1.??????旋轉(zhuǎn)式激光導(dǎo)航---激光SLAM
SLAM：Simultaneous Localization and mapping 即時定位與地圖構(gòu)建
激光測距模組通過電機皮帶帶動旋轉(zhuǎn)，通過激光發(fā)射后觸及障礙物反射回來的時間判斷自己和障礙物之間的距離，從而判斷自己的相對位置，實現(xiàn)測距和定位。
功能
1.?????激光雷達的直接功能是測距
2.?????通過軟件算法實現(xiàn)定位功能
3.?????尋找回充座功能。一般有激光導(dǎo)航功能的機器的回充座在結(jié)構(gòu)設(shè)計時都會有特征碼，便于機器識別進行充電
特征碼：特定的尺寸和深度的結(jié)構(gòu)，便于激光通過測距識別，特征碼零件必須高光，便于反射強烈的信號，有些粘貼反光紙以增強反射的激光信號
相關(guān)參數(shù)
探測距離通常0.17-6m(有的公司能做到最大范圍10m)，探測精度±3%(小米采用的激光雷達最大探測距離6m，精度±2%，)，輸入電壓5V±5%，環(huán)境溫度0-40℃，轉(zhuǎn)速6rps，冷熱沖擊-20-60℃，，連續(xù)工作時長1000h(電機壽命是瓶頸，皮帶對壽命沒有影響。激光雷達轉(zhuǎn)動只是保證每個角度都能檢測到，皮帶拉長打滑，只是轉(zhuǎn)速下降，但激光只需要能旋轉(zhuǎn)就能實現(xiàn)測距和定位，所以轉(zhuǎn)速稍稍下降并不影響激光雷達模組探測的功能和精度)
安裝定位
雷達俯仰角度影響算法和定位，建圖時對俯仰很敏感，雷達可以高但不能低，俯仰誤差會有打到面蓋上的風(fēng)險，可以盡量高一點，向上俯仰一點，只要有俯仰就會有誤差，但實測暫未出現(xiàn)有誤差情況，或者說稍許的俯仰對精度的影響微乎其微，其誤差在可接受范圍內(nèi)。水平位置精度有誤差則不影響定位和建圖
由于激光雷達最小檢測距離0.17m，靠近激光雷達有一部分盲區(qū)，故激光雷達安裝在機器正中央比安裝在機器正后部更好。這也將小米1代雷達安裝在正后方，而到了石頭掃地機時將位置改到機器中央的原因，其目的就是為了消除盲區(qū)
改善方案：
1.激光雷達中心延伸線高于前撞最高點，ID高度必須預(yù)留。
2.雷達發(fā)射設(shè)定公差在±1°以內(nèi)，若雷達被遮擋軟件檢測時應(yīng)有報錯
3.雷達探測精度很高，有出現(xiàn)面蓋上貼標(biāo)簽紙出現(xiàn)報錯，應(yīng)避免激光雷達前貼標(biāo)簽紙
灰塵影響
只要不是大面積的灰塵，對探測精度沒有影響。事實上雷達在轉(zhuǎn)動過程中，鏡片是不易粘上灰塵的
用戶使用場景
若激光雷達前面的機身上放有物體擋住激光路徑，或者直接將機器面蓋打開會將激光路徑遮擋，此時傳感器會認(rèn)為前方有障礙物而一直后退
解決方案
通過軟件邏輯解決，連續(xù)后退依然檢測到前方有障礙物時提醒用戶拿掉物品或者將機器面蓋蓋下即可
優(yōu)勢與不足
技術(shù)成熟，可靠性高
建圖直觀，精度高，不存在累計誤差
激光雷達模組結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高
玻璃透光不能識別，故小米機器在正前方增加超聲波傳感器
典型代表機型：米家掃地機器人
2. 固定式激光導(dǎo)航---激光SLAM
旋轉(zhuǎn)式激光雷達是整機不旋轉(zhuǎn)而激光雷達模組旋轉(zhuǎn)，固定式激光雷達是機器旋轉(zhuǎn)而激光模組固定不動，同樣是有激光發(fā)射頭和鏡頭接收端固定在同一模組上，開機啟動時機器必須旋轉(zhuǎn)一周建立地圖。
安裝
固定式激光雷達一般安裝在機器前方，且與機器前進方向(也就是機器的中軸線)有一定的夾角，需要定位精確和固定可靠
功能
1. 激光雷達的直接功能是測距
2. 通過軟件算法實現(xiàn)定位功能
