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从救灾、扫雷机器人做起，iRobot一路汲取氧分，如今成为了全球最大家用机器人公司。
28年前，在MIT攻读硕士学位的科林·安格尔（Colin Angle）被导师罗德尼·布鲁克斯教授叫进了办公室。
当时，科林·安格尔已经在MIT加入了CSAIL实验室，他的毕业设计是一个仿造蚂蚁躯体的六脚机器人，叫Genghis。在那个机器人动辄像卡车一样笨重的年代，Genghis不仅小巧，而且灵活自如。
「科林，我在想我们要不要把Genghis的研究商用，做一家公司。」
导师话音未落，还没说出「公司」，安格尔就一口答应：「可以啊，我来。」
这就是iRobot的起点——全球最大的家用消费机器人公司，他们制造的扫地机器人在全球销量超过2,000万台。
想让机器人走出科幻电影，iRobot进入了各行各业
回忆起28年前的得意之作Genghis，安格尔的人设立马从CEO变成了神采飞扬的工程师：
「我们从蚂蚁等昆虫身上找到了灵感：蚂蚁的大脑非常简单，但肢体却非常灵活。这意味着机器人未必需要依赖一个超级计算机的强大的运算能力，也可以赋予强大的行动力，只需要先分拆目标，再设置移动性。」
这种激进的设计与当时主流的「自上而下」的机器人设计模式完全不同，实际上今天扫地机器人的产品设计依然沿用这套方法论。
凭借这个机器人，科林·安格尔赢得了当年MIT最佳本科毕业生，这台机器人如今陈列在华盛顿史密森国家航天科学博物馆。
熟悉电子、电气工程和人工智能等多个交叉学科，安格尔不希望机器人停留在实验室阶段，成立iRobot的目标非常明确，那就是做出实用化的机器人，但当时他并不知道应该从何做起。
「当时不存在机器人产业，也没有先例可以借鉴。尽管有很多的科幻小说对机器人的角色有一些描述，但是他们对于机器人在未来所扮演的角色、定位都是错误的。」
安格尔自儿时起就是《星际大战》的粉丝，正是视频中那个毫不起眼的MSE-6 机器人燃起了他对机器人的热情。说来有趣，公司成立之后的第一个项目就与探索外层空间有关。
1991年，iRobot把Genghis的设计应用到太空探索车上，这种小型机器人大幅降低了成本，而这种结构设计最终成就了1997年踏上火星的「Sojourner Rover」（火星漫游者）。刻有安格尔名字的火星车如今还陈列在美国航天局。
在很长一段时间，iRobot的方向都是为美国政府和军方提供太空探测、军事救援等特种机器人。在iRobot总部的历史长廊，你可以看到各种千奇百怪的机器人，它们上天入地，涉及太空、安防、医疗、清洁和玩具。
2002年，iRobot设计的一种机器人钻进了埃及古夫金字塔法老室墙壁上一个 20厘米见方的洞口，机器人在石壁上钻孔并拍照的过程，被全世界直播观看。
而在军事领域，搜救机器人是iRobot找到的一个实用化方向。当时美国在阿富汗的驻军常常需要排查洞穴，但这个工作非常危险。
▲士兵准备用Packbot进行排弹。
▲在阿富汗丧生的PackBot机器人「烈士」。
iRobot为此研发了Packbot机器人以替代士兵完成任务，投放在战场上的6,000 多台Packbot，大约有1,000多台在执行任务中被炸毁，这意味着机器人挽救了几千条生命。
PackBot短暂地成为iRobot的营收来源。它的后续产品曾在911事件中进入世贸大厦搜索幸存者，还参与了阿富汗及伊拉克战争的搜救工作，并于2011年进入日本福岛核电厂检测核辐射。2014年的巴西世界杯和2016年的里约奥运会也采购了PackBot作为保全机器人。
由于战争以及政府订单的不确定性，这块业务也没能支撑起iRobot的发展。直到2016年初，公司把这块业务出售了出去。
「我们做过20多种不同的尝试，有些是因为技术而失败，有些是市场尚未成熟，有些则是因为我们对机器人的理解有所偏差。」
在创业的前六年半里，iRobot整个财务状况都是入不敷出的，但这些项目让iRobot累积了不少技术财富，比如排除地雷、扫雷机器人的技术，就直接应用到后来推出的扫地机器人的清洁算法上——不管是排雷还是清洁，首先得保证机器人毫无遗漏地覆盖每一片区域。
iRobot还短暂地进入过消费者市场，他们与著名玩具厂商孩之宝（Hasbro）合作，把机器人做成玩具，比如把传感器植入洋娃娃，让洋娃娃具备喜怒哀乐的表情。
「市场证明玩具也不是一项好的生意，但我们却从中学会瞭如何以几百美元的价格生产一台机器人。」
造出第一台扫地机器人，是在公司成立12年之后
在位于美国马赛诸赛州贝德福德（Bedford）的iRobot总部，一片区域正在翻修，尽管一片狼藉，但橱柜、沙发、浴缸以及摆放各种建筑材料，都告诉你这不是办公区。
这里是iRobot的实验室。
在过去近十年的岁月长河里，iRobot的机器人在这里划过了无数的轨迹。但没人想到的是，从1990年公司成立到第一台扫地机器人驶出实验室，走了12年的路。
家用扫地机器人的诞生，最早可以追溯到1996年，瑞士家电品牌伊莱克斯制造了一台名叫「三叶虫」的扫地机器人，无论是设计，还是避障的设计思路，这都是一台颇具现代感的机器人。只不过在那个年代，扫地机器人还是个非常稀罕的电器，价格非常昂贵，也没有很聪明。
90年代末，iRobot和清洁公司Johnson Wax合作推出了大型清洁机器人，这是iRobot第一次把机器人功用性放在清洁目的上。
不久之后，公司决定打造家用扫地机器人。在那个年代，传感器数量少质量差，把清洁机器人做小是一件很有挑战的事。
团队希望优先保证扫地机器人的覆盖度和清洁程度，不管花多少时间。为此，他们制定了一套清洁策略：首先对一片比较大面积的区域进行打扫，完成之后再沿着墙面去到另一片区域，以此往复不断切换。
而在具体产品形态上，Roomba采用了边刷+滚刷+吸尘口的三段式清扫结构，大大提升了清扫能力，这一设计也成为如今扫地机器人的主流设计。
2002年，第一台Roomba扫地机器人走出生产线。
后来，Roomba研发出了污垢探测技术（Dirt Detect），机器人会透过物体撞击的声音以及视觉传感器探测有没有遗漏的脏物，如果某块区域特别脏，机器人会在此处反复清扫。
Roomba的第二次进化，目标是清扫的「完成率」和「覆盖率」。
早年的扫地机器人，通常是随机乱撞的，它会行走大量的重复路线，归其原因是机器人不了解周边的环境，也不知道自己所处的位置。
后来iRobot在高端系列加入了vSLAM技术，让Roomba搭载了一个35度倾角的摄影镜头，它像一双眼睛，可以不断地「看到」家庭墙面的特征，从而对家居环境进行一个画像。具备了定位和建图的能力，机器人就可以进行合理的路径规划。
测试是工程师日常一项非常重要的工作，iRobot搭建了数个空间去测试Roomba的实用性。
在一件玻璃封闭的实验室里，一名测试人员将Roomba扫地机器人固定在一台铺着红色地毯的仪器上，仪器会在地毯上进行喷尘处理，Roomba随后沿着固定轨迹进行清扫，透过5次重复测试，并对清扫前后的尘盒进行称重，测试人员就能测算出一台扫地机器人的吸尘能力。
如果没人提醒，有些实验室可能会被误认为位于公司一隅的员工宿舍——从布局到装饰，从家具到生活用品，这些实验室模拟了美国家庭的日常陈设。
但你还是能看出一些区别，比如墙角用于监控的摄影镜头和迥异的家居风格。实验人员告诉我们，他们把会榻榻米和地毯混搭在一起，以此来考验扫地机器人在复杂材质地面的表现。
▲Roomba 900系列采用双胶棒主刷避免毛发缠绕。
工程师也会把Roomba带回家中测试，放在真实居住环境中更有利于发现问题。比如毛发容易缠绕在扫地机器人毛刷上的这种问题，就是在测试中发现的。工程师因此做了不少改进，比如在高端型号产品里用上锯齿胎面设计的双胶棒主刷。
