一、掃地機(jī)器人原理？

掃地機(jī)器人的工作原理及其介紹

1、工作原理：

首先掃地機(jī)器人內(nèi)部會(huì)有一個(gè)程序，同時(shí)有地圖，還有激光雷達(dá)，紅外線避障，電源開關(guān)電源指示，充電接口。只要我們?cè)O(shè)定了掃地的模式，它就會(huì)按照主人的要求進(jìn)行程序化的工作，清掃完成后會(huì)自動(dòng)回到充電座狀態(tài)，以前的版本沒(méi)有這個(gè)功能，以前的老版本只是利用紅外檢測(cè)進(jìn)行忙掃，現(xiàn)在新版本的有激光雷達(dá)加紅外避障功能，可以指哪里掃哪里，在機(jī)器里設(shè)置好地圖，指哪掃哪，非常方便。

2、那它怎么實(shí)現(xiàn)自動(dòng)清掃，自動(dòng)回到充電座的呢？

首先了解一個(gè)概念：激光雷達(dá)，英文縮寫LDS（Laser Direct Structuring）就是激光雷達(dá)，工作時(shí)LDS通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)發(fā)射激光，然后再通過(guò)激光發(fā)射后觸及障礙物反射回來(lái)的時(shí)間判斷機(jī)器人自己和障礙物之間的距離，進(jìn)行測(cè)試后從而判斷相對(duì)位置，利用相似三角形的原理進(jìn)行計(jì)算定位。

激光雷達(dá)對(duì)外提供的是距離和角度信息，也就是大家所說(shuō)的極坐標(biāo)，在內(nèi)部建立起一個(gè)極坐標(biāo)系也就能定位到自己的位置了可以很精準(zhǔn)地進(jìn)行指哪兒掃哪兒，在清掃完成后自動(dòng)安裝導(dǎo)航軌跡回到充電座進(jìn)行充電。

二、掃地機(jī)器人建模原理？

算法 = 導(dǎo)航系統(tǒng) + 傳感器裝備 + 清掃路線規(guī)劃

我們?nèi)祟愂峭ㄟ^(guò)視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等感官來(lái)感知外界環(huán)境，那么掃地機(jī)器人是怎么感知外界環(huán)境的呢？通過(guò)各種傳感器，它們就能具備特定功能，以下列出常見的幾種：

1）接觸式傳感器：用來(lái)測(cè)量障礙物高度，空間大小

2）防碰撞傳感器：為了降低碰撞

3）防跌落傳感器：前面是“懸崖”時(shí)，會(huì)改變前進(jìn)方向

4）防過(guò)熱傳感器：電機(jī)過(guò)熱時(shí)，會(huì)自動(dòng)停止工作，用散熱風(fēng)扇散熱

5）光敏傳感器：通過(guò)光源的強(qiáng)度來(lái)判斷是否是床底或者柜子底，進(jìn)行深度清潔

6）灰塵盒防滿傳感器：當(dāng)灰塵盒裝滿后，會(huì)提醒主人更換。除了自動(dòng)集塵的高端機(jī)器人

7）邊緣檢測(cè)傳感器：保證機(jī)器人貼著墻面的邊緣走，有更好的邊角清潔功能

8）光電編碼器和電子羅盤：用來(lái)給自身定位用的

9）陀螺儀：用來(lái)確定物體的運(yùn)動(dòng)方向上面這些傳感器裝備都只是掃地機(jī)器人智能化的輔助功能，很多掃地機(jī)器人都有上述的大多數(shù)傳感器裝備。

但決定掃地機(jī)智能的根本技術(shù)是它的導(dǎo)航系統(tǒng)，導(dǎo)航系統(tǒng)是給室內(nèi)區(qū)域建圖或建模，再通過(guò)智能算法規(guī)劃出清掃路線。

