物联网时代下智能清洁机器人技术及其应用研究

赵丹 江苏天策机器人科技有限公司

虽然物联网技术在近几年得到了极大的发展进步，但其在智能清洁机器人技术中的应用的研究还处在起步阶段，包括世界上其他国家，还都没有完全展开对智能清洁机器人技术应用的系统性研究。在物联网领域有许多种机器人系统，智能清洁机器人只是其中之一，其功能比传统清洁设备功能更加全面，可以帮助用户自主清洁地面、实时视频回传、检测系统数据并进行工作管理等。还可以依据客户的要求完成特殊的指令工作。智能清洁机器人技术能够极大的推动科技社会的发展，能够使各行各业无任何门槛的与高科技技术进行完美融合。在国家十三五规划中，未来几年将会加大对科技的投入力度，而智能清洁机器人技术的发展，也将会吸引大批关注者的目光。

一、智能机器人关键技术

（一）深度神经网络人工智能识别技术

智能识别是清洁机器人的关键技术之一，决定了清洁机器人的智能化水平。机器人本体搭建基于深度学习多隐层节点神经网络，对海量高清、深度成像图像进行样本训练，获得CNN 卷积神经网络的关键权重参数数据，以此实现智能清洁机器人对交通标志、行人、车辆的高可靠度定位识别。智能清洁机器人对自身的状态监测和环境的识别都依赖于传感器技术，例如对清洁机器人的位置、位姿、速度进行监控的传感器，除此之外还有感知静态工作环境和动态变化环境信息的超声波传感器，红外传感器等。对环境的识别和自身工作状态的检测将更利于机器人完成自身的精确控制。

（二）自主导航技术

对于移动智能机器人来说，自主导航技术尤为重要，需要机器人能够根据提前规划好的路线，自己完成道路规划并移动到位，像我们日常能够接触到的汽车无人驾驶技术，具有搬运能力的机器人和参与家政服务工作的机器人等都属于移动智能机器人。具备这些功能的机器人都需要自主导航技术的应用。它能够帮助智能机器人在有固定物体和移动物体的场景中移动顺畅，并安全移动到目的位置点。而要想智能机器人能够达到移动自如的状态，就需要其他一些关键技术的辅助，比如智能交通控制系统、SLAM技术、图像分析技术及传感器信息采集分类技术等。

（三）智能回充、自主加排水技术

通过相机视觉AR 标识符位姿势估算，可实现自主站点对接、自主加排水，站点配备消泡剂、清洁剂可自主添加。

（四）多重安全保障技术

多重避障：为了支持复杂场景下的自动行走及安全作业，机器人搭载超声波、多线激光、单线激光多点融合避障，遇到障碍物时清扫机器人会自主减速或者立即停止，防止出现意外；前后摄像头主要用于障碍物识别和视频监控等功能。

绕障：遇到障碍物时具备绕障功能，先停5～10 秒，若障碍物还在，机器人可自主绕过障碍物，回到原来的轨迹上继续工作。（注：当障碍物突然出现，且距离机器人只有不到0.6m 距离时，则采取避障不绕障）

二、物联网时代下智能机器人技术的应用

（一）以国家政策为号召，坚持绿色环保理念

新时期以来，党和政府高度重视低碳环保，倡导绿色环保发展理念，在智能机器人的应用上也响应了国家的号召，在机器人的研究与设计思路上，以节能减排为发展方向，例如，在机器人的动作控制方面，应用了无线网络作为传输媒介，研发人员的操作指令，能够无视时间和空间的限制，直接传递到智能机器人的控制中枢系统，使智能机器人能够快速及时的完成研发人员的命令要求，这样既节省了时间，又减少了指令信息传输过程的消耗。智能机器人的控制中枢系统还能够对机器人执行指令过程中，能源消耗超过限定额度的模块进行排查并给出动作调整指令，降低对能源的消耗，使节能降耗设计理念落到实处。

（二）实现对智能机器人的调度管理

在科技飞速发展的今天，智能机器人科技水平的提高，离不开物联网技术以及通讯技术的合理应用，它能够极大的提高多台智能机器人的协作效率。第一点，我们要建设一支专门针对智能机器人调度后台功能进行研发的专业技术团队，是工作人员通过后台可以进行高效的调度工作，更加卓越的完成多场景工作任务。第二点，我们要大力开展智能机器人关于深度学习等方面的研究，加强平时智能机器人在使用过程中识别行人、各类障碍物、各类垃圾等的识别，提升安全性及清洁效果。第三点，为了使智能机器人在更多领域得到应用，还需要在机器人的外观和语音播报上作出改进，努力提高机器人与人类的亲近感。

（三）通过物联网技术的充分运用，研发智能空间机器人

在物联网技术中，与智能机器人的应用越来越紧密的情况下，智能空间机器人在以后的发展中占据主要地位，智能空间机器人主要功能包括对特定用户的行为进行监控、与用户之间进行陪伴行为以及进行远程管理等。智能空间机器人当前主要的研究方向是通过高效准确的数据传递与及时的数据反馈如何实现更好的操作效果。物联网技术的优势就是网络信号强度更大，更稳定，智能机器人以后的研发重点也将是在智能空间的信息传递上。以往智能机器人都是以PLC 控制器作为控制中枢系统的大脑，来实现对机器人行为动作的控制，应用物联网技术后，就可以实现应用网络大数据以及云端数据计算等手段实现对智能机器人的操控。

三、结束语

借助物联网技术，智能机器人的科技水平得到了极大的提高，也大大推动了其在人类生产生活中的应用普及，使人类的生活质量得到了极大的提高，虽然智能机器人技术还存在许多发展难题，但是这些难题也为智能机器人未来的发展指明方向，在物联网技术发展的框架下，智能机器人应当努力提高自身在各个社会领域当中的应用水平，为和谐社会的发展作出应有的贡献。