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规划式扫地机器人有哪几种?他们都有什么区别?

最近有朋友向我咨询规划式扫地机器人有哪几种?他们都有什么区别?我们都知道扫地机器人的清扫路线一般就是分为两种:规划式和随机式。随机式扫地机其实把它称之为机器人还有些牵强,因为看到它的清扫路线你就知道,真的是毫无规律,看着它干活头都要大了。所以我们真正需要的就是规划式扫地机器,你看它的清扫路线就知道他做事有条有理,不会漏扫每个地方。
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规划式扫地机器人有哪几种?他们都有什么区别?

现在越来越多的扫地机器人都是规划式的扫地机器人。它们都有哪几种,这个我们还需要从扫地机器人的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)即定位及地图构建技术方面来研究下。SLAM定位技术一般包含激光测距导航定位,视觉定位系统,惯性导航定位系统,2D地图导航定位,升级版的视觉定位系统。所以规划式扫地机器人一般也按照SLAM定位技术不同来区分。

1.激光测距导航定位的规划式扫地机器人的代表产品就是莱尔克斯,Neato米家扫地机器人石头扫地机器人

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基于激光雷达的SLAM依靠激光测距传感器对房间进行扫描,当激光投射到障碍物上时,会形成光斑,图像传感器会根据光斑的像素序号来计算到激光测距传感器的中心距离,再结合扫地机器人自身的算法,构建房间地图,并实时定位清扫。

2.视觉定位系统定位的规划式扫地机器人的代表产品就是irobot roomba 980戴森扫地机器人

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视觉导航也叫vSLAM,扫地机器人上会有一个摄像头,和激光SLAM类似,通过收集到的点云数据计算障碍物距离,然后基于单目、鱼眼相机的vSLAM方案,利用多帧图像来估计自身的位姿变化,再通过累计位姿变化来计算距离物体的距离,并进行定位与地图构建。

3.自建2D地图导航的规划式扫地机器人,其代表产品就是普桑尼克北极熊扫地机器人

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自建2D地图导航的规划式指的就是扫地机器人在正式开始清洁之前,先针对室内环境进行全屋巡航,然后依照巡航过程中探测到的实际情况,描绘出家庭的户型图,这样,扫地机器人就能在正式进行清扫工作的时候有“图”可依,并且根据建立的2D地图对全屋进行规划清洁,优化清洁路径。他相比惯性导航定位的规划式扫地机器人优点就是可以基本不会重复清扫。

4.惯性导航定位的规划式扫地机器人的代表产品就是科沃斯地宝DE35

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惯性传感器使用陀螺仪和加速度计得到机器人的角加速度和线加速度信息,通过积分获得机器人的位置信息。但是其精度也要受陀螺仪漂移、标定误差、敏感度等问题影响,但有一个缺点:有累积误差,随着行驶时间、距离的不断增加,误差也不断增大。因此相对定位法不适合于长时间、长距离的精确定位。可以把这种算法想象成盲人摸象,盲人也可以按自己的感觉做出走出直线、旋转180度的动作,看起来也是弓字形行走,但如果频繁转向、频繁碰撞,会越来越无法保持正确的行走方向。有一个很大的缺点就是他有可能重复清扫。

5.真正的视觉导航的规划扫地机器人

这个种规划式的扫地机器人目前还在试验阶段,扫地机器人网也跟大家介绍下这种规划式的扫地机器人。他的主要原理通过摄像头成像识别地面上的垃圾。就是说他会很智能,如果地面上是垃圾他就会清扫,如果是小孩的玩家他就不会清扫,是不是更智能了。具体怎么实现的呢?他很建一个数据库,表示哪些特征的是垃圾来区分垃圾和真是的物体。等到这种扫地机器人出现的时候,我们再也不用担心扫地机器人傻傻分不清垃圾和玩具了,好期待啊。

总结

不管是哪种类型的规划式扫地机器人,其规划线路都比随机式规划的线路更合理,更加避免了种种漏扫的可能。但是采用了相同的定位导航技术,算法技术对清扫结果也有直接的影响。虽然在路径规划上解决方案有很多,但其精髓并不是硬件有多厉害,重在其定位系统和算法。所以扫地机器人我根据清扫效果和清扫覆盖率来排序:激光导航>视觉导航>惯性导航>随机清扫。所以该买什么样的扫地机器人,你自己心里应该有些初步的认识了吧。

感谢

特别感谢莱尔克斯的扫地机器人技术大牛提供的技术支持。

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评论 2

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  1. #1

    楼主很厉害,读完我终于知道什么叫规划式扫地机器人了,对规划式扫机器人有了个全面的认识,可以去京东好好挑选个适合自己家的规划式扫地机器人了,多谢多谢

    白日梦3个月前 (07-19)回复
    • 对大家有帮助就最开心了,希望你能选到心仪的扫地机器人

      wendy3个月前 (07-21)回复

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