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扫地机器人核心关键技术探秘 家用扫地机器人价格表

  扫地机器人核心关键技术探秘 家用扫地机器人价格表。近几年,扫地机器人正在以惊人的速度普及,市场发展十分迅猛。前期发展阶段,扫地机器人主要以改进扫地效能为主。现阶段,扫地机器人在保证提供较优良的清洁效果后,势必转向多传感器融合、导航、路径规划等智能化核心技术的发展方向上。

扫地机器人核心关键技术探秘 家用扫地机器人价格表

  扫地机器人关键技术

  用户直观可见的扫地机器人基本功能为清扫、吸尘、拖地等,因此相关企业在清扫毛刷的材料、结构形式、旋转速度/方式,以及吸尘原理、吸尘机构形式、拖布材料、拖布布置方式、供水量、供水方式等基本功能原理和技术方面不断优化。同时,为了实现更好的清洁效果、更良好的用户体验,扫地机器人在人工智能相关领域涉及到如下几项关键技术。

  多传感器信息融合技术

  多传感器信息融合是指综合来自多个传感器的感知数据,以便产生更可靠、更准确或更全面的机器人状态信息,如在扫地机器人中融合激光雷达、超声传感器、红外传感器、里程计的信息等。多传感器信息融合处理的基本原理类似于人类大脑处理信息的过程,能够通过对多种传感器反馈信息的合理分析与使用,得以降低各种单一传感器在空间和时间局限性方面的影响,并且通过冗余信息的解析,更加完善和更加精确地反映出检测对象的特性,消除信息的不确定性,得到对观测环境具备较高可行性的一致性结果。

  室内导航和定位技术

  扫地机器人需要自主移动,无论是局部实时避障,还是全局规划,都需要较精确地确定机器人或障碍物的当前状态及位置,以完成导航、避障及路径规划等任务。一般地,机器人通过航位推算方法、信标定位方法以及混合定位方法,实现室内移动机器人的导航和定位。

  航位推算方法是最为常用的一种方法,通过机器人自身的里程计、陀螺仪、加速度计等内部传感器,实时解算机器人自身的速度、姿态信息。以出发点为绝对零点,则可以渐进累加地推算出机器人当前所在的位置和姿态。此种方法随着工作时间的增加,积分运算误差和定时系统时差引起的误差将会逐渐累积,因此不适于长时间的精确定位。

  扫地机器人在室内地板上的运动可视为在二维平面内的运动,如果室内允许布置信标(如充电桩或其他满足信标条件的标志物),则可以通过传感器,检测机器人与信标之间的相对距离与位姿,实现扫地机器人的室内导航与定位。信标定位的优点是可实现实时检测,没有累积误差,精度稳定性好,且可通过多信标冗余覆盖的方式,彼此互为位置校准或当某个信标故障时,机器人仍可成功定位。

  混合定位方法融合了航位推算方法与信标定位方法各自的优势。

  路径规划算法

  扫地机器人在工作过程中,需要尽量做到清扫面积全覆盖且行走路径不重叠,这就需要依据某个或某些优化准则进行最优路径规划,在其工作空间中找到一条从起始状态到目标状态,可以避开障碍物的最优路径。

  根据对环境信息的把握程度,我们可以把路径规划分为,基于已知地图的全局路径规划和基于传感器信息的局部路径规划。其中,以获取障碍物信息是静态还是动态的角度看,全局路径规划属于静态规划(离线规划),局部路径规划属于动态规划(在线规划)。

  全局路径规划需要建立工作空间的详细地图,根据地图包含的环境信息进行路径规划;局部路径规划则根据传感器实时采集的周边环境信息,确定所在地图的位置及其局部的障碍物分布情况,从而可以选出从当前结点到邻近子目标结点的最优路径。

  常用路径规划算法主要有人工势场法、Dijkstra算法、Floyed算法、SPFA算法(Bellman_Ford改进算法)、A*算法、D*算法、DWA算法、图论最短算法、遗传算法、元胞自动机算法、免疫算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法、人工神经网络算法、蚁群算法、粒子群算法等。

智能吸尘器:http://www.infocement.com/kehu/1521.html

  • 标签:扫地机器人
  • 编辑:岩岩
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