扫地机器人的技术和芯片方案，有哪些创新？

电子发烧友网报道（文/李弯弯）根据IDC发布的最新报告，2024年第二季度全球智能扫地机器人出货511.7万台，同比增长15.7%，预计下半年全球扫地机器人出货1025万台，全年预计同比增长7.5%，扫地机器人市场持续保持增长态势。
 
从技术和产品升级趋势方面看，产品性能的竞争重点将围绕解决清洁盲区所需的超薄机身、底抬升高度、越障高度等展开。同时，针对毛发缠绕问题，厂商也将在滚刷防缠绕技术、大吸力等方面持续进行差异化的产品升级。
 
扫地机器人技术创新
 
具体来看一下，近些年来扫地机器人在技术上的持续创新，首先是传感器与导航技术的升级，扫地机器人采用激光雷达和视觉传感器来构建家居环境地图，并实时更新地图信息，实现精准导航和避障。这些传感器能够精确测量距离，识别家具、墙壁等障碍物，确保机器人在复杂环境中稳定运行。
 
除了激光雷达和视觉传感器外，扫地机器人还融合了红外线传感器、超声波传感器、防碰撞传感器等多种传感器，通过多传感器融合技术，全方位感知周围环境，提高清洁效率和安全性。
 
其次是高效吸尘与清洁技术的创新，吸尘系统是扫地机器人的核心部件之一。通过优化电动机、吸尘口设计以及集尘盒容量等，扫地机器人能够实现更高效的吸尘效果。同时，部分扫地机器人还配备了自动清洗拖布和污水回收系统，进一步提升了清洁效果。
 
为了解决毛发缠绕问题，扫地机器人采用了双滚刷设计，并结合防缠绕技术，如梳齿结构等，有效减少毛发缠绕现象，提高清洁效率。
 
再就是自主越障技术的突破，部分扫地机器人采用了仿生双机械足高越障技术，通过双节摆臂系统和轮毂电机系统实现高越障能力。这种技术能够使扫地机器人轻松跨越门槛、台阶等障碍物，提高清洁覆盖率和效率。
 
还有智能路径规划与算法优化，扫地机器人通过智能算法规划出最高效的清扫路径，确保地面覆盖率更高。同时，机器人还会根据清扫进度和电池电量自动调整清扫策略，确保在电量耗尽前完成清扫任务。
 
部分扫地机器人还搭载了AI智能交互系统，用户可以通过语音或手机APP远程控制扫地机器人，实现智能化操作。同时，机器人还能够根据用户的清洁习惯和家居环境进行个性化设置和优化。
 
AI大模型与智能清洁结合生成的“AI清洁”也是目前主流的关注方向。早在去年，国内扫地机器人的巨头企业科沃斯就推出了首款大模型——AINA大模型，使用于产品DEEBOT X2（地宝 X2）上，使得 X2 具有较强的学习能力，今年AWE 2024上，另一家巨头企业云鲸也推出了NarGPT大模型。AI 大模型与智能清洁的结合是势不可挡的趋势。
 
扫地机器人芯片方案
 
扫地机器人需要使用多种类型的芯片来协同工作，其中主控芯片（MCU/SOC）是扫地机器人的“大脑”，负责控制机器人的整体运行和智能决策。它通过接收来自传感器的数据，进行数据处理和分析，然后输出相应的控制指令，控制机器人的运动和行为。
 
常见的芯片类型为32位MCU，也有部分采用集成度更高的SOC或AI芯片。国内外均有多个供应商提供主控芯片。国内供应商包括全志科技、瑞芯微、兆易创新、一微半导体等，国外供应商则有意法半导体、高通、恩智浦等。
 
例如，石头科技T6选用了意法半导体的STM32F1系列MCU，而云米扫拖机器人3C则采用了兆易创新的GD32F103VCT6系列MCU，追觅科技高端产品Dreame X40 Ultra搭载全志科技SoC芯片MR813，瑞芯微旗下的RK3308、RK3326、RV1108等也在多款扫地机器人中量产，一微半导体此前推出了一款高性能和高集成度的SOC AM380S，目前已有众多一线品牌基于该芯片推出加陀螺仪的扫地机器人方案。

除了主控芯片之外，扫地机器人还需要电源管理芯片、WiFi芯片、存储芯片等各类芯片协同工作。比如，电源管理芯片负责对扫地机器人的电源进行监控和保护，防止过充、过放、过流等问题的发生，保证机器人的正常运行。同时，它还可以对电源进行节能控制，根据机器人的运行状态和环境变化进行实时调整和优化，延长电池寿命。
 
WiFi芯片主要用于实现扫地机器人与手机或其他智能设备的连接，使用户能够进行远程控制和监控。通过内置的WiFi模块，扫地机器人可以接收来自手机的控制指令，并将运行状态、电量信息、故障记录等数据发送到手机中。
 
存储芯片用于记录扫地机器人的运行轨迹、清扫路径、电量信息、故障记录等数据，以便于后续的分析和优化。同时，它还存储机器人的控制程序和算法，确保机器人的正常运行。
 
近些年扫地机器人也在芯片方案上持续创新，来提升定位精度、增强环境感知能力、优化路径规划算法以及实现更智能的交互体验等。
 
比如，有些扫地机器人会搭载UWB芯片模块，这让它可以通过与主人携带的特定设备（如智能手机或智能手表）之间的交互，实现精准定位与实时跟踪。这种技术不仅提高了扫地机器人的定位精度，还增强了其环境适应性和实时互动能力。例如，扫地机器人能够准确感知主人的位置变化，实现智能跟随，并在复杂环境中构建出准确的环境地图，为后续的清扫路径规划提供有力支持。
 
再比如，很多扫地机器人通过高性能AI处理引擎的支持，可以实现更精准的障碍物识别、更智能的路径规划和更高效的清扫策略。例如，它能够识别并避开家中的家具、宠物等障碍物，同时根据用户的日常习惯和家庭布局自动调整清扫策略，提供个性化的清扫方案。
 
写在最后
 
可以看到，扫地机器人行业正经历着快速的技术创新，比如与大模型结合，使得扫地机器人更加智能。一些品牌推出了仿生机械臂技术，用于解决边角清洁和低矮空间清洁等难题。采用了双滚刷设计，结合防缠绕技术，如梳齿结构等，减少毛发缠绕现象等。技术的不断创新，将会推动扫地机器人行业不断向前发展。