家庭掃地機器人市場需求及發展趨勢分析

袁佳煒 張新景 覃傲 谷芳

摘 ?要：掃地機器人是現如今一款很受消費者歡迎的家用服務型機器人，它不僅解決了人們繁瑣的家庭清潔問題，還改善了人類生活質量，成為室內清潔助手。但目前，掃地機器人在國內并未得到廣泛普及和應用。該文對家庭掃地機器人市場需求及發展趨勢進行分析，以探討掃地機器人的市場前景和發展方向。

關鍵詞：掃地機器人 ?市場需求 ?發展趨勢

中圖分類號：TP242 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）07（a）-0073-03

Abstract： Sweeping robot is a very popular household service robot nowadays. It not only solves the tedious household cleaning problem， but also improves the quality of human life and becomes an indoor cleaning assistant. But at present， the sweeping robot has not been widely popularized and applied in China. In this paper， the market demand and development trend of home sweeping robots are analyzed to explore the market prospects and development direction of sweeping robots.

Key Words： Sweeping robot; Market demand; Development trend

掃地機器人是把清掃技術與吸塵技術有機地融合到一起，具有半自動化或自動化清潔功能的智能產品[1]。隨著人們生活節奏和社會老齡化進程不斷加快、住房面積的不斷改善以及人們對便捷、舒適生活的追求不斷提高，從繁瑣的家務勞動中解脫出來成為人們日益強烈的愿望，這促進了掃地機器人在家庭服務業的飛速發展和不斷壯大。2012年，全球掃地機器人市場零售額為10.4億美元，2018年則翻了3番，達到35.3億美元，預計到2022年，這一數字將猛增至54.6億美元。自從1996年第一代掃地機問世以來，歷經幾代人的不懈努力，掃地機器人在技術層面被不斷改進和完善。在我國，隨著科學技術和人工智能的不斷發展和成熟，在掃地機器人方面的研究也不斷取得重大成果，如今，作為人類家庭生活的高科技伙伴，在歐美市場一直熱售的掃地機器人正逐漸走進中國居民普通家庭。統計數據表明，2013—2018年，國內掃地機器人銷量逐年增多，零售規模已達到300多萬臺。現就家庭掃地機器人市場需求及發展趨勢進行綜述，以分析掃地機器人在中國市場的前景和發展方向。

1 ?家庭掃地機器人市場需求

1.1 人口老齡化進程加快

人口老齡化是指一個國家或地區60歲及以上老年人口超過10%，或65歲及以上老年人口超過7%，即提示該國家或地區已進入老齡化社會。1864年，法國成為第一個進入老齡化社會的國家，其后，美國、英國、德國、日本、新加坡、韓國等發達國家也紛紛進入老齡化國家行列。我國進入老齡化國家較晚，距今有20多年時間，但發展速度較快[2，3]。截止到2016年，我國65歲以上人口已高達11%。人口老齡化給社會保障體系及養老服務體系建設帶來巨大挑戰的同時，也為老齡產業的發展帶來機遇。研究認為，在人口老齡化社會中，人們會逐漸降低對能源的生產型需求，轉而加大對能源的生活型需求[4]，可見掃地機器人作為家庭清潔助手在這方面具有廣闊的市場發展空間。

1.2 居民居住條件改善

近20年來，我國連續實施居民住房條件改善政策，人們的住房條件及住房面積均得到大幅度改觀。2016年，我國城市人均居住建筑面積達到36.6m2，較1998年住房制度改革之初幾乎翻了一番[5]。如今，人們對居住環境的要求已不再滿足于“夠住”，配套獨立餐廳、書房、儲物間、會客室等具有更大生活空間的居住環境成為人們今后對住房條件提出的更高要求。在住房面積增多的同時，如何解決舒適生活與家務勞動之間的矛盾，成為越來越多職場人員必須面對的問題。掃地機器人作為家務助手，其在家庭清潔方面的優勢將會逐漸得到體現并受到青睞和重視。

1.3 生活節奏加快

如今，城市化進程的加快帶來人們快節奏的生活，在都市生活的現代人工作愈發忙碌，社會活動愈發頻繁，空閑時間愈發減少，留給做家務和做清潔的時間和精力愈發有限。在這種生活模式下，智能化家居時代悄然來臨，消費者對掃地機器人的剛性需求也逐步顯現。掃地機器人將會越來越多地進入人們的日常生活用于家庭地面清潔，從而便于人們將主要精力轉移到工作、學習、社交等更重要的事務之中。