三、小米掃地機(jī)器人原理？

小米掃地機(jī)器人掃地原理：1、小米掃地機(jī)器人采用的是標(biāo)準(zhǔn)的激光傳感加SLAM算法的規(guī)劃型導(dǎo)航。它先會(huì)通過(guò)激光掃描周圍的環(huán)境，然后利用延邊清掃的模式，分開每個(gè)區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃。當(dāng)前區(qū)域規(guī)劃好后，使用弓字型方式行走，保證室內(nèi)不漏掃。的確，這類型的路徑規(guī)劃方式相當(dāng)完美。避障礙物能力、餐桌凳下脫困能力都比較出色。

四、掃地機(jī)器人雷達(dá)原理？

　　一、激光測(cè)距式導(dǎo)航系統(tǒng)（LaserSmart? Mapping and Navigation）

　　Neato掃地機(jī)器人是通過(guò)激光測(cè)距的方法生成室內(nèi)地圖，在此基礎(chǔ)上合理地規(guī)劃清掃路線，而不是試探著撞來(lái)撞去，用戶直觀的感受是，它看起來(lái)比較聰明。其實(shí)現(xiàn)原理是：它的頂端設(shè)置有一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的激光發(fā)射頭和配套接收器，通過(guò)發(fā)射激光掃描自身到邊界每個(gè)點(diǎn)的距離，從而生成數(shù)字地圖，還能根據(jù)屋內(nèi)家具位置的變化實(shí)時(shí)進(jìn)行更新。

　　既然大腦中有了室內(nèi)地圖，Neato還可以聰明地記憶存儲(chǔ)位置關(guān)系，比如當(dāng)它因電量不足而自動(dòng)返回充電完畢以后，能自動(dòng)從上次返回的節(jié)點(diǎn)繼續(xù)開始清掃。

　　這才是智能的應(yīng)有之義。

　　二、北極星導(dǎo)航系統(tǒng)（NorthStar? Navigation System）

　　類似于室內(nèi)GPS定位的方法，北極星導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理是在室內(nèi)建立一個(gè)發(fā)射信號(hào)的模塊，機(jī)器人通過(guò)測(cè)算自身跟該信號(hào)的偏移角度來(lái)確定自己的位置。由于它不能像Neato一樣“看見”室內(nèi)的物體，所以只能在清掃過(guò)程中通過(guò)自身去觸碰來(lái)建立室內(nèi)地圖和物體之間的位置關(guān)系。

　　北極星導(dǎo)航系統(tǒng)是美國(guó)Evolution Robotics公司的專利，最早應(yīng)用于其擦地機(jī)器人Mint產(chǎn)品上，2012年9月公司被iRobot收購(gòu)，隨后應(yīng)用于Braava系列擦地機(jī)器人。

　　三、圖像式測(cè)算導(dǎo)航系統(tǒng)

　　英國(guó)Dyson公司去年推出一款掃地機(jī)器人360Eye，不過(guò)目前還未正式銷售。它利用頂部搭載的3攝像頭掃描周圍的環(huán)境，然后結(jié)合紅外傳感器，利用數(shù)學(xué)運(yùn)算和幾何、三角法測(cè)繪出房間的地圖，以此來(lái)進(jìn)行導(dǎo)航，并根據(jù)前后影像中各個(gè)地標(biāo)的位置變化來(lái)判斷當(dāng)前的移動(dòng)路線，并對(duì)其所構(gòu)建的環(huán)境模型進(jìn)行更新與調(diào)整。

　　掃地機(jī)器人的工作原理

　　掃地機(jī)器人其實(shí)就是智能吸塵器，它是一個(gè)在地上自動(dòng)行走的小車，邊走邊進(jìn)行清掃（吸塵）。一般，它底部前面一個(gè)萬(wàn)向輪，左右各自一個(gè)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的行走輪，有風(fēng)機(jī)（吸塵器），由可充電電池供電，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)。也有帶拖布的，有的還帶水箱。不帶水箱的用濕拖布，一次（不換）可用約30平米，而帶水箱的水也差不多管約30平米，相當(dāng)，其實(shí)，經(jīng)常拖，中途不換拖布也行，更何況，帶水箱的也有另一個(gè)小問(wèn)題——一旦機(jī)器卡住又一直滲水，木地板就麻煩了，所以，個(gè)人認(rèn)為不帶水箱并不是問(wèn)題。它應(yīng)該把該掃的地方都掃到，同時(shí)應(yīng)能掃干凈，所以吸力和路徑規(guī)劃就至關(guān)重要了，當(dāng)然，如帶拖布，則可適當(dāng)降低對(duì)吸力的要求。

