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扫地机器人是这样工作的
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M币133专家-1
&&发表于: 01-11
您一般每周打扫几次卫生?每天、3次、1次?那您又是如何打扫的呢?扫扫地、拖拖地?您了解或使用过扫地机器人吗?其实。在欧美智能家居市场上，扫地机器人已经基本普及了，随着国内生活水平的提高，扫地机器人正逐步进入中国。何谓扫地机器人扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__b376fbb.jpg?12918');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">说白了就是搭载寻路导航系统的智能小车加上吸尘器。对于智能小车我们非常熟悉，单片机MCU加上激光测距等等，当然扫地机器人并不是简单的两者相加，其中搭配了很多传感器以及各种算法程序。那么扫地机器人一般是如何工作的呢?扫地机器人如何认路?扫地机器人想要实现自动化清扫寻路导航系统是关键。目前主流的寻路系统有两种，一种是随机碰撞寻路系统，顾名思义就是边撞边找路;另一种则是比较高端的路径规划寻路系统，即先扫描整个房间然后根据扫描地图来制定清扫路径。这两者当中，随机碰撞的寻路系统属于比较传统的那种，目前市场上的大部分扫地机器人用的就是这种系统，像科沃斯的CEN360(￥999)、iRobot 527E(￥2599)。这种机器人的特点是按照机器对外界的感知和反应来行动，这类机器上搭配了各类传感器，例如悬崖传感器、防撞缓冲窗口，红外探头，黑白分段万向轮等等，这些传感器通过感知环境变化，收集数据，再通过机器算法来做出反应。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__0f04a1.jpg?31491');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">第二种，路径规划寻路系统，在机制上面更为先进一些，以Neato D80(￥5999)。它采用的是激光测距方式，通过顶部的激光雷达，进行360度扫描， 然后通过算法来绘制房间的地图，根据房间的情况划分清扫区域，最后按照规划的路线进行清扫。以下是这三款机器人清扫路线模拟图。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__ccdb04a.jpg?23401');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">我们可以看到路径规划的寻路系统的清扫路径很稳定而且很规律，总体花费时间更少，覆盖更全面。而随机碰撞寻路系统，相对比较混乱，而且存在清扫面积覆盖不均匀的情况，不仅会漏扫，而且有些地方会反复扫。我们既然将扫地机器人叫机器人，那肯定要生活自理才行嘛。机器人如何自动充电?在日常的生活中，扫地机器人自动充电系统是非常重要的功能，我们总不希望给机器人当保姆吧。那扫地机器人是如何自动充电的呢?第一种方法，通过感知充电底座发射红外信号来实现自动返冲，例如CEN360、iRobot 527E。在清扫完成或者机器快没电的情况下，机器就会自动寻找充电底座发出的信号，一旦进入信号范围，它就能够靠定位自动返回进行充电。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__a9a05fa923a6ac8.jpg?11117');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__5355eb1fdc1356c.jpg?16395');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">第二种方法，适用于激光测距式扫地机器人，例如Neato D80。它在充电底座安装了特殊反光带，可以反射机器人发出的激光，这样机器人在更新地图的同时，也能够自动地获取充电底座的位置，但是充电底座需要放置到开阔的地方，这样才能保证自动反冲的成功率。目前来说，这两种自动返冲的成功率都是挺高的，偶尔也会出现“摇屁股”摇不上充电底座的情况。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__906a16bc7fd7b40.jpg?21988');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">无论我们是从原理上，还是从效果上面来说，路径规划式寻路系统很明显更加准确和智能，它们比较适用于比较复杂的大面积房型，但这类产品价格也相对更高一些。随军碰撞系统的机器人虽然效率相对比较低，清理相同房型的时候耗时也会久一点，但因为它会进行重复地清扫，所以从理论上来说，它的区域清扫效果也会相对好一点。扫地机器人扫地的原理机器人扫地原理其实都大致形同，都是先用毛刷将地面上的脏东西向中间聚拢，然后靠滚刷或者吸力把垃圾吸到它们的集尘盒里面。