全自动智能扫地机器人的工作原理分析

扫地机器人,又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等,是智能家用电器的一种,能凭借一定的人工智能,自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式,将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒,从而完成地面清理的功能。一般来说,将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人,也统一归为扫地机器人。



自动扫地机工作原理

首先是对环境的识别。这里主要包含几个方面:

一是对房间大小的整体记录与扫描: 通过几个对环境的熟悉,扫地机器人的微电脑会在内部形成房间的定置图,房间有多大?房间的家具如何摆放?房间中哪些地方是不能去打扫的?等等这一系列的空间扫描结果,都会存储在扫地机的微电脑里,然后通过天花板卫星定位系统,来根据当前的位置,制定相应的工作计划。

二是对地面垃圾的识别: 它通过红外感应,识别地板上垃圾的种类,然后决定是用吸还是用扫或是用擦的方式进行清理。当前的扫地机器人在这一点上还只能做到识别有没有垃圾,无法分辩种类,在清扫的方式上也比较单一,这是扫地机器人今后要解决的难题。

其次扫地机器人智能化的第二个方面主要表现在制定清洁方式:

对于扫地机器人来说,可能会内置很多种清洁方式,比如直线型,沿边打扫型,螺旋形,交叉打扫,重点打扫等,但针对不同的垃圾种类用哪种方式就需要微电脑来决定。一般来说,微电脑会根据感应到的垃圾种类,垃圾的数量等来决定需要的清洁方式。

三是清扫的过程: 两个卷动式扫把设于机身的底部,其高速运转能把周围的尘埃和杂物卷入到垃圾储存盒当中。两侧的圆形扫把能贴近地面旋转,有助于把墙角的污物推入中央的卷动扫把,达到一尘不染的目的。底部转动的扫把可以减少与地面的摩擦,既不会划伤地板,在地毯上使用时也可灵活自如。它的连杆具有伸缩功能,可适合不同身高人群需要。它采用无线式设计,选用高性能可反复充电使用的电池,安全、操作简单,不受线长控制。它的外形纤巧省电,充电位置设于机身背部,一次充电8小时,可正常工作1小时左右,使用起来十分方便。

扫地机器人定位系统分析

定位就好比人的感官,让扫地机能准确知道自己的位置,为实现规划清扫做准备,目前使用的技术有RPS激光定位系统、vSLAM图像位移定位系统、无线载波室内定位系统。

RPS激光定位系统:通过360°不断旋转的激光探头,测量扫地机器人与环境距离变化来实现定位。这种定位系统最大的缺点就是探头价格昂贵,而且工作时需要不停地旋转,寿命很有限;

vSLAM图像位移定位系统:通过扫地机器人配备高清摄像头向上拍摄天花板图像的偏差变化定位坐标,这种移定位系统对天花板上有参照物的要求比较高,如果参照物的特征信息或者几何形状模糊,定位精度将受到大大的影响;

无线载波室内定位系统:通过在充电座和机器人无线载波探头双重测量距离变化定位坐标。这种定位方式得到的坐标精度较高。



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