智能滅蟑機器人的功能分析與設(shè)計

方順 宋春鳳 劉元琳

摘要：目前市面上常見的滅蟑方式就是使用蟑螂藥，但其效果不顯著，時而會碰見數(shù)個蟑螂半死不活，滿地打滾狀態(tài)，打掃起來觸目驚心，并且存在衛(wèi)生安全等問題隱患。同時，藥劑對寵物、兒童有害，實在令家長們憂心。使用蟑螂藥不僅不能根除蟲害，反而會使得蟑螂的繁衍得到進化，出現(xiàn)抗藥性怪蟲。網(wǎng)絡(luò)上各種滅蟑小妙招層出不窮，但實用性不強。本文介紹的首席管家“小滅”是一臺同時具有滅蟲和清潔除濕功能的智能機器人。我們團隊主要開發(fā)一個觀測蟑螂出沒的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)無線傳感器與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)自動分析平臺之間無縫對接，進而做相關(guān)處理。該機器人主要采用紅外線感應(yīng)技術(shù)，采集數(shù)據(jù)，上傳云端進行分析，鎖定蟑螂常出沒的地點，定點引誘，實時捕抓。把蟑螂收入機器內(nèi)空腔，這樣空腔內(nèi)的蟑螂可以作為引誘體繼續(xù)引誘蟑螂，而后可實行高溫滅蟲，自主收納殘骸，整個流程干凈衛(wèi)生，高效，省心。本文就以通過首席管家“小滅”為例，對其工作的功能需求進行分析分析，并提出應(yīng)對相關(guān)問題的設(shè)計方案。

關(guān)鍵詞：蟑螂 智能機器人 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng) 服務(wù)系統(tǒng)

蟑螂的卵有防水層及高高的脊梁和呼吸管，殺蟲劑無法滲入，常用的噴劑和撲殺方法根本不能行之有效地解決這一問題，而本產(chǎn)品主要以人健康為本，從蟑螂自身提取定量的環(huán)保信息作為誘餌，恰到好處地置放在機器內(nèi)部。在半徑達到約5米內(nèi)的蟑螂得到有效信息后，隨后從電子引誘口進入機器內(nèi)部，隨即被高溫滅殺。首席管家“小滅”擁有著無污染，無公害相同的特點，借助生物和物理原理來滅殺蟑螂，符合當(dāng)代綠色環(huán)保的主題。眾所周知，當(dāng)前大眾殺滅蟑螂的方法大多數(shù)是用蟑螂藥和殺蟲噴霧，這些并不能當(dāng)即殺死蟑螂，反而使得受到藥物的刺激蟑螂到處亂竄，甚至爬得無影無蹤。但是“小滅”可以將其電擊殺死，高溫滅于內(nèi)置空腔，自主收納殘骸。

同時本產(chǎn)品也擁有其他掃地機器激光測距的方法生成室內(nèi)地圖的功能，其核心原理是：它的頂端有一個可旋轉(zhuǎn)的激光發(fā)射頭和配套接收器，通過發(fā)射激光掃描自身到邊界每個點的距離，從而生成數(shù)字地圖，還能根據(jù)屋內(nèi)家具位置的變化實時進行更新。

但是，從目前的發(fā)展情況下看，隨著國內(nèi)該行業(yè)的發(fā)展，家政機器人行業(yè)在滅蟑領(lǐng)域的腳步卻還沒有所突破，智能機器人“小滅”項目還存在著許多不可忽視的問題。

一、國內(nèi)家政服務(wù)機器人的現(xiàn)狀

根據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2020-2026年中國服務(wù)機器人行業(yè)市場前景分析及發(fā)展趨勢報告》顯示，2020年中國服務(wù)機器人市場規(guī)模將達到約40.1億美元，約占全球服務(wù)機器人同年預(yù)計的市場規(guī)模的四分之一。人工智能熱度持續(xù)升溫，各方面技術(shù)持續(xù)進化。作為人工智能技術(shù)的最佳載體，服務(wù)機器人也繼續(xù)向醫(yī)療、物流、餐飲、客服等多個行業(yè)持續(xù)滲透。預(yù)計服務(wù)機器人市場在未來三年內(nèi)仍將維持增長態(tài)勢，專業(yè)級市場將成為服務(wù)機器人市場規(guī)模增長的主力。自主定位導(dǎo)航作為服務(wù)機器人最為核心的技術(shù)，其研究成果也獲得了顯著成效。

目前機器人常用的定位導(dǎo)航方式有激光定位導(dǎo)航、視覺定位導(dǎo)航、紅外線定位導(dǎo)航、超聲波定位導(dǎo)航、GPS全球定位導(dǎo)航等。

