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随着时代的发展，扫地机器人已经成为很多家庭的必需品。

机器人扫地|图片来自互联网

该机器人可以清洁床底，清洁各种卫生角落，与主人互动，甚至可以用作宠物玩具。简而言之，机器人已经成为每个人都喜欢使用的“智能家电”。

扫地机器人家庭普及率：2015-2019年扫地机器人销量|奥维指南针数据

扫地机器人兴起时间不长。2015年爆发。到2019年，中国市场扫地机器人销量接近450万台/年。

机器人扫地是城市年轻家庭非常受欢迎的产品。更重要的是，它真的会做家务。美国扫地机器人家庭普及率最高，2018年达到16%。扫地机器人在中国的普及率略低。

2018年扫地机器人普及率|数据来自GFK

扫地机器人在中国的普及率还在5%以下。从扫地机器人在美国的普及率来看，在中国还有很大的增长空间。

那么售价几千块钱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，我们需要清楚的知道：扫地机器人的工作原理，扫地机器人的硬件结构。

扫地机器人工作原理扫地机器人主要工作原理

既然是扫地机器人，那我们就把这个机器人和人类比一比。

1.扫地机器人的眼睛和耳朵，你怎么知道房间是什么样子的？房间里的柜子、鞋子、床、座椅、人都在哪里？他能知道这些东西是什么吗？

机器人的眼睛：是激光雷达，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上面有摄像头。目前SLAM视觉导航主要应用在无人驾驶技术上，比如特斯拉，百度阿波罗，还有这些无人驾驶系统。主要原因是CPU的算法和功耗更高。

目前扫地机器人的摄像头主要功能不是识别物体，而是与“主人”交流，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镜的轮廓，通过轮廓来比较这个物体的近似实物。

扫地机器人的耳朵其实就是麦克风。和我们常用的SIRI、小度、天猫精灵是一样的原理。麦克风CPU芯片里的一个语音智能算法，扫地机器人可以像流一样回答你。

有一些扫地机器人，测距用的是超声波测距传感器。这个也属于扫地机的耳朵，这个主要用来躲避障碍物。

和激光超声波传感器的位置。

侧面的超声波传感器

和人眼一样，扫地机器人的激光传感器处于最高位置。这真的是整个扫地机器人最贵的地方。不要意外损坏它。改变这东西要花很多钱。(具体价格我们稍后会具体说明)

2.小脑，扫地机器人的核心处理器：三个核心处理器。

核心处理器

市面上常见的扫地机器人都是ARM架构的处理器芯片。这个东西和电脑CPU功能一样(X86架构)。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、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Allwinner ARM Cortel-A7架构的四核处理器。

2.微控制器主要用于路径规划。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。这主要是为控制芯片规划路径，然后向执行电机发出指令，包括方向盘(扫地机前进和转动的轮子)、扫刷的电机、吸尘器的电机，让这些电机工作。

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规划路径、躲避障碍物和与人类交互。比如人类设定清扫范围，语音引导扫地机器人清扫时，需要处理器进行处理，然后将指令发送给执行器。

小脑属于最靠近执行层的控制区。比如我们上面说的，后面两个处理器：数字信号处理器和微控制器是控制执行层(电机)和反馈外部信息的处理器。

小米、TCL等扫地机器人都适合意法半导体的M3微控制芯片作为路径规划的控制芯片。

路径规划芯片

3.致动器：电机(无刷电机或无刷电机)

机器人扫地执行机构有三种：行走舵机、扫地电机、吸尘器电机。被清扫的灰尘被吸入存储区，这就是扫地机器人的工作过程。

机器人扫吸位置

这三个部分的执行机构，行走电机和扫地电机一般采用有刷电机，速度慢，输出大。吸尘器的电机一般采用无刷DC电机，转速高，体积小。无刷电机在高速旋转中能产生1500pa以上的吸力。

有刷或无刷电机

很多朋友好奇，扫地机器人的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，——12万转(这是戴森吹风机在网络名人中的最高转速)，无刷电机高速的成本比有刷电机低很多。

有刷电机，高转速一般用在超高精度的精密仪器中，因为有刷电机要达到超高转速时，换向器的磨损比较严重。整个行业能够实现有刷超高速电机的技术并不多。

有市面上常见的有刷电机，转速比较低，一般在10000转，价格很便宜。几块钱，甚至不到1块钱。

无刷DC电机是扫地机器人实现高吸力非常合适的选择。

而在2010年以后，当空心杯电机的绕线机技术专利保护到期的时候，中国的深圳和东莞就有上千家无刷DC电机的生产厂家。所以无刷电机的价格也下来了。

有兴趣可以了解一下MAXON和von Haber电机，都是火星车和无刷电机的品牌。(这里面涉及的内容与扫地机器人无关，就不细说了。)

所以买扫地机器人的时候，不用太担心有刷电机和无刷电机的问题。

以及清扫和吸尘结构。

从原理上讲，扫地机器人的核心在于激光导航路径规划清扫和吸尘的能力。

所以行业内扫地机器人厂商的核心技术基本都集中在激光导航和路径规划上，还会加入一些人性化的设计，比如语音交互。

整个扫地机器人的硬件结构可以用一张图浓缩。

主要成分

扫地机器人硬件组成|图片来自小米社区

在讨论了所有的组件之后，许多人在头脑中有了组件的重要顺序。

那么我们来看看一款扫地机器人(高端扫地机器人)。费用是多少？我们先来看看市面上扫地机器人的价格：

机器人扫地价格

我们来看一下帕米尔数据(2019)，它给出了各种产品的一些匿名的大概成本。(涉及行业内所有品牌，隐去名字比较合适)

扫地机器人的成本分配

机器人最贵的硬件是：控制板(PCB主板)(70-240元人民币)和激光导航传感器(130元-200元)。

高端扫地机器人的成本大约为600-900元人民币。

当然，不要较真。毕竟整个数据中的零件报价都是按照单个产品的市场价格来计算的，实际产量可能更高。

一个消费产品，硬件成本可能只有30%-50%，而软件成本和营销成本又占了50%。这就是为什么一个好点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中的普及产品。未来大量城市家庭将更加智能化，扫地机器人将成为必备。

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本文到此结束，希望对你有所帮助。

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