活在智能時(shí)代的你，還在舞弄笤帚嗎？

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作者：吳漾  劉春杰  審協(xié)北京中心醫(yī)藥部   IP創(chuàng)新贏

原標(biāo)題：活在智能時(shí)代的你，還在舞弄笤帚嗎？

有沒有近期打算入手個(gè)“小奴隸”—掃地機(jī)器人的打算？哪家技術(shù)強(qiáng)，哪家適合你的家庭布局？快跟小編去看看吧！

如果，你想近期購(gòu)買掃地機(jī)器人？

小編先奉送上一張大圖：

如果，你想更深度了解

繼續(xù)往下看

哪個(gè)小家電最能提高幸福感？

有調(diào)查顯示：掃地機(jī)器人！

上圖僅供娛樂，下圖才是常見的樣子

無死角、不撞墻、手機(jī)控制

自動(dòng)規(guī)劃路徑、主動(dòng)避障、返回充電

如果買了這些功能俱全的“掃地機(jī)”

小編回家后就能一直依偎在沙發(fā)上了

（提示：久坐會(huì)影響健康和身材滴！）

YY結(jié)束，小編作為技術(shù)控

還是做自己擅長(zhǎng)的事兒

掃地機(jī)器人的工作原理

細(xì)數(shù)掃地機(jī)器人領(lǐng)域的大品牌

都有哪些特點(diǎn)呢？

在路徑控制上，大體分為兩個(gè)方向，一是以Rommba為代表的隨機(jī)碰撞尋路式的掃地機(jī)器人，另一類是以Neato XV-11為代表的自主規(guī)劃路徑型掃地機(jī)器人。

從專利申請(qǐng)角度看，“掃地機(jī)器人”從1996年開始起步，但還沒有廣泛進(jìn)入家庭；

1996-2006年期間，美國(guó)、日本、韓國(guó)等機(jī)器人領(lǐng)域發(fā)達(dá)國(guó)家開始逐步發(fā)展，我國(guó)也開始有一定起步；

從2006年之后，掃地機(jī)器人即大范圍擴(kuò)張，整個(gè)行業(yè)呈現(xiàn)百發(fā)齊放的態(tài)勢(shì)。

掃地機(jī)器人哪家強(qiáng)，要說美國(guó)iRobot。

2002年推出全球第一款掃地機(jī)器人

無論掃地洗地擦地樣樣俱全

申請(qǐng)了500余件專利進(jìn)行全方位保護(hù)

如何強(qiáng)大且看專利詳細(xì)解讀

1.貼心配件

掃完地后還要?jiǎng)邮智謇砝锩娴幕覊m？

那豈不是和吸塵器一樣Low！

WO2016/093911A1（WIPO公開號(hào)）公開的機(jī)器人，通過真空吸入技術(shù)自動(dòng)將灰塵排出，機(jī)器人即可繼續(xù)清掃任務(wù)。真乃讓懶人徹底懶到底的大好設(shè)計(jì)！

大塊雜物、頭發(fā)等會(huì)可能堵塞濾網(wǎng)孔造成吸力下降影響清潔效果，單純使用真空吸附的功能不足以清除碎屑。

US200847092A（美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)）即公開了一種機(jī)器人維修站，當(dāng)機(jī)器人在站房?？繒r(shí)，與機(jī)器人對(duì)接，用攪拌器梳將碎屑等物梳到收集箱。

有了這個(gè)維修站，維修和清潔的工夫都省了，徹底可以與電視和爆米花為伍了！

若是面積大的豪宅，機(jī)器人掃到一半沒有電，不定藏在哪個(gè)角落，這可上哪去找？即使找到了，是不是還得手動(dòng)抱回充電？你是否也有這樣的困惑？

US2007114975A1、US2015/0057800A1（美國(guó)專利公開號(hào)）即公開了對(duì)機(jī)器人的電源儲(chǔ)量進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)電量不足時(shí)，自動(dòng)回到充電站進(jìn)行充電的方法。

2.程序算法的華麗轉(zhuǎn)變

當(dāng)然，掃地機(jī)器人的技術(shù)難題并不僅在于設(shè)計(jì)機(jī)器的外殼形狀、刷子設(shè)計(jì)，那只是第一級(jí)別的創(chuàng)新。更難的難點(diǎn)在于，如何讓機(jī)器人在規(guī)避家具、寵物等障礙的同時(shí)，還能盡可能全面的清掃。

掃地機(jī)器人沒有眼睛，如何“看”到世界呢？

答：靠“觸覺”，也就是傳感技術(shù)，并配合機(jī)器人的核心：智能化程序算法。

早期的智能清掃機(jī)器人，使用接觸式避障。例如：CN101075138A（中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開號(hào)）中偵測(cè)裝置可檢測(cè)碰撞或踩空。

CN101201280A則是通過氣囊以及氣壓檢測(cè)器，感受壓力變化，判斷是否存在碰撞以及碰撞的力量。

美國(guó)iRobot掃地機(jī)器人是首個(gè)基于iAdapt的智能化清掃技術(shù)的專利技術(shù)的隨機(jī)碰撞尋路系統(tǒng)典型代表。

使用Common Lisp語言開發(fā)并有著天文數(shù)字般復(fù)雜的程序控制的先進(jìn)算法，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人主動(dòng)對(duì)清掃環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。硬件采用：

紅外探測(cè)器

底部灰塵偵測(cè)器

落差傳感器

測(cè)速系統(tǒng)

