扫地机自动回充揭秘之石头T7 Pro

总结了扫地机自动回充揭秘之科沃斯T8

现在一起来聊聊石头这家公司的扫地机自动回充模块!!!

石头科技一开始是给小米做代工/贴牌的,现在活下来了,开始做自己的品牌,并在科创板上市了,成为国内大陆第二家(第一家是科沃斯)扫地机上市公司,并具备自主品牌。从目前市场销售数据来看,石头和科沃斯旗鼓相当。从当下的产品实际测试来看,科沃斯的扫地机智能程度略胜一筹,后期两家如何,也未可知,把答案留给时间吧。通过之前科沃斯的自动回充介绍,相信伙伴们对于自动回充基本了解了。硬件层面而言,主要为红外、激光、视觉等传感器;回充思路而言,主要分为确定场区、回到中场区(中轴线)、对准充电座等步骤。

1. 石头扫地机外观结构概览

如图1所示,左侧为充电座图,其充电头和其他充电座区别不大,但其前方贴近地面处(黄色圈圈标记)的圆形透明塑料片是一个特色,据结构工程师的说法,这是用来拖布防水的;右侧为机身正面图,其前方肉眼可见是双目摄像头,其侧面(蓝色线标记)的前挡部分不是透明的,上方为360度激光。前方肉眼不可见的还有其他传感器吗?老方法,看红外图。

图1 充电座(左侧),扫地机前方(右侧)
 

如图2红外拍摄图所示,其左右两边都有红外发射信号,一边各2个,一共4个。再来看机身如图3所示,左侧图拍摄到前方有两个红外(红色标记所示),用于对准,中间黑色竖条纹用于隔离左右对准IR信号,那下方曝光的是什么?改变拍摄方位,看到右侧图中(红色方块标记),据拆机考证,是用于摄像头补光的,有些伙伴们看到这里会疑惑,为啥要补光,这里博主悄悄告诉你:就像人的眼睛一样,晚上没有灯光是看不见的,此处补光是为摄像头晚上使用的。博主开始好奇他的回充是什么样的,这回也不猜了,直接上测试。

图2 充电座红外拍摄图
图3 机身红外拍摄图

2. 回充测试

浏览到这里,相信伙伴们知道其基本的结构了,这里简要总结一下可能和回充有关的传感器及其分布:充电座4个红外,机身对准红外接收器2个、摄像头双目、激光传感器1台,机身侧边没有红外接收器。先来看石头T7Pro的正常回充情况,整个过程基本是老套路:旋转探测确定场区、向向中轴线移动、对准充电座。这里需要提一下“向中轴线移动”这一步,移动到近处开始往回旋,这可能和其他距离传感器有关,或者和摄像头或激光测距有关,也有可能和充电座上最左侧和左右侧两个红外有关(设置近距离可接受),感兴趣的伙伴们可以遮挡充电座上对应的红外,看效果。时间紧张,博主没有测试确定。

接下来,我们把机身激光遮挡,看石头扫地机的回充是否和激光有关,视频扫地机石头遮挡机身激光回充视频,视频中显示,扫地机回不到中轴线位置,回充失败。说明回充和激光有密切关系,并且双目摄像头没有发挥引导扫地机至中轴线的作用。

进一步测试,博主把前方完全遮挡,验证激光的作用,如视频石头遮挡机身前方回充视频,视频中,石头可以回到中轴线,但没有正常情况下流畅,毕竟红外接收不到场区信号了。自然地,回到中轴线就傻了。说明激光其的作用在于引导至中轴线,在对准中基本没有发挥作用。那双目对准有没发挥作用?

