扫地机器人的回充方法实现

根据目前市场上使用的不同传感器，扫地机器人的回充方法大致可分为以下几种：红外传感器、超声波传感器、视觉传感器、激光传感器，以及上述混合使用几种传感器的方法。 在清扫机器人的工作中，当检测到电源不足时，会自动找到充电座。由于各种传感器的局限性，我们需要扬长避短，充分发挥各种传感器的优势。因此，在此过程中，根据距离充电座的距离可分为远距离回充和近距离回充： 在远程充电方法中：更高端的清扫机器人将添加路径规划算法，通过配备的激光传感器构建房间地图，并标记充电座的位置。当需要充电时，自动规划一条回到充电座附近的路径。而中低端则采用沿墙行走的方法来寻找充电座。事实上，我们的大多数清扫机器人都是通过后一种方法回到充电座附近。 近距离充电方法：一般在充电座上安装红外传感器或超声波传感器，并配合扫地机器人本体上的传感器完成定位。市场上70%的扫地机器人使用单独的红外传感器和其他传感器集成，而其他人则使用超声波传感器。

三星公司使用单个红外传感器VR9000为例： 充电座的三组红外发射器发出红外调制编码信号，扫地机器人前有多个红外接收装置。通过一定的算法实现对接，用于检测红外信号的强度。该方法的缺点是红外信号强度受多种因素影响，回充速度慢，总路径长，精度不高。因此，提出了多传感融合的方法。一些扫地机器人在红外传感器的基础上增加了摄像头和激光发射头。 在单个红外传感器的基础上，以激光高亮度、高单向性为准确的方向信号。在充电座上安装激光发射器，线性激光发射到地面上，形成高亮度直线。同时，用扫地机器人上的摄像头拍摄和识别投射在地面上的激光。计算激光的斜率和位置，计算机器人偏离激光的角度和距离，引导机器人进入充电座的中轴，然后逐步完成与充电座的连接。

充电座两端安装两个超声雷达接收器，发射器安装在清扫机器人上。当需要充电时，清扫机器人上的相关超声发射器发出超声波，充电座上的超声接收超声波，然后进行处理。获得机器人相对于充电座的位置，然后将位置信息反馈给机器人，使机器人能够不断调整位置。图为一个Proscenic智能扫地机充电座：

参考资料：

[1]魏银. 设计和实现扫地机器人自动回充系统[D].2018年中国科技大学.