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電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）技術(shù)的快速發(fā)展，讓人們的生活越來(lái)越便利，尤其在智能設(shè)備出現(xiàn)之后，將消費(fèi)者的使用體驗(yàn)也抬升了一個(gè)臺(tái)階。掃地機(jī)器人，已經(jīng)成為許多用戶(hù)家中常備的智能硬件產(chǎn)品，替代了家庭繁瑣的清掃工作，也是當(dāng)前智能家居產(chǎn)品中重要的一類(lèi)。

自1997年，第一代商用的掃地機(jī)器人在瑞典誕生以來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展，掃地機(jī)器人也進(jìn)行了多次計(jì)劃，從原來(lái)的單滾刷設(shè)計(jì)，到現(xiàn)在的規(guī)劃式掃描定位清掃，尤其在傳感器和算法不斷更新升級(jí)后，讓掃地機(jī)器人變得更為智能。

圖源：小米

而掃地機(jī)器人之所以能夠應(yīng)對(duì)復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，并且可以規(guī)劃自己的行動(dòng)路線，同時(shí)還可以自動(dòng)規(guī)避室內(nèi)障礙物，好像有雙眼睛一樣，這些都離不開(kāi)傳感器的加持。

激光雷達(dá)（LDS）

想要建立精確的室內(nèi)地圖，規(guī)劃打掃路線，主要依賴(lài)激光雷達(dá)，通常安裝在掃地機(jī)器人的頭部。通過(guò)激光照射到障礙物后得到的信息精準(zhǔn)測(cè)距，繪制完整的室內(nèi)圖譜，規(guī)劃路線。

添加激光雷達(dá)后，掃地機(jī)器人可以擁有更精準(zhǔn)的定位，即便是無(wú)光環(huán)境下也能進(jìn)行定位。當(dāng)然安裝激光雷達(dá)后，也有兩個(gè)缺點(diǎn)，一個(gè)是需要頻繁轉(zhuǎn)動(dòng)探測(cè)室內(nèi)環(huán)境，使激光雷達(dá)容易損耗；二是無(wú)法探測(cè)到落地窗、落地鏡、花瓶等高反射率物體。

紅外光電傳感器

安裝這一傳感器的目的是為了方便檢測(cè)溶液，比如地上有一團(tuán)污漬，但打掃完成后不知道是否清掃干凈。可以采用一定波長(zhǎng)的紅外發(fā)光二極管作為檢測(cè)光源，檢測(cè)地面上污漬的透射光強(qiáng)來(lái)檢測(cè)溶液渾濁度的程度，最終幫助掃地機(jī)器人判斷是否清掃干凈了。

除此之外，紅外傳感器還能幫助掃地機(jī)器人避障，當(dāng)檢測(cè)到障礙物時(shí)，掃地機(jī)器人會(huì)自動(dòng)減速輕觸障礙物，并判斷障礙物是否為窗簾、流蘇等可通過(guò)的障礙物，盡可能在完全打掃的同時(shí)，保護(hù)智能設(shè)備與家居的安全。

PSD位置傳感器

PSD位置傳感器是一種能測(cè)量光點(diǎn)在探測(cè)器表面上連續(xù)位置的光學(xué)探測(cè)器。是一種新型的光電器件，或稱(chēng)為坐標(biāo)光電池。它是一種非分割型器件，可將光敏面上的光點(diǎn)位置轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

作用在掃地機(jī)器人上，主要的目的是為了讓其沿著墻壁發(fā)射出經(jīng)過(guò)調(diào)制的紅外光，可以令掃地機(jī)器人在墻邊及經(jīng)過(guò)障礙物時(shí)與墻面或障礙物進(jìn)行更好的貼合，確保清掃沒(méi)有死角。