这次博主只遮挡前方摄像头,保留对准红外,如视频扫地机石头遮挡机身正面双目回充视频,视频中,回充效果和无遮挡正常情况是一模一样的,进而确定双目在对准中没有发挥作用。

最后做一个总结:石头扫地机T7-Pro的回充方法:利用激光和场区红外移动扫地机至中轴线,通过对准红外引导至充电座触发充电。这里扩展一下,双目可以测距,用于避障和AI识别。大概率是扫地机智能化的一个趋势。

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<think>嗯,用户想了解扫地机器人红外线回充的工作原理。这个问题涉及机器人自主导航的关键技术,需要从信号发射、接收和定位三个层面解释。 参考引用[3]提到的红外法原理,这类似于家电遥控器的工作方式。充电座相当于"遥控器",机器人相当于"接收器"。充电座两侧安装的红外发射管会持续发出不同频率或编码的信号,比如左侧发射38kHz信号,右侧发射40kHz信号。这种差异化的设计能让机器人区分左右方向。 机器人底部的接收传感器阵列通常由多个红外接收管组成。当机器人进入充电座信号范围时,接收管会检测到信号强度差异。例如左侧接收管检测到38kHz信号更强,说明充电座在左前方,机器人就会向左调整方向。这个过程类似玩"温度计"游戏:信号强度就像温度变化,越接近目标"温度"越高。回充成功率的关键在于信号覆盖范围的设计。引用[1]提到需要清理充电座前方2米障碍物,这是因为红外信号的有效距离通常在3米以内,且易受灰尘遮挡。有些高端机型会采用信号增强技术,比如脉冲调制和编码校验,避免环境光干扰。 有趣的是,这种定位方式存在物理局限。红外线无法穿透障碍物,所以机器人必须与充电座保持视线可见。当机器人从背面接近时,就需要先通过激光雷达(引用[2])定位大致方向,进入视线范围后再切换红外精确定位。这种多传感器协作正是现代扫地机器人的智能之处。</think>扫地机器人红外线回充的工作原理主要基于**红外信号的发射、接收与三角定位**,其核心过程如下: ### 工作原理详解 1. **信号发射端(充电座)** 充电座两侧安装**两个特定频率的红外发射管**(通常为38kHz或40kHz),分别以**不同编码模式**持续发射红外信号(例如左灯发射模式A,右灯发射模式B)。这种差异化的信号设计使机器人能区分左右方向。 2. **信号接收端(机器人)** 机器人底部装有**对称排布的红外接收传感器阵列**(通常2-4个)。当机器人进入充电座信号覆盖范围(约1-3米)时,接收器会检测两侧信号的强度差异: - 若**左侧传感器信号更强** → 充电座位于机器人左前方 - 若**右侧传感器信号更强** → 充电座位于机器人右前方 - 若**两侧信号强度均衡** → 充电座正对机器人前方 3. **定位与路径调整** 机器人内置的控制系统通过**实时比对两侧信号强度差**,结合自身移动状态(通过轮速编码器反馈),动态调整行进方向: ```mermaid graph LR A[信号强度检测] --> B{左信号 > 右信号?} B -->|Yes| C[向左微调] B -->|No| D{右信号 > 左信号?} D -->|Yes| E[向右微调] D -->|No| F[直行对准充电座] ``` 4. **精准对接** 当机器人靠近至充电座约10-30cm时,充电座前方的**导引槽**与机器人底部的**充电触点**通过物理结构(如磁吸或导轨)实现精准耦合,完成充电连接[^3]。 ### 关键特性与限制 - **优势**:结构简单、成本低、响应速度快 - **局限性**: - 红外信号易受强光干扰(如阳光直射) - 要求充电座前方**无遮挡物**(障碍物会阻断信号) - 依赖**直线路径**(大角度侧向接近可能失效)[^1][^3] ### 典型工作流程 1. 机器人低电量时启动回充程序 2. 通过激光/视觉地图(引用[2])定位充电座大致区域 3. 进入红外信号范围后切换至红外导引模式 4. 沿信号强度梯度移动直至物理对接 > ⚠️ **维护提示**:定期用干布清洁充电座发射管与机器人接收器表面灰尘,避免信号衰减导致回充失败[^1]。 --- ### 相关问题 1. 红外回充与激光/视觉导航回充在精度上有何差异? 2. 如何解决红外回充在复杂家居环境中的信号干扰问题? 3. 扫地机器人在红外信号丢失时会触发哪些应急策略? 4. 多台扫地机器人如何避免同时回充时的信号冲突? [^1]: 充电座需放置在开阔位置并定期清洁 [^2]: 激光/视觉系统辅助定位充电座区域 [^3]: 红外信号差异定位是精准对接的核心
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