长[7],使得通过该途径解决家庭清洁问题需要承担的费用不断增加。在这种大背景下,扫地机器人进入越来越多消费者的视线,并在越来越多的家庭承担起地面清扫工作。

2家庭扫地机器人发展趋势

2.1家庭扫地机器人发展史

2.1.1第一代扫地机1996年,瑞典伊莱克斯制造了第一台三叶虫扫地机,成为家庭服务机器人领域划时代产品。该款扫地机采用单滚刷设计进行地面清扫,并具有自动回充和防跌落功能,在一定程度上替代了人们的清扫工作[8]。但三叶草扫地机问世以来,并未引起消费者的亲睐和关注,究其原因主要存在以下几个方面的不足:首先,该款机器在反应速度、运算速度及行进速度方面都比较慢,导致其清扫效率不尽人意;其次,三叶虫扫地机过高的外形设计限制了其对家具底部的清扫;最后,过于昂贵的价格也使普通消费者难以承受。

2.1.2第二代扫地机器人2002年,美国iRobot研制成功Roomba扫地机器人。该款产品推出“边刷+滚刷+吸尘口”的三段式清扫结构,这一发明对扫地机器人的发展具有重要的里程碑意义。其一经上市就引起消费者极大关注,由此开启了扫地机器人的快速发展阶段。Roomba扫地机器人在外形设计上将机身厚度降到12cm以下,同时增加边刷设计,提高了家具底部及墙角清扫能力。但其采用大清洁算法和随机碰撞式清扫路线,使其具有先天设计不足,导致清扫范围覆盖率较低,清扫不彻底;同时,噪音大及吸力弱也是该款机器缺陷之一。

2.1.3第三代扫地机器人2004年,美国iRobot又推出了一款与灯塔定位装置配套使用的扫地机,以期解决清扫遗漏问题。该款扫地机通过接收灯塔发出的信号,以此对自己和灯塔的距离进行精确判断。该定位技术使扫地机覆盖率大幅提升,大大提高了清扫质量和效率。但这款扫地机对灯塔的摆放位置和数量提出较高要求,摆放不当会对覆盖率造成较大影响。同时,灯塔本身价格过高也使大批消费者望而却步。

2.1.4第四代扫地机器人2008年,具有摄像头定位功能的规划式扫地机器人问世。这种类型的扫地机器人采用摄像头扫描周围环境,并通过红外传感器和数学算法对房间进行测绘导航,判断移动路线,并进行实时更新和调整,最终完成清扫工作。其很好地解决了定位问题,并对清扫路线进行规划,使清扫遗漏率大大降低。但该款扫地机器人对光线较为敏感,在光线不足的情况下无法正常工作;且制造成本依旧较高,无法在普通消费者中间广泛普及。

2.1.5第五代扫地机器人2010年,美国Neato推出一款具有激光雷达测距功能的扫地机器人,这款扫地机器人安装了360°旋转激光测距仪,可进行即时定位与环境地图三维构建,从而合理规划清扫路线,使清扫效率及覆盖率均得到有力保证。此外,Neato扫地机器人还可实现断点式清扫,即回充完毕,可以回到上次清扫地点继续工作。该款机器在同类产品中处于领先地位,并得到国外消费者广泛认可;但其价格虽较前几代扫地机器人有了大幅下降,仍然较国产机型价格偏高,这在一定程度上限制了该款机器在国内的推广。

2.2家庭扫地机器人研究现状

如今,随着智能化程度的提升及其在算法领域的拓展,高效清洁系统与路径规划能力多位一体的功能设计成为目前扫地机器人的特色[9]。同时,经过不断优化升级和革新,扫地机器人在体型、外观、功能等组成和性能上均发生了巨大变化[10],三角形、“D”字形等变形扫地机器人不断涌现,清扫覆盖面积更是高达99.1%;在规划清扫、自动回充、障碍脱困和APP远程操作方面的研发也已经相对成熟,在人工智能方面更是取得了长足进步[11-13]。深耕扫地机器人领域多年的各大企业在清洁系统和路径规划能力方面不断革新,均研制开发了自身核心技术或独到之处。

2.2.1高效清洁系统iRobot推出的Rooma980扫地机器人采用进阶版三重高效清洁系统,可对地面上大多数类型的污垢进行清除,甚至对地毯或地垫上的污垢也同样适用;同时,该设备采用高效微尘滤网,可对小至10μm的微尘进行清除。科沃斯根据仿生学原理开发的蓝鲸清洁系统2.0扫地机器人,具有强吸力、大容量的特点,该款设备配置300mL微控水箱,单次加满水即可完成对整间房屋的清洁。浦桑尼克推出具有升降浮动清洁系统的扫地机器人,针对凹凸不平的地面能够智能地自动升降,增大覆盖面积。戴森扫地机器人则采用多圆锥气旋集沉技术,配置一体式坦克履带以及二代数码电机,吸力更大,甚至可以吸附过敏原。

