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扫地机器人很聪明?那是因为有这个装置!

admin2022-01-04145
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懒人经济加速智能家居普及。




内容参考|MBA智库、中商情报网

图片来源|网络




近年来,计算机技术与人工智能科学的飞速发展,使得智能机器人技术逐渐成为现代机器人研究领域的热点。其中,服务机器人开辟了机器人应用的新领域。生活水平的提高,使得健康、舒适的家居环境越来越被更多的人所关注。买房、装修成为人们茶余饭后谈论的热点话题,但装修后又脏又累的卫生清扫工作,成为困扰家庭主妇的又一大难题。对不少家庭而言,扫地机器人已成为清洁家庭的必备小家电。



扫地机器人的发展历史有近20年了,而国内用户是近几年才慢慢开始接触到这类产品,目前,扫地机器人俨然成为了服务机器人领域的“香饽饽”。随着技术不断的革新,扫地机器人从傻瓜式随机式到现在的规划式,功能也越来越强大。




01

 扫地机器人的工作原理 




扫地机器人由微电脑控制,可实现自动导航并对地面进行清扫和吸尘。通过碰撞头对前方障碍物进行探测,使所到角落得到有效清洁,同时两个超大边扫轮的设计,可使角落和地面扫的更彻底,更干净。



两个清扫轮的相对旋转,让垃圾不会从机体底部溜掉,清扫吸尘一体的双重作用,使扫起来的尘土更有规律和顺畅的进入垃圾收集盒内。通过在前轮和清扫轮动力箱内上安装光电传感器,使得该机器人拥有自动防机体卡死和扫轮卡死的功能的同时,当被卡住使其自动后退或关机时,碰撞头上的红外反射探测器,又可自动判断前方是否有障碍物,并自动绕开。





02

 扫地机器人的构造





•硬件构造


扫地机器人硬件部分主要由充电电池、集尘盒、遥控器组成。



1、充电电池:一般以镍氢电池为主,部分用锂电池,但用锂电池通常产品单价较高。每间厂商的电池充电时间与使用时间也有所差别。





2、集尘盒:与一般吸尘器纸袋方式不同,都备有集尘盒可收集灰尘。大致上分为两种:1.中央集尘盒2.置于后端集尘盒。



3、遥控器:控制机器人吸尘器用,也可由机身上控制。



•软件构造


扫地机器人软件系统通常由四个部分组成:移动机构、感知系统、控制系统和吸尘系统。移动机构是扫地机器人的主体,决定了机器人的运动空间,一般采用轮式机构。感知系统一般采用超声波测距仪、接触和接近觉传感器、红外线传感器和CCD摄像机等


近年来对智能机器人的研究表明,对于工作在复杂非结构环境中的自主式移动机器人,要进一步提高其自动化程度,主要依靠模式识别及障碍物识别、实时数据传输及适当人工智能方法,还需要进一步开发全局模型,从而为机器人获取全局信息。





03

 扫地机器人的核心技术 




·红外线传感技术 红外线传输距离远,但对使用环境有相当高的要求,当遇上浅色或是深色的家居物品它无法反射回来,会造成机器与家居物品发生碰撞时间一久,底部的家居物品会被它撞的斑斑点点。



·超声波仿生技术 采用仿生超声波技术,类似鲸鱼,蝙蝠采用声波来侦测判断家居物品及空间方位,灵敏度高,技术成本高。在航空工业上都有系统的运用。


目前,扫地机器人多采用红外传感器、接触式传感器、超声波传感器等,少部分高端机型使用了线扫描激光雷达传感器。对于智能化的扫地机器人室内定位和复杂路径规划的需求而言,传感器提供的信息尚显不足。将来,视觉传感器(深度摄像头、仿生视觉、结构光传感器)、低成本高性能激光雷达传感器、软体防碰撞接触式传感器等高性能、新型传感器的应用,将给扫地机器人决策提供更丰富的选择。





04

 扫地机器人未来 

 有望成为“智能家居平台” 




根据中怡康数据显示,2013-2017年间中国扫地机器人销售量及销售额双升,且维持高速增长,5年内实现了翻倍式发展。但相对于欧美,中国扫地机器人渗透率仍然较低,未来仍面临广阔的市场。



目前市场上的家庭服务机器人产品主要是扫地机器人为代表的家务机器人,实现了在地面清洁等特定功能的智能化,更多地表现出“工具型”的特点,职能表现为扫地。但是在此基础上,随着物联网、大数据、云计算等技术的发展,旨在充当“智能 家居控制平台”、连接住户与各类家电的管家机器人产品也已经逐渐走向市场。



智能扫地机或许是乔布斯80年代折腾出来的当年的苹果电脑,假以时日,这个智能移动机器人新“物种”种子说不定在若干年后成为一个智能新时代的标志,并因此类产品的出现一发不可收拾地迭代下去直到更新一代智能“物种”的出现。




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