红外避障传感器原理 扫地机器人避障方案解析：谁优谁劣？双目玩法有何不同？

扫地机器人避障方案解析：谁优谁劣？双目玩法有何不同？

扫地机器人的避障方案当属老生常谈的话题了。

——原始的随机碰撞

犹记得早年的扫地机器人常常使用原始的距离传感方案，依靠避震的橡胶材料结合随机运动路线在室内碰撞，检测撞击到障碍物时就随机转向，直到碰到下一个障碍物再次转向，如此类推完成一次又一次的清扫。

这种方案原始、简单、粗暴，有适合它的场景——极为狭小的室内空间，不过一旦遇到正常面积的房间时，其低效的缺陷便会显现。

——3D结构光

3D结构光方案是在iPhone将之用于Face ID之后而广为人知，这是一种主动光学测距方案，由发射端和接收端两部分组成。这种方案的精度比较高，通常会要求结构光的发射端不能够包含编码的光斑，然后由接收端捕获投射出的光斑，根据光点的形变计算距离。

当然，代价是成本相当高，测量距离也受接收端到发射端的距离影响。而且强光环境下表现差，容易受环境光线影响。

——3D TOF方案

ToF技术本身是一种测距实现方法，要测得与场景中某个对象的距离，由ToF模组的光源向该对象发出光。光在发出后抵达该对象，并反射回到ToF模组的传感器。计算这期间“光的飞行时间”。

而3D ToF是将ToF的单点扩展到多点，通常在相同体积的模组内，测量距离大于结构光。也能在强光或者暗光环境下工作，不受环境光线影响，然而3D ToF的劣势对于扫地机器人比较致命——分辨率低，图像信息不易辅助避障。

常见于iPad Pro的3D ToF镜头

——激光雷达

激光雷达避障的原理是发射激光到物体表面，然后接收物体的反射光信号。而且激光避障的精度、反馈速度、抗干扰能力和有效范围都要明显优于红外和超声波。劣势在于单束 LIDAR 通过旋转可以扫描一个面的数据(LDS)，无法完成对三维世界的感知。

但无可否认的是，这是目前扫地机器人当中的主流方案，比如石头扫地机器人T7就是应用的该方案。

——视觉避障

目前市场上大多数搭载单目视觉识别系统的扫地机器人只能捕捉二维信息，缺乏空间感。而且单个摄像头的图片信息无法获判断场景中每个物体与镜头的距离关系，缺少第三个维度，也就是景深信息，可能会计算错物体的实际距离。

那么有没有搭载双目系统的扫地机器人？石头扫地机器人T7 Pro便是。它和石头扫地机器人T7有着完全一致的2500Pa超强吸力、297ml的恒压电控水箱，差异之处就是这超前的避障系统：更具体点来说，石头扫地机器人T7 Pro采用的是LDS激光雷达+双目方案，在视觉部分，与单目相比，它能够捕捉物体的景深信息。

值得一提的是，在去基带版的“骁龙625”的加持下，石头扫地机器人T7 Pro还能够运行AI 物体识别算法，对周围环境的障碍物进行属性识别和分析，根据不同属性的障碍物采取不同的主动避障方案，兼顾清扫覆盖度和避障成功率。

目前石头扫地机器人T7 Pro已经支持体重秤、风扇/吧台椅底座、鞋子、插线板、线团、“粑粑”、织物（袜子）等9 类家庭常见障碍物。

不止于此，在摄像头内部的红外补光灯（肉眼不可见）的作用下，石头扫地机器人T7 Pro还可以实现暗光环境下的避障。无论是白天还是夜间，扫地机器人在双目系统加持下的避障、脱困相比单目系统都会有显著改善。

对于家用的扫地机器人而言，加入更多传感器辅助工作，一定是智能程度、功能性进化的重要方向。所以能够预见的是，未来的扫地机器人为了实现更高的智能化水平，配备的传感器会更为多样，当前来看石头扫地机器人T7 Pro确实是走在了最前沿。