3.尋找回充座功能。一般有激光導(dǎo)航功能的機器的回充座在結(jié)構(gòu)設(shè)計時都會有特征碼(特定的尺寸和深度的結(jié)構(gòu)，便于激光通過測距識別)，便于機器識別進行充電
4. 除此之外，由于安裝夾角的原因，還多了沿墻的功能
沿墻：機器距離墻壁10mm沿著墻壁清掃，為了更好的清掃墻邊的灰塵
灰塵影響
由于固定式激光接收鏡頭比旋轉(zhuǎn)式激光接收鏡頭更大，且不能通過自身旋轉(zhuǎn)抵擋灰塵，所以就更應(yīng)該注意接收鏡頭防灰，一般會在接收鏡頭前部裝一個軟膠套，既符合前撞運動的功能，還能起到防灰的作用
裝配
旋轉(zhuǎn)式激光雷達是開放式的，而固定式激光雷達確實安裝在機器底盤，正前方還有前撞，為了便于激光的發(fā)射和接收，必須在前撞上安裝激光濾波片，濾掉外界的噪音，僅允許特定頻率的光波穿過
清掃模式
無論是旋轉(zhuǎn)式激光還是固定式激光，其目的都是測距實現(xiàn)定位進而進行規(guī)劃導(dǎo)航完成智能清掃任務(wù)，所以固定式激光的機器在清掃之前必須需要機器360度旋轉(zhuǎn)一周，掃描出周圍環(huán)境的輪廓，進行建立地圖
優(yōu)勢與不足
成本高
玻璃透光不能識別
典型代表機型：Rogue 970 價格3500元
3. 單目視覺導(dǎo)航---V-SLAM
V-SLAM：Visual Simultaneous Localization andMapping 基于視覺的即時定位與地圖構(gòu)建
利用多幀圖像來估計自身的位姿變化，再通過累計位姿變化來計算距離物體的距離，并進行定位與地圖構(gòu)建；
導(dǎo)航原理
通過攝像頭找到墻頂特征或墻角等參照物，并拍出多幀的圖像，通過算法計算處理，獲得機器在周圍環(huán)境中的位置，并計算距離周圍環(huán)境物體之間的距離，進而實現(xiàn)定位與導(dǎo)航
局限性
周圍環(huán)境(或墻頂位置)沒有參照物或參照特征的地方無法實現(xiàn)導(dǎo)航功能；
環(huán)境光弱的地方無法實現(xiàn)導(dǎo)航功能
安裝方式
安裝在機器的正上方，攝像頭方向與地面垂直向上
安裝在機器的正上方，攝像頭方向與地面有夾角不垂直
優(yōu)勢與不足
整個攝像頭模組結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉
地圖構(gòu)建存在累計誤差
典型代表機型
iRobot 980
4. AIVI人工智能掃地機器人
AIVI：Artificial Intelligence Visual Identify人工智能和視覺識別
前言
無論是激光導(dǎo)航還是陀螺儀弓字型清掃模式，亦或是隨機碰撞類型，都存在一個問題，無法正確判別眼前的障礙物是什么；
如果障礙物是鞋子/襪子/狗糞/貓屎，機器不具備設(shè)別這些障礙物的能力，定然會推著這些障礙物走，不僅沒有起到清掃屋子的功能，反而成了攪屎棍。
這就預(yù)示了智能掃地機器人的發(fā)展將會往人工智能和視覺識別的方向上傾斜，于是第一款也是唯一一款上市被賦予人工智能和視覺識別的智能掃地機(地寶DG70)應(yīng)運而生，雖然該機障礙物識別功能在市場上的反饋不盡人意，但這僅僅是第一次的嘗試。
原理
被賦予人工智能和視覺識別的掃地機器人，是通過將家庭環(huán)境中可能遇到的所有障礙物(如鞋子/襪子/狗糞/貓屎)不同角度不同形狀不通過類別不同顏色等等的圖像儲存在機器內(nèi)存里面，當(dāng)攝像頭錄攝到障礙物時會與內(nèi)存里的圖片進行比對，進而判別障礙物的類別和種類，從而進行特定有效的避障
分類
單目AIVI：障礙物識別功能不盡人意
雙目AIVI：個別家廠商已開發(fā)研制許久，但終因技還未成熟且成本較高，暫無一上市
展望
智能掃地機器人未來市場趨勢在人工智能和視覺識別、帶導(dǎo)航功能、陀螺儀弓字型清掃這三大方向，隨機碰撞式清掃類型的機器將逐漸被淘汰。