壓力傳感器

掃地機(jī)器人被閑置最重要的幾個(gè)原因?yàn)V網(wǎng)阻塞、塵盒清理麻煩等，濾網(wǎng)的堵塞會(huì)降低吸塵效率，而頻繁更換濾網(wǎng)又會(huì)增加成本和勞動(dòng)力，同時(shí)塵盒的過(guò)滿(mǎn)也會(huì)影響吸力降低清潔效率，所以如何精準(zhǔn)判斷濾網(wǎng)阻塞程度和塵盒充滿(mǎn)程度就顯得尤為必要。

通常掃地機(jī)器人使用光電檢測(cè)等方式來(lái)粗略的判斷塵盒的空置程度，但無(wú)法反應(yīng)濾網(wǎng)阻塞的情況，而使用壓力傳感器可以更精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)濾網(wǎng)阻塞及塵盒的狀態(tài)，方便適時(shí)地更換濾網(wǎng)或清掃塵盒并調(diào)整吸力。當(dāng)然還可以用來(lái)檢測(cè)塵盒是否歸位，避免在不裝塵盒設(shè)備的情況下進(jìn)行空轉(zhuǎn)。

防跌傳感器（懸崖傳感器）

加裝防跌落傳感器，主要是為了增強(qiáng)掃地機(jī)器人在清掃過(guò)程時(shí)的方向性與防跌落性，這枚傳感器的作用主要是進(jìn)行測(cè)距，測(cè)得掃地機(jī)器人與邊緣之間的距離，當(dāng)距離縮短至臨界值時(shí)，便停止前進(jìn)或者調(diào)轉(zhuǎn)另一個(gè)方向，從而實(shí)現(xiàn)防跌落的效果。

當(dāng)然，如果要更精確地避免掃地機(jī)器人跌落，還需要搭配陀螺儀及加速度傳感器，判斷掃地機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)為了更進(jìn)一步判斷周?chē)降资菓已?，還是只是高一點(diǎn)的地毯，還會(huì)搭配一枚地毯識(shí)別傳感器，通常采用超聲波分辨，如果識(shí)別是地毯，則會(huì)將掃地機(jī)器人切換成大吸力的模式。

輪速計(jì)

輪速計(jì)對(duì)于掃地機(jī)器人而言也非常重要，主要作用是記錄輪子旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，同時(shí)乘以輪子的周長(zhǎng)，從而計(jì)算出掃地機(jī)器人在工作時(shí)行進(jìn)的里程，能夠確保掃地機(jī)器人精準(zhǔn)計(jì)算出自己在室內(nèi)的位置變化。

回充傳感器

如今許多掃地機(jī)器人已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)在快沒(méi)電時(shí)，或者任務(wù)完成后，回到充電處，這主要應(yīng)用了回充傳感器的功能。在掃地機(jī)器人當(dāng)中，回充傳感器通常位于正前方，由多組紅外接收器組成，可以精準(zhǔn)鎖定充電座指引信號(hào)，大幅提升回充效率。

當(dāng)電量過(guò)低時(shí)，控制器會(huì)向紅外線發(fā)射器發(fā)送信號(hào)，紅外線發(fā)射器向四周發(fā)射紅外線，當(dāng)充電基座感受到掃地機(jī)器人發(fā)來(lái)的信號(hào)時(shí)，也會(huì)進(jìn)行反饋信號(hào)的發(fā)射。掃地機(jī)器人接收到充電基座的信號(hào)后，控制器便會(huì)通過(guò)紅外線發(fā)射的方向找到充電基座，從而自動(dòng)充電。

小結(jié)

通過(guò)各式各樣的傳感器，賦予了掃地機(jī)器人更豐富的功能，也讓用戶(hù)的使用體驗(yàn)不斷上升，不過(guò)需要明確的是，這些傳感器的加持，是掃地機(jī)器人收集外界數(shù)據(jù)的方式，如何將這些外界的數(shù)據(jù)很好地進(jìn)行處理，還需要廠商出具更完備的方案以及更優(yōu)秀的算法才行。

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