【儀表網(wǎng) 儀表下游】掃地機(jī)器人逐漸走入千家萬戶，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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