掃地機(jī)器人的技術(shù)和芯片方案，有哪些創(chuàng)新？

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李彎彎）根據(jù)IDC發(fā)布的最新報(bào)告，2024年第二季度全球智能掃地機(jī)器人出貨511.7萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)15.7%，預(yù)計(jì)下半年全球掃地機(jī)器人出貨1025萬(wàn)臺(tái)，全年預(yù)計(jì)同比增長(zhǎng)7.5%，掃地機(jī)器人市場(chǎng)持續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。

從技術(shù)和產(chǎn)品升級(jí)趨勢(shì)方面看，產(chǎn)品性能的競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)將圍繞解決清潔盲區(qū)所需的超薄機(jī)身、底抬升高度、越障高度等展開(kāi)。同時(shí)，針對(duì)毛發(fā)纏繞問(wèn)題，廠(chǎng)商也將在滾刷防纏繞技術(shù)、大吸力等方面持續(xù)進(jìn)行差異化的產(chǎn)品升級(jí)。

掃地機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新

具體來(lái)看一下，近些年來(lái)掃地機(jī)器人在技術(shù)上的持續(xù)創(chuàng)新，首先是傳感器與導(dǎo)航技術(shù)的升級(jí)，掃地機(jī)器人采用激光雷達(dá)和視覺(jué)傳感器來(lái)構(gòu)建家居環(huán)境地圖，并實(shí)時(shí)更新地圖信息，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)導(dǎo)航和避障。這些傳感器能夠精確測(cè)量距離，識(shí)別家具、墻壁等障礙物，確保機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

除了激光雷達(dá)和視覺(jué)傳感器外，掃地機(jī)器人還融合了紅外線(xiàn)傳感器、超聲波傳感器、防碰撞傳感器等多種傳感器，通過(guò)多傳感器融合技術(shù)，全方位感知周?chē)h(huán)境，提高清潔效率和安全性。

其次是高效吸塵與清潔技術(shù)的創(chuàng)新，吸塵系統(tǒng)是掃地機(jī)器人的核心部件之一。通過(guò)優(yōu)化電動(dòng)機(jī)、吸塵口設(shè)計(jì)以及集塵盒容量等，掃地機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)更高效的吸塵效果。同時(shí)，部分掃地機(jī)器人還配備了自動(dòng)清洗拖布和污水回收系統(tǒng)，進(jìn)一步提升了清潔效果。

為了解決毛發(fā)纏繞問(wèn)題，掃地機(jī)器人采用了雙滾刷設(shè)計(jì)，并結(jié)合防纏繞技術(shù)，如梳齒結(jié)構(gòu)等，有效減少毛發(fā)纏繞現(xiàn)象，提高清潔效率。

再就是自主越障技術(shù)的突破，部分掃地機(jī)器人采用了仿生雙機(jī)械足高越障技術(shù)，通過(guò)雙節(jié)擺臂系統(tǒng)和輪轂電機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高越障能力。這種技術(shù)能夠使掃地機(jī)器人輕松跨越門(mén)檻、臺(tái)階等障礙物，提高清潔覆蓋率和效率。

還有智能路徑規(guī)劃與算法優(yōu)化，掃地機(jī)器人通過(guò)智能算法規(guī)劃出最高效的清掃路徑，確保地面覆蓋率更高。同時(shí)，機(jī)器人還會(huì)根據(jù)清掃進(jìn)度和電池電量自動(dòng)調(diào)整清掃策略，確保在電量耗盡前完成清掃任務(wù)。

部分掃地機(jī)器人還搭載了AI智能交互系統(tǒng)，用戶(hù)可以通過(guò)語(yǔ)音或手機(jī)APP遠(yuǎn)程控制掃地機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)智能化操作。同時(shí)，機(jī)器人還能夠根據(jù)用戶(hù)的清潔習(xí)慣和家居環(huán)境進(jìn)行個(gè)性化設(shè)置和優(yōu)化。

AI大模型與智能清潔結(jié)合生成的“AI清潔”也是目前主流的關(guān)注方向。早在去年，國(guó)內(nèi)掃地機(jī)器人的巨頭企業(yè)科沃斯就推出了首款大模型——AINA大模型，使用于產(chǎn)品DEEBOT X2（地寶 X2）上，使得 X2 具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，今年AWE 2024上，另一家巨頭企業(yè)云鯨也推出了NarGPT大模型。AI 大模型與智能清潔的結(jié)合是勢(shì)不可擋的趨勢(shì)。

掃地機(jī)器人芯片方案

掃地機(jī)器人需要使用多種類(lèi)型的芯片來(lái)協(xié)同工作，其中主控芯片（MCU/SOC）是掃地機(jī)器人的“大腦”，負(fù)責(zé)控制機(jī)器人的整體運(yùn)行和智能決策。它通過(guò)接收來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，然后輸出相應(yīng)的控制指令，控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)和行為。

