戴森工程師揭秘Dyson 360 Eye吸塵機器人的故事：先要做到“智能”

在5月8日這天，戴森在北京正式對外宣布，智能吸塵機器人Dyson 360 Eye在中國問世。消息一出，業界的疑問也冒了出來：“早在 2014年就開始在歐洲和日本發售的Dyson 360 Eye，實際上算不上一款‘新品’，為什麼遲到于中國市場？”。為此，筆者在現場與來自Dyson英國總部的兩位工程師聊了聊，得到了一些關于戴森吸塵機器人背後的故事。

之是以推遲了投放市場的時間，戴森資深機器人工程師Mike Aldred（邁克·阿爾德雷德）回答說，是因為考慮到中國客戶對于吸塵機器人的需求，戴森的研發團隊花了很長時間把Dyson 360 Eye做了改善，大到清潔模式的把握，小到機身的寬刷條，甚至中國家庭高度抛光的地闆，盡量讓這款産品更“local”（接地氣）。更本地化的是，戴森專門在上海開了一家新的研究機構，物色軟體工程師，為的就是迎合中國市場需求。

聽到這裡，筆者不由得想起在去年，當戴森公司釋出首款吹風機時，不惜購買一千英尺的“真頭發”用來測試，耗時四年，總研發支出高達7200萬美元。這一切花銷，僅僅為了制造出了一個功能性略強、售價卻過高于市面其他産品。盡管如此，我們卻不得不承認，這一直是戴森成功的方式：大量投資研發，制造昂貴又有競争力的産品，沒人能說這種方式沒用。

據戴森公開資料顯示，公司的總銷售額在過去六年中翻了一番，并且在2016年達到了20億英鎊（24.3億美元），這個成績，亞太地區功不可沒——截至2015年，亞太市場一直是公司最大的利潤來源。是以，過去幾年裡，戴森擴大了産品線，更新了基礎裝置，加大研發投資，公司目前采用了能在真空管中完成工作的電機技術，并将這項技術用于無葉片風扇、加熱器、加濕器、淨化器、吹風機和這款真空吸塵器Dyson 360 Eye。

 戴森資深機器人工程師Mike Aldred（邁克·阿爾德雷德）

當然，這款真空吸塵器要做到“智能”，遠不止這些。 

對于智能吸塵機器人的定義，發明家兼戴森創始人詹姆斯•戴森爵士這樣認為：“每個家庭的室内環境都不同，家中的每個房間也有差異，吸塵機器人需要像人類一樣思考：實時觀察周圍環境，作出決策，實作便捷高效的清潔。”

是以19年之前邁克·阿爾德雷德加入公司的時候，詹姆斯•戴森給了他一個艱巨的任務，創造一個高性能的吸塵器。這個任務的難度在于，并非先創造一個機器人，再附上吸塵器，而是讓吸塵器有特别智能的導航。

好在戴森公司和邁克·阿爾德雷德早已克服了這些難題。從事機器人技術開發17年以來，戴森公司每周投資700萬英鎊用于研發，涉及固态電池、人工智能、機器學習、視覺技術等新技術。僅Dyson 360 Eye，就已經投入了200名工程師、420項專利和2800萬英鎊。

邁克·阿爾德雷德說，開發一個智能的吸塵器，需要特别注意四個方面：一是強大的吸力，二是高效的過濾，三是強勁的識取能力，第四是智能的導航。

這些細節放大到Dyson 360 Eye就有一個直覺的體驗。外觀設計上，這款産品和戴森大多數産品類似，延續了“技術宅”的風格，在中國提供藍、紫粉兩種配色。機身嬌小，寬度23厘米，更友善出入屋子裡的犄角旮旯。

最重要的部分在于内置戴森專利第二代數位馬達，據說由Dyson内部工程師花了近十年時間完善，旋轉速度每分鐘78000轉，吸入率22安瓦——一般市面上我們常見的掃地機的馬達吸入率隻有1安瓦，相較而言，1安瓦的攝入率和電腦上冷卻吹風扇的馬力是一樣的，是以20倍的吸力完全可以稱作真空吸塵器。 