五、智能掃地機(jī)器人原理？

原理是一類自動(dòng)化技術(shù)制成的可移動(dòng)設(shè)備，常見的形狀為圓盤形，前面安裝了感應(yīng)器能夠檢測(cè)到障礙物，假如碰到墻壁或其余物品就會(huì)自己轉(zhuǎn)彎，搭配機(jī)身規(guī)劃控制的路線可以在房間里面反復(fù)行走

六、手工掃地機(jī)器人原理？

手工掃地機(jī)器人的原理是利用傳感器感知地面的情況，通過(guò)激光或紅外線傳感器測(cè)量距離和障礙物位置，同時(shí)利用攝像頭和圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)地面清掃。機(jī)器人內(nèi)部嵌入了運(yùn)行程序，通過(guò)算法控制底盤的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)地毯和地板的清掃。手動(dòng)清掃機(jī)器人還可以設(shè)置電子墻，電子墻可以隔離出限制清潔區(qū)域，使機(jī)器人不會(huì)在限制區(qū)域內(nèi)清掃。此外，手工掃地機(jī)器人還具有自動(dòng)回充電的功能，當(dāng)其電量不足時(shí)，會(huì)自動(dòng)返回充電樁進(jìn)行充電，充電完成后又會(huì)自動(dòng)恢復(fù)清掃工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化清掃效果。總之，手工掃地機(jī)器人是一種智能家居設(shè)備，它可以大大減輕家庭清掃的工作量，實(shí)現(xiàn)更加智能便捷的家居清掃體驗(yàn)。

七、不被掃地機(jī)器人原理？

吸塵器部分具有起塵、吸塵和濾塵三段式清潔功能。在機(jī)身底部中區(qū)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)滾刷用來(lái)卷起地面較大的碎屑臟污；底部前方左右兩側(cè)裝有兩個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的邊刷，用來(lái)提高每次清掃地面的有效面積，并將墻邊角與家俱底下的灰塵垃圾掃入吸塵器內(nèi)。

機(jī)器正常工作時(shí)，吸塵器內(nèi)的直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)機(jī)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，使空氣高速排出，吸塵器內(nèi)部產(chǎn)生瞬時(shí)真空，與外界大氣壓形成負(fù)壓差，在壓差的作用下，風(fēng)機(jī)前端吸塵口的空氣不斷地補(bǔ)充風(fēng)機(jī)中的空氣，吸塵器吸入含灰塵的空氣，經(jīng)過(guò)濾塵器過(guò)濾后排出潔凈的空氣，過(guò)濾出的垃圾被收在集塵盒內(nèi)

八、掃地機(jī)器人的避障原理是什么？

方寸之間，騰轉(zhuǎn)自如，這或許是人們對(duì)掃地機(jī)器人避障功能的理想期待。

誰(shuí)才是掃地機(jī)器人的“最優(yōu)解”？

評(píng)判一款掃地機(jī)器人好用與否，避障表現(xiàn)無(wú)疑是核心因素。一款能夠準(zhǔn)確有效規(guī)避家居、行人、動(dòng)物的產(chǎn)品，不僅能夠保障產(chǎn)品的安全性，也能有效提升清掃效率和清潔效果。然而從市場(chǎng)調(diào)查來(lái)看，目前市面上大多數(shù)產(chǎn)品的避障表現(xiàn)并不理想，究其原因，在于它們采用的避障技術(shù)各有差異。

目前幾種比較主流的掃地機(jī)器人避障技術(shù)主要有機(jī)械避障、視覺避障、激光雷達(dá)避障、3D ToF避障、紅外光源避障等。

機(jī)械避障：早期掃地機(jī)器人使用的主流避障技術(shù)，目前只應(yīng)用于低端產(chǎn)品，優(yōu)點(diǎn)是成本低、原理簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是掃地機(jī)器人不停碰撞障礙物，不僅效率低，準(zhǔn)確度低，同時(shí)容易損壞家居。

