掃地機(jī)器人遇到屎會(huì)怎么辦？當(dāng)然是“發(fā)糞涂墻”啦

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作者：歐剃

編輯：窗敲雨、Owl

上完一天班，當(dāng)你回到家，打算開門面對(duì)掃地機(jī)器人定時(shí)清理干凈的屋子和可愛的“毛孩子”時(shí)……

發(fā)糞涂地丨jacksonkeirmclean/reddit

啊！為什么！掃地機(jī)器人你好好掃地就行了，我可沒讓你去鏟屎，更沒讓你去糊屎啊！

當(dāng)你打開家里的監(jiān)控?cái)z像，倒回“案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)”……在日常巡邏中，掃地機(jī)發(fā)現(xiàn)一處地面有許多污物，它非常盡責(zé)，努力地轉(zhuǎn)啊轉(zhuǎn)試圖清潔這一坨污物，直到電量低時(shí)才回去充電……

圈圈圓圓圈圈丨RM Videos/Youtube

這種“發(fā)糞涂地”的事情真不是少數(shù)，到網(wǎng)上隨便一搜“便便+掃地機(jī)器人”，你就能看到各類悲慘地面，以及鏟屎官的“哀嚎”。

上周抱怨了掃地機(jī)器人很蠢，這周它就來“報(bào)復(fù)”我了丨Boot Muffin/Twitter

掃地機(jī)器人碾過了狗屎，然后開始“清掃”其他地方丨screamicide/Reddit

比如下面這位掃地機(jī)器人更是“精準(zhǔn)沖鋒”、“反復(fù)碾壓”……

機(jī)屎大戰(zhàn)，一觸即發(fā)丨Michael Baturin/Youtube

鏟屎官回到家，感動(dòng)得都哭了：“為什么？為什么墻壁和桌腿你不碰，便便卻給我涂得這么勻？”

這個(gè)問題也一直困擾著掃地機(jī)器人生產(chǎn)廠商。早在2016年，就有掃地機(jī)器人團(tuán)隊(duì)就指出“經(jīng)常見到這種情況”[1]。直到今年9月，該公司才推出了第一款可以識(shí)別寵物便便的掃地機(jī)器人。

寵物便便和掃地機(jī)器人到底有多大仇啊！這么重要的功能，怎么花了5年才加上？

講道理，掃地機(jī)身上的傳感器也不少。頭頂上有激光測(cè)距雷達(dá)，正前方有碰撞傳感器，體內(nèi)有粉塵感應(yīng)器，還能通過紅外線或超聲波判斷前方地面的材質(zhì)。有了這么多雙“眼睛“加持，碾壓便便這種事聽起來怎么也不可能發(fā)生啊……

具有多種傳感器的掃地機(jī)器人丨某品牌掃地機(jī)器人產(chǎn)品說明

然而便便這種東西一般并不會(huì)堆得很高，頂部的激光雷達(dá)掃不到它；便便又太軟，難以觸發(fā)依靠形變來測(cè)量的碰撞傳感器；紅外線和超聲波能識(shí)別地面材質(zhì)（是木地板、地磚還是地毯），卻難以分辨地上的小東西——你亂丟的手機(jī)線、硬幣、紙巾什么的不是也會(huì)被卷入主刷里面嘛。

所以早期的掃地機(jī)器人即使擁有了這么多“眼睛”，卻沒有一個(gè)可以“看到”到便便……

“勇往直前”是因?yàn)榭床坏截璏ike Flores/Twitter

后來，為了讓掃地機(jī)器人可以真正“看清”地面上的東西，廠商們給它裝上了攝像頭。同時(shí)通過算法對(duì)拍攝到的圖像進(jìn)行檢測(cè)識(shí)別，以躲開不必要的接觸。

但人類丟在地上的東西實(shí)在是千奇百怪，便便這種東西又沒有固定形態(tài)，按布里斯托大便分類法，從堅(jiān)硬的圓球（1型）到完全的水狀（7型）都有，指望算法都一一認(rèn)出，似乎也太難了一點(diǎn)吧。

萬能的AI這時(shí)候又派上了用場(chǎng)。基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)，工程師們準(zhǔn)備了各種真實(shí)便便（以及不是便便的雜物）照片，加上形狀各異的人造假屎，組成了一個(gè)巨大的糞便識(shí)別數(shù)據(jù)集[2]。AI通過這些數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)從人類丟在地上的各種雜物中分辨出可能是便便的東西。目前對(duì)于成型的便便識(shí)別度還是挺高的——啥，別跟我提拉稀，我不想面對(duì)。

