人工智能技术在扫地机器人中的应用策略

来源:用户上传      作者:

　　 摘要    本文首先介绍了人工智能技术及扫地机器人，然后阐述了扫地机器人现存的问题，最后提出了人工智能技术在扫地机器人中的应用策略。实践表明，该策略能够有效地提升扫地机器人路径选择效率，有效地提升扫地机器人的避障能力，有效地提升扫地机器人的智能化程度，具有一定的参考价值。
　　 【关键词】人工智能 扫地机器人 应用策略
　　 随着人工智能技术的日益普及，目前人工智能技术已经融入到人们工作和生活的各个角落，很多家庭的自动化程度都得到了一定的提升，例如利用扫地机器人自动扫地。目前，部分扫地机器人在作业过程中，存在路径覆盖不全、乱跑乱撞和直怼墙角等现象，而借助人工智能技术能够使得扫地机器人的智能化程度更高。因此，适时进行人工智能技术在扫地机器人中的应用策略研究具有一定的现实意义。
　　 1 人工智能技术及扫地机器人
　　 1.1 人工智能技术
　　 随着计算机电子硬件及计算机软件算法的不断发展，人们已经能够利用计算机程序模拟部分人类的思维，甚至在某些方面已经超越人类，人们将这种利用计算机程序模拟人类思维的技术称为人工智能技术。该技术是计算机科学的一个分支，涉及信息论、控制论和系统论等多种学科，包括机器学习、机器识别和机器人等多个方向。借助人工智能技术，机器人可以更好地进行图像识别、语音识别、路径选择和躲避障碍等。
　　 1.2 扫地机器人
　　 随着机器人技术的不断发展，各种用途的机器人不断涌现，使得扫地机器人横空出世。据悉，扫地机器人最初出现在欧美国家，目前美国每个家庭都拥有扫地机器人。近年来，随着经济全球一体化演进，我国机器人技术获得了长足发展，使得我国的扫地机器人市场不断扩大。目前，扫地机器人一般采用无线的形式，利用自身携带的充电电池提供动力，通过刷扫、真空吸入和静电吸附等功能将杂物吸入到收纳盒之内。扫地机器人的种类繁多，通常包括单吸口式、中刷对夹式和升降式等。总而言之，扫地机器人泛指能够实现清扫、吸尘和擦地工作的机器人。
　　 2 扫地机器人现存的问题
　　 2.1 清扫区域覆盖不全
　　 目前，传统的扫地机器人存在清扫区域覆盖不够全面的现象，造成这种现象主要原因为传统扫地机器人采用的技术较为落后，虽然降低了扫地机器人的成本，但也使得扫地机器人的清扫区域受限。
　　 （1）部分传统扫地机器人采用红外线传感技术，在清扫过程中不断发射红外射线，当红外射线被颜色较深的物体就会被反射回来。
　　 （2）当扫地机器人自带的微电脑接收到被反射回来的红外射线，就会转弯并记录。
　　 （3）逐渐形成了较为固定的清扫区域。然而，如果家中的物体摆放较为杂乱或者颜色深浅不一，将导致扫地机器人判断失误，进而导致清扫区域覆盖不够全面。
　　 2.2 避障能力较弱
　　 目前，传统的扫地机器人存在避障能力较弱的现象，具体表现为以下几个方面：
　　 （1）扫地机器人检测到障碍物就会自动进行回避，然而传统扫地机器人由于采用红外线传感技术，对于非实心物体判断不够准确，导致扫地机器人出现碰撞现象。
　　 （2）传统扫地机器人遇到各种不规则障碍物时，经常由于识别困难而导致发生碰撞的现象。
　　 （3）传统的扫地机器人红外线传感器如果落上灰尘，容易导致对深色瓷砖等识别错误，可能会误以为是楼梯而转弯避障，甚至会原地打转。
　　 2.3 防盗报警能力较弱
　　 目前，传统的扫地机器人存在防盗报警能力较弱的现象，具体表现为以下几个方面：
　　 （1）传统扫地机器人一般仅具有清扫、吸尘和擦地功能，而没有远程录像和远程控制功能，导致其防盗报警能力缺失。
　　 （2）传统扫地机器人一般没有人脸识别功能，从而不能进行人脸识别防盗。
　　 （3）传统扫地机器人一般没有网络连接功能和定位系统，被盗后不能提供地理位置。
　　 3 人工智能技术在扫地机器人中的应用策略
　　 3.1 借助人工智能技术提升扫地机器人的路径规划能力
　　 针对传统的扫地机器人存在的清扫区域覆盖不够全面的现象，可以借助人工智能技术提升扫地机器人的路径规划能力，从而保证扫地机器人根据记忆路径合理规划清扫线路线，有效地避免路线重复，提升清扫效率，使得清扫区域覆盖更全面。
　　 3.2 借助人工智能技术提升扫地机器人的避障能力
　　 针对传统的扫地机器人存在的避障能力较弱的现象，可以借助人工智能技术提升扫地机器人的避障能力，例如可以采用基于人工智能的数字PID算法，将人工智能和PDI控制器结合起来，相互取长补短，从而提升扫地机器人障碍识别的稳定性和快速性。
　　 3.3 借助人工智能技术提升扫地机器人的防盗报警能力
　　 针对传统的扫地机器人存在的防盗报警能力较弱的现象，可以借助人工智能技术提升扫地机器人的防盗报警能力，具体措施主要包括以下几点：
　　 （1）借助人工智能技术，为扫地机器人增加远程智能录像和远程智能控制等功能，提升扫地机器人的防盗报警能力。
　　 （2）借助人工智能技术，为扫地机器人增加人脸识别功能，从而使得机器人能够识别主人及陌生人，进而提升扫地机器人的防盗报警能力。
　　 （3）借助人工智能技術，为扫地机器人增加Wi-Fi联网、4G联网及定位功能，使得机器人在被盗后能够立刻发出报警信息，并实时提供地理位置。
　　 4 结束语
　　 为了进一步提升扫地机器人的智能化程度，本文进行了人工智能技术在扫地机器人中的应用策略研究，首先介绍了人工智能及扫地机器人，然后阐述了扫地机器人现存的问题，最后提出了人工智能技术在扫地机器人中的应用策略。经过近一年的实践，发现该策略能够有效地提升扫地机器人路线记忆能力，有效地提升扫地机器人的防盗报警能力，有效地提升扫地机器人的稳定性，具有一定的推广价值。
　　 参考资料
　　 [1]赵璇.浅析“计算机+电子信息技术”在人工智能中的应用——以智能机器人为例[J].数字通信世界，2018（12）：205.
　　 [2]冯书鹏，王明娣.扫地机器人自适应越障机构的设计及其应用研究[J].机械传动，2018，42（11）：173-175+179.

转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14841790.htm