智能型室內清潔機器人的研究和發展

羅萬

隨著現代科學的不斷發展和社會生活節奏的不斷加快。人們在繁重的工作情況下，對于日常工作的重視程度不斷的降低，人們迫切的需求從繁重的日常事物中脫身出來，去進行別的有創造價值的工作。這是基于這樣一種需求現狀，在結合現代智能的發展下，人工智能室內清潔機器人被人廣泛的研究和實現無人控制下的自動工作方式，從很大程度上來說，智能機器人對自動化發展的要求越來越高，也越來越深刻。在本文中筆者就對智能型室內清潔機器人的研究和發展進行論述。

【關鍵詞】智能型；室內清潔機器人；研究；發展

1 智能型室內清潔機器人

對于智能型室內清潔機器人而言，其主要的結構包括：控制結構、移動結構、環境感知系統、智能清潔系統。隨著現代計算機技術和人工智能技術的不斷發展，在傳感技術的支持下，智能型室內自主清潔機器人的發展基礎得到了保障。對于現代智能型室內清潔機器人而言，其在外界環境的感知上，主要還是依靠著現代傳感器技術，就目前而言較為常用的傳感技術有：超聲波傳感器、紅外傳感器、碰撞與接近傳感器等等。對于智能型室內機器人的移動結構而言，其是智能型清潔機器人的本體，現如今的智能型清潔機器人主要有輪式、步進式等等，對于輪式而言，其在平整的地面上移動時較為順暢，但是在不平整結構上就會顯得比較的吃力。在職能型室內清潔機器人的智能清潔系統上，現在的智能清潔系統主要有，吸塵式、噴水式、地板刷式。這不同形式的清潔方式對智能型清潔機器人的要求也各不相同，而且其操作原理也有著很大的差異。就目前而言，較為主要的是吸塵式的清掃系統，隨著現代科技的不斷進步和發展，智能型室內清潔機器人的核心技術也在不斷改良。

2 智能型室內清潔機器人的原理

對于智能型清潔機器人而言，本文主要以智能型吸塵機器人為例。對于智能型吸塵機器人而言，其主要是利用了超聲波測距的原理方式，通過向前方發射超聲波脈沖段，從而方面接收返回聲波脈沖，從而實現對障礙物的良好判斷。以單片機為核心的智能型室內清潔機器人，其對超聲發射和接收上能夠實現選通控制，在接收信號的同時就能夠實現相應的判斷，在驅動器的選擇和設置問題上，主要包括了兩步進電機和帶動驅動輪。在這兩種驅動器的保障下，能夠實現對一定障礙物的躲避。

2.1 智能型室內清潔機器人的測距原理

正如上文中我們提到的，智能型室內清潔機器人在測距上主要采用的是超聲波測距方式，通過以超聲波能夠在一定頻率范圍中實現恒定速率傳播的特性，根據在不同介質下的反射不同的這一現象，實現了以超聲波來進行發射波和反射波的間隔測量，從而實現測距的目的。其主要計算公式為：s=v×t/2

2.2 路徑選擇原理

對于智能型室內清潔機器人而言，其在超聲波探頭上都有一個發射和接受的空間范圍。所以測量的時候必然會出現盲目因此，傳感器的選擇需要結合一定的尺寸分布，要保障再設計上能夠更可能的降低死角。在傳感器測量的范圍上，需要結合整個智能清潔機器人所必要的經過路徑，同時要需要根據盲目的落在位置和測量位置范圍。

2.3 智能型室內清潔機器人的驅動

對于智能型室內清潔機器人而言，其在驅動的組成問題上是有四個四相步進電機和一個驅動機來進行控制的，在吸塵器的前輪運動過程中，隨著現代科技的發展，逐漸的擺脫了傳統雙輪式的結構，從而進行了平面軸的建設和設計，在降低復雜性的結構同時，提升了智能型室內機器人的靈活性能提升。在提高靈活性的基礎上，通過對步進電機的脈沖頻率進行改變，從而實現高精準的速度調整和脈沖信號的反饋與處理能力。在差速方式下，實現了多方位多角度的智能型室內清潔機器人的運動，對于這個吸塵器而言，要想實現智能型室內清潔機器人在任何半徑下的任意隨度調轉，就需要對前后輪的反向運動問題進行嚴格的掌控，要保障在反向運動的時候能夠實現零轉彎半徑，并且在此基礎上，能夠實現速度的單片機程序控制，從而保障智能型室內清潔機器人的驅動穩定和高效。

3 總結

就目前而言，現代智能型室內清潔機器人可謂是為人們的日常家庭清潔工作提供了較好的便利，但是在智能型室內清潔機器人的降噪和靜音問題上還需要進一步的提升，很多智能型清潔機器人的聲音較大，是影響智能型室內清潔機器人的發展。對于現代的機器人服務理念而言，智能型室內清潔機器人就目前而言，還是一種新型的產品，在智能型室內清潔節氣人的吸塵的清掃安排上還需要對其進行完善，如果能夠實現智能型室內清潔機器人的低價格發展，那么就一定會使得智能型室內清潔機器人的快速普及和發展。

在現階段，智能室內清潔機器人的核心技術和性價比的不斷發展下，在現有條件需要對智能型室內清潔機器人進行低價格發展，從而保障能夠讓這種新型的高科技能夠快速的形成客觀市場和經濟。

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作者單位

哈爾濱遠東理工學院 黑龍江省哈爾濱市 150025