與一些機器人依靠傳感器來确定在室内的行進路線不同，Dyson 360 Eye的特色在于，采用360度全景視覺技術，可以全方位識别目前位置、已清潔區域和未清潔區域。識别之後，Dyson 360 Eye可以開始制訂詳細的地面計劃，通過頂部所搭載的那顆攝像頭以及傳感器，配合即時定位與地圖建構（SLAM）技術，它能夠以30幀/秒拍攝出周圍環境的視訊，進而獲知自身定位、已清掃/未清掃區域。同時利用機身前方的紅外傳感器，可以探測前方最遠15厘米以内的障礙物，進而進行智能清潔。 

用視覺導航代替超音波和紅外線傳感器，是戴森經過十幾年研究所得的解決方案。後者會導緻機身太大、太重、生産成本昂貴，對比而言，視覺導航不僅克服了以上難題，而且視野更廣。

視覺導航的優勢讓戴森團隊意識到攝像頭對吸塵器産品的重要性。早在2014年，戴森就和倫敦帝國理工學院聯合創辦機器人的實驗室，研究下一代的機器人和視覺系統，并表示将會植入到今後戴森的産品當中。 

關于它的攝像頭，現場提出了兩個問題。一是在光線較暗的條件下是否能正常工作；第二，它是否會将拍攝到的照片發送回戴森背景，導緻使用者隐私洩露。 

邁克·阿爾德雷德回答說，Dyson 360 Eye設計是可以在暗光下工作的，比如在桌子底下燈光很暗，機身旁邊兩個紅外線的曝光器會幫它偵測，同時還可以照相。它拍攝的照片将會存儲在本地，并不會出現資訊回傳的問題。 

具體到工作原理，戴森不惜增加機身高度，也堅持要使用專利“多圓錐氣旋集塵技術”。這項技術在戴森之前很多的産品中都用到過，它通過使用渦流分離或空氣運動，将顆粒物從空氣中分離,并利用高速氣流通過氣旋将灰塵甩入集塵筒内。“正因為這個多圓錐氣旋集塵技術，結合HEPA過濾系統，可以過濾99.97%、小至0.3微米的顆粒以及過敏原，包括花粉、黴菌或細菌。”邁克·阿爾德雷德說。

Dyson 360 Eye現場清潔，中間區域為已清潔區域

Dyson 360 Eye采用了與整台機身等寬的“清潔刷條”，碳纖維+尼龍的刷毛材質，加上超強吸力，進而達到深入清潔的目的。 

取締傳統的輪式，Dyson 360 Eye采用對不同地面環境适應性更好的“一體式坦克履帶”——“有了一體式履帶以後，機器人就可以躍過不同的地形，就算加重有門檻的話它也可以攀爬躍過。”邁克·阿爾德雷德說。

這款機器的電池容量為5300mAh，官方稱充電時間為 2 小時 45分鐘。滿電情況下，強效模式可以工作45 分鐘，安靜模式為 75 分鐘，可以持續自動監測電池電量，并且進行自主充電。 

利用Dyson Link應用程式，可以遠端控制開關、調節清潔模式、規劃清潔日程、監控機器人等操作。戴森全球産品總監約翰·丘吉爾（John Churchill）表示，新功能也會通過應用程式更新直接觸達使用者。

圖為戴森全球産品總監約翰·丘吉爾（John Churchill）講解Dyson 360 Eye工作結構，圖下區域是機器運作當中的圖像，圖上是機器的路徑規劃，黃色線條代表機器去過的地方，藍色線條是機器之後規劃要去的地方。圖中的方塊和圓圈是用來追蹤房間環境。

目前Dyson 360 Eye售價6490元，購買管道包括戴森官網、天貓、京東等電商平台或者線下體驗店。

原文出處：科技行者

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