2.2.2路径规划能力视觉探测是路径规划的核心,在这一方面,iRobot主要采用全景摄像头技术,并配备vSLAMTM视觉运算处理技术;科沃斯采用LDS激光雷达技术;戴森采用陀螺仪和全景摄像头技术;小米则在NeatoLDS激光雷达技术的基础上搭载了自主研发的传感器[6]。

2.3家庭扫地机器人的发展方向

目前,扫地机器人在人机互动、图像识别等智能物联领域还处于探索阶段,未来扫地机器人将在融合型传感系统、功能定位、智能化程度、网络服务等方面取得长足进步和发展。传感器、芯片等核心硬件将趋向于更加微型化、集成化和高效化,软件开发将不断优化各种算法,使扫地机器人更具智能化。

3家庭扫地机器人存在问题和分析

目前,扫地机器人在产品开发上有了一定基础,但仍存在某些问题,需要继续深入研究,主要包括以下几个方面:第一,扫地机器人的性价比依然存在上行空间。价格是影响销量和普及的关键因素,因此有必要在保证清扫质量的基础上,开发专用的运动控制和卫星传感器及数字处理芯片来降低成本。第二,对角落及直角空间的清扫质量有待提高。目前,扫地机器人在角落及直角空间的清扫方面办法不多,导致墙角、沙发及电视柜底部、空调周围、椅凳下方等区域的清扫率大打折扣,仅达到50%~70%。因此,针对此类问题的升级改造势在必行。第三,噪音仍需得到进一步消减。目前,多数扫地机器人工作时产生的噪音已比早期产品有较大改善,但仍对人们家庭生活和作息产生一定影响,由此成为该类产品未来发展方向。第四,极限清洁能力尚存在优化潜力。研究表明,扫地机器人对硬币、绿豆、树叶、果壳等具有一定重量的物体明显吸力不足,未来在这方面的研究开发不可忽视。第五,针对扫地机器人的宣传力度有待加强。虽然人们可支配收入持续增长促进了其对扫地机器人的购买欲望,但消费者对扫地机器人产品的了解仍相对较少,导致该产品人在国内市场渗透率不高。因此,加强宣传推广将是扫地机器人领域今后一个时期的发展方向。

4结语

综上所述,作为一种新兴行业,扫地机器人在家务服务界尚存在许多亟待解决的技术性问题。随着科学技术的日新月异,扫地机器人行业良性、有序的发展,以及人们对扫地机器人认知度的上升,该类产品必将更加贴近生活、服务大众,为人们的生活带来便利,也为更多消费者所接受,具有良好的发展前景。

参考文献

[1]赵航,刘玉梅,卜春光,等.扫地机器人的发展现状及展望[J].信息与电脑,2016(12):167-168.

[2]周茂俊,徐凤,张圣梅.安徽省人口老龄化趋势的组合预测[J].合肥师范学院学报,2018,36(6):25-28.

[3]孙淑萍.贵州省人口老龄化的发展趋势及影响[J].当代经济,2017(6):42-43.

[4]武萍,邢衍.人口老龄化对能源消费的影响机制分析[J].沈阳师范大学学报,2018(6):70-76.

[5]刘卫民.住房发展进入新时代需要新思路[J].新华月报,2018(2):38-40.

[6]傅一元.扫地机器人:它们正在发展,它们正在壮大[J].电器,2017(10):32-34.

[7]卓俭华,朱训伟.当前中国用工成本上升的原因分析及对策[J].经济与管理,2011,25(7):88-91.

[8]李泽佳.扫地机器人及其室内定位技术探究[J].发现教育,2018(8):145-146.

[9]孙晓雪,赵玉山.扫地机器人的发展现状和趋势研究[J].科技资讯,2017(28):238-239.

[11]汪子翔.家用智能扫地机器人的工作原理探究[J].通讯世界,2019(2):283-284.

[12]程丽霞.智能扫地机器人系统设计[J].机械工业标准化与质量,2016(520):27-29.

[13]冯书鹏,王明娣.扫地机器人自适应越障机构的设计及其应用研究[J].机械传动,2018,42(11):173-175.

作者:袁佳炜  张新景  覃傲  谷芳 单位:西北农林科技大学

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