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__a470.jpg?25418');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">从原理上分析，我们可以知道扫地机器人对于固体垃圾清扫能力还是不错的，大多数情况下，基本上和人扫差不多了。而且，扫地机器人由于和吸尘器一样，它是依靠吸力的，因此对于扫把拖把难以处理的头发，碎屑这些，扫地机器人则可以非常轻松清扫。但是，对于大块固体扫地机器人就很容易卡住，没办法处理，所以扫地机器人对于纸巾包装袋这种垃圾它们表示无能无力。另外，扫地机器人对于液体也是没辙。看来扫地机器人也不是万能的，甚至会遇到“危险”。扫地机器人的缺陷在家庭环境当中，扫地机器人很有可能遭遇的“危险”，有以下几种:缠绕、跌落、没电。缠绕是一个比较大的问题，因为家庭地面上难免会有插排、电线、充电线这些。所以，很可能会出现，比较细的电线被吸进去的情况，吸进去基本就吐不出来，这时候扫地机器人要么直接罢工，要么就拖着小尾巴继续扫。所以，使用扫地机器人前，基本还是需要用户先整理一下家里的电线。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__d3a6bbf78b92ed3.jpg?20949');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">在一些有楼梯的家庭里面，可能有用户比较担心扫地机器人会扫着扫着从楼梯上滚下去，其实这并不用担心，现在的扫地机器人一般在底部都搭配了红外悬崖感应器，通过感应器能够很好的识别高度落差从而能及时悬崖勒马，防止跌落。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__9e4a494d1d2f392.jpg?13875');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">也许用些用户还会担心扫地机器人，扫着扫着没电了。除了上面说到的自动返冲功能外，使用激光测距方式的扫地机器人还可以记录没电的地点，充电后返回继续清扫。其实对于，上面这几种“危险”厂商们也想到了一个不错的方法：“虚拟墙”。一种是通过机器底部的传感器感应磁条虚拟墙来限制机器人的活动范围。另一种则是，红外感应式。像厕所、厨房这些很容易让机器人事故高发的地方可以用虚拟墙来限制机器人的进入。=740) window.open('http://img.mydigit.net/Mon__b898cda4fa18535.jpg?21914');" style="max-width:740" onload="if(is_ie6&&this.offsetWidth>740)this.width=740;" title="扫地机器人是这样工作的" alt="扫地机器人是这样工作的">对于机器人来说，越少人为干预那就越先进。所以，扫地机器人一般都加入了预约清扫的功能。每周什么时候打扫，扫几次，基本都可以定时清扫了。科技改变生活回顾过去100年，可以说人类已经实现了当初科幻小说中的生活。扫地机器人目前的功能还比较粗糙和简陋，但它还在不停的迭代和进化升级之中，也许用不了几年等sensor技术和人工智能有了更大的进步，它可能真的就变成真正的的人类生活起居管家。
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M币38807专家59
&发表于: 01-11
还是我媳妇比扫地机器人聪明些，打扫得比机器人扫的干净。
好媳妇，好当家啊
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M币4915专家1
&发表于: 01-11
以后在地板下安装一些传感器，供扫地机器人优化路线！
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M币2025专家15
&发表于: 01-11
回 founder3 的帖子
:以后在地板下安装一些传感器，供扫地机器人优化路线！&( 22:49)&媳妇太贵了， 要几十万一个咧
UID：1881582
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M币2189专家1
&发表于: 01-11
回 番茄炒鸡蛋 的帖子
:媳妇太贵了， 要几十万一个咧  ( 22:50) 还要月租及各种杂费
UID：1763283
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M币1068专家1
&发表于: 01-11
食之无味，弃之可惜。这玩意好像评上15年度最尴尬的家用电器。
UID：1276693
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M币2358专家7
&发表于: 01-11
回 番茄炒鸡蛋 的帖子
:媳妇太贵了， 要几十万一个咧 &( 22:50)&媳妇可以晚上侍寝，扫地机器人的话.......
