基于壓力傳感器的掃地機器人解決方案

自1997年第一代掃地機器人誕生于瑞典三葉蟲(Trilobite)以來，隨著技術的發(fā)展和變革，掃地機器人經(jīng)歷了從傻瓜式的單滾刷設計，到隨機式清掃，再逐漸演變到規(guī)劃式掃描定位清掃等多個階段，目前，掃地機器人已成為智能家用電器一個非常普遍的成員之一。

伴隨著科技發(fā)展和相應技術突破，掃地機器人仍然具有非常大的提升空間

我國的掃地機器人市場是從2009年開始興起，并隨著國內(nèi)外布局品牌的增加而逐步進入快速發(fā)展通道。根據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，2014年我國掃地機器人零售量和零售額分別為141萬臺和22億元，2019年掃地機器人零售量和零售額分別達到544萬臺和80億元。由于技術水平、市場培育、生活習慣等方面的問題，造成家用掃地機器人并非剛需產(chǎn)品，目前的市場滲透率僅為5%。不過，據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國智能家居設備行業(yè)市場前瞻與投資策略規(guī)劃報告》指出，中國掃地機器人滲透率有望在2024年提升至12%，市場尚處在成長期的早期，伴隨著科技層面的發(fā)展和相應技術的突破，掃地機器人仍然具有非常大的提升空間。

相比初代的產(chǎn)品，如今的掃地機器人功能更加全面、更加智能，具備了智能家用電器的多項功能。搭載AI技術的激光+視覺導航掃地機器人，在硬件提升的同時通過結合AI視覺技術更好實現(xiàn)自主避障，可以識別避讓電線、鞋類等常見障礙物;在傳感器和算法不斷更新升級后，更貼合用戶使用場景的掃拖一體掃地機器人滿足了家庭切實的需求。

針對復雜應用場景，北京智芯傳感提供完善的掃地機器人解決方案

就掃地機器人的應用場景的來看，通常大平層的房屋結構比較符合掃地機器人的工作要求，但實際上不管是國內(nèi)還是國外，房屋結構層出不窮，除了復式樓房以外，還有錯層、別墅等，掃地機器人單純的平層清掃已經(jīng)難以適應實際的生活場景。北京智芯傳感科技有限公司(簡稱：智芯傳感)提出的解決方案是：將一個氣壓傳感器安裝在掃地機器人充電座上，另一個傳感器安裝在掃地機器人上，將兩個設備的氣壓數(shù)據(jù)進行差值計算，就可以判斷掃地機器人在哪個樓層。此外，當掃地機器人具備了樓層識別，就可以調(diào)取正確的房間地圖進行高效的清掃。

另外，用戶對掃地機器人吐槽和閑置其他幾個重要的原因是：濾網(wǎng)阻塞、塵盒清理麻煩等。濾網(wǎng)的堵塞會降低吸塵效率，而頻繁更換濾網(wǎng)又會增加成本和勞動力;塵盒的過滿也會影響吸力降低清潔效率，所以如何精準判斷濾網(wǎng)阻塞程度和塵盒充滿程度就顯得尤為必要。目前大多數(shù)的掃地機器人僅能通過光電檢測等方式粗略的判斷塵盒充滿程度，往往并不能反映濾網(wǎng)阻塞情況。智芯傳感利用壓力傳感器來檢測負壓真空度以及壓力差，這樣就可以更加精準高效地監(jiān)測濾網(wǎng)阻塞程度以及塵盒狀態(tài)，以便于適時地更換濾網(wǎng)或清掃塵盒并調(diào)整吸力，有助于保持較好的吸塵效率、提高保潔效率。

相關數(shù)據(jù)顯示，中國家庭的地面材質中，43%為木地板材質、56%為瓷磚材質、1%為地毯材質，因此對于掃地機器人能夠在不同材質的地面上提高掃地效果有強烈的需求。智芯傳感的壓力傳感器可以用來感知地面材質(如地板、地毯等)，并以此來動態(tài)調(diào)整電機吸力以實現(xiàn)智能吸塵，節(jié)能環(huán)保的效果。

智芯傳感的最新一代氣壓力傳感器ZXP0(120KPa)系列產(chǎn)品，其相對精度約為±3Pa，對于掃地機器人和吸塵器，保證了準確的測量結果。采用低噪聲、低漂移的氣壓傳感器精準的測量垂直高度和阻塞程度，氣壓精確度為±0.5Pa(±5cm)，對溫度補償范圍可達-40°C~125°C，溫度精度在±0.4°C范圍內(nèi)，能夠支持模擬或數(shù)字輸出，其封裝尺寸為8-Pin LGA，2.0x2.5x0.9mm。其典型應用場景包括：室內(nèi)導航(樓層檢測)、運動監(jiān)控(抬升高度及速度)、無人機高度測量，氣象站和氣壓波動測量等。此外，企業(yè)用戶還可以選擇ZXP2 (200KPa)絕壓傳感器作為備用方案。

智芯傳感的壓力傳感器之所以能夠提高掃地機器人的工作效率和智能感應，核心的原因在于其自主設計的MEMS壓力芯片。該芯片對標進口高端產(chǎn)品，精度高~5‰，通過篩選高質量晶圓廠，定制開發(fā)外殼及封裝工藝，保證傳感器芯片整體性能，微差壓傳感器(量程500Pa、1KPa)精度達到±3Pa，壓力芯體性能在國內(nèi)處于絕對領先的水平。智芯傳感在國內(nèi)首屈一指的自主研發(fā)全自動標定產(chǎn)線，具備5000萬只高端壓力傳感器標定能力。另外，其專有的應力隔離技術，保證封裝不影響傳感器精度，可支持pin-to-pin替換，目前與國際級封裝大廠合作，在保證質量的前提下達到10億只傳感器生產(chǎn)產(chǎn)能。

可以說，智芯傳感壓力傳感器的出現(xiàn)，突破了我國掃地機器人應用場景的“瓶頸”，成為今后掃地機器人進入千家萬戶名副其實的“芯”技術。

審核編輯：湯梓紅