……

例如遇到椅子，機(jī)器人傳感器部分會(huì)出現(xiàn)不同程度遮擋，從而得到一個(gè)大體的障礙物的形狀，實(shí)現(xiàn)提前障礙物圍繞躲開的效果。

并且，該算法包括了數(shù)十種標(biāo)準(zhǔn)的清掃動(dòng)作，如圍繞、折返、螺旋、貼邊、轉(zhuǎn)身等等（WO02/101477A2）。

“盲人摸象”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩?dǎo)航摸象”：隨著時(shí)間的推移，路徑規(guī)劃技術(shù)逐漸應(yīng)用到掃地機(jī)器人中，SLAM（Simultaneous Localization And Mapping）成為路徑規(guī)劃的核心算法（US2014/0129027A1）。

Rommba植入SLAM算法后，華麗的轉(zhuǎn)型為路徑規(guī)劃型機(jī)器人，SLAM通過對(duì)比三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的占有位置圖像進(jìn)行定位，并計(jì)算三個(gè)點(diǎn)的平均質(zhì)量，由控制器計(jì)算路徑，并借助于無線導(dǎo)航系統(tǒng)（US8874264B1）實(shí)現(xiàn)路徑控制，目前市面上主流的定位系統(tǒng)有RPS激光定位系統(tǒng)、VSLAM圖像位移定位系統(tǒng)，iRobot主要基于圖像定位。

在計(jì)算過程中，機(jī)器人可以生成虛擬屏障防止移動(dòng)到不能碰觸的區(qū)域，如墻壁、障礙物或其他表面，使用控制器變成通過執(zhí)行操作限制主體的運(yùn)動(dòng)，在地圖上制定虛擬屏障（WO2016164071 A1），這就類似于先在地圖上設(shè)置一個(gè)地雷區(qū)，讓機(jī)器人直接不會(huì)碰觸這個(gè)區(qū)域，按地圖行走。

而清掃過程中，地面是有不同類型的，如地毯、地板、小的臺(tái)階等，此時(shí)需要機(jī)器人進(jìn)行適度的爬坡，而不是遇到地毯就逃之夭夭， WO2016130188A1即公開了在清掃過程中，機(jī)器人根據(jù)傳感器相應(yīng)俯仰的變化，可以讓機(jī)器人越過地面的間斷（如地毯的高度）而產(chǎn)生俯仰的變化。

快要走到邊緣時(shí)，需要阻止機(jī)器人繼續(xù)行走。WO2016057181A1即公開了機(jī)器人在清掃的同時(shí)，收集和分析地板材料的變化，確定是否要離開該區(qū)域。

例如機(jī)器人正在清掃地毯，不能因?yàn)榈竭吘壛司妥吡?，而是?yōu)先將這塊地毯清潔干凈，再進(jìn)入下一個(gè)區(qū)域，該項(xiàng)技術(shù)使得機(jī)器人有前瞻性的改變行進(jìn)方向保持在選定區(qū)域內(nèi)。

Wifi云控制，無疑是給智能化家居提升了一大步。iRobot申請(qǐng)的US2015/0134115A1通過云端的服務(wù)器和移動(dòng)終端（手機(jī)）控制機(jī)器人，輕松設(shè)定/實(shí)時(shí)控制掃地機(jī)器人的行動(dòng)路線。

這么多產(chǎn)品，到底選擇哪一款呢？

iRobot目前已經(jīng)推出了很多家用清潔機(jī)器人型號(hào)，雖然看起來型號(hào)繁多，但實(shí)際上并不復(fù)雜。

大家可以根據(jù)家庭地形、污漬類型、以及錢包厚度合理選擇哦！

雖然國(guó)內(nèi)相對(duì)于歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家研究起步較晚，但近些年相關(guān)技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。

國(guó)產(chǎn)品牌通常也能實(shí)現(xiàn)紅外探測(cè)、沿墻壁行走清掃，并獲得房間尺寸信息，規(guī)劃高效的清潔路徑，自動(dòng)充電等功能，不過國(guó)內(nèi)外差距主要在于“核心算法”。

目前結(jié)合國(guó)家提出的“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略”，國(guó)內(nèi)很多科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)都在不遺余力的開發(fā)各種新型的掃地機(jī)器人。

相信在不久的將來，科沃斯、小米為代表的國(guó)產(chǎn)品牌也一定能像國(guó)產(chǎn)手機(jī)一樣，性能優(yōu)良且價(jià)格便宜。小編期待國(guó)產(chǎn)，期待國(guó)產(chǎn)！支持國(guó)產(chǎn)！

雖然目前清潔機(jī)器人已經(jīng)越來越成熟，但依然有可能出現(xiàn)各種各樣的問題，所以如果預(yù)算比較充足，還是建議入手有保修的行貨，海淘的話，iRobot還算皮實(shí)，海淘Neato的朋友有不少可能都悔不當(dāng)初了。

研究了這么多，小編已經(jīng)忍不住躍躍欲試了，雖然價(jià)格比笤帚貴多了-_-!，但對(duì)于懶人來說，能用錢買到的一切都是值得的O(∩_∩)O，摸摸錢包，小編轉(zhuǎn)身工作去了。

來源：IPRdaily中文網(wǎng)（iprdaily.cn）

作者：吳漾  劉春杰 審協(xié)北京中心醫(yī)藥部 IP創(chuàng)新贏

編輯：IPRdaily.cn LoCo

校對(duì)：IPRdaily.cn 縱橫君

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