UID：1929532
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M币8969专家1
&发表于: 01-11
会扫地还不够,懂得收拾杂物那才像样
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M币5337专家21
&发表于: 01-11
回 偶是老魔 的帖子
:还要月租及各种杂费[表情] ( 22:53) 还要满足各种需求！
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M币2003专家6
&发表于: 01-11
扫地机器人不错，可以省点力。
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*验 证 码：飞行机器人之父把无人机做小 竟为了这
更新时间： 10:37:17 来源：搜狐 字号：
　　无人机对于许多中国人来说是心中的骄傲
　　以大疆为首的中国公司在世界无人机排行中占据大半席位
　　这些公司们似乎已经完美诠释了无人机
　　印象中的无人机只是一群极客的大玩具
　　闹哄哄的飞行噪音以及繁琐复杂的操作设备
　　似乎无人机离我们很远，它们只是少数人的爱好
　　大疆的成功让很多厂商对无人机有了更多的想法
　　例如亚马逊的运输测试，极飞在农用领域的开拓
　　看起来无人机正在向大型化的线路发展
　　但是现代民用无人机的奠基者却花了近十年
　　把无人机做成了仅有手掌大小的小玩意
　　为的可不是让它像一个恼人的苍蝇在你耳边徘徊
　　韦杰&库玛，现任宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院院长
　　同时也是美国工程院院士和四旋翼无人机的先驱
　　自幼成绩突出的他进入印度最难考的印度理工学院
　　又来到美国延续自己机械工程师的梦想
　　在美国深造期间库玛接触到了很多科技前沿
　　其中就有近年来炙手可热的机器人技术
　　在攻读研究生时，库玛已经了解到许多地面机器人
　　包括足式和轮式机器人，可是在空中却是一片空白
　　他决定在这片蓝海中闯出自己的天地
　　起初库玛对飞行机器人的理解还不够透彻
　　选择了军事领域已经成熟的固定翼无人机作为切入点
　　但很快库玛就发现固定翼飞机的试飞手续复杂
　　研究成本也过于高昂，于是库玛便悬崖勒马
　　由室外转向室内，研发安全便携的室内飞行机器人
　　经过几年的研究，第一款可靠的四旋翼无人机终于诞生
　　此前，早在上个世纪初，四旋翼飞行器就已经出现在军方的实验当中了
　　但由于缺乏可靠的电子反馈控制系统
　　这些四旋翼飞行器都沦为人们记忆中亮眼的先烈
　　而库玛的想法并不是想让这些飞行器飞到室外去
　　恰恰相反，他希望这些飞行器能更加灵活可靠地穿梭于房屋内
　　技术在社会变革中发挥着重要的作用，这方面最典型的例子是工业革命，机器人也不例外。
　　得益于智能设备爆发的浪潮，传感器的技术有了飞速的发展
　　这让库玛得以在他的室内飞行机器人上搭载许多的&感官设备&
　　技术的革新让库玛看到了全新的机会
　　空中机器人不应该是载重的&飞行骡马&
　　它也不应该是一个完全由人操纵的机器
　　它需要有自主的飞行能力，而传感器正是它的眼耳
　　罗马不是一天建成的。大家看到的可能是里程碑式的成果，但没有看到的是这背后可能有着 5 年、10 年或者更长时间的积累。
　　2012 年，库玛带着自己团队的成果登上了 TED 的演讲台
　　库玛和他团队设计制作的飞行机器人只有巴掌大
　　却展示出超凡的运动能力和控制精度
　　从此，人们便记住了这一个美国口音的印度大叔
　　研发小型化的飞行机器人的过程中也遇到了不小的困难
　　体积减小虽然带来了更小的惯性和转动惯量
　　这意味着小无人机有更为卓越的运动能力和安全性
　　但载重量的下降让无人机很难搭载齐全且高性能的传感器
　　库玛从飞舞的蜂群中找到了灵感
　　小型的飞行机器人虽然很难做到搭载大量的传感器
　　但可以采用集群协作的工作方式弥补这点
　　每一个飞行器个体在任务中各司其职，协同工作
　　集群行动的飞行机器人拥有群体自主性
　　在室内它们可以感知空间，规划出最佳的行进路线
　　甚至可以分工合作，一边探路一边执行任务
　　飞行机器人绘制室内地图
　　呕心沥血近十年，库玛终于将他的飞行机器人做到了只有 20 多克
　　库玛的飞行机器人集群可以脱离网络再自主地执行任务
　　它们能够互相交流而不需要人为干涉操作
　　这非常适合在条件较差的偏远的地区使用
　　集群跟随演示
　　库玛在最近举办的 CCF-Gair 大会上表示
　　在他看来飞行机器人目前最有潜力的应用领域将会是救援与农业
　　航拍是我最后才会想到的应用场景
　　全球有数以亿记的儿童因为缺乏食物而营养不良
　　这样的情况在库玛的家乡印度尤为明显
　　他希望通过他的自主飞行机器人改善粮食的生产效率
　　飞行机器人可以监测大范围的果林农田
　　第一时间将农作物的异常情况通报给农民
　　他坦言这些飞行机器人能帮助农业产量提升 10%
　　库玛始终对机器人行业充满了热情与期待
　　当有记者问及他对机器人行业新人的建议时
　　库玛坦诚地说：&机器人是一个有趣领域，唯一的挑战在于这是一个没有边界的领域，我不能和他们说，你应该研究这个关注那个，因为机器人的边界在发生着动态的变化。&
　　今天的机器人已经上天了，下水的机器人还会遥远吗
　　海洋是地表上最大的空间，海洋资源我们甚至至今都只接触到了冰山一角
　　库玛在机器人领域的探索让我们有理由相信
　　水下农业也许会是未来能依靠机器人开拓的新大陆
　　你需要保持开放的心态，对新的机会敏感，每天需要进行学习&&我现在仍然在学习，只是体系变化太快，你需要提醒自己：还有很多东西是我不知道的。
　　最后看看库玛教授团队的无人机集群演示
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责任编辑：李雨宸
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