隨著科學技術的進步和社會發展,特別是受生活節奏的加快和工作壓力的增大影響,人們希望更多地從繁瑣的家庭日常清潔事務中解脫出來。這無疑是清潔機器人進入家庭的市場訴求。
掃地機器人作為清潔機器人的一種,其針對的目標用戶是所有家庭,其需求痛點恰恰是為了使人們從日常地板清潔工作中解放出來,它迎合了市場痛點的需求。最早的掃地機器人來源于伊萊克斯、戴森等領銜的吸塵器行業。
掃地機器人,又稱機器人吸塵器(robotic vacuum cleaner或robovac),從名字就可以看出,它與吸塵器有莫大的淵源,談到掃地機器人的歷史就不得不談它的前世——真空吸塵器。
真空吸塵器是由地毯清掃器發展而來的,第一臺地毯清掃器出現在1860年代,而第一臺現代真空吸塵器則出現在20世紀初。它是由英國人休伯特·布茲(hubert cecil booth)在1901年發明的,其主要部件是真空泵、集塵袋、軟管及各種形狀不同的管嘴,它有一個電動抽風機,通電后高速運轉,使吸塵器內部形成瞬間真空,內部的氣壓大大低于外界的氣壓,在這個氣壓差的作用下,塵埃和臟物隨著氣流進入吸塵器桶體內,再經過集塵袋的過濾,塵垢留在集塵袋,凈化后的空氣則經過電動機重新逸入室內,起到冷卻電機、凈化空氣的作用。現代吸塵器在附件上變化多樣,為清除地毯污物設計出了粗毛刷、細毛刷、轉動毛刷,清理墻角用的是扁形管嘴、清理地析板用磨光刷等。雖然現代吸塵器在功能與清潔效率上與早期吸塵器相比有了巨大提升,但其原理基本保持沒變,現在掃地機器人的清掃系統也基本沿用了這種結構。
真空吸塵器已經誕生了一個世紀之久,但是它的繼承者掃地機器人卻出現了不到20年。世界上第一臺量產型掃地機器人的原型出現于1996年,叫做“三葉蟲”(trilobite),它由瑞典家電巨頭伊萊克斯(electrolux)制造,因為其新奇性,英國bbc電視臺的科學欄目《明日世界》(tomorrow's world)曾在1996年5月播出的一期節目中介紹過它。直到2001年,trilobite才被推向市場,并成為史上第一款量產的掃地機器人。
目前,掃地機器人多采用紅外傳感器、接觸式傳感器、超聲波傳感器等,少部分高端機型使用了線掃描激光雷達傳感器。對于智能化的掃地機器人室內定位和復雜路徑規劃的需求而言,傳感器提供的信息尚顯不足。
將來,視覺傳感器(深度攝像頭、仿生視覺、結構光傳感器)、低成本高性能激光雷達傳感器、軟體防碰撞接觸式傳感器等高性能、新型傳感器的應用,將給掃地機器人決策提供更豐富的參考信息。同時,在算法層面,需要深挖多傳感器信息融合處理算法,在紛繁復雜的傳感器反饋信息中,提取有效信息,并根據優化策略規則制定決策。
來源:原創
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