掃地機(jī)器人

掃地機(jī)器人能夠自動(dòng)在房間內(nèi)完成地板清理工作的智能家電，它主要由三個(gè)部分組成：感知系統(tǒng)、決策系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)。他像一個(gè)人類(lèi)一樣，感知系統(tǒng)是他的眼睛，決策系統(tǒng)是他的大腦，執(zhí)行系統(tǒng)是他的四肢。

01感知系統(tǒng)

感知系統(tǒng)是掃地機(jī)器人獲取周?chē)h(huán)境信息的部分，主要包括各種傳感器和邊緣算法。傳感器用來(lái)測(cè)量距離、識(shí)別物體、檢測(cè)狀態(tài)等，邊緣算法處理傳感器數(shù)據(jù)。

激光雷達(dá)：用激光光束掃描周?chē)矬w，根據(jù)反射回波的時(shí)間差計(jì)算距離，生成三維地圖，并且通過(guò)SLAM（同時(shí)定位與建圖）技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。

視覺(jué)相機(jī)：用光學(xué)裝置和非接觸式傳感器拍攝物體圖像，結(jié)合深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)檢測(cè)算法進(jìn)行識(shí)別和測(cè)距。視覺(jué)相機(jī)采集的特征點(diǎn)比較豐富和多樣，可以提高識(shí)別和避障的能力。

 IMU（慣性測(cè)量單元）：由陀螺儀、加速度計(jì)和電子羅盤(pán)等組成，用來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)掃地機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)變化信息，如角速率、加速度、方位等。

除此之外還有碰撞傳感器、懸崖傳感器、防過(guò)熱傳感器、塵盒防滿傳感器等。

02決策系統(tǒng)

決策系統(tǒng)是掃地機(jī)器人根據(jù)感知信息制定清掃策略的部分，主要包括導(dǎo)航系統(tǒng)、清掃路線規(guī)劃和避障算法。

導(dǎo)航系統(tǒng)是用來(lái)定位和建圖的部分，根據(jù)不同的導(dǎo)航方式，可以分為慣性導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航和激光導(dǎo)航等。慣性導(dǎo)航是根據(jù)默認(rèn)的路線去做清掃工作，僅僅通過(guò)碰撞轉(zhuǎn)移方向，也就是說(shuō)直著往前沖，碰到障礙物之后就轉(zhuǎn)向，沒(méi)有全局觀，在稍復(fù)雜的環(huán)境下容易打轉(zhuǎn)；

視覺(jué)導(dǎo)航就要聰明得多，通過(guò)光線探測(cè)生成全屋地圖，再智能化生成清掃路線，但受光源強(qiáng)弱和透明物體影響較大；激光導(dǎo)航最高明，激光探測(cè)周邊環(huán)境，不受光源影響，能掃描的范圍更大，生成的地圖更精準(zhǔn)。

圖片

清掃路線規(guī)劃一般采用 Z 字形或蛇形的方式，以提高清掃效率和覆蓋率。

03執(zhí)行系統(tǒng)

執(zhí)行系統(tǒng)是掃地機(jī)器人根據(jù)決策結(jié)果進(jìn)行清掃動(dòng)作的部分，主要包括電機(jī)、邊刷、滾刷、吸口、塵盒等。

電機(jī)提供動(dòng)力，一般有主電機(jī)和輔助電機(jī)兩種，主電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，輔助電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)邊刷和滾刷轉(zhuǎn)動(dòng)。

此外還有滾刷、底盤(pán)、外殼等部分。

以上就是一個(gè)包含許多自動(dòng)化知識(shí)的智能掃地機(jī)器人啦，相信你一定能從這篇文章中學(xué)到一些科普知識(shí)！