上完一天班，當你回到家，打算開門面對掃地機器人定時清理乾淨的屋子和可愛的“毛孩子”時……
發糞塗地丨jacksonkeirmclean/reddit
啊！為什麼！掃地機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！
當你開啟家裡的監控攝像，倒回“案發現場”……在日常巡邏中，掃地機發現一處地面有許多汙物，它非常盡責，
努力地轉啊轉試圖清潔這一坨汙物，直到電量低時才回去充電
……
圈圈圓圓圈圈丨RM Videos/Youtube
這種“發糞塗地”的事情真不是少數，到網上隨便一搜“
便便+掃地機器人
”，你就能看到各類悲慘地面，以及鏟屎官的“哀嚎”。
上週抱怨了掃地機器人很蠢，這周它就來“報復”我了丨Boot Muffin/Twitter
掃地機器人碾過了狗屎，然後開始“清掃”其他地方丨screamicide/Reddit
比如下面這位掃地機器人更是“精準衝鋒”、“反覆碾壓”……
機屎大戰，一觸即發丨Michael Baturin/Youtube
鏟屎官回到家，感動得都哭了：
“為什麼？為什麼牆壁和桌腿你不碰，便便卻給我塗得這麼勻？”
這個問題也一直困擾著掃地機器人生產廠商。早在2016年，就有掃地機器人團隊就指出“經常見到這種情況”［1］。直到今年9月，該公司才推出了第一款可以識別寵物便便的掃地機器人。
寵物便便和掃地機器人到底有多大仇啊！這麼重要的功能，怎麼花了5年才加上？
識別便便？也得能看到才行啊
講道理，
掃地機身上的感測器也不少
。頭頂上有鐳射測距雷達，正前方有碰撞感測器，體內有粉塵感應器，還能透過紅外線或超聲波判斷前方地面的材質。有了這麼多雙“眼睛“加持，碾壓便便這種事聽起來怎麼也不可能發生啊……
具有多種感測器的掃地機器人丨某品牌掃地機器人產品說明
然而便便這種東西一般並不會堆得很高，
頂部的鐳射雷達掃不到它
；便便又太軟，
難以觸發依靠形變來測量的碰撞感測器
；紅外線和超聲波能識別地面材質（是木地板、地磚還是地毯），卻
難以分辨地上的小東西
——你亂丟的手機線、硬幣、紙巾什麼的不是也會被捲入主刷裡面嘛。
所以早期的掃地機器人即使擁有了這麼多“眼睛”，卻
沒有一個可以“看到”到便便
……
“勇往直前”是因為看不到丨Mike Flores/Twitter
後來，為了讓掃地機器人可以真正“看清”地面上的東西，
廠商們給它裝上了攝像頭
。同時透過演算法對拍攝到的影象進行檢測識別，以躲開不必要的接觸。
但
人類丟在地上的東西實在是千奇百怪，便便這種東西又沒有固定形態
，按布里斯托大便分類法，從堅硬的圓球（1型）到完全的水狀（7型）都有，指望演算法都一一認出，似乎也太難了一點吧。
萬能的AI這時候又派上了用場。基於深度學習技術，工程師們準備了各種真實便便（以及不是便便的雜物）照片，加上形狀各異的人造假屎，組成了一個巨大的糞便識別資料集［2］。AI透過這些資料，學習從人類丟在地上的各種雜物中分辨出可能是便便的東西。
目前對於成型的便便識別度還是挺高的
——啥，別跟我提拉稀，我不想面對。
便便模型丨techcrunch
甚至有科技愛好者對機器進行“魔改”，加上了氣體感測器，透過檢測便便散發出的甲烷、甲硫醇、硫化氫等化學物質［4］判斷周邊地面是否有糞便。但
檢測成本太高，準確率也難以滿足要求
。
不管是透過照片或是氣味識別到了便便，想對其進行
定位
更是難上加難
，很多掃地機器人能做的也只是停下腳步，通知人類前來核實清理。想要做到自動避讓，廠商還得再加把勁。
躲開便便？只是看到還遠遠不夠
識別到便便之後，掃地機器人還得知道它跟自己之間的距離，才能及時準確地定位“危險區”的位置。
過去的
單攝像頭測距避障
，主要建立在之前的深度學習物體識別上，透過已識別物體的輪廓大小、位置進行判斷，估算物體的距離——近大遠小嘛。這種方式的好處是硬體成本低，軟體開發難度也不太難，在現有的物體識別結果上就能完成判斷。缺點自然是精度較低，也只能對已識別的物體進行避障。為了更好地測量與障礙物之間的距離，
許多能自動避障的掃地機器人已經用上了
“雙目技術”
。
兩個攝像頭能透過雙眼影象特徵匹配，獲得視覺範圍內的障礙物深度資訊，對於未能識別的可疑物體也能進行避障，同時根據單目目標識別的結果，還能定製具體的操作策略。缺點除了多一個攝像頭增加的成本外，軟體演算法開發起來也更有難度，搭載此類技術的機器人
身價自然也水漲船高啦
。
最後，要想避開“地雷”，還
需要讓掃地機器人知道怎麼“繞開”它
。這需要合理地判斷“危險區”的範圍，動態規劃局部路線，實時追蹤自身和便便之間的距離，還得有效控制兩個驅動輪調整自身的方向和姿態。不然就算識別、檢測出來，繞行的時候還有可能不小心“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，
並將凝固的便便吸入垃圾腔裡。——不知道鏟屎官在面對裝滿糞便的掃地機器人時，會有什麼感想。
一些建議
2016年《衛報》（The Guardian）採訪了幾名受害鏟屎官，其中一名倒黴孩子在兩年內就遇上5到10次這樣的“糞災”［1］。所以要是你家也有寵物的話，買掃地機器人時可要好好想想如何避免“發糞塗牆”。
在此建議鏟屎官們：
儘量選擇
帶有便便檢測功能的機器人
，或者至少是有
攝像頭避障
的裝置；
儘量
不要選擇定時清掃
，或是在開啟清掃前
仔細檢查一下地面
——畢竟就算有便便檢測功能的機器人，也沒法檢測一灘稀屎；
最好能把主子們的活動區域與要掃地機器人清掃的區域做個分隔，
貓砂盆周邊就別讓它們經常去啦
——這也能避免狗子們故意在機器人的行駛路線上“扔炸彈”。
參考文獻
［1］ Roomba creator responds to reports of ‘poopocalypse’： ‘We see this a lot’。
https：//www。theguardian。com/technology/2016/aug/15/roomba-robot-vacuum-poopocalypse-facebook-post
［2］ ROOMBA VS POOP： TEACHING ROBOTS TO DETECT PET MESS。
https：//hackaday。com/2016/08/24/roomba-vs-poop-teaching-robots-to-detect-pet-mess/
［3］ 家用清潔機器人辨識及處理寵物糞便的方法。 CN107713913B。
［4］ Local doggie daycare learned a valuable lesson about leaving a Roomba in the reception area。
https：//www。reddit。com/r/funny/comments/5fs3wb/local_doggie_daycare_learned_a_valuable_lesson/
［5］ iRobot’s poop problem。
https：//techcrunch。com/2021/09/09/actuator-4/
作者：歐剃
編輯：窗敲雨、Owl
一個AI
如果拉稀了，那……就攤煎餅吧