从实际效果来看，石头扫地机器人T7 Pro搭载的视觉系统方案所实现的效果综合付出的代价成本，相比较已有的其它方案，都有相当的优越性，在接下来相当长的时期之内，也不无可能发展成未来主流扫地机器人的重要感知方案。

通程创品带你了解光敏传感器模块和红外避障模块

光学传感器模块在我们生活中的应用是十分常见的，随着光学传感器模块的不断应用，它给我们生活带来了不少的便捷。那么今天通程创品带你了解一下光学传感器模块的几种类型和工作原理。让大家了解一下光敏传感器模块和红外避障模块在我们生活中的应用。

1.光敏传感器模块

光敏传感器是最常见的传感器之一, 它最核心的元器件是光敏电阻，光敏电阻可将光信号、感光强度第一时间转换为电信号，是通过光敏电阻的电阻接收的；光敏传感器模块然后将接收到的信号进行比较电路，将经过的光敏电阻电压和经过电位器电压进行比较，最终发出信号从DO口输出高电压或低电压提供用户使用；光敏传感器模块的AO口是直接经过光敏电阻降压后的电路，所以光敏传感器模块的输出是在GND和VCC之间的任一电压值；当然VCC和GND是模块元件和芯片正常工作的基本条件，不可缺少的组成部分之一，光敏传感器常用于相机自动调光圈、路灯自动开关等一系列的设备仪器。

2.红外避障模块

红外避障模块有着与刚才介绍的光敏传感器基本相同的辅助电路，它们两者都有LM393芯片及周边电路；红外避障模块的核心元器件是红外线发射管，一个透明的元件和红外线接收管，黑色的电子元件，当红外避障模块发射管发射出一定频率的红外线；如果发射的红外线被前方的障碍物反射，接收管接收到红外线时，此时比较电路就会比较经过接收管和电位器的电压，将信号进行与光敏传感器模块相同的输出操作，它是由OUT脚输出对应电信号。红外避障模块常用来制作智能小车，如做循迹车的道路检测部分、避障车的障碍物检测部分等，如今家喻户晓的新能源汽车部分也有着红外避障模块的应用。

这就是今天为大家介绍的光敏传感器模块和红外避障模块的工作原理和在我们生活中的应用，希望能给大家提供帮助。

相关问答

红外避障主要是以红外测距传感器为主。红外测距都是采用三角测距的原理。红外发射器按照一定角度发射红外光束,遇到物体之后,光会反向回来,检测到反射光之后,...

两者避障原理是不同的。红外避障的工作原理是:当检测到障碍物时红外光敏二极管接收到反射回来的红外光其输出立即发生高低电平转换该信号经放大器放大后送到...

红外避障:一束红外线直射前方,当一定距离内有障碍物时,物体将反射回一部分红外线。收集检测反射红外线的有无,可以知道前方有无障碍物并作出避让动作。红外...

区别一:原理不同。红外避障原理是光感发射信号,接受反射信号后发现前方有障碍物进而进行避障,它是远程非接触式。机械避障原理是通过机械臂碰触到障碍物后反...

红外线是波长介于微波和可见光之间的电磁波,波长在760纳米到1毫米之间,是波形比红光长的非可见光。自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对零度(-273)就存在...

红外避障好扫地机器人有红外避障和机械避障两种,红外避障更换。1.红外避障原理是光感发射信号,接受反射信号后发现前方有障碍物进而进行避障,它是远程非接触...

答:超声波避障为什么比红外线避障精确?两者避障的原理不同,各有各的长处:超声波是通过比声音频率更高的声波发射和反射原理确定障碍物的位置从而避障;红外线是...

机器人避障技术,是当下机器人应用中常常提到的要求。处于机器人安全生产考虑机器人避障技术是一种标配功能。机器人避障技术当下实现的方式比较多,也不算什么...

红外避障和激光避障各有优缺点,根据实际使用场景和需求来选择合适的避障方案。红外避障的优点是成本低、体积小、功耗低,适合用于小型机器人或低成...红外避...

红外避障好。红外感应是3米范围内有温度的人或动物即可亮灯,雷达感应是3-7米范围内有移动的物体就会亮灯。红外感应没有障碍物的穿透力,而雷达感应能直线穿透...