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导航扫地机器人它的导航原理是什么?

2017-02-22 17:54:06   责任编辑:Vicky    0

  随着智能家居的不断普及,导航扫地机器人这类智能家居产品也不断地“飞入寻常百姓家”,一方面享受科技所带来的便捷轻松,另方面我们不得不感叹科技发展,特别是人工智能领域的日新月异。那么导航扫地机器人它的原理是什么呢?


  导航扫地机器人的清扫路线的规则制定是他的核心原理,它的规划路线的原则:


  第一,清扫路径越简单越好;

  第二,要能遍历所有开放的空间(清扫所有的地方);

  第三,重复率要低,一般情况下,同一地方不要多次清扫;

  第四,对于比较脏的地方,应该适当多次清扫;

  第五,完成清扫时间越少越好。


  所以,要实现这些,需要传感器和算法的结合。考虑到情况没有这么简单,家居环境的不同,需要考虑到的方面有很多,比如在黑暗或者强光环境,或者地板颜色既有很深又有很浅的环境,都对扫地机器人的传感器检测和判断造成很大的干扰。


  例如,在透明度较低的的环境下,依靠摄像头和图片处理技术来定位的导航扫地机器人则没有效果;再者,导航扫地机器人普遍是在一个二维平面上运动,如果涉及到三维即高度判定,则在是否高,还是是否低的条件下较难判断。这些技术问题如何解决呢?


  理论上都没问题,目前,为了实现导航和规划,主要有:激光测距式导航系统、摄像头图像测算导航系统、北极星GPS导航系统以及多传感器综合导航。


  激光测距导航,它的顶端设置有一个可旋转的激光发射头和配套接收器,通过发射激光扫描自身到边界每个点的距离,从而生成数字地图,还能根据屋内家具位置的变化实时进行更新。像美国Neato、国产小米用和国产科沃斯的DR95就是激光导航。


  摄像头图像测算导航系统它利用顶部搭载的摄像头扫描周围的环境,然后结合红外传感器,利用数学运算和几何、三角法测绘出房间的地图,以此来进行导航。韩国三星用的是摄像头及图像处理。


  现代陀螺仪是一种能够精密地确定运动物体方位的仪器,不仅作为指示仪表,更是成为自动控制系统中的信号传感器、稳定器、测试仪器等等,根据需要提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号、控制及方位支持。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。如智意导航扫地机器人具有自主陀螺仪综合导航能力。


  综上,一台合格的智能导航机器人应该根据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、里程计的信息等才能算的上智能。


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