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科普:扫地机器人13类传感器,各有什么用?

科普:扫地机器人13类传感器,各有什么用?
2017年11月21日 16:50 作者
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轩辕CC

  传感器的存在,让扫地机器人有了触觉、视觉,机器人的智能程度,往往与机身嵌入的传感器有必然的联系,石头扫地机器人身上有多少个传感器?仔细清点了下,居然多达13类传感器,各类传感器协同工作,让机器人感知更多的外界情景、更聪明,应对更多复杂的场景。

  科普:扫地机器人13类传感器,各有什么用?

  先来看看顶部的激光测距感应器,这是一颗LDS激光测距传感器,设备开启后,传感器即处于工作状态。

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  它能以5×360°/秒的速度激光扫描房间,当激光投射到障碍物上时,会在传感器里形成光斑,同时图像传感器会根据光斑的像素序号,计算到激光测距传感器的中心距离,依靠这种方法获取墙面、障碍物的距离信息,以及绘制房间地图。

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  根据构建的房间地图,机器人规划出清扫计划,根据一段时间的观察,满满熟悉了石头机器人的路径算法,一般情况下是先沿房间的周边溜达一圈,然后分块圈地、S型(或者叫蛇型)逐行清扫,下面会结合地图进行介绍。

  科普:扫地机器人13类传感器,各有什么用?

  激光测距传感器的上盖,还配备有一枚全向压力感应器,它的作用是能够检测机器人的顶部是否有障碍物、以及障碍物的距离信息,依次判断是否可以钻进去,可以避免机器人不必要的碰撞、卡住的情况。

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  底部万向轮的旁边,设计有四个悬崖传感器,它的作用是感应台阶的高度,每个传感器由一个红外发射管和红外接收管组成。

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  红外发射管每隔一段时间向地面发射红外射线,如果较长时间才返回或者没有返回,则表明底盘与地面距离较远,机器人就不会再往前走,避免机器人的跌落。测试时把石头扫地机器人放在桌子上,扫地机器人一直沿着边缘徘徊,不会掉下来。

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  再来,石头机器人轮组设计有跌落传感器,它的作用是检测轮组是否处于被压迫状态,以判断当前机器是否正常运行。

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  当机器人被抱起、或是轮组悬空是,机器人即刻停止工作,避免可能出现的意外状况,大大的提高了搬运过程中的安全性。

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  机身的一侧,有一个竖直方向的传感器,这是机器人的沿墙传感器,采用ST意法半导体激光TOF测距模块,据说测距精度可以达到毫米级。

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  机器人在清扫墙边缝隙的过程中,可以始终和墙精确保持约10mm的距离,配合边刷高速旋转,可以将墙边缝隙的灰尘清理干净。

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  当扫地机器人清扫过程中,你会发现APP会有清扫面积的统计,仔细研究之后,发现石头扫地机的轮组里面继承有里程传感器,轮子的直径是固定值,根据轮子旋转的圈数,乘以轮子的周长,从而计算工作时行进的里程,与汽车统计里程类似。

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  扫地机的超强的吸力,来自于日本原装进口的NIDEC无刷电机,最大风压2000Pa(第一代米家扫地机器人吸力仅有1800Pa),可以快速有效的吸走附着在地面和地毯上的灰尘,但如果大量的粉尘堵塞滤网的话,便会造成吸尘的工作效率下降、甚至烧毁电机,石头扫地机器人是如何做的呢?

  科普:扫地机器人13类传感器,各有什么用?

  原来石头扫地机器人的内部集成了风机传感器,扫地机通过脉冲检测,可以精准测试出风机的转速,当滤网堵塞时,基准值便会发生变化,接下来扫地机便会发出警报,通知用户清理滤网。

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  最后是回充传感器,扫地机器人在大范围清扫时,激光扫描会记录充电桩的位置,当扫地机在自身电量低于20%的时候,便会自动寻找充电桩,进行自动充电,高精准的回充传感器可以精确引导扫地机与充电桩充电插头进行搭接。

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  分享个比较有意思的尝试,当我把清扫完成回到充电桩的石头扫地机,搬到另外一个位置,再给扫地机发送回充指令,这时机器人开始蒙逼了,到处乱撞,这个时候手机APP同样处于歇菜阶段。。。聪明程度还有待进一步提高。

  相比较第一代小米米家机器人,你更喜欢哪一个?

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