掃地機器人拆解和主要導航系統技術對比

介紹掃地機器人的拆解和系統構成。

掃地機器人是智能家用電器的一種,可憑借人工智能技術自動在房間內完成地板清理工作,通常采用刷掃和真空方式,將地面雜物先吸納進入自身的垃圾收納盒,從而完成地面清理的功能。

掃地機器人大概可以分為以下核心部分:

掃地機器人拆解和主要導航系統技術對比的圖1
? 控制系統:AUTO-MCU智能芯片,為掃地機器人的核心
? 感知系統:超聲波測距儀/接觸傳感器、紅外線傳感器、激光雷達/CCD攝像
? 移動系統:驅動輪和萬向輪,決定掃地機器人的運動空間
? 清潔系統:濾塵袋、集塵袋、排氣管、吸口、邊刷、滾刷、抹布、水箱
? 移動電源:電池、連接部件、充電器,電池容量在2000毫安到3000毫安之間

掃地機器人一般分為主機和充電座兩部分,主機包括:

掃地機器人拆解和主要導航系統技術對比的圖2
掃地機器人拆解和主要導航系統技術對比的圖3

掃地機器人的充電座包括:

掃地機器人拆解和主要導航系統技術對比的圖4

軟件系統是上層建筑,核心競爭力體現在地圖構建和路徑規劃能力,軟件(算法)通常包括:隨機式、激光SLAM、VSLAM、以及多傳感器融合等。

LDS SLAM和vSLAM在掃地機器人導航系統中的應用對比


早期掃地機器人采用隨機清掃路徑,通過陀螺儀對物品進行定位,經常出現反復清掃或大面積漏掃的情況,清掃效率較低,2010年起,隨著導航系統和路徑規劃等技術不斷創新,使用體驗逐漸提高。

在導航系統方面,從陀螺儀導航升級至LDS激光導航、vSLAM 視覺導航。

掃地機器人拆解和主要導航系統技術對比的圖5

SLAM(同步定位與地圖構建),指運動物體根據傳感器的信息,一邊計算自身位置,一邊構建環境地圖的過程,有效解決掃地機器人在未知環境下運動時的定位與地圖構建方式。

掃地機器人拆解和主要導航系統技術對比的圖6 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping): 根據傳感器種類和安裝方式的不同,SLAM可分為LDS SLAM和vSLAM。

其中,LDS SLAM在理論、技術和產品落地上都相對成熟;vSLAM尚處于進一步研發和應用場景拓展、產品逐漸落地階段。

LDS SLAM(激光導航)


  • 算法成熟穩定,建圖和定位精度較高;可實現全局定位、回充續掃等功能

  • 成本相對較高;激光雷達的機械特性導致其易損壞,壽命有限;信息有限,只能提供二維平面的數據,沒有其他信息,無法識別障礙物的類型;凸起的結構會增加掃地機器人的厚度,降低通過性

vSLAM(視覺導航)


  • 硬件成本低,采集信息豐富,適用范圍廣,在功能實現上有更多可能性

  • 導航精確度受環境光照、參照物的特征信息以及掃地機器人硬件條件等因素影響,導致定位精度的穩定性不夠;過于復雜的環境會導致信息量會暴增,算法復雜度上升,可能影響精準定位


登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

1