便便模型丨techcrunch

甚至有科技愛好者對(duì)機(jī)器進(jìn)行“魔改”，加上了氣體傳感器，通過檢測(cè)便便散發(fā)出的甲烷、甲硫醇、硫化氫等化學(xué)物質(zhì)[4]判斷周邊地面是否有糞便。但檢測(cè)成本太高，準(zhǔn)確率也難以滿足要求。

不管是通過照片或是氣味識(shí)別到了便便，想對(duì)其進(jìn)行定位更是難上加難，很多掃地機(jī)器人能做的也只是停下腳步，通知人類前來核實(shí)清理。想要做到自動(dòng)避讓，廠商還得再加把勁。

識(shí)別到便便之后，掃地機(jī)器人還得知道它跟自己之間的距離，才能及時(shí)準(zhǔn)確地定位“危險(xiǎn)區(qū)”的位置。

過去的單攝像頭測(cè)距避障，主要建立在之前的深度學(xué)習(xí)物體識(shí)別上，通過已識(shí)別物體的輪廓大小、位置進(jìn)行判斷，估算物體的距離——近大遠(yuǎn)小嘛。這種方式的好處是硬件成本低，軟件開發(fā)難度也不太難，在現(xiàn)有的物體識(shí)別結(jié)果上就能完成判斷。缺點(diǎn)自然是精度較低，也只能對(duì)已識(shí)別的物體進(jìn)行避障。為了更好地測(cè)量與障礙物之間的距離，許多能自動(dòng)避障的掃地機(jī)器人已經(jīng)用上了“雙目技術(shù)”。

兩個(gè)攝像頭能通過雙眼圖像特征匹配，獲得視覺范圍內(nèi)的障礙物深度信息，對(duì)于未能識(shí)別的可疑物體也能進(jìn)行避障，同時(shí)根據(jù)單目目標(biāo)識(shí)別的結(jié)果，還能定制具體的操作策略。缺點(diǎn)除了多一個(gè)攝像頭增加的成本外，軟件算法開發(fā)起來也更有難度，搭載此類技術(shù)的機(jī)器人身價(jià)自然也水漲船高啦。

最后，要想避開“地雷”，還需要讓掃地機(jī)器人知道怎么“繞開”它。這需要合理地判斷“危險(xiǎn)區(qū)”的范圍，動(dòng)態(tài)規(guī)劃局部路線，實(shí)時(shí)追蹤自身和便便之間的距離，還得有效控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪調(diào)整自身的方向和姿態(tài)。不然就算識(shí)別、檢測(cè)出來，繞行的時(shí)候還有可能不小心“擦”到——甚至為了避免踩到一小塊，卻碾了一大坨。

前方有便便，已為您重新規(guī)劃路線丨iRobot

也有公司在專利中[3]提到了更直接的方法：在碾過去之前噴射速凍劑“凍住”便便，并將凝固的便便吸入垃圾腔里。——不知道鏟屎官在面對(duì)裝滿糞便的掃地機(jī)器人時(shí)，會(huì)有什么感想。

2016年《衛(wèi)報(bào)》（The Guardian）采訪了幾名受害鏟屎官，其中一名倒霉孩子在兩年內(nèi)就遇上5到10次這樣的“糞災(zāi)”[1]。所以要是你家也有寵物的話，買掃地機(jī)器人時(shí)可要好好想想如何避免“發(fā)糞涂墻”。

在此建議鏟屎官們：

盡量選擇帶有便便檢測(cè)功能的機(jī)器人，或者至少是有攝像頭避障的設(shè)備；

盡量不要選擇定時(shí)清掃，或是在開啟清掃前仔細(xì)檢查一下地面——畢竟就算有便便檢測(cè)功能的機(jī)器人，也沒法檢測(cè)一灘稀屎；

最好能把主子們的活動(dòng)區(qū)域與要掃地機(jī)器人清掃的區(qū)域做個(gè)分隔，貓砂盆周邊就別讓它們經(jīng)常去啦——這也能避免狗子們故意在機(jī)器人的行駛路線上“扔炸彈”。