室内导航方案的选择

扫地机导航方案的选择和产品的性能密切相关。不同的要求可以采用不同的方案，从而导致不同的设计，最终就涉及到产品的成本，研发成本，销售的价格定位以及市场竞争力。因此产品方案的选择很关键。

为了让产品实用，需要在短时间内实现室内高效率的打扫，减少重复清扫，让有限的电池能量尽可能多的打扫房间区域。因此不能采用随机算法，如果用随机算法，整个系统就非常简单，只要用个单片机，2个碰撞传感器，一旦碰到障碍物就随机掉头。但问题是有很多区域没有打扫到，有些区域却重复打扫。因此需要有路线的规划。

拖地机器人最关键的是全覆盖清扫算法，而算法的技术是下层软件正常工作，硬件稳定。比如，一般的算法不允许轮子打滑，这样轮子打滑就不能让算法正常。在实际使用中，轮子不可能整个过程不打滑，所以这些算法只是理想条件下的研究。以mint5200拖地机样品为例子，假设左右两个轮子直径45mm，只要打滑25px,方向就偏移了二十多度。而正常运行的时候，马达减速齿轮、轮子的大小不一致都会引起误差的积累，最终左右两个轮子走过的路线长度是不同的，也就是拖地机无法保证直线走。因此一定要用到外部的修正技术，确保至少是局部的直线走，只有直线走能保证，覆盖算法才能正常工作。当然覆盖算法很复杂，除了直线走，还要处理沿边走。国外的研究资料表明，有导航和无导航的家用保洁机器人售价是3倍的差距。

我们分析一下常见的室内保洁机器人定位技术。如果采用输入房间几何地图的方式并不现实，因为凳子椅子等可能随时移动。如果采用多个外部噪声波发射器，拖地机的噪声波接收器接收测距定位，带来的问题是多个外部发射装置不方便家用安装，而且噪声波反射干扰等也影响定位。现在也有不少智能扫地机采用摄像头定位的，但受受光线干扰大，位置准确度一般。红外线相位测距技术也可以用来定位，但实验发现日光灯干扰明显，因此并不稳定。如果采用采用PSD器件定位，定位效果不错，但2维PSD传感器价格要几千元，并不适合在家电中使用。如果采用目前扫地机器人常用的虚拟墙或者灯塔技术，只能大致判断范围并不适合室内导航。