「我们计划把2,000平方英尺的实验室扩张到4,000平方米，因为我们推出了针对大户型的Roomba 900系列之后，IEC标准已经无法适应我们的产品测试了，我们就新建了一个。」iRobot产品管理总监Ken Bazydola说。
Bazydola口中的「IEC标准」是国际性电工标准化机构针对扫地机器人的标准化测试，这套标准对扫地机器人的除尘能力、覆盖率、甚至细化到边角除尘能力都有明确的要求。
相比高仿家庭环境的空间，IEC测试的空间更像标准化的实验室，比如考察扫地机器人覆盖能力的IEC 测试，就是在一个6 米见方的房间里，房间里没有家居，只是通过简单的木桩和电线来模拟家庭的情况。
尽管位于美国东岸，iRobot这家工程师文化色彩浓厚更像一家硅谷新创企业。在iRobot总部的一面玻璃墙上，写着5句口号：Build cool stuff、Deliver Great Products、Make Money、Change the World，但最突出的那句是——Have Fun。
机器人的未来
除了Roomba扫地机器人，iRobot还在美国市场上推出了Mirra游泳池清洁机器人和Looj屋檐雨水槽清洁机器人。从第一代Roomba到现在900系旗舰，Roomba已经走过16年的历程。
「Roomba仍然只是一个青少年。」安格尔说，iRobot虽然已经成立28年了，但今天依然处在起步阶段。
很大程度上，这是整个机器人产业的现状，数据显示，家用机器人还只是一个一年能卖30亿美元的小生意。
这背后，有技术的限制。在安格尔的认知里，机器人与人一样，应该具备感知、行动和思考三种能力。扫地机器人初步具备了这些能力，比如Roomba会透过传感器感知到障碍物，从而采取绕开的行动，当清扫大面积房间的时候，如果机器人判定电量即将耗尽，它便会通过自身创建的地图规划出便捷的路线。
但机器人还做不到更高维度的思考。安格尔举了一个例子：一句简单的「请到厨房，拿一瓶冰水」，就足以让人工智能的研究者为此付出20年的努力。
「我们现在还没有技术可以让机器人知道厨房在哪里、冰箱在哪里、冰箱上的把手在哪里、甚至怎么样把冰箱打开？」
在过去几年，尽管语音识别和人工智能得到突飞猛进的发展，但理解一句话并不意味着机器人能够理解环境。 分页代码
「iRobot如今是因为扫地机器人而闻名，但我希望我们是因机器人之智能而闻名。」
安格尔表示，去年公司投入了 1 亿美元，继续探索机器人的应用方向。他相信机器人会变得越来越有能力，成为人们生活的帮手。
▲iRobot针对中国市场推出的Braava jet擦地机器人。
在可以看到的未来，智能家居将会是iRobot重点研发方向。目前iRobot已经和亚马逊Alexa以及Google合作，实现对Roomba的语音控制，在中国，Roomba已经接入了天猫精灵。
iRobot的技术副总裁Chris Jones告诉我们，机器人会在智能家居扮演重要的角色，因为行走意味着它可以了解整个家居环境，从而给其他智能家居设备提供空间信息，而这些信息对整个智能家居的生态系统很有价值。
Robo Madness是波士顿地区一年一度的机器人大会，这里聚集了波士顿湾区最顶尖的机器人和AI公司。今年的Robo Madness放在了iRobot的总部举办。作为东道主出席的CEO安格尔没有西装革履，依然一幅神采奕奕的样子，隔着外套，那件机器人的《星际大战》文化衫若隐若现。
「在科幻电影和小说的描绘中，我们看到的机器人是这样的。」安格尔指着屏幕左侧一台有着钢铁身躯的人形机器说道，「但这也是机器人。」屏幕上右侧出现的是一台Roomba。而在另一张PPT中，Roomba和一些形态千奇百怪的机器人一起出现屏幕左侧。「嗯，这些是机器人。」安格尔重复道。
「但这也是机器人！」 一栋豪宅赫然出现在屏幕上。
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