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陀螺仪为扫地机器人掌舵 智能导航时代来临

仪表下游 2021年05月17日 09:25:19 来源:仪表网人气:49622
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  【仪表网 仪表下游】扫地机器人逐渐走入千家万户,为我们的家居生活带来了极大的便利,一句话就能“吩咐”扫地机器人完成扫地甚至拖地的工作。别看扫地机器人个头很小,它的身上可谓是集合了众多的科技创新,涉及到机械、电子、控制、机器人甚至人工智能等多个学科领域,多种科技协同才能完成看似简单的清洁工作。下面让我们一起来了解一下扫地机器人身上的高科技吧。
 
  扫地机器人中陀螺仪的作用
 
  从2002年一台名为“三叶虫”的自动扫地机问世,经过十多年的发展和沉淀,扫地机器人已经发展为高度智能化,自动化于一体的家用电器。1.0时代,只能随机路线清扫;2.0时代,增加了自动充电的功能;3.0时代,摄像头开始规划清扫,但清扫过程很不稳定;4.0时代,陀螺仪激光导航的运用,开启了扫地机器人的全局规划清扫,轻松手机掌控,家庭清洁更智能。可以说,靠着陀螺仪导航这个小东西,解决了困扰所有扫地机器人随机清扫、重扫漏扫的大难题,扫地机器人智能导航时代真正到来。
 
  陀螺仪器最早是用于导航,谈到导航我们可能第一时间想到的是高德地图等等手机导航软件。实际上从航空航天的激光陀螺仪,到焊接行业的激光导航焊接系统;从船舶激光导航,到自动导航车激光引导技术;从激光导航无人机……导航技术正在逐步普及,逐渐从高精尖行业转化到越来越多的领域,如今甚至被整合到了小小的智能扫地机器人中。
 
  目前,以市面上的扫地机器人为例,先进的陀螺仪为日本爱普生陀螺仪,在机器运行过程中,能准确检测出机器的运行方向和转弯角度,及时检测出机器现有的运行状况提供给主控软件,保证软件算法的准确实施。
 
  但是,只配备单一的陀螺仪是难以做到机器行进时为精准的弓字形路线,不偏不倚,全屋覆盖的,因为每台扫地机器人的算法高低不同,越是牛的扫地机,其算法也更科学智能。
 
  陀螺仪的基本组成
 
  陀螺仪的装置,一直是航空和航海上航行姿态及速率等方便实用的参考仪表。从力学的观点近似的分析陀螺的运动时,可以把它看成是一个刚体,刚体上有一个万向支点,而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动,所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运动。更确切地说,一个绕对称轴高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上,使陀螺的自转轴有角转动的自由度,这种装置的总体叫做陀螺仪,陀螺仪的基本部件有:
 
  (1) 陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴高速旋转,并见其转速近似为常值)
 
  (2) 内、外框架(或称内、外环,它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构);
 
  (3) 附件(是指力矩马达、信号传感器等)。
 
  资料来源:知乎
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