早期的机器人真空吸尘器非常简单:它们在房间里随机颠簸,每当遇到物体时就改变路线,最终它们的随机吸尘模式将覆盖整个地板。如今的机器人真空吸尘器充满了传感器和电脑,而且相当聪明。

激光雷达自动驾驶汽车也使用这种技术,它通常通过反射不可见的光束来探测墙壁和障碍物。一些机器人使用VSLAM(视觉同步定位和映射)-一种处理来自相机的图像以了解机器人周围环境及其位置的方法。

机器人也可能使用超声波ToF(飞行时间)传感器,其工作原理类似于蝙蝠的回声定位,以避开障碍物或检测地板是否坚硬、柔软或缺失。它们有加速计来识别运动,还有传感器来检测轮子是否缠在一起。最后,吸力传感器检测它们的气道是否堵塞,尘桶是否满了。

所有这些信息都被人工智能软件可以确定机器人的位置,并帮助它在打扫房间和家具时绘制出你的地图。这些机器人被设计为清洁每一平方英寸的地板,因此它们在记住返回充电站的路的同时,试图规划出最有效的路线。

然而,他们不可能总是看到所有的东西(我们可能会在他们打扫的时候移动东西),所以覆盖范围并不总是完美的。如果它们的传感器被部分阻塞,导航就会变得更加困难——你沙发下面的机器人可能基本上是失明的,可能会迷路!

最聪明的机器人真空吸尘器会给你看你家的地图,让你告诉它们应该集中精力在哪里,应该避开哪里。楼梯仍然超出了他们的能力范围,但戴森在2020年为爬楼梯的清洁机器人申请了专利,所以看看这个空间吧!

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提问者:萨利·里弗斯,诺里奇

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作者

彼得·本特利博士是伦敦大学学院的计算机科学家和作家。他的著作包括《人工智能和机器人技术的10堂短课》和《数字生物学:大自然如何改变我们的技术和生活》。