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扫地机器人产品采用红外线障碍物感应系统的优缺点分析

时间:2012-7-18来源:www.bblqs.com 作者:爸爸乐轻松

    我们纵观目前市场上销售的扫地机器人产品,会发现很多机型的机身防撞栏被一圈茶黑色带状深色透明物包裹,这就是扫地机器人的障碍感应系统,该系统的主要作用是感应扫地机器人前方的障碍物,实现减缓机身行进速度降低碰撞力度以达到保护自身和被撞物安全的功能,而目前主流的障碍感应系统主要采用的是红外线感应技术,今天爸爸乐轻松网主要为大家分析扫地机器人产品采用红外线障碍感应系统的优点和缺点。

什么是红外线障碍感应系统

科沃斯地宝720
图1:科沃斯地宝720的红外线障碍感应系统

    红外线障碍感应系统是目前技术最成熟且使用范围最广的扫地机器人障碍感应系统,市面上的绝大多数搭载有障碍感应系统的产品均采用了此类感应系统,如iRobot Roomba 500/700全系列产品,KV8和科沃斯大部分机型均采用红外线感应技术作为障碍感应系统。采用这种技术的产品特征是在机身碰撞栏前方有一圈茶黑色带状感应窗,而红外线感应器就位于茶黑色窗后。搭载有红外线障碍感应系统的扫地机器人在行进到障碍物如家具前时,机身前部发出的红外线因为受阻会产生回波,而机身内的红外线接收器接受到红外反射波后,会判定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。

红外线障碍感应系统的优点

红外线对管
图2:红外光敏接收管(左)和红外发光二极管(右)

    红外线感应技术的优点是技术成熟、成本低廉、使用寿命长和工作可靠性高,现在随处可见的伸手即出水的红外感应式水龙头和伸手即吹风的红外感应式烘干机等等已经在日常生活中得到广泛应用,可见红外线感应技术已经极其成熟;其次整个感应系统中的红外对管,包括红外发光二极管(红外LED)和红外光敏接收管的成本非常低廉,一对优质的红外线对管的成本仅为几毛钱,而且它的工作寿命长电气性能稳定不易发生故障;而红外线本身属于不可见光的一种,完全不惧怕全黑环境下的正常感应,在扫地机器人的日常清扫使用中具备较高的工作可靠性。

红外线障碍感应系统的缺点

    红外线感应技术的缺点实际上主要来自红外线自身特性,我们都知道红外线本身仍然属于不可见光的一种所以它同样具有光的普遍性,所以和其他光波相同红外线在透明或半透明的障碍物上具备较强的穿透性:当搭载有红外线障碍感应系统的扫地机器人在遇到透明障碍物时,红外LED发出的红外光波将直接穿过透明物本身而不产生任何回波,所以扫地机器人的红外线接收管无法感应到前方障碍物于是也就无法下达减速碰撞指令,所以采用该类感应系统的扫地机器人是无法感应到诸如装满水的鱼缸、矿泉水瓶亦或是落地式玻璃门等物体的存在。

iRobot Roomba
图3:iRobot Roomba 560(下)和iRobot Roomba 780(上)的红外线障碍感应系统

    同时由于光波本身存在的特性,即光在黑色物体表面最易被吸收而在白色物体表面最易被反射的物理原理,目前采用红外线障碍感应系统的扫地机器人通常情况下无法在深色障碍物前方正确接收到红外反射信号,所以即使是美国iRobot公司的全球顶级旗舰机型iRobot Roomba 790也无法在深色家具前自动减速并缓冲碰撞。而某些采用透明感应窗的机型如KV8 XR210C,甚至会因为机身红外线接收管直接接收到太阳光中的红外线,出现规避太阳照射区域清扫的情况,在这里爸爸乐轻松网也希望银星公司能针对该机型的这一明显设计瑕疵进行改进。

    虽然主流扫地机器人产品目前采用红外线障碍感应系统存在一些缺点或不足,但是作为目前最成熟的障碍物感应系统,它仍然将在相当长的一段时间内存在,而相比未搭载障碍感应系统的机型,搭载红外线障碍感应系统带来的对家具和扫地机器人自身的保护,仍然在消费者的日常使用中起着举足轻重的作用。(全文完)

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