常見(jiàn)的芯片類(lèi)型為32位MCU，也有部分采用集成度更高的SOC或AI芯片。國(guó)內(nèi)外均有多個(gè)供應(yīng)商提供主控芯片。國(guó)內(nèi)供應(yīng)商包括全志科技、瑞芯微、兆易創(chuàng)新、一微半導(dǎo)體等，國(guó)外供應(yīng)商則有意法半導(dǎo)體、高通、恩智浦等。

例如，石頭科技T6選用了意法半導(dǎo)體的STM32F1系列MCU，而云米掃拖機(jī)器人3C則采用了兆易創(chuàng)新的GD32F103VCT6系列MCU，追覓科技高端產(chǎn)品Dreame X40 Ultra搭載全志科技SoC芯片MR813，瑞芯微旗下的RK3308、RK3326、RV1108等也在多款掃地機(jī)器人中量產(chǎn)，一微半導(dǎo)體此前推出了一款高性能和高集成度的SOC AM380S，目前已有眾多一線(xiàn)品牌基于該芯片推出加陀螺儀的掃地機(jī)器人方案。

除了主控芯片之外，掃地機(jī)器人還需要電源管理芯片、WiFi芯片、存儲(chǔ)芯片等各類(lèi)芯片協(xié)同工作。比如，電源管理芯片負(fù)責(zé)對(duì)掃地機(jī)器人的電源進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)，防止過(guò)充、過(guò)放、過(guò)流等問(wèn)題的發(fā)生，保證機(jī)器人的正常運(yùn)行。同時(shí)，它還可以對(duì)電源進(jìn)行節(jié)能控制，根據(jù)機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境變化進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，延長(zhǎng)電池壽命。

WiFi芯片主要用于實(shí)現(xiàn)掃地機(jī)器人與手機(jī)或其他智能設(shè)備的連接，使用戶(hù)能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控。通過(guò)內(nèi)置的WiFi模塊，掃地機(jī)器人可以接收來(lái)自手機(jī)的控制指令，并將運(yùn)行狀態(tài)、電量信息、故障記錄等數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)中。

存儲(chǔ)芯片用于記錄掃地機(jī)器人的運(yùn)行軌跡、清掃路徑、電量信息、故障記錄等數(shù)據(jù)，以便于后續(xù)的分析和優(yōu)化。同時(shí)，它還存儲(chǔ)機(jī)器人的控制程序和算法，確保機(jī)器人的正常運(yùn)行。

近些年掃地機(jī)器人也在芯片方案上持續(xù)創(chuàng)新，來(lái)提升定位精度、增強(qiáng)環(huán)境感知能力、優(yōu)化路徑規(guī)劃算法以及實(shí)現(xiàn)更智能的交互體驗(yàn)等。

比如，有些掃地機(jī)器人會(huì)搭載UWB芯片模塊，這讓它可以通過(guò)與主人攜帶的特定設(shè)備（如智能手機(jī)或智能手表）之間的交互，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位與實(shí)時(shí)跟蹤。這種技術(shù)不僅提高了掃地機(jī)器人的定位精度，還增強(qiáng)了其環(huán)境適應(yīng)性和實(shí)時(shí)互動(dòng)能力。例如，掃地機(jī)器人能夠準(zhǔn)確感知主人的位置變化，實(shí)現(xiàn)智能跟隨，并在復(fù)雜環(huán)境中構(gòu)建出準(zhǔn)確的環(huán)境地圖，為后續(xù)的清掃路徑規(guī)劃提供有力支持。

再比如，很多掃地機(jī)器人通過(guò)高性能AI處理引擎的支持，可以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的障礙物識(shí)別、更智能的路徑規(guī)劃和更高效的清掃策略。例如，它能夠識(shí)別并避開(kāi)家中的家具、寵物等障礙物，同時(shí)根據(jù)用戶(hù)的日常習(xí)慣和家庭布局自動(dòng)調(diào)整清掃策略，提供個(gè)性化的清掃方案。

寫(xiě)在最后

可以看到，掃地機(jī)器人行業(yè)正經(jīng)歷著快速的技術(shù)創(chuàng)新，比如與大模型結(jié)合，使得掃地機(jī)器人更加智能。一些品牌推出了仿生機(jī)械臂技術(shù)，用于解決邊角清潔和低矮空間清潔等難題。采用了雙滾刷設(shè)計(jì)，結(jié)合防纏繞技術(shù)，如梳齒結(jié)構(gòu)等，減少毛發(fā)纏繞現(xiàn)象等。技術(shù)的不斷創(chuàng)新，將會(huì)推動(dòng)掃地機(jī)器人行業(yè)不斷向前發(fā)展。