無懼門檻障礙!追覓掃地機器人仿生雙機械足高越障技術全面解析
? ? 在智能家居領域,掃地機器人作為一種新興的清潔工具,已經(jīng)成為許多家庭日常清潔的得力助手。然而,傳統(tǒng)掃地機器人在越障能力上存在局限,通常只能越過2cm的障礙物。根據(jù)統(tǒng)計,約40%的家庭陽臺和衛(wèi)生間的滑軌及臺階高度超過2cm,這使得許多家庭在清潔過程中面臨障礙,導致漏掃,甚至出現(xiàn)機器人被困的情況。為了解決這一問題,追覓科技推出全球首創(chuàng)仿生雙機械足高越障技術,通過輪轂電機系統(tǒng)及雙節(jié)擺臂系統(tǒng),大幅度提升了掃地機器人的高越障能力。
從用戶需求出發(fā) 解決高越障難題
? ??在對消費者需求的深入調研中,追覓科技發(fā)現(xiàn)用戶對掃地機器人功能的期望已經(jīng)不僅限于基本的清掃能力,消費者開始關注機器人在復雜環(huán)境中的表現(xiàn),特別是在高越障能力方面。傳統(tǒng)掃地機器人在設計時,越障能力通常被限制在2cm,主要是由于其運動系統(tǒng)和感知系統(tǒng)的局限性,但許多家庭的移門滑軌高度實際上超過了2cm,這也讓許多家庭在使用掃地機器人時,常常會遇到因越不過高門檻或滑軌而導致的清掃盲區(qū),甚至需要手動將掃地機器人抱過去。所以,針對這一現(xiàn)實問題促使追覓科技開始尋求解決方案,并決定將研發(fā)重心轉向越障技術,特別是針對家庭中普遍存在的高于2cm的滑軌、臺階等障礙。
創(chuàng)新解決方案?雙節(jié)擺臂+輪轂電機兩大系統(tǒng)
? ? 然而,在研發(fā)仿生雙機械足高越障技術的過程中,追覓科技面臨了多重挑戰(zhàn),首先要解決的就是越障輪在設計上的挑戰(zhàn)。為了更好的提升越障能力,追覓科技嘗試了總計100多種越障方案,包括履帶式輪子、增加伸縮結構、把輪子分瓣、新增支撐桿等,最終結合實際使用體驗考慮后選擇了雙節(jié)擺臂系統(tǒng)的設計方案,進而研發(fā)出仿生雙機械足。
? ? 在越障支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面,雙節(jié)擺臂的設計靈感來源于仿生學,確保了機器人在越障時的流暢動作,減少了對地面的沖擊力,延長了機器的使用壽命。此外,這種設計不僅可以增大輪子的半徑,能夠將機器人整體抬高,還能在越障時提供更好的支撐力,當遇到障礙物時,機器人通過雙機械足的支撐機制將機身抬高,確保越過高門檻,越障成功率達到100%。
? ? ?不過,如何將這一設計有效地集成到機器人的整體結構中,成為了研發(fā)團隊必須解決的首要難題。
? ??掃地機內部空間本就緊湊,如何在有限的空間內將雙節(jié)擺臂系統(tǒng)融入其中呢?經(jīng)過多年潛心研究,并且經(jīng)歷了多個階段的研發(fā)與測試,追覓發(fā)現(xiàn)輪轂電機系統(tǒng)是實現(xiàn)高效越障能力的核心組件,能讓機器人在越障時能夠獲得更強的動力輸出,同時追覓科技也成為行業(yè)內首家在掃地機上使用輪轂電機的公司。
? ??輪轂電機是一種將電機直接集成在輪子內部的電動驅動系統(tǒng),與傳統(tǒng)的電機驅動方式相比,輪轂電機具有更高的功率密度和更好的空間利用率。輪轂電機能夠直接驅動輪子,減少了傳動損失,提高了能量利用效率;并且由于電機與輪子為緊湊的一體化設計,節(jié)省了空間,使得追覓掃地機器人可以在更小的體積內實現(xiàn)更強的動力輸出;此外,輪轂電機還具備優(yōu)異的控制性,可以精確控制每個輪子的轉速和扭矩,提升了機器人的靈活性和穩(wěn)定性。