二、國外家政服務(wù)機器人的現(xiàn)狀

相當(dāng)一部分國家的發(fā)展都非常重視服務(wù)機器人，例如美國、日本、歐洲等國家相關(guān)科研人員一直在對服務(wù)機器人進行著探索研究，將各種傳感技術(shù)，生物技術(shù)，物理技術(shù)都應(yīng)用到機器人的發(fā)展，使得近年來機器人行業(yè)越來越更上一城樓。

日本在服務(wù)機器人領(lǐng)域的研究取得了很多顯著成果，制造水平以及技術(shù)水平有相當(dāng)大的影響力。有關(guān)人士預(yù)計，到今年日本全國以服務(wù)型機器人為代表的機器人產(chǎn)業(yè)將會達到2.8萬億日元的產(chǎn)值。由此可知，服務(wù)機器人在日本經(jīng)濟領(lǐng)域起到了一個十分重要的角色。

美國是世界上最早上研究機器人的國家，因此，在很多領(lǐng)域的服務(wù)機器人都非常出色。同時相對來說，對于美國的政策，不管是為了在機器人行業(yè)提高美國的影響力，還是為了提高其自身的軍事實力，服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)在美國將會繼續(xù)得到重視。

歐洲一些主要的發(fā)達國家對服務(wù)機器人的研究可以追溯到20世紀70年代，如德國的家政服務(wù)機器人動作靈活且體型大小適中，智能化程度高使其在家中成為不可或缺的助手;法國將Nao機器人系列投入養(yǎng)老院使用，這是第一次將服務(wù)機器人正式投入到實際生活中，實現(xiàn)了零的突破，給老年人甚至整個社會帶來了福音。鑒于服務(wù)機器人所能應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣，功能越來越強大，歐洲很多發(fā)達國家也將越加重視發(fā)展服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)。

三、首席“小滅”相關(guān)功能特性與設(shè)計方案

1.首席管家“小滅”是真正的綠色環(huán)保、高效滅蟑產(chǎn)品，不含任何化學(xué)藥品，不污染室內(nèi)居住環(huán)境，不危害人體健康。

2.使用特種配制的食品誘劑，在特殊制作的誘劑盒內(nèi)存放，味道持久慢慢揮發(fā)、即使更換誘餌也不繁瑣，蟑螂也接觸不到誘餌，干凈衛(wèi)生且不會傷害飼養(yǎng)的寵物，既安全環(huán)保，又不影響正常營業(yè)、工作和生活。

3.使用方便、干凈、衛(wèi)生、無污染、不怕水、耐高溫。移動或觀察時用戶不接觸蟑螂，既可降低勞動強度，也能提高滅蟑效率。

4.滅蟑效果較為顯著，用高溫處置將蟑螂的卵一并殺死，避免蟑螂服藥后蟑螂死了卵沒死的弊病。所以說可一網(wǎng)打盡，完全達到甚至超出國家規(guī)定的滅蟑標(biāo)準(zhǔn)和要求。

5.產(chǎn)品適應(yīng)范圍非常廣泛，滅蟑無死角，無論是餐廳、飯店、食品廠、賓館、醫(yī)院、商場、動物園、輪船、火車、飛機、車站等營業(yè)場所還是居家、衣柜、抽屜、幼兒園、計算機房、實驗室等一切可能有蟑螂的地方都可以使用。

6.使用壽命長，極大程度上讓我們遠離化學(xué)產(chǎn)品滅蟑帶來的危害，共同擁有綠色環(huán)保的人類居住新環(huán)境。

7.吸收屋內(nèi)毛發(fā)細屑等雜物保持吸口通暢無阻避免發(fā)生纏繞堵塞等問題;大吸收口可以輕松吸走紙屑毛發(fā)瓜子皮等常見垃圾;滅蟑與清潔功能相結(jié)合，掃地再吸塵后拖地功能三合一掃地不用親自動手省時更省力。

8.纖薄機身設(shè)計以解決死角衛(wèi)生煩惱在清潔時候可對床下沙發(fā)下等難清理的區(qū)域進行清潔。采用耗能低壽命長的鋰電池，特制驅(qū)動輪能夠爬傾斜度為15度的斜坡，機器動力強大，可以輕松清理地毯越過凹凸地面。

四、結(jié)束語

我們致力于引領(lǐng)國內(nèi)家政機器人行業(yè)在滅蟑領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展，相信通過不斷地進取，有能力適應(yīng)科技進步及生產(chǎn)發(fā)展的步伐，順應(yīng)時代的需求，堅持以人為本，不斷創(chuàng)新完善首席管家“小滅”的功能及性能，服務(wù)更多的用戶，甚至應(yīng)用于其它場景。

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