扫地机器人身上的高科技 你都知道哪些？

清扫机器人已经逐渐进入成千上万的家庭，给我们的家庭生活带来了极大的便利。总之，他们可以“命令”扫地机器人完成扫地甚至拖地。尽管清扫机器人很小，但它的身体可以被描述为众多科技创新的集合，涉及机械、电子、控制、机器人甚至人工智能等许多学科。只有多种技术合作，看似简单的清洁工作才能完成。让我们来看看清扫机器人的高科技。

清扫机器人也被称为智能真空吸尘器或机器人真空吸尘器。其系统可分为四个模块，即移动模块、传感模块、控制模块和集尘模块。它主要使用刷子，并协助吸尘清洁。内部装置设有集尘盒，收集清洁后的灰尘和垃圾。随着技术的成熟，清洁布也可以安装在以后的清扫机器人上，以便在灰尘收集和垃圾清除完成后进一步清洁地面。

机器人配备了各种测距仪和传感器，这是机器人感知外部环境并及时做出最佳决策的基础。超声波传感器可以不断向外发射超声波信号，接收器利用遇到障碍物时反射的信号来判断前方障碍物的大小和距离。红外测距传感器发射红外信号，反射红外信号的强度也可以用来判断障碍物的距离。接触式传感器可分为感应式、电容式、电位计式和霍尔位移传感器，可测量空间大小和桌椅高度等。以防止机器人在下沉时出来。防撞传感器可通过光电开关实现，在碰撞后及时反应。防坠传感器通常放置在清扫机器人下方，超声波测距主要用于检测前方地面的高度，以防止跌倒在楼梯上。

此外，还有清扫机器人中常用的传感器，如防过热传感器、集尘盒满检测传感器、电子罗盘和陀螺仪。这些传感器负责机器人的眼睛、耳朵和其他功能。他们对周围环境和他们自己的模块了如指掌，因此他们可以正常工作。

清扫机器人的另一项关键技术是路径规划技术。路径规划的质量决定了清扫机器人的效率。合理选择各种路径清洁方案，如边界清洁、集中清洁、随机清洁和直线清洁，可以遍历所有清洁区域，并多次正确清洁脏区域，这是清扫机器人的基本技能。最早的清扫机器人使用随机碰撞模式。根据它携带的传感器，它通过多次碰撞选择了合适的路径。这种方法效率相对较低。随着技术的发展，出现了一种更加精确和高效的路径规划模型。

激光测距导航使用安装在机器人顶部的可旋转激光发射器进行激光测距，生成室内地图，找出墙壁和家具的位置，并在此基础上规划路径。首先，我们需要在房子的固定点安装一个信号发射器。机器人可以通过这个参考点定位，然后通过碰撞建立一个室内地图，以便于清洁。基于图像的测量与导航系统首先利用顶部的摄像头扫描整个房子的巡航情况，并结合红外传感器实现对室内环境的精确建模。在此基础上，进行导航和路径规划。

本文对北京邮电大学计算机科学与技术研究副教授张进行了科学考察。