Roomba历史：如何装上吸尘器？

iRobot 副总裁 Winston Tao 和营销团队研发出一款原型机器人 —— 它采用相对简单的扫毯机制，能有效清洁硬地板和地毯。之后，他们组织了一场焦点小组测试，让 Roomba 的工程师们亲眼见证潜在首批客户的反应。

2001 年一个宜人的仲夏，Roomba 的工程师们、 Winston Tao 以及其他几位 iRobot 员工，在查尔斯河剑桥一侧一栋不起眼的多层办公楼会合。我们聚集在一个狭窄的房间里，房间中央放着一张长桌，后墙摆着零食和汽水，灯光柔和。这个狭小空间最显眼的是一面几乎占据整面前墙的单向镜 —— 坐在桌前，能透过镜子看到另一侧的市场研究。那个更大、光线明亮的房间里有舒适的椅子、带大画纸的画架，还有聘请的主持人。

iRobot vs 焦点小组

为这场焦点小组测试，我们花费了约 1 万美元 —— 这可能是公司有史以来在市场研究活动上投入最多的一次。但我们必须知道，当潜在客户亲眼看到 Roomba 原型机在脚下清洁地板时，会有怎样的反应。到了约定时间，主持人迎接了 8 到 10 位真正的普通消费者，他们陆续走进大房间坐下。我们倾注心血的产品即将迎来陌生人的首次关键评判。

主持人先让参与者做好准备，鼓励他们说出真实想法，不要被他人意见影响。“你最了解自己的感受。” 她对他们说。

一开始，主持人只描述了 Roomba 的功能，没有展示任何照片或实物，立刻遭到了参与者的质疑 —— 他们不信这样的产品真能管用。随后，她演示了我们为活动准备的一款原型机。当参与者看着 Roomba 在地毯和硬地板上忙碌，疑虑渐渐消散。即便那些一开始说 “绝不会买” 的人，也忍不住被吸引。随着小组讨论推进，消费者表现出最浓厚的兴趣，她们将 Roomba 视为省时利器。这让我们既惊讶又欣慰 —— 我们原本以为，只有规模小得多的 “科技发烧友” 会最先爱上它。

但兴趣和喜爱不能直接转化为销售额，我们需要知道客户愿意付多少钱。主持人巧妙地切入这个话题，没有直接询问，而是问：“如果在商店里看到这款产品，你觉得它该卖多少钱？”

焦点小组的回答五花八门：有人提到的价格接近我们计划的 200 美元，少数 “天使般” 的参与者甚至给出了更高的数字，但大多数人的估价都偏低。有位女士说她觉得 Roomba 只值 25 美元，后来被问到更换电池要花多少钱时，她回答：“50 美元。” 这话让我们很受伤 —— 在她看来，机器人配的电池反而不如单独的电池值钱。

地板清洁器还是机器人？

整个测试过程中，主持人刻意回避了两件事。首先，她从未将 Roomba 称为 “机器人”，而是称之为 “自动地板清洁器”。当天我们共组织了三组测试，总共有约 24 位参与者，其中只有两个人自发地用 “机器人” 来称呼 Roomba。

其次，她没有透露 Roomba 的清洁机制细节 —— 也就是说，没说明它是如何工作的。参与者看过演示，见证了它的清洁效果，也给出了价格预期，所有人都默认它用的是吸尘原理，不少人直接称它为 “吸尘器”。但这时主持人告诉他们：“Roomba 是扫毯机，不是吸尘器。” 然后再次询问他们的心理价位。结果三组参与者的估价平均减半 —— 之前说 200 美元的人，现在只愿出 100 美元。

焦点小组的 “残酷重估” 彻底打乱了我们的计划。Roomba 之所以能在能耗、技术和经济层面都可行，核心创新正是用扫毯机制替代吸尘器。人们明明看到扫毯式 Roomba 确实能清洁，但他们宁愿相信 “吸尘器比扫毯机好” 的传统认知，也不信自己亲眼所见。如果我们被迫把价格减半，每卖出一台都会亏损，Roomba 也就彻底没了出路。

当晚活动结束时，我们团队还在震惊中没缓过神，温斯顿只说了一句：“Roomba 必须装上吸尘器。” 机器人和吸尘器的结合已成定局。

第二天上班，我们开会讨论焦点小组的结果。一开始还有人试图否认现实，但很快就没人坚持了 —— 电气工程师 Chris Casey 让大家认清了事实，我们不得不接受必须做的改变。但此时调整设计，面临着多重巨大挑战：产品开发已进入后期，离上市更近而非刚起步；电池的所有供电都已分配完毕，没有多余电量留给功耗可能超过其他所有系统总和的新设备；而且机器人内部空间也已完全占用，我们的设计要求是能清洁家具下方和椅腿之间，根本无法扩大机身尺寸。

给 Roomba 装吸尘器

有一个 “变通方案” 摆在眼前，但没人愿意采纳。Chris说出了大家的想法：“我们可以装一个‘象征性吸尘器’。” 也就是说，设计一个极小、超低功耗的吸尘器 —— 几乎不耗电，也几乎没什么用 —— 只是装在机器人上凑数。说来反常，这个方案看似合理：我们的测试证明，机器人原本的清洁效果已经很好，但客户不知道这一点，他们深陷 “吸尘器至上” 的固有认知。重新教育大众根本不现实 —— 我们没这个资金。但如果能在包装盒上标明 “Roomba 配备吸尘器”，所有人都会满意：我们能按预期价格销售，保证盈利；客户会觉得价格合理，也不用改变自己对吸尘器的偏见。