1.4 消費人群對智能化產品的認知度提高

目前，80后、90后人群逐漸成為消費的主力軍，與傳統的消費觀念相比，這部分人群對掃地機器人等智能化產品表現出更高的認知度、認可度和需求量[6]。

1.5 人工費持續升高

隨著人們工作、生活節奏的加快，部分家庭選擇通過有償聘請保潔人員進行清潔服務，這在很大程度上解決了人們家務勞動的煩惱。但近年來，勞動力再生產成本及機會成本的增加、供需關系的變化以及勞動力供給質量的提高，都對用工成本產生深刻影響，使其保持持續較快增長[7]，使得通過該途徑解決家庭清潔問題需要承擔的費用不斷增加。在這種大背景下，掃地機器人進入越來越多消費者的視線，并在越來越多的家庭承擔起地面清掃工作。

2 ?家庭掃地機器人發展趨勢

2.1 家庭掃地機器人發展史

2.1.1 第一代掃地機

1996年，瑞典伊萊克斯制造了第一臺三葉蟲掃地機，成為家庭服務機器人領域劃時代產品。該款掃地機采用單滾刷設計進行地面清掃，并具有自動回充和防跌落功能，在一定程度上替代了人們的清掃工作[8]。但三葉草掃地機問世以來，并未引起消費者的親睞和關注，究其原因主要存在以下幾個方面的不足：首先，該款機器在反應速度、運算速度及行進速度方面都比較慢，導致其清掃效率不盡人意;其次，三葉蟲掃地機過高的外形設計限制了其對家具底部的清掃;最后，過于昂貴的價格也使普通消費者難以承受。

2.1.2 第二代掃地機器人

2002年，美國iRobot研制成功Roomba掃地機器人。該款產品推出“邊刷+滾刷+吸塵口”的三段式清掃結構，這一發明對掃地機器人的發展具有重要的里程碑意義。其一經上市就引起消費者極大關注，由此開啟了掃地機器人的快速發展階段。Roomba掃地機器人在外形設計上將機身厚度降到12cm以下，同時增加邊刷設計，提高了家具底部及墻角清掃能力。但其采用大清潔算法和隨機碰撞式清掃路線，使其具有先天設計不足，導致清掃范圍覆蓋率較低，清掃不徹底;同時，噪音大及吸力弱也是該款機器缺陷之一。

2.1.3 第三代掃地機器人

2004年，美國iRobot又推出了一款與燈塔定位裝置配套使用的掃地機，以期解決清掃遺漏問題。該款掃地機通過接收燈塔發出的信號，以此對自己和燈塔的距離進行精確判斷。該定位技術使掃地機覆蓋率大幅提升，大大提高了清掃質量和效率。但這款掃地機對燈塔的擺放位置和數量提出較高要求，擺放不當會對覆蓋率造成較大影響。同時，燈塔本身價格過高也使大批消費者望而卻步。

2.1.4 第四代掃地機器人

2008年，具有攝像頭定位功能的規劃式掃地機器人問世。這種類型的掃地機器人采用攝像頭掃描周圍環境，并通過紅外傳感器和數學算法對房間進行測繪導航，判斷移動路線，并進行實時更新和調整，最終完成清掃工作。其很好地解決了定位問題，并對清掃路線進行規劃，使清掃遺漏率大大降低。但該款掃地機器人對光線較為敏感，在光線不足的情況下無法正常工作;且制造成本依舊較高，無法在普通消費者中間廣泛普及。

2.1.5 第五代掃地機器人

2010年，美國Neato推出一款具有激光雷達測距功能的掃地機器人，這款掃地機器人安裝了360°旋轉激光測距儀，可進行即時定位與環境地圖三維構建，從而合理規劃清掃路線，使清掃效率及覆蓋率均得到有力保證。此外，Neato掃地機器人還可實現斷點式清掃，即回充完畢，可以回到上次清掃地點繼續工作。該款機器在同類產品中處于領先地位，并得到國外消費者廣泛認可;但其價格雖較前幾代掃地機器人有了大幅下降，仍然較國產機型價格偏高，這在一定程度上限制了該款機器在國內的推廣。

