机器人吸尘器
机器人吸尘器，又称自动打扫机、自动吸尘机、智能吸尘、扫地机器人等，用以打扫家里环境，但不能在养猫狗的家庭使用。其原理为一自动化技术机身，搭配有集尘设施的真空吸尘装置，由机身内置的微处理器控制路径行走，加上毛刷或是抹布、除尘纸打扫，达到更好的居家自动打扫效果。
历史
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第一款量产的自动打扫机是由瑞典的伊莱克斯于1997年引入的Electrolux Trilobite，当时曾在英国扫地机器人一曲BBC电视台的科学节目，明日世界(Tomorrow's World)中介绍。[1]
英国的戴森公司(Dyson)于2001年推出名为DC06的自动打扫机，但因为价格过于高昂，并没有推出市面。[2]
其后，美国的iRobot于2002推出Roomba，原本预计生产10,000至15,000部，发售后大受市场欢迎，单是圣诞期间已出售50,000部。[3]自此，多家公司推出不同型号的自动打扫机。
概述
[编辑]自动打扫机的机身多以圆形为主，也有方型圆角及三角型圆角的，多尽量设计得细小及矮，以便能进入细小空间及家俬底部。使用充电电池推动，以遥控器、或是机身上的面板操控。一般能设定时间预约打扫，大部份型号能在电源将用尽时自行返回充电器充电。
运作时以特定的路线模式行走，走动间同时开动内置的吸尘机及扫，将地方的灰尘吸除。行走时能自动侦测及避开障碍物，例如碰到墙壁时会自行转向，有防止坠落功能，以避免掉落梯间等地方。部分较早期机型可能缺少部分功能，现今已慢慢普及。
多数机器人吸尘器无法回避宠物呕吐物及排泄物，会在打扫时将这些秽物沾到所有的地板上，有养猫狗的家庭并不适合使用。
构造及原理
[编辑]自动打扫机为一移动装置，在移动的同时以各种方式清洁地面。
行走
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行走推动的方式绝大部份为二轮推动，也有使用履带的设计。
行走路线的制定方式有很多种，最谱遍的是类似首先为IRobot、Roomba所采用的既定预置模式，微处理器根据预置程式以简单的法则走行，例如螺旋形行走、沿墙边行走、随机行走并在碰到障外物后略为改变角度等，这设计是基于身兼麻省理工学院研究员及iRobot的首席技术长(CTO)，Rodney Brooks提出的哲学：机器人应该像昆虫一样，以简单的处理基制应对问题。
有些设计会有自身的导航功能，例Evolution Robotics(于2012年被iRobot收购)的北极星导航器(NorthStar Navigation)，原理就有如室内的卫星导航系统，[4]使自动打扫机能知道现正身处于家中的哪一位置。
也有采用同步定位与地图构建（SLAM/Simultaneous localization and mapping），通过感测器在行走过程中即时得出四周的地图，然后推算出自身位置，并规划清洁路线。所使用的感测器有影象传感器，也有激光测距扫描。 2010年2月，Neato Robotics推出的XV-1使用同步定位与地图构建系统，以激光距离感感器（LDS）作360°扫描得出二维地图，然后规划出高效率的清洁跑线，当中原理与Google自动驾驶系统中使用的成象系统相同。2016年，小米也推出相近设计产品。
Dyson的Dyson 360 Eye，以全方位视野影象界定自身位置，同时判断那些位置未清洁过。[5] 侦测障碍物的感测方训式有接触式传感、红外线感测、超声波感测等，接触式传感的缺点在于有机会碰花家俱表面及会发出额外的噪声，当感测到碰到有障碍物时，微处理器向会转向改变行走方向，避开障碍物。而为防止在梯间等高处掉下，前方底部多有感测器探测地面情况，从而能避免掉下。
然而，自动打扫机仍然有机会因复杂环境碰上而"被困"，这时，自动打扫机就会以闪灯、声响，甚至模拟语音作"求救"。
清洁
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清洁地面的方法有真空吸尘机、毛刷、抹布。大部设计都包括有真空吸尘机及毛刷，一般会在前方左右或其中一方有侧边刷，边刷旋转时会将灰扫至真空吸尘机进气口前方，然后由真空吸尘机把灰尘吸入收集。部份设计会在真空吸尘机进气口前方加设中旋转央刷，增加清洁效果。
电源
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早期的设计并没有自动回停泊处充电的功能，当电量不足时，使用者须手动把其放回充电器充电。随后出现自动回充设计，充电器上设有充电停泊处及作信标用的红外线发射器，当需要充电时，自动打扫机会依靠红外信标作引导，自行回到充电停泊处控并碰接上充电电极，为机身内的电池充电。电池多以镍氢电池为主，部分用锂离子电池。
特殊设计
[编辑]机器人科技现今越趋成熟，故每种品牌都有不同的研发方向，拥有特殊的设计，如: 双吸尘盖、附手持吸尘器、集尘盒可水洗及拖地功能、可放芳香剂，或是光触媒杀菌等功能。 虚拟墙是讯号发射器，当自动打扫机接接到其讯号后就会避开，是给使用者限制自动打扫机的活动范围用。
参见
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ Robot cleaner hits the shops. [2015-12-05]. （原始内容存档于2020-10-08）.
- ^ Dyson's Vision: A Robot Vacuum that can see. [2015-12-05]. （原始内容存档于2020-10-08）.
- ^ How the Roomba was realized. [2015-12-05]. （原始内容存档于2014-01-15）.
- ^ 存档副本. [2015-12-06]. （原始内容存档于2015-12-08）.
- ^ Dyson 360 Eye™ robot. Dyson. [2015-03-26]. （原始内容存档于2015-03-26）.