機器人吸塵器

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正在充電中的自動打掃機,上方半圓形的為充電器

機器人吸塵器,又稱自動打掃機、自動吸塵機、智能吸塵、掃地機器人等,用以打掃家裡環境。其原理為一自動化技術機身,搭配有集塵設施的真空吸塵裝置,由機身內置的微處理器控制路徑行走,加上毛刷或是抹布、除塵紙打掃,達到更好的居家自動打掃效果,好棒棒。

歷史[编辑]

iRobot的Roomba,自動打掃機由此型號開始為市場接受

第一款量產的自動打掃機是由瑞典的伊萊克斯(Electrolux)於1997年引入的Electrolux Trilobite,當時曾在英國BBC電視台的科學節目,明日世界(Tomorrow's World)中介紹。[1]

英國的戴森公司(Dyson)於2001年推出名為DC06的自動打掃機,但因為價格過於高昂,並沒有推出市面。[2]

其後,美國的iRobot於2002推出Roomba,原本預計生產10,000至15,000部,發售後大受市場歡迎,單是聖誕期間已出售50,000部。[3]自此,多家公司推出不同型號的自動打掃機。

概述[编辑]

自動打掃機的機身多以圓型為主,也有方型圓角及三角型圓角的,多盡量設計得細小及矮,以便能進入細小空間及傢俬底部。使用充電電池推動,以遙控器、或是機身上的面板操控。一般能設定時間預約打掃,大部份型號能在電源將用盡時自行返回充電器充電。

運作時以特定的路線模式行走,走動間同時開動內置的吸塵機及掃,將地方的灰塵吸除。行走時能自動偵測及避開障礙物,例如碰到牆壁時會自行轉向,有防止墜落功能,以避免掉落梯間等地方。部分較早期機型可能缺少部分功能,現今已慢慢普及。

構造及原理[编辑]

自動打掃機為一移動裝置,在移動的同時以各種方式清潔地面。

行走[编辑]

以長時間暴光攝影顯示出iRobot、Roomba清潔時的行走路徑

行走推動方式多為輪式,也有使用履帶的iAdapt Responsive Cleaning Technology,[4]行走路線的制定方式有很多種,最譜遍的是類似首先為iRobot、Roomba所採用的既定預置模式,微處理器根據預置程式以簡單的法則走行,例如螺旋形行走、沿牆邊行走、隨機行走並在碰到障外物後略為改變角度等,這設計是基於身兼麻省理工學院研究員及iRobot的首席技術長(CTO),Rodney Brooks提出的哲學:機械人應該像昆蟲一樣,以簡單的處理基制應對問題。有些設計會有自身的導航功能,例Evolution Robotics(於2012年被iRobot收講)的北極星導航器(NorthStar Navigation),原理就有如室內的衛星導航系統[5]使自動打掃機能知道現正身處於家中的那一位置。而Dyson的Dyson 360 Eye,以全方位視野影象界定自身位置,同時判斷那些位置未清潔過。[6] 偵測障礙物的感測方訓式有接觸式傳感、紅外線感測、超聲波感測等,接觸式傳感的缺點在於有機會碰花傢俱表面及會發出額外的噪聲,當感測到碰到有障礙物時,微處理器向會轉向改變行走向方,避開障礙物。而為防止在梯間等高處掉下,前方底部多有感測器探測地面情況,從而能避免掉下。

然而,自動打掃機仍然有機會因複雜環境碰上而"被困",這時,自動打掃機就會以閃燈、聲響,甚至模擬語音作"求救"。

清潔[编辑]

Evolution Robotics 的Mint 自動打掃機使用Swiffer的濕清潔布以濕抹(濕拖)形式清潔

清潔地面的方法有真空吸塵機毛刷抹布。大部設計都包括有真空吸塵機及毛刷,一般會在前方左右或其中一方有側邊刷,邊刷旋轉時會將灰掃至真空吸塵機進氣口前方,然後由真空吸塵機把灰塵吸入收集。部份設計會在真空吸塵機進氣口前方加設中旋轉央刷,增加清潔效果。

電源[编辑]

備有充電停泊處,可供自動回充的充電器。

早期的設計並沒有自動回停泊處充電的功能,當電量不足時,使用者須手動把其放回充電器充電。隨後出現自動回充設計,充電器上設有充電停泊處及作信標用的紅外線發射器,當需要充電時,自動打掃機會依靠紅外信標作引導,自行回到充電停泊處控並碰接上充電電極,為機身內的電池充電。電池多以鎳氫電池為主,部分用鋰離子電池

特殊設計[编辑]

機器人科技現今越趨成熟,故每種品牌都有不同的研發方向,擁有特殊的設計,如: 雙吸塵蓋、附手持吸塵器、集塵盒可水洗及拖地功能、可放芳香劑,或是光觸媒殺菌等功能。 虛擬牆是是訊號發射器,當自動打掃機接接到其訊號後就會避開,是給使用者限制自動打掃機的活動範圍用。

參見[编辑]

參考資料[编辑]