EPSON助力智能泳池清潔機器人導航

目前泳池清潔機器人成為一個(gè)新的熱點(diǎn)賽道，許多公司都在此新領(lǐng)域投入研發(fā)，其中主要為曾經(jīng)從事家用掃地機的相關(guān)公司，因為泳池清潔機器人的智能化與曾經(jīng)的掃地機器人智能化路徑接近，而且目前還處于技術(shù)起步階段

與家用掃地機器人相同的部分是目前泳池清潔機器人主要還是隨機式行走，沒(méi)有加入路徑規劃部分，清潔效率較低，未來(lái)將很快步入規劃式時(shí)代。不同的部分是泳池內的環(huán)境與家用掃地機工作環(huán)境完全不同，導航方式無(wú)法采用目前主流的激光導航或者視覺(jué)導航方式，未來(lái)可能主要以慣性導航+超聲波為主要的導航方式。目前超聲波雷達主要應用為避障等功能，所以主要能應用于泳池清潔機器人導航的最可靠的方式還是慣性導航

首先分析一下泳池機器人的工作環(huán)境，泳池機器人的工作主要在泳池底部和墻部的清潔，墻部的清潔由于一般的加速度傳感器能夠非常清晰的提供俯仰角的數據，而且功能接近過(guò)去的擦窗機器人，所以墻部的清潔沒(méi)有太多的技術(shù)難點(diǎn)。而由于泳池機器人是需要上墻的，因此在結構上泳池機器人無(wú)法跟家用掃地機一樣設置前碰撞開(kāi)關(guān)，所以檢測墻體目前一般根據泳池機器人爬上墻壁后造成的俯仰角變化來(lái)判斷，由此而造成機器人每次碰到墻都會(huì )有俯仰角變化。

頻繁的俯仰角變化又會(huì )對偏航角的精度造成較大的干擾，因此泳池機器人不僅僅需要Z軸陀螺儀的精度高，對X軸和Y軸也有同樣的要求。關(guān)于工作時(shí)間，一般家用泳池在20平到50平左右，雖然面積比較小，但是泳池機器人的移動(dòng)速度也較低，一般為10CM/SEC，大約是家用掃地機器人的三分之一，清潔30平米的泳池底部大概需要的時(shí)間為1個(gè)小時(shí)，所以慣性導航對陀儀的精度要求也較高，

如果用超聲波傳感器解決機器人非必要上墻的問(wèn)題，那么只需要在Z軸使用高精度陀螺儀就能達到這個(gè)要求，技術(shù)方案推薦為慣性導航掃地機器人過(guò)去常使用的1+6方案，即1顆愛(ài)普生高精度陀螺儀+1顆6軸陀螺儀傳感器。如果機器人需要頻繁上墻，那么此方案便不太適合，需要用較高端的IMU來(lái)導航?？紤]到消費電子的成本要求，愛(ài)普生聯(lián)合第三方合作開(kāi)發(fā)了SGPM01系列陀螺儀模塊，在此類(lèi)工作環(huán)境中實(shí)測中能達到1小時(shí)5度偏差能夠滿(mǎn)足行業(yè)的普遍要求，

關(guān)于SGPM01系列陀螺儀模塊

1)產(chǎn)品描述

SGPM01是基于高性能陀螺儀傳感器和加速度計、磁力計開(kāi)發(fā)的模組內置3軸陀螺儀和3軸加速度計傳感器和3軸地磁傳感器。

依賴(lài)于高精度的傳感器、高性能的處理器和高級的數字信號處理算法，輸出非常穩定的角速度值、加速度值、磁力計和姿態(tài)角。模塊可以支持UART，SPI數據通訊，產(chǎn)品總體尺寸:24*22*8mm

2)產(chǎn)品特性

高精度9軸陀螺儀模組

輸出三軸加速度值，三軸角速度值，三軸地磁，態(tài)角(Pitch,Roll,Yaw),溫度

數字通訊接口UART和SPI

產(chǎn)品尺寸:24*22*8mm

低功耗

3)規格參數