2.2 家庭掃地機器人研究現狀

如今，隨著智能化程度的提升及其在算法領域的拓展，高效清潔系統與路徑規劃能力多位一體的功能設計成為目前掃地機器人的特色[9]。同時，經過不斷優化升級和革新，掃地機器人在體型、外觀、功能等組成和性能上均發生了巨大變化[10]，三角形、“D”字形等變形掃地機器人不斷涌現，清掃覆蓋面積更是高達99.1%;在規劃清掃、自動回充、障礙脫困和APP遠程操作方面的研發也已經相對成熟，在人工智能方面更是取得了長足進步[11-13]。深耕掃地機器人領域多年的各大企業在清潔系統和路徑規劃能力方面不斷革新，均研制開發了自身核心技術或獨到之處。

2.2.1 高效清潔系統

iRobot推出的Rooma980掃地機器人采用進階版三重高效清潔系統，可對地面上大多數類型的污垢進行清除，甚至對地毯或地墊上的污垢也同樣適用;同時，該設備采用高效微塵濾網，可對小至10μm的微塵進行清除。科沃斯根據仿生學原理開發的藍鯨清潔系統2.0掃地機器人，具有強吸力、大容量的特點，該款設備配置300mL微控水箱，單次加滿水即可完成對整間房屋的清潔。浦桑尼克推出具有升降浮動清潔系統的掃地機器人，針對凹凸不平的地面能夠智能地自動升降，增大覆蓋面積。戴森掃地機器人則采用多圓錐氣旋集沉技術，配置一體式坦克履帶以及二代數碼電機，吸力更大，甚至可以吸附過敏原。

2.2.2 路徑規劃能力

視覺探測是路徑規劃的核心，在這一方面，iRobot主要采用全景攝像頭技術，并配備vSLAMTM視覺運算處理技術;科沃斯采用LDS激光雷達技術;戴森采用陀螺儀和全景攝像頭技術;小米則在Neato LDS激光雷達技術的基礎上搭載了自主研發的傳感器[6]。

2.3 家庭掃地機器人的發展方向

目前，掃地機器人在人機互動、圖像識別等智能物聯領域還處于探索階段，未來掃地機器人將在融合型傳感系統、功能定位、智能化程度、網絡服務等方面取得長足進步和發展。傳感器、芯片等核心硬件將趨向于更加微型化、集成化和高效化，軟件開發將不斷優化各種算法，使掃地機器人更具智能化。

3 ?家庭掃地機器人存在問題和分析

目前，掃地機器人在產品開發上有了一定基礎，但仍存在某些問題，需要繼續深入研究，主要包括以下幾個方面：第一，掃地機器人的性價比依然存在上行空間。價格是影響銷量和普及的關鍵因素，因此有必要在保證清掃質量的基礎上，開發專用的運動控制和衛星傳感器及數字處理芯片來降低成本。第二，對角落及直角空間的清掃質量有待提高。目前，掃地機器人在角落及直角空間的清掃方面辦法不多，導致墻角、沙發及電視柜底部、空調周圍、椅凳下方等區域的清掃率大打折扣，僅達到50%～70%。因此，針對此類問題的升級改造勢在必行。第三，噪音仍需得到進一步消減。目前，多數掃地機器人工作時產生的噪音已比早期產品有較大改善，但仍對人們家庭生活和作息產生一定影響，由此成為該類產品未來發展方向。第四，極限清潔能力尚存在優化潛力。研究表明，掃地機器人對硬幣、綠豆、樹葉、果殼等具有一定重量的物體明顯吸力不足，未來在這方面的研究開發不可忽視。第五，針對掃地機器人的宣傳力度有待加強。雖然人們可支配收入持續增長促進了其對掃地機器人的購買欲望，但消費者對掃地機器人產品的了解仍相對較少，導致該產品人在國內市場滲透率不高。因此，加強宣傳推廣將是掃地機器人領域今后一個時期的發展方向。

4 ?結語

綜上所述，作為一種新興行業，掃地機器人在家務服務界尚存在許多亟待解決的技術性問題。隨著科學技術的日新月異，掃地機器人行業良性、有序的發展，以及人們對掃地機器人認知度的上升，該類產品必將更加貼近生活、服務大眾，為人們的生活帶來便利，也為更多消費者所接受，具有良好的發展前景。

參考文獻

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