扫地机器人的原理，扫地机器人结构组成
chanong
|随着时代的发展，清洁机器人已经成为很多家庭的必需品。
清洁机器人| 图片来自网络
清洁机器人可以清扫床下、清扫各种盲区、与主人互动，甚至可以用作宠物玩具，成为人人都想用的“智能家电”。
清洁机器人家庭渗透率：2015-2019年清洁机器人销量| 数据来自Ovi Compass
清洁机器人的兴起并没有持续多久，从2015年开始爆发，到2019年，中国市场清洁机器人的销量每年接近450万台。
吸尘机器人是深受城市年轻家庭欢迎的产品，但更重要的是，它们能很好地做家务。美国的清洁机器人家庭普及率最高，2018年达到16%。我国清洁机器人的普及率较低。
2018年清洁机器人渗透率|GFK数据
我国清洁机器人的普及率仍不足5%。从清洁机器人在美国的渗透率来看，中国仍有很大的增长空间。
那么，动不动就要几千元的扫地机器人要多少钱呢？
要了解扫地机器人的成本结构，首先要清楚地了解扫地机器人的工作原理以及扫地机器人的硬件配置。
清洁机器人工作原理清洁机器人主要工作原理
既然是扫地机器人，我们就拿它和人类来对比一下。
1、扫地机器人如何通过眼睛和耳朵知道房间里发生了什么？房间里的柜子、鞋子、床、座椅、人在哪里？他能知道这些是什么吗？或者？
扫地机器人的眼睛：激光雷达，激光雷达主要用于测量距离、识别物体。
激光雷达两大功能| 图为自动驾驶汽车激光导航
我们经常看到配备摄像头的清洁机器人。目前，SLAM+视觉导航方式主要应用于特斯拉、百度阿波罗等无人系统等无人技术领域。主要原因是CPU算法和功耗较高。
目前，扫地机器人摄像头的主要功能并不是识别物体，而是与“主人”进行交流，获取信息，包括面部识别。物体识别的主要方法是激光导航传感器。
激光导航传感器主要构建反射物体的轮廓，并使用该轮廓来比较该物体的近似现实。
扫地机器人的耳朵实际上是麦克风。这和常用的SIRI、小度、天猫精灵是一样的原理。扫地机器人的CPU芯片上配备了麦克风和语音智能算法，可以流利地回答问题。
一些清洁机器人使用超声波测距传感器来测量距离。这也属于扫地机的耳朵，主要用来躲避�**铩�
激光和超声波传感器位置
侧面超声波传感器
就像人眼一样，扫地机器人的激光传感器也位于最高点。这实际上是整个清洁机器人中最昂贵的部分。请不要意外损坏它。这要花很多钱去更换。 （具体费用稍后详细说明）
2.大脑+小脑，扫地机器人的核心处理器：3核处理器
核心处理器
市场上常见的清洁机器人均采用ARM架构处理器芯片。它具有与计算机CPU（X86架构）相同的功能。所有内置算法和人机交互架构都在这里运行。
1、主控芯片主要用于上层应用。一切，包括操作系统以及语音、视觉、UI界面交互，都由主控芯片来管理，比如小米扫地机器人采用的全志ARM Cortel-A7架构四核处理器。
2、微控制器主要用于路径规划。运行SLAM导航算法建立房间的虚拟三维空间地图。
3.数字信号处理器。这主要是让控制芯片进行路径规划，并向方向盘（吸尘器前进旋转的轮子）、扫刷电机、吸尘器电机等执行电机发出指令。我能工作。
扫地机器人电路板上的结构件及核心部件| 小米扫地机器人
扫地机器人的大脑主要用于路径规划、避障和人机交互。例如，处理器必须处理并发出指令，以便人类设置清洁区域和真空机器人通过语音指导执行清洁。到执行机制。
小脑是距离执行层最近的控制区域，比如前面提到的后两个处理器，数字信号处理器和微控制器，都是控制执行层（电机）并反馈外部信息的处理器。是。
小米、TCL等扫地机器人均采用意法半导体的M3单片机芯片作为路径规划的控制芯片。
路线规划芯片
3.执行器：电机（无刷电机或无刷电机）
清洁机器人的执行器有行走舵机、清洁电机、吸尘器电机三种。扫过的垃圾被吸进储存区，这就是扫地机器人的工作过程。
清洁机器人的清洁位置和吸风位置
这三个部分的执行器、行走电机、清洁电机常用的是低速大功率有刷电机。吸尘器电机普遍采用高速小型无刷直流电机，高速旋转时可产生1500pa以上的吸力。
有刷电机或无刷电机
很多朋友想知道扫地机器人有刷电机和无刷电机有什么区别。
插入一个知识点。
考虑到成本，无刷电机可以达到20,000转和33,354,120,000转（这是戴森网红吹风机的最高转速），而且无刷高速电机的成本远低于有刷的成本。
有刷电机一般用于高速、超高精度的精密仪器，因为需要超高速时换向器磨损更为严重。业内能够实现超高速有刷电机的技术并不多。
市场上常见的小型有刷电机转速相对较低，一般在10000转左右，而且价格非常便宜。每件售价几元，有的甚至不到1元。
如果你想让你的扫地机器人实现高吸力，直流无刷电机是一个非常合适的选择。
自2010年空心杯电机绕线机技术专利保护到期以来，深圳、东莞等地已经有上千家国内小型无刷直流电机生产企业。因此，无刷电机的价格也随之下降。
如果您有兴趣，可以查看为火星漫游车制造无刷电机的MAXON 和Von Haber Motors 品牌。 （此内容与清洁机器人无关，所以略去。）
因此，在购买扫地机器人时，无需过多担心它是有刷电机还是无刷电机。
扫地结构
一般来说，扫地机器人的核心在于激光导航+路径规划+扫吸功能。
因此，工业清洁机器人厂商的核心技术基本会集中在激光导航和路径规划上，同时也会加入语音交互等人性化设计。
清洁机器人的整个硬件配置可以浓缩到一个屏幕上。
主要配置
扫地机器人硬件配置| 图片来自小米社区
讨论完所有组件后，许多人都记住了每个组件的重要性顺序。
现在，我们来看看清洁机器人（高端清洁机器人）。首先我们来看看市场上扫地机器人的售价。
机器人价格上涨
我们来看看帕米尔高原的数据（2019年）。显示了每种产品的近似匿名成本。 （由于行业内涉及各个品牌，最好不要点名）
清洁机器人成本分配
扫地机器人最贵的硬件主要是控制板（PCB主板）（70-240元）、激光导航传感器（130-200元）。
一台高端清洁机器人的价格大概在600-900元。
当然，也不要太当真，毕竟整个数据的零件估算是根据个别产品的市场价格计算的，实际产量可能会更高。
对于消费类产品来说，硬件成本只占30%到50%，软件和营销成本占剩下的50%。这也是为什么更好的清洁机器人售价高达3000元的原因。
清洁机器人的发展前景：清洁机器人已成为家庭的热门产品。未来，很多城市家庭将变得更加智能化，清洁机器人将成为必需品。
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