? ? 簡單來說就是,輪轂電機的設計使得與傳統(tǒng)電機相比,能夠直接集成在輪子內部,減少了傳動損失,提高了能量利用效率,還實現(xiàn)了降噪靜音的效果。其高扭矩輸出使得機器人在起步和越障時能夠迅速克服靜摩擦力,確保順利通過障礙物。
? ? 所以,追覓掃地機的仿生雙機械足高越障技術的核心關鍵就是:雙節(jié)擺臂支撐系統(tǒng)與輪轂電機驅動系統(tǒng)。雙節(jié)擺臂系統(tǒng)的設計使得整個機器人能夠在遇到障礙時抬高機身,從而增大輪子的半徑,提升越障性能,在越障的過程中,當機器判斷障礙高度可以越過后,小輪先將機器撐起來,再驅動機器往前滑動越過障礙物;輪轂電機的應用使得掃地機的輪子像汽車輪胎一樣,越大越容易越過障礙物,并通過將電機與輪子一體化設計,實現(xiàn)更高的驅動效率和更強的越障能力。
不懼挑戰(zhàn) 研發(fā)難題一一攻克
? ? 但與此同時,在實現(xiàn)仿生雙機械足高越障技術的應用過程中,追覓科技也面臨了多個技術挑戰(zhàn),并逐一攻克。一方面是輪轂電機的抖動問題,以往輪轂電機在低速時可能出現(xiàn)抖動和跳動,但追覓通過開發(fā)整套控制系統(tǒng),結合軟件和彈簧等整體架構的不斷調試,成功解決了這一行業(yè)難題。
? ? 另一方面則是在越障過程中,機器需要保持穩(wěn)定,減震設計至關重要,而追覓通過優(yōu)化結構和材料強化整機強度,減少震動對電路板、內部小電機以及傳感器的影響,并在設計中采用了橡膠柔性降噪材料,減少了對地面50%的沖擊力,同時噪音也減少了約10%,進而也更好地提升了整機的抗沖擊能力和減震效果,抗沖擊能力比上一代足足提高了100%。
? ? 還值得一提的是,為了實現(xiàn)仿生雙機械足的高越障能力,追覓重構了傳感器的感知系統(tǒng),新增了業(yè)內最為先進的點TOF下視傳感器。機器人在抬起之前通過線激光判斷障礙高度,抬起后再用下視點TOF進行精準計算,確保機器人能夠安全地越過障礙物,并在下降時準確判斷高度落差,避免出現(xiàn)意外。而且這次追覓還為了點TOF下視傳感器達到更高的精度而專門設計了透鏡,即便是主機在支起來越障的過程中,依然有非常準確的高度識別能力。最后,追覓利用雙豎線+點TOF下視,共同完成臺階的高度識別,確保掃地機器人在遇到臺階以及高障礙物時,能過得去也能回得來,不會被困。
仿生雙機械足高越障技術樹立行業(yè)新標桿
? ??在行業(yè)內首創(chuàng)仿生雙機械足高越障技術開發(fā)過程中,追覓科技進行了多輪的測試與優(yōu)化,確保每一項技術都能夠在實際使用中達到預期效果。在不斷的迭代與改進后,追覓科技最終成功打造了全球首款“全屋清潔”掃地機器人,實現(xiàn)了極 致的清潔覆蓋。追覓科技的雙節(jié)擺臂支撐系統(tǒng)與輪轂電機系統(tǒng)的結合,不僅解決了傳統(tǒng)掃地機器人在越障能力上的局限,讓掃地機器人能夠適應更復雜的家庭環(huán)境,滿足了更多消費者多樣化的家庭需求;更重要的是該技術推動了智能清潔行業(yè)的創(chuàng)新,為行業(yè)樹立了新的技術標桿,引領了新的市場趨勢,推動了整個行業(yè)的進步。
關注我們
