【科协】智能扫地机器人

发布者:上海电机团委发布时间:2019-05-10浏览次数:98

今年的五一劳动节假期已过,不知大家回家时有没有帮家人打扫卫生呢?今天给大家分享一种劳动小能手——智能扫地机器人!

扫地机器人又叫懒人扫地机,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。

通过刷扫、吸相结合,先将机器边缘的灰尘扫至吸入口附近,然后在吸入自身的垃圾收纳盒。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。

第一代:扫地机器人的诞生

1997年第一代扫地机器人诞生于瑞典伊莱克斯三叶虫专业家电制造商。三叶草采用位于机器后部的单滚刷,采用的是无边刷设计,还拥有无电自动回充防跌落的功能。

优点:自动回充,跌落设计。

缺点:价格贵,高度设计不合理,清扫效率低。

点评:第一代产品虽然有很大的不足,但是它也属于跨时代的产品。时至今日,仍有不少国产扫地机沿用当初第一代扫地机器人的技术。

第二代:随机式清扫时代

到了2002年,美国科技公司iRobot推出了Roomba扫地机器人。其实,iRobot最早是做军用及安防机器人起家的,这家公司专门为美国政府、军方、及各国高校和研究机构提供太空探测、战地救援、排爆、勘察、安保、研发等不同用途的机器人。2002年推出的Roomba就是iRobot转型家用的首次尝试。

优点;厚度小于12厘米,增加边刷辅助清洁,清扫能力有所提高。

缺点:随机碰撞,覆盖率低,吸力较弱。

点评:第二代产品压缩了机身的厚度,增加了边刷,对墙角的清洁能力有所提升,但覆盖率较低,随机式算法不够完善。

第三代:随机式清扫时代-灯塔定位

考虑到随机式机型遗漏问题严重,iRobot又推出了一个号称“灯塔”的辅助定位扫地机。灯塔发出信号能够被扫地机接收,从而判断出自己和灯塔的距离,在很大程度上改善了之前类似无头苍蝇的情况。

优点:新的定位技术将覆盖率提高至99%

缺点:灯塔摆放的位置要求极高,需要定期充电。

点评:虽然灯塔定位是一个创新,但始终有隔靴搔痒、治标不治本的感觉。一般情况下,一百平米的家庭需要三个灯塔才能解决覆盖问题,但是三个灯塔的价格基本上就可以买一个扫地机了!

第四代:规划式清扫-摄像头定位

这一台扫地机器人利用顶部搭载的摄像头全方位观测并分析周围环境,利用算法得出房间的地图,根据前后图像中各个地标的位置变化来判断当前的移动路线,并对其所构建的环境模型作进一步的更新与调整。

优点:解决了定位问题,提高了覆盖率。

缺点:受光线影响很大,天黑了,无法自主清扫。

点评:第四代扫地机器人从技术角度出发,通过摄像头定位,有效地解决了清扫问题,但受制于光线,在昏暗环境下无法正常工作,价格贵。

第五代:规划式清扫-激光扫描定位

2010年,贾科莫马里尼在美国加州硅谷推出了一款使用激光雷达测距的扫地机器人。它的机身装备了一个激光发射器和一个激光接收器。工作时,发射器发射激光,遇到障碍物之后,激光会反射,光会被接收器接收到,通过计算发射器和接收的时间差,利用光速恒定的原理以及一系列的算法,能够算出障碍物与机器之间的距离,生成3D地图。

优点:覆盖率高,清洁能力强,首创“断点式续扫”。

缺点:价格是普通国产机的23倍,机身厚度约十厘米。

点评:激光雷达是一个比较理想的解决方案,是目前市面上比较领先的机型。

随着技术的发展和行业的不断壮大,科沃斯、浦桑尼克、三星、Neato等越来越多的品牌陆续推出自家的扫地机器人,其定位和规划系统更是五花八门。我们期待扫地机器人行业取得更多突破性的进展,方便千万家庭。