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清扫机器人属于服务机器人的一种，能够自主地进行地面清扫工作，同时躲避环境中的障碍物[13]。常见的清扫机器人的工作方式为：通过刷扫将地面垃圾灰尘聚拢，然后通过真空方式将垃圾灰尘等吸入垃圾灰尘存储箱中，从而实现地面清洁的功能。通常，将能够实现清扫、吸尘、擦地功能的机器人，皆可统一称为扫地机器人。智能清洁机器人通常具备以下功能：29047
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（1） 自主清扫家庭、宾馆或办公室内几乎所有区域；
（2） 具有离线工作的能力，即靠电池提供能源；
（3） 当电池电压低于设定值或电量不足时，可以自主寻找充电站进行充电；
（4） 可以选择不同的工作模式；
（5） 具有楼梯检测，防止跌落产生损坏；
（6） 噪音低，符合人体正常的感知，不会产生烦感；
（7） 电池的电量要够大以使机器人能有充足的时间清扫地面；
（8） 厚度适中，不可太厚；
（9） 具有灰尘智能识别功能，实现局部区域加强清扫，提高清洁度。
2 国外清洁机器人研究现状
图1.1 国外开发的智能清洁机器人
国外在研究清洁机器人上起步较早，自上世纪80年代起，已推出一系列的概念[11]。目前，iROBOT、伊莱克斯两公司都有自己较为成功的清洁机器人品牌，此外松下、三星等商家也都有较成功的产品。论文
如图1.1中图A是德国凯驰公司推出的RC3000，直径47厘米。该机器人有清扫和真空吸收灰尘功能, 红外避障与导航功能, 楼梯检测防坠落功能, 自主电量检测与充电功能, 清洁时间设置，该机器人由蓄电池供电。如果检测到地面的污染程度相对严重，机器人行驶速度将变慢到正常速度的百分之五十，实现局部区域的重点清扫；机器人内部的光学器件使得机器人具有时刻进行楼梯检测的能力，以防机器人跌落造成损坏；检测到障碍物后机器人将改变原来的行驶方向，接着工作；能够避开家具等防止撞坏家具；具有越障能力，越障最高20mm，不会被电线、地垫等阻挡；圆盘形外观设计使得清洁机器人能够很容易在家具底下实行清洁工作，进行日常清扫；如果清洁机器人被拿起，它将停止工作。
如图1.1中图B为DC06，该机器人是由英国Dyson公司研发的，该型号的智能清洁机器人具有一键式开关，打开以后它就会为你排除清扫房间地面带来的困扰。传闻登陆火星的机器人都没有它装备的传感器多。DC06外形酷似模型汽车，长度接近50厘米，重量大约九公斤，传感元件装备多达70以上，能够实时地将环境信息和自身状态传递给处理核心。DC06工作时以墙边为清扫起点。接着自主地顺着房间周围以内螺旋方式清扫，持续到将房间地面全部清扫洁净为止。它能够自主躲避障碍物。同时因为装备了楼梯检测用的传感器，清洁机器人可以在楼梯边沿停下，防止跌落。装备的众多传感器将信号传给控制器。传感器算出自己所在位置、房间大小及脏乱程度、家具的配置等[1]。
伊莱克斯伊莱克斯三叶虫机器人吸尘器三叶虫二代机器人（如图1.1中图C）该机器人高度约130mm，直径为350mm左右，所以它能够在室内环境中自行运行清洁房间。该机器人使用超声波传感器，自主检测需要清扫的物体，与蝙蝠夜行方式类似，所以可以快速地感知出障碍物的信息并主动避开。伊莱克斯三叶虫是清洁机器人行业内率先采用超声波导航技术的。与光学传感器相比，超声传感技术的优点是可以识别透明类障碍物，其感知精度不受障碍物颜色干扰，同时可以在夜间环境下工作。而红外线传感技术在以上情况下工作都会受到影响。超声传感避障可以避免接近百分百的直接碰撞，对清洁机器人本身和家庭设施的防护明显优于使用红外线传感系统的机器人。