紅外光源避障：通過(guò)發(fā)射紅外線、接受反射的光線、用三角測(cè)距的原理判斷和障礙物之間的距離。優(yōu)點(diǎn)是成本低、容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是精度不高，對(duì)深色可吸收紅外線的物體比較敏感，影響準(zhǔn)確度。

激光雷達(dá)避障：目前最為主流的技術(shù)方案，通過(guò)激光雷達(dá)發(fā)射和接受反射信號(hào)，判斷與障礙物的距離，優(yōu)點(diǎn)是延遲低，效果穩(wěn)定，準(zhǔn)確度高，成本也較低，缺點(diǎn)是受限于激光雷達(dá)布局，有探測(cè)盲區(qū)，容易對(duì)地矮障礙物產(chǎn)生誤判，且無(wú)法規(guī)避玻璃等高反物體，同時(shí)激光雷達(dá)無(wú)法識(shí)別語(yǔ)義的天然缺陷，也導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)智能避障。

3D ToF避障：發(fā)射激光到物體后計(jì)算反射時(shí)間，從而根不同時(shí)間計(jì)算可以獲得物體的形狀深度，從而實(shí)現(xiàn)避障功能。優(yōu)點(diǎn)是識(shí)別的距離遠(yuǎn)，不易受環(huán)境影響，缺點(diǎn)是成本高，識(shí)別分辨率比較低。

視覺避障：分為雙目和單目，雙目效果優(yōu)于單目。目前部署量也相對(duì)較多，通過(guò)攝像頭機(jī)器人能夠像人眼一樣對(duì)物體進(jìn)行識(shí)別，并利用算法實(shí)現(xiàn)避障，優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)識(shí)別到的不同障礙物信息，做出策略化的避障動(dòng)作，如不同規(guī)避距離，且成本較低，不過(guò)缺點(diǎn)不僅算力要求高，精度和穩(wěn)定性也較差，同時(shí)易受光線影響。

總的來(lái)說(shuō)，激光雷達(dá)避障仍是現(xiàn)有的主流方案，但從技術(shù)發(fā)展?jié)摿?lái)看，視覺避障無(wú)疑代表著未來(lái)的主流方向，能夠看到，市面上的視覺技術(shù)正越來(lái)越豐富，成熟度也越來(lái)越高，視覺技術(shù)的缺陷已不再是無(wú)法解決的難題。

騰轉(zhuǎn)自如，正成為現(xiàn)實(shí)

作為行業(yè)領(lǐng)先的AI技術(shù)供應(yīng)商，INDEMIND憑借在機(jī)器人視覺技術(shù)研發(fā)的多年積累，針對(duì)性解決了視覺算力高、精度低、易受光線影響等多個(gè)問(wèn)題，并通過(guò)對(duì)自身技術(shù)接軌融合推出了一款純視覺的家用機(jī)器人導(dǎo)航避障決策交互ALL IN ONE解決方案「家用機(jī)器人AI Kit」，在避障方面，已能夠?qū)崿F(xiàn)低矮障礙物避障、高透障礙物避障，智能語(yǔ)義避障等。

為了解決算力問(wèn)題，INDEMIND在算法上實(shí)現(xiàn)了VSLAM和深度學(xué)習(xí)模型輕量化，配合硬件采用的CPU（NEON）、GPU、NPU算法加速技術(shù)，有效降低了平臺(tái)的計(jì)算壓力，目前已能夠在幾美金的計(jì)算平臺(tái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行建圖、導(dǎo)航、避障等任務(wù)邏輯。

在實(shí)際運(yùn)行中，基于INDEMIND研發(fā)訓(xùn)練的物體識(shí)別卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，可以準(zhǔn)確識(shí)別家用場(chǎng)景中的低矮障礙物（例如：動(dòng)物糞便、拖鞋、鑰匙串、線材、地插等）、透明玻璃容器類障礙物、動(dòng)態(tài)障礙物（人、寵物）等等，避免掃地機(jī)拖行障礙物或障礙物致使機(jī)器人被困。同時(shí)智能避障可結(jié)合物體識(shí)別信息根據(jù)物體分類進(jìn)行避障，可以有效避開動(dòng)物糞便、拖鞋等特定障礙物，識(shí)別策略可配置，目前精度可達(dá)1%，最小尺寸1cm。

