掃地機器人的工作原理(簡單版)。

看完這篇文章你就能明白,你花真金白銀買回來的小機器人到底能為你提供怎樣的服務?

文章概要:

一、如何判斷掃地機器人的智能化程度?二、如何判斷掃地機器人的清掃能力?三、高性價掃地機器人推薦,以及推薦理由

【全文 2000 字,閱讀時間為 4 分鐘】

我們購買掃地機器人需求應該都很明確:1、掃得幹凈;2、不惹麻煩。本篇文章將緊緊圍繞這兩個需求來展開。

要滿足我們的這兩個需求,就要關注掃地機器人的兩個關鍵點:

1、算法:你可以看成是掃地機器人的工作智力

2、清潔能力:你可以看成是掃地機器人的工作執行力

一、算法

算法 = 導航系統 + 傳感器裝備 + 清掃路線規劃

我們人類是通過視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等感官來感知外界環境,那麼掃地機器人是怎麼感知外界環境的呢?通過各種傳感器,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:用來測量障礙物高度,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,會改變前進方向4》防過熱傳感器:電機過熱時,會自動停止工作,用散熱風扇散熱5》光敏傳感器:通過光源的強度來判斷是否是床底或者櫃子底,進行深度清潔6》灰塵盒防滿傳感器:當灰塵盒裝滿後,會提醒主人更換。除了自動集塵的高端機器人7》邊緣檢測傳感器:保證機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:用來給自身定位用的9》陀螺儀:用來確定物體的運動方向

上面這些傳感器裝備都隻是掃地機器人智能化的輔助功能,很多掃地機器人都有上述的大多數傳感器裝備。

但決定掃地機智能的根本技術是它的導航系統,導航系統是給室內區域建圖或建模,再通過智能算法規劃出清掃路線。

一般有以下四種導航系統:

1、慣性導航:根據默認的路線去做清掃工作,通過碰撞轉移方向,沒有全局觀,在稍復雜的環境下容易在一地方打轉,不能生成全屋地圖,也不能設置虛擬墻;隻有增加了傳統的超聲或者紅外探測技術才可以生成全屋地圖,但是這種技術無法跟激光導航相比擬。2、視覺導航:通過光線探測周邊環境,生成全屋地圖,再智能化生成清掃路線,其缺點是在光線弱的地方、光線不能探測到的障礙物《如玻璃》,會出現掃描不精準的問題,好像有點近視眼的趕腳;但是如果給它增加了 AI 識別功能,會增加它的智能水平,由於這種技術在不同的品牌中差距很大,所以出現了智能化程度不一的產品。3、激光導航:1》LDS 激光導航:用激光探測周邊環境,不受光源影響,能掃描的范圍更大,生成的地圖更佳精準,有點遠視眼的趕腳;2》dTof 激光導航:最開始應用於航天技術中,相比於 LDS 激光導航可以掃描的范圍更大,能探測到的物體的精準度提升 4 倍,這是在高端產品中才可能配置的技術。4、iRobot 獨有的導航系統:iAdapt 導航系統,技術是不公開的,商業機密。。。

掃地機器人上面像碉堡的就是激光導航,這同時也增加了機身的高度:

圖片來自京東商城

了解到上述的幾種導航分類後,我們大致可以得出幾個選購的大方向:

1》盡量不要買慣性導航的掃地機,因為它在工作時不太自動化,在省心省力這個原則上不過關;如果家裡已經購買了入門級掃地機,那麼就不要啟動自動清掃模式,轉換成定點或者延邊清掃模式,工作的效果會更好。2》由於視覺導航的短視眼的諸多問題,也盡可能不要購買隻有視覺導航的掃地機,如果在全屋建圖和建模上不夠精準,那麼也會影響到清掃路線的規劃。3》應該盡可能購買配置了激光導航的掃地機,建圖更精準,規劃的路線更高效,因此就顯得更加智能化和自動化。4》如果你不缺錢,那麼可以考慮 iRobot 掃地機,它在算法上是很先進的,在未來它的智能化會越來越強大,如果降價就完美了,左手一個掃地機,右手一個拖地機,真香。

算法這一塊的知識,知道這麼多就能讓我們明白:我們花錢買來的機器人的智力水平在哪個等級了,也就不會對低價錢買來的機器人有過高的期盼,也不會花高價錢買來一個智力不匹配的機器人。

二、清潔能力

清潔能力 = 越障能力 + 吸力

當機器人遇到一定高度的障礙物時,比如有上下高度的地板或者是地毯,可能出現的現象就是:1、直接上去;2、繞行後繼續工作;3、被卡住。

越障能力在 1.8cm – 2cm 左右是比較好的了,也就是在這個范圍內高度的障礙物,該掃地機能跨越過去。從品牌來看,一般小米家的掃地機的動力會比較強勁,它上個小臺階可以很輕松。從產品檔次來看,中高檔產品在這些方面的表現都挺不錯。

在吸力這一塊,吸力越大清潔能力就越強,但是噪音也會水漲船高,因為掃地機器人都是采用了高速旋轉風機產生負壓,由空氣將塵埃帶入集塵桶,從而收集塵埃的工作原理。

如果一個掃地機寫了 4000pa 的大吸力,並不會一直按照這個吸力進行工作,僅僅表示最強的吸力能達到這個程度,一般會提供多檔吸力模式供你選擇,比如一款小米掃地機的 APP 上有四種檔次可選:

安靜:聲音很小,微乎其微標準:低檔次的吹風機的聲音,可以當成白噪音強力:室友在用吹風機的高檔次,可以當成背景音全速:你本人在用吹風機的高檔次,貌似有點大

所以,也不用一味地追求高吸力,也要考慮到它帶來的副作用,當然,如果你覺得吵,你可以不在家時使用掃地機器人,或者是設定為定點清掃模式,關上房門讓機器人在一個密閉的房間內打掃,而在一個空間時,就使用安靜模式或者標準模式。吸力達到 1500pa 就已經很不錯了。

關於清潔能力的部分就講這麼多,其他功能參數可以快速地了解下:

1、單邊刷和雙邊刷都容易被電線纏繞,不存在單邊刷就能避開電線;能否避開電線以及常規的障礙物,看的是掃地機的智力水平,跟邊刷的單雙沒有關系,單邊刷的掃地機在清潔墻面邊緣時,會使用有邊刷的一邊緊挨著邊緣,因此,單雙邊刷並沒有多大的影響。2、清掃方式有這麼幾種:雙邊刷+吸口、單邊刷+滾輪、雙邊刷+滾輪。滾輪材質又分為毛刷滾輪和橡膠滾輪,前者纏上頭發後不容易清理,後者更容易清理,凡是有滾輪的對於地面的縫隙的清掃能力更強。3、APP 的功能是否完善:查看清掃路線和時間,調節出水量《如果有拖地功能的話》,切換清掃模式《自動、延邊、定點、分區、補掃等》,預約清掃時間,切換吸力檔次,視覺監控等,這跟掃地機的智力水平是掛鉤的,APP 功能越完善,說明智力越高。4、如果需要避開電線或者寵物糞便,就要考慮高檔次的掃地機器人,同時具有激光導航和視覺導航系統,比如配有 AI 識別功能。5、更高級的功能:自動集塵、自動換水和抹佈《如果有拖地功能》。

為了防止一篇文章過長,不宜閱讀,高性價產品推薦可以到這裡看看: