扫地机器人中存在着哪些传感器？
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电子发烧友网报道（文/黄山明）技术的快速发展，让人们的生活越来越便利，尤其在智能设备出现之后，将消费者的使用体验也抬升了一个台阶。扫地机器人，已经成为许多用户家中常备的智能硬件产品，替代了家庭繁琐的清扫工作，也是当前智能家居产品中重要的一类。
自1997年，第一代商用的扫地机器人在瑞典诞生以来，随着技术的发展，扫地机器人也进行了多次计划，从原来的单滚刷设计，到现在的规划式扫描定位清扫，尤其在传感器和算法不断更新升级后，让扫地机器人变得更为智能。
图源：小米
而扫地机器人之所以能够应对复杂的室内环境，并且可以规划自己的行动路线，同时还可以自动规避室内障碍物，好像有双眼睛一样，这些都离不开传感器的加持。
激光雷达（LDS）
想要建立精确的室内地图，规划打扫路线，主要依赖激光雷达，通常安装在扫地机器人的头部。通过激光照射到障碍物后得到的信息精准测距，绘制完整的室内图谱，规划路线。
添加激光雷达后，扫地机器人可以拥有更精准的定位，即便是无光环境下也能进行定位。当然安装激光雷达后，也有两个缺点，一个是需要频繁转动探测室内环境，使激光雷达容易损耗；二是无法探测到落地窗、落地镜、花瓶等高反射率物体。
安装这一传感器的目的是为了方便检测溶液，比如地上有一团污渍，但打扫完成后不知道是否清扫干净。可以采用一定波长的红外发光二极管作为检测光源，检测地面上污渍的透射光强来检测溶液浑浊度的程度，最终帮助扫地机器人判断是否清扫干净了。
除此之外，红外传感器还能帮助扫地机器人避障，当检测到障碍物时，扫地机器人会自动减速轻触障碍物，并判断障碍物是否为窗帘、流苏等可通过的障碍物，尽可能在完全打扫的同时，保护智能设备与家居的安全。
PSD位置传感器
作用在扫地机器人上，主要的目的是为了让其沿着墙壁发射出经过调制的红外光，可以令扫地机器人在墙边及经过障碍物时与墙面或障碍物进行更好的贴合，确保清扫没有死角。
扫地机器人被闲置最重要的几个原因滤网阻塞、尘盒清理麻烦等，滤网的堵塞会降低吸尘效率，而频繁更换滤网又会增加成本和劳动力，同时尘盒的过满也会影响吸力降低清洁效率，所以如何精准判断滤网阻塞程度和尘盒充满程度就显得尤为必要。
通常扫地机器人使用光电检测等方式来粗略的判断尘盒的空置程度，但无法反应滤网阻塞的情况，而使用压力传感器可以更精准的监测滤网阻塞及尘盒的状态，方便适时地更换滤网或清扫尘盒并调整吸力。当然还可以用来检测尘盒是否归位，避免在不装尘盒设备的情况下进行空转。
防跌传感器（悬崖传感器）
加装防跌落传感器，主要是为了增强扫地机器人在清扫过程时的方向性与防跌落性，这枚传感器的作用主要是进行测距，测得扫地机器人与边缘之间的距离，当距离缩短至临界值时，便停止前进或者调转另一个方向，从而实现防跌落的效果。
当然，如果要更精确地避免扫地机器人跌落，还需要搭配陀螺仪及加速度传感器，判断扫地机器人的运行状态。同时为了更进一步判断周围到底是悬崖，还是只是高一点的地毯，还会搭配一枚地毯识别传感器，通常采用超声波分辨，如果识别是地毯，则会将扫地机器人切换成大吸力的模式。
轮速计
轮速计对于扫地机器人而言也非常重要，主要作用是记录轮子旋转的圈数，同时乘以轮子的周长，从而计算出扫地机器人在工作时行进的里程，能够确保扫地机器人精准计算出自己在室内的位置变化。
回充传感器
如今许多扫地机器人已经可以实现在快没电时，或者任务完成后，回到充电处，这主要应用了回充传感器的功能。在扫地机器人当中，回充传感器通常位于正前方，由多组红外接收器组成，可以精准锁定充电座指引信号，大幅提升回充效率。
当电量过低时，控制器会向红外线发射器发送信号，红外线发射器向四周发射红外线，当充电基座感受到扫地机器人发来的信号时，也会进行反馈信号的发射。扫地机器人接收到充电基座的信号后，控制器便会通过红外线发射的方向找到充电基座，从而自动充电。
小结
通过各式各样的传感器，赋予了扫地机器人更丰富的功能，也让用户的使用体验不断上升，不过需要明确的是，这些传感器的加持，是扫地机器人收集外界数据的方式，如何将这些外界的数据很好地进行处理，还需要厂商出具更完备的方案以及更优秀的算法才行。
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扫地机器人中的光学传感器应用原理
扫地机器人最重要的功能之一是知道行走距离。这也可使用光学传感器、透射传感器或带缝隙的中断器，红外发射器的光穿过码盘间隙传到光电晶体管。
发表于 02-24 14:34
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