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陀螺儀為掃地機(jī)器人掌舵 智能導(dǎo)航時(shí)代來臨

儀表下游 2021年05月17日 09:25:19來源:儀表網(wǎng) 50496
摘要掃地機(jī)器人逐漸走入千家萬(wàn)戶,為我們的家居生活帶來了極大的便利,一句話就能“吩咐”掃地機(jī)器人完成掃地甚至拖地的工作。

  【儀表網(wǎng) 儀表下游】掃地機(jī)器人逐漸走入千家萬(wàn)戶,為我們的家居生活帶來了極大的便利,一句話就能“吩咐”掃地機(jī)器人完成掃地甚至拖地的工作。別看掃地機(jī)器人個(gè)頭很小,它的身上可謂是集合了眾多的科技創(chuàng)新,涉及到機(jī)械、電子、控制、機(jī)器人甚至人工智能等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,多種科技協(xié)同才能完成看似簡(jiǎn)單的清潔工作。下面讓我們一起來了解一下掃地機(jī)器人身上的高科技吧。
 
  掃地機(jī)器人中陀螺儀的作用
 
  從2002年一臺(tái)名為“三葉蟲”的自動(dòng)掃地機(jī)問世,經(jīng)過十多年的發(fā)展和沉淀,掃地機(jī)器人已經(jīng)發(fā)展為高度智能化,自動(dòng)化于一體的家用電器。1.0時(shí)代,只能隨機(jī)路線清掃;2.0時(shí)代,增加了自動(dòng)充電的功能;3.0時(shí)代,攝像頭開始規(guī)劃清掃,但清掃過程很不穩(wěn)定;4.0時(shí)代,陀螺儀激光導(dǎo)航的運(yùn)用,開啟了掃地機(jī)器人的全局規(guī)劃清掃,輕松手機(jī)掌控,家庭清潔更智能。可以說,靠著陀螺儀導(dǎo)航這個(gè)小東西,解決了困擾所有掃地機(jī)器人隨機(jī)清掃、重掃漏掃的大難題,掃地機(jī)器人智能導(dǎo)航時(shí)代真正到來。
 
  陀螺儀器最早是用于導(dǎo)航,談到導(dǎo)航我們可能第一時(shí)間想到的是高德地圖等等手機(jī)導(dǎo)航軟件。實(shí)際上從航空航天的激光陀螺儀,到焊接行業(yè)的激光導(dǎo)航焊接系統(tǒng);從船舶激光導(dǎo)航,到自動(dòng)導(dǎo)航車激光引導(dǎo)技術(shù);從激光導(dǎo)航無人機(jī)……導(dǎo)航技術(shù)正在逐步普及,逐漸從高精尖行業(yè)轉(zhuǎn)化到越來越多的領(lǐng)域,如今甚至被整合到了小小的智能掃地機(jī)器人中。
 
  目前,以市面上的掃地機(jī)器人為例,先進(jìn)的陀螺儀為日本愛普生陀螺儀,在機(jī)器運(yùn)行過程中,能準(zhǔn)確檢測(cè)出機(jī)器的運(yùn)行方向和轉(zhuǎn)彎角度,及時(shí)檢測(cè)出機(jī)器現(xiàn)有的運(yùn)行狀況提供給主控軟件,保證軟件算法的準(zhǔn)確實(shí)施。
 
  但是,只配備單一的陀螺儀是難以做到機(jī)器行進(jìn)時(shí)為精準(zhǔn)的弓字形路線,不偏不倚,全屋覆蓋的,因?yàn)槊颗_(tái)掃地機(jī)器人的算法高低不同,越是牛的掃地機(jī),其算法也更科學(xué)智能。
 
  陀螺儀的基本組成
 
  陀螺儀的裝置,一直是航空和航海上航行姿態(tài)及速率等方便實(shí)用的參考儀表。從力學(xué)的觀點(diǎn)近似的分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí),可以把它看成是一個(gè)剛體,剛體上有一個(gè)萬(wàn)向支點(diǎn),而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng),所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。更確切地說,一個(gè)繞對(duì)稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上,使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度,這種裝置的總體叫做陀螺儀,陀螺儀的基本部件有:
 
  (1) 陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),并見其轉(zhuǎn)速近似為常值)
 
  (2) 內(nèi)、外框架(或稱內(nèi)、外環(huán),它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu));
 
  (3) 附件(是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等)。
 
  資料來源:知乎

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