為了應(yīng)對(duì)光線適應(yīng)問(wèn)題，INDEMIND開發(fā)了一套系統(tǒng)化環(huán)境補(bǔ)光策略，包含主動(dòng)式環(huán)境補(bǔ)光配置和光照變化條件下的建圖策略，在實(shí)際表現(xiàn)中，面對(duì)強(qiáng)光直射、無(wú)光源、昏暗等特殊光照環(huán)境均能無(wú)差異工作，滿足全天候作業(yè)要求。

此外，作為一款A(yù)LL IN ONE的機(jī)器人解決方案，「家用機(jī)器人AI Kit」可實(shí)現(xiàn)家用機(jī)器人導(dǎo)航定位、智能避障、路徑規(guī)劃、決策交互等各種核心功能的同時(shí)，在智能化方面也具有獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。基于立體視覺技術(shù)構(gòu)建的高精度三維語(yǔ)義地圖能使機(jī)器人在語(yǔ)義層次上理解環(huán)境信息，結(jié)合決策交互引擎技術(shù)，機(jī)器人能夠模仿人類大腦對(duì)環(huán)境理解的方式，進(jìn)行策略處理，顯著提升機(jī)器人的“智商”水平，如在交互表現(xiàn)上，可通過(guò)語(yǔ)音、手勢(shì)、動(dòng)作等自然語(yǔ)言指令，命令機(jī)器人進(jìn)行安全、搜尋、跟隨、自主尋路、定向清掃等多種智能邏輯。以定向清掃為例，發(fā)布語(yǔ)音命令:“清掃一下臥室”可被識(shí)別為針對(duì)地圖上識(shí)別到的臥室區(qū)域進(jìn)行一次規(guī)劃清掃。目前，INDEMIND已和國(guó)內(nèi)多家掃地機(jī)器人廠商達(dá)成合作。

方寸之間，騰轉(zhuǎn)自如，對(duì)于掃地機(jī)器人而言，已不再是幻想。

九、掃地機(jī)器人的吸塵原理？

掃地機(jī)器人的機(jī)身為自動(dòng)化技術(shù)的可移動(dòng)裝置,與有集塵盒的真空吸塵裝置,配合機(jī)身設(shè)定控制路徑,在室內(nèi)反復(fù)行走,如:沿邊清掃、集中清掃、隨機(jī)清掃、直線清掃等路徑打掃,并輔以邊刷、中央主刷旋轉(zhuǎn)、抹布等方式,加強(qiáng)打掃效果,以完成擬人化居家清潔效果。

十、規(guī)劃式掃地機(jī)器人原理？

工作原理：掃地機(jī)器人的機(jī)身為自動(dòng)化技術(shù)的可移動(dòng)裝置，與有集塵盒的真空吸塵裝置，以圓盤型為主。前方有設(shè)置感應(yīng)器，可偵測(cè)障礙物，如碰到墻壁或其他障礙物，會(huì)自行轉(zhuǎn)彎。

配合機(jī)身設(shè)定控制路徑，在室內(nèi)反復(fù)行走，如:沿邊清掃、集中清掃、隨機(jī)清掃、直線清掃等路徑打掃，并輔以邊刷、中央主刷旋轉(zhuǎn)、抹布等方式，加強(qiáng)打掃效果，以完成擬人化居家清潔效果。 掃地機(jī)器人，又稱自動(dòng)打掃機(jī)、智能吸塵、機(jī)器人吸塵器等，是智能家用電器的一種，能憑借一定的人工智能，自動(dòng)在房間內(nèi)完成地板清理工作。

一般采用刷掃和真空方式，將地面雜物先吸納進(jìn)入自身的垃圾收納盒，從而完成地面清理的功能。

一般來(lái)說(shuō)，將完成清掃、吸塵、擦地工作的機(jī)器人，也統(tǒng)一歸為掃地機(jī)器人。