扫地机器人13类传感器解读

扫地机器人13类传感器解读
https://k.sina.com.cn/article_3253960024_c1f37d58001002bgc.html




地机器人用到的传感器主要有激光测距传感器、全向压力传感器、超声波传感器、陀螺仪、加速度计、光电编码器（轮子里程计）、回充传感器

红外避障

红外线检测技术的优点：技术成熟、成本低廉、使用寿命长和工作可靠性高。一对优质的红外线对管价格低廉，而且具有工作寿命长和电气性能稳定等优点。红外线本身属于不可见光，完全可以在黑暗环境中正常工作，在日常清洁使用中具备较高的工作可靠性。

红外线检测技术的缺点：红外线对透明或半透明的障碍物具备较强的穿透性，机器人将无法感应到矿泉水瓶、落地式玻璃门等物体。

此外，光波具有最易被黑色物体吸收而被白色物体反射的特性。通常情况下，采用该检测技术的扫地机器人在深色障碍物前，无法正确接收到红外反射信号。

撞板被卡住- 红外测距传感器

扫地机器人采用红外传感器与碰撞传感器融合方式实现避障。

采用这种技术的产品特征为：在机器人的碰撞栏前端有一圈茶黑色感应窗，传感器安装在感应窗内部。

该检测系统的检测原理为：机器人工作过程中遇到障碍物时，红外传感器发射的光波会因为受到阻碍而产生回波，机器人内部红外接收器检测到回波后，会认为前方存在障碍物，即命令减缓机器的前进速度以慢速碰撞障碍物，确定障碍物的位置后进行避障行为。

基于红外线与碰撞传感器障碍检测系统是目前扫地机器人中最为成熟也是使用范围最广的障碍检测系统技术。

自主回充

基于红外的自主回充
基于激光雷达的自主回充

基于红外的自主回充。
常见于扫地机器人，市面上常见的小米、石头、追觅等扫地机器人厂商均有使用该方案。
基于激光雷达的自主回充。
基于激光雷达的自主回充，常见于大型移动机器人平台上使用


最后是回充传感器，扫地机器人在大范围清扫时，激光扫描会记录充电桩的位置，当扫地机在自身电量低于20%的时候，便会自动寻找充电桩，进行自动充电，高精准的回充传感器可以精确引导扫地机与充电桩充电插头进行搭接。

顶部的激光测距感应器 -  建地图
这是一颗LDS激光测距传感器，设备开启后，传感器即处于工作状态。

它能以5×360°/秒的速度激光扫描房间，当激光投射到障碍物上时，会在传感器里形成光斑，同时图像传感器会根据光斑的像素序号，计算到激光测距传感器的中心距离，依靠这种方法获取墙面、障碍物的距离信息，以及绘制房间地图。

一般情况下是先沿房间的周边溜达一圈

全向压力感应器
它的作用是能够检测机器人的顶部是否有障碍物、以及障碍物的距离信息，依次判断是否可以钻进去，可以避免机器人不必要的碰撞、卡住的情况。

悬崖传感器
底部万向轮的旁边，设计有四个悬崖传感器，它的作用是感应台阶的高度，每个传感器由一个红外发射管和红外接收管组成。

红外发射管每隔一段时间向地面发射红外射线，如果较长时间才返回或者没有返回，则表明底盘与地面距离较远，机器人就不会再往前走，避免机器人的跌落。测试时把石头扫地机器人放在桌子上，扫地机器人一直沿着边缘徘徊，不会掉下来。

跌落传感器

石头机器人轮组设计有跌落传感器，它的作用是检测轮组是否处于被压迫状态，以判断当前机器是否正常运行。

当机器人被抱起、或是轮组悬空是，机器人即刻停止工作，避免可能出现的意外状况，大大的提高了搬运过程中的安全性。

沿墙传感器
机身的一侧，有一个竖直方向的传感器，这是机器人的沿墙传感器，采用ST意法半导体激光TOF测距模块，据说测距精度可以达到毫米级。

机器人在清扫墙边缝隙的过程中，可以始终和墙精确保持约10mm的距离，配合边刷高速旋转，可以将墙边缝隙的灰尘清理干净。

里程传感器
当扫地机器人清扫过程中，你会发现APP会有清扫面积的统计，仔细研究之后，发现石头扫地机的轮组里面继承有里程传感器，轮子的直径是固定值，根据轮子旋转的圈数，乘以轮子的周长，从而计算工作时行进的里程，与汽车统计里程类似。