可这感觉不对。如果必须给机器人加一个新系统，我们希望它像其他所有系统一样，能真正发挥作用，物有所值。经过进一步讨论和计算，我们得出结论：可以从机器人 30 瓦的总功耗中，拿出 10%（约 3 瓦）分配给吸尘器。传统手动吸尘器的功耗通常高达 1200 瓦，但如果我们能研发出一个仅需 3 瓦（相当于 1200 瓦的 0.25%）就能有效清洁的系统，那么给机器人加装它就是值得的。只是这看起来可能性不大。

我有时发现，解决问题的关键往往是紧盯问题根源 —— 足够专注、足够久地观察，答案可能会像 “沃尔多”（儿童绘本中找隐藏人物的角色）一样突然出现。于是我拿起团队的一台手动吸尘器，仔细端详。它为什么要消耗这么多电？我知道部分原因是营销而非实际需求：没有简单、客观的方法来比较不同吸尘器的清洁效果，所以消费者只能看参数 —— 比如，10 安培电机的吸尘器，听起来就比 6 安培的清洁效果好。但数字大可能只是因为制造商用了效率更低的电机，6 安培（720 瓦）的电机清洁效果或许不相上下。

但即便排除 “安培数竞赛” 的因素，吸尘器依然是 “耗电大户”。盯着吸尘器看久了，我渐渐明白其中缘由：那天我观察的吸尘器采用标准结构 —— 宽阔的进风口中央有一个圆柱形拍打刷，电机通过皮带带动刷子旋转；机身内部深处还有另一台电机，驱动离心式鼓风机从进风口吸气。为了让拍打刷扬起的灰尘能随气流进入机身，空气必须高速流动。宽阔的进风口加上高风速，意味着吸尘器电机每秒要吸入大量空气。

加速这么多空气需要巨大的能量 —— 这是无法回避的物理规律。如果我们想要一个 “省电极致” 而非 “耗电如虎” 的吸尘器，就必须大幅减少每秒的空气吸入量。在不降低风速的前提下，要做到这一点，就不能用宽阔的进风口，而要用狭窄的。我计算过，要让 3 瓦电机产生和标准吸尘器相当的风速，进风口必须非常窄 —— 只有一两毫米。

这意味着 Roomba 无法采用标准吸尘器结构 —— 我们不能把刷毛放在进风口中央，因为那需要的进风口宽度是我们能提供的 20 倍。我们必须找到另一种布局。

一款 “不费电” 的微型吸尘器

为了测试窄进风口的想法，我用上了最喜欢的原型制作材料：硬纸板和打包胶带。我用这些材料做出了一个简易模型 —— 测试用吸尘器的进风口和 Roomba 的刷子一样长，但宽度只有约 2 毫米。我还改装了一个报废热风枪的鼓风机来提供吸力，然后用压碎的麦圈和其他各种 “模拟灰尘” 测试这个临时装置。没想到，这款新颖的吸尘器在硬地板上拾取细小碎屑的效果出奇地好。用风速计测量发现，狭窄进风口的气流速度，正好达到了我们想要的标准吸尘器水平。

下一步是想办法把这个微型吸尘器塞进 Roomba。我们用两片平行的橡胶叶片做成狭窄的进风口，其中一片叶片上突出的小橡胶凸点横跨进风口，防止吸尘时叶片贴合在一起。我们把进风口安装在刷子后方，与刷子平行。吸尘器的叶轮、电机和过滤器（用于分离灰尘和气流）唯一可能的安装位置，是占据集尘盒的一个角落。机械工程师 Eliot Mack 凭借他精湛的 “在本不该装下的小空间里塞进大东西” 的技能，居然成功做到了这一点。不过，我们还是聘请了外部顾问，帮忙设计了叶轮的复杂形状，以确保其高效导风。

一般来说，普通吸尘器在地毯上的清洁效果比硬地板好，但 Roomba 正好相反：我们的吸尘器运作起来像刮水器，能有效吸附瓷砖、油毡和木地板上的灰尘，在其他表面的效果则稍弱。清洁地毯时，主要还是靠扫毯机制发挥作用。

尽管团队一开始不愿加装吸尘器，而且这款吸尘器的功耗很低，但它确实实实在在地提升了 Roomba 的清洁能力 —— 我们能通过实验清晰证明这一点。首先，我们断开吸尘器的电源，仅用扫毯机制清洁硬地板，之后光脚走过地板，能感觉到脚下还有些许沙砾；然后打开吸尘器重复清洁，地板变得一尘不染，光脚完全感觉不到任何颗粒。

多年后我才知道，那场焦点小组测试背后还有一段不为人知的故事：Roomba 团队对扫毯机制的概念深信不疑，但 Winston 却心存疑虑。他担心客户并不会 “不在乎清洁机制”—— 相反，如果没有吸尘器，他们根本不会相信这款机器人能清洁干净地板。他翻阅了我们之前与 SC Johnson 合作的营销数据，找到了间接支持这一观点的证据。

但 Winston 非常了解工程师的心态，他知道不能直接宣布 “Roomba 必须装吸尘器”—— 我们肯定会反驳，大概会说 “你被商学院洗脑的脑子不懂，正是扫毯机制让整个概念成立！” Winston 必须让我们亲眼看到问题所在。这正是那场焦点小组测试的核心目的：向 Roomba 团队证明，我们遗漏了一个足以毁掉产品的关键要素。