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智能机器人吸尘器使用超声波与红外线感应系统的对比分析

时间:2012-7-23来源:www.bblqs.com 作者:爸爸乐轻松

    目前市面上主流的机器人吸尘器产品均以红外线障碍感应系统为主,同时还有部分机器人吸尘器产品采用其他技术实现这一功能,其中最为典型的当属以瑞典品牌伊莱克斯三叶虫(Electrolux Trilobite)为代表机型的机器人吸尘器采用了超声波障碍感应系统,今天爸爸乐轻松网就为大家对比这两者之间的差异。

伊莱克斯三叶虫
图1:搭载超声波障碍感应系统的伊莱克斯三叶虫2代

    首先是超声波障碍感应系统与红外线障碍感应系统有着本质的区别,红外线感应属光学感应技术而超声波感应则应归属于声学感应系统的范畴。目前搭载该类障碍感应系统的机器人产品较少,我们所能了解到的仅有瑞典伊莱克斯三叶虫系列,台湾微星电子FUNROBOT iCleaner M800和日本夏普公司Cocorobo RX系列这三个品牌的产品。搭载有超声波障碍感应系统的机器人吸尘器通过超声波音频发射头发出频率超过20000Hz的音频信号,当超声波音频信号在碰到障碍物后会反弹出现回波并被机身的接收器捕捉,机器人吸尘器通过分析超声波回波信号以判定前方是否有障碍物。

    超声波感应技术的优点是对透明类障碍物识别率高,而且任意颜色障碍物都可以正确识别并进行规避,同时在全黑环境下也能正常工作。之前本站介绍的红外线感应系统对于透明障碍物无法识别是因为透明物会让红外光波直接穿透而不产生回波信号,而超声波感应系统发出的超声波则没有这个问题,同时类似红外线对黑色物体无法识别的问题在超声波感应技术上也迎刃而解,最后超声波障碍感应系统在全黑环境下也可以正常识别,具有较高的工作可靠性。所以从总体来讲搭载有超声波障碍感应系统的机器人吸尘器能够避免90%的直接碰撞,对自身和家具的保护明显好于使用红外线障碍感应系统的机型。

iCleaner M800的超声波系统
图2:微星FUNROBOT iCleaner M800前方的超声波探头

    超声波障碍感应系统同样因为比如物理特性方面的原因,存在一些缺点和不足,然而最大的绊脚石却来自于成本,超声波感应系统中的发射头和接收头相比几毛钱的红外对管来说,发射模块和接收模块的仪器成本仍处于高水准,这也造成超声波技术在民用上涉及较少而在医疗领域应用较多,目前搭载超声波障碍感应系统的机器人吸尘器产品价格普遍是搭载红外线感应系统机型的3倍以上,高额的成本也阻碍了超声波感应技术在机器人吸尘器产品上的扩张速度。其次超声波感应技术在机器人吸尘器上应用会受因为使用电池受到发射能量的限制,而发射功率很低的超声波穿透能力非常弱,所以在遇到类似床单或窗帘之类的较薄障碍物时,机器一般会认为前方是家具无法穿越而使用障碍规避动作,但是很多时候用户却需要机器人吸尘器穿越这些东西进入其内部进行清扫,这方面也是超声波障碍感应技术的一大短板。

夏普COCOROBO RX-100
图3:搭载超声波障碍感应系统的夏普COCOROBO RX-V100

    超声波障碍感应系统由于技术门槛较高且生产成本高等原因,目前并未在机器人吸尘器产品上大量采用,所以这种思路不错的障碍感应技术在短期内注定只有某些高端品牌所采用,我们也可以看到它与红外障碍感应系统在某些时候是较为完美的互补,也许在未来的某一天,采用超声波+红外线混合双引擎的智能机器人吸尘器会出现在我们的视野也是未可知的。(全文完)

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