機器人吸塵器- 维基百科,自由的百科全书
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機器人吸塵器,又稱自動打掃機、自動吸塵機、智能吸塵、掃地機器人等,用以打掃家裡環境,但不能在 ... 當時曾在英國BBC電視台的科學節目,明日世界(Tomorrow's World)中介紹。
機器人吸塵器
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正在充電中的自動打掃機,上方半圓形的為充電器
機器人吸塵器,又稱自動打掃機、自動吸塵機、智能吸塵、掃地機器人等,用以打掃家裡環境,但不能在養貓狗的家庭使用。
其原理為一自動化技術機身,搭配有集塵設施的真空吸塵裝置,由機身內置的微處理器控制路徑行走,加上毛刷或是抹布、除塵紙打掃,達到更好的居家自動打掃效果。
目次
1歷史
2概述
3構造及原理
3.1行走
3.2清潔
3.3電源
4特殊設計
5參見
6參考資料
歷史[編輯]
iRobot的Roomba,自動打掃機由此型號開始為市場接受
第一款量產的自動打掃機是由瑞典的伊萊克斯於1997年引入的ElectroluxTrilobite(英語:ElectroluxTrilobite),當時曾在英國BBC電視台的科學節目,明日世界(Tomorrow'sWorld)中介紹。
[1]
英國的戴森公司(Dyson)於2001年推出名為DC06的自動打掃機,但因為價格過於高昂,並沒有推出市面。
[2]
其後,美國的iRobot於2002推出Roomba,原本預計生產10,000至15,000部,發售後大受市場歡迎,單是聖誕期間已出售50,000部。
[3]自此,多家公司推出不同型號的自動打掃機。
概述[編輯]
自動打掃機的機身多以圓形為主,也有方型圓角及三角型圓角的,多盡量設計得細小及矮,以便能進入細小空間及傢俬底部。
使用充電電池推動,以遙控器、或是機身上的面板操控。
一般能設定時間預約打掃,大部份型號能在電源將用盡時自行返回充電器充電。
運作時以特定的路線模式行走,走動間同時開動內置的吸塵機及掃,將地方的灰塵吸除。
行走時能自動偵測及避開障礙物,例如碰到牆壁時會自行轉向,有防止墜落功能,以避免掉落梯間等地方。
部分較早期機型可能缺少部分功能,現今已慢慢普及。
多數機器人吸塵器無法迴避寵物嘔吐物及排泄物,會在打掃時將這些穢物沾到所有的地板上,有養貓狗的家庭並不適合使用。
構造及原理[編輯]
自動打掃機為一移動裝置,在移動的同時以各種方式清潔地面。
行走[編輯]
以長時間暴光攝影顯示出iRobot、Roomba清潔時的行走路徑NeatoRobotics的XV-1,使用SLAM同步定位與地圖構建,頂部凸起的扁小圓塔便是雷射距離掃描器所在。
行走推動的方式絕大部份為二輪推動,也有使用履帶的設計。
行走路線的制定方式有很多種,最譜遍的是類似首先為IRobot、Roomba所採用的既定預置模式,微處理器根據預置程式以簡單的法則走行,例如螺旋形行走、沿牆邊行走、隨機行走並在碰到障外物後略為改變角度等,這設計是基於身兼麻省理工學院研究員及iRobot的首席技術長(CTO),RodneyBrooks提出的哲學:機器人應該像昆蟲一樣,以簡單的處理基制應對問題。
有些設計會有自身的導航功能,例EvolutionRobotics(於2012年被iRobot收購)的北極星導航器(NorthStarNavigation),原理就有如室內的衛星導航系統,[4]使自動打掃機能知道現正身處於家中的哪一位置。
也有採用同步定位與地圖構建(SLAM/Simultaneouslocalizationandmapping),通過感測器在行走過程中即時得出四週的地圖,然後推算出自身位置,並規劃清潔路線。
所使用的感測器有影象傳感器,也有雷射測距掃描。
2010年2月,NeatoRobotics推出的XV-1使用同步定位與地圖構建系統,以雷射距離感感器(LDS)作360°掃描得出二維地圖,然後規劃出高效率的清潔跑線,當中原理與Google自動駕駛系統中使用的成象系統相同。
2016年,小米也推出相近設計產品。
Dyson的Dyson360Eye,以全方位視野影象界定自身位置,同時判斷那些位置未清潔過。
[5]
偵測障礙物的感測方訓式有接觸式傳感、紅外線感測、超聲波感測等,接觸式傳感的缺點在於有機會碰花傢俱表面及會發出額外的噪聲,當感測到碰到有障礙物時,微處理器向會轉向改變行走向方,避開障礙物。
而為防止在梯間等高處掉下,前方底部多有感測器探測地面情況,從而能避免掉下。
然而,自動打掃機仍然有機會因複雜環境碰上而"被困",這時,自動打掃機就會以閃燈、聲響,甚至模擬語音作"求救"。
清潔[編輯]
EvolutionRobotics的Mint自動打掃機使用Swiffer的濕清潔布以濕抹(濕拖)形式清潔
清潔地面的方法有真空吸塵機、毛刷、抹布。
大部設計都包括有真空吸塵機及毛刷,一般會在前方左右或其中一方有側邊刷,邊刷旋轉時會將灰掃至真空吸塵機進氣口前方,然後由真空吸塵機把灰塵吸入收集。
部份設計會在真空吸塵機進氣口前方加設中旋轉央刷,增加清潔效果。
電源[編輯]
備有充電停泊處,可供自動回充的充電器。
早期的設計並沒有自動回停泊處充電的功能,當電量不足時,使用者須手動把其放回充電器充電。
隨後出現自動回充設計,充電器上設有充電停泊處及作信標用的紅外線發射器,當需要充電時,自動打掃機會依靠紅外信標作引導,自行回到充電停泊處控並碰接上充電電極,為機身內的電池充電。
電池多以鎳氫電池為主,部分用鋰離子電池。
特殊設計[編輯]
機器人科技現今越趨成熟,故每種品牌都有不同的研發方向,擁有特殊的設計,如:雙吸塵蓋、附手持吸塵器、集塵盒可水洗及拖地功能、可放芳香劑,或是光觸媒殺菌等功能。
虛擬牆是訊號發射器,當自動打掃機接接到其訊號後就會避開,是給使用者限制自動打掃機的活動範圍用。
參見[編輯]
吸塵機
ElectroluxTrilobite
iRobotRoomba
iRobot
參考資料[編輯]
^Robotcleanerhitstheshops
^Dyson'sVision:ARobotVacuumthatcansee
^HowtheRoombawasrealized
^存档副本.[2015-12-06].(原始內容存檔於2015-12-08).
^Dyson360Eye™robot.Dyson.[2015-03-26].(原始內容存檔於2015-03-26).
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=機器人吸塵器&oldid=68040742」
分類:吸塵器機器人清潔工具
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