现代社会生活节奏加快，从繁杂的家务中解放双手俨然成为刚需，因此扫地机器人逐渐成为很多家庭的标配。
不过，尽管这些年扫地机器人产品在实用性方面有了很大进步，但在日常使用时我们还是会遇到一些痛点，比如在翻越障碍物方面。
传统扫地机器人能够越障的高度通常为 2cm，但根据统计，大约有 40% 的家庭的阳台或卫生间的滑轨及台阶高度都超过 2cm。大部分扫地机器人遇到这类障碍物时无法翻越，导致清扫面积减少，甚至会出现卡在门槛上悬空的窘境，需要我们手动干预才能完成清扫。
这显然不是我们理想的使用体验。
所以，在解决集尘、拖布清洗、防缠绕、边角清扫等一系列细节体验问题后，越障，就将成为扫地机器人行业下一个需要集中攻克的难题。
而就在近日，国内智能清洁品牌追觅科技出手了。他们亮出了行业首创的仿生双机械足高越障技术，并将在接下来的扫地机器人新品中搭载。
仿生双机械足高越障，主要是针对家庭滑轨 / 台阶等影响扫地机器人清扫的高障碍物而研发的技术，高越障成功率可达 100%。
那么这项技术背后有什么玄机呢？今天IT之家就为大家做一番解读。
扫地机器人高越障，要解决这三个问题
首先我们要清楚，扫地机器人想要翻越居家环境中那些较高障碍物、台阶等，应该具备哪些要素。
这里IT之家总结为三条：
首先是轮子的越障半径要大，半径越大，就好像杠杆里的动力臂越长，越障自然更轻松
其次是机身要够高，不能被障碍物卡卡住。
第三点是动力要够，较大的动力输出，显然能帮助扫地机器人更好地翻越障碍物。
需要说明的是，做到这三条要素的其中一部分，或许也能实现一定的高越障效果，但显然不会是最完美的。目前我们在市面上已经能看到的越障解决方案其实就是这样。
比如，有的方案选择在遇到高障碍物时抬高机身底盘，但这样只能防止被卡住，满足了最基本的要求，若不能同时增加越障轮半径和动力，遇到某些更高一些的障碍物，还是过不去。
再比如有的方案采用履带式轮子，但这其实只是增加了轮子的抓地力，更适合翻越有一定坡度的障碍物，在遇到家庭推拉门滑轨、台阶等这类障碍时，效果也有限。
而追觅这次拿出的仿生双机械足高越障技术，则能同时满足上面说的的三个条件。
追觅仿生双机械足高越障技术，重在全面
简单来说，追觅仿生双机械足高越障技术的基本思路，就是为两个越障轮各加入一套仿生双机械足，当机器判断障碍高度可以越过后，机械足先将机器撑起来，足底与越障轮联动的小轮子再驱动机器往前滑动，把机器“送”过障碍物，从而实现越障。
配合这个思路，追觅做了两套系统。
其一是轮子运动系统，追觅使用了轮毂电机，这可以为越障轮带来更大的动力，同时还有更多体积小、降噪等优点。。
其二，是采用双节摆臂方案的仿生双机械足，构成支撑系统，它可以将整个机器撑起来。一方面抬高了机身，另一方面在越障时相当于将轮子半径增加了一倍，大大增加越障性能。
可以看到，追觅的这一方案，既增大了轮子的半径，又抬高了机身，更增强了越障轮的动力，我们前面说的三大要素都满足了，一箭三雕。
硬件挑战：包含减震、降噪、防冲击等系统性工程
当然，任何技术方案都会带来派生的难点和挑战，追觅这次的仿生双机械足高越障技术也不例外。而追觅则通过一系列细节技术的创新和打磨，将他们一一攻克了。
具体来说，这些难点和挑战可以分为硬件和软件两个方面。
硬件上的难点主要集中在机身空间、减震、越障流畅性、降噪等方面。
空间问题是首先需要解决的，目前扫地机器人功能越来越复杂，机身内部空间早已十分紧凑，再塞入小轮结构，需要重新设计整个驱动系统。为此，追觅业内首次采用轮毂电机技术，轮毂电机非常节省空间，且静音效果很好。
但是，使用轮毂电机本身就是一个巨大的挑战，因为轮毂电机运行时存在抖动问题，越低速，抖动越明显，这是整个行业都无法解决的难点。因此轮毂电机虽好，但之前却没有扫地机器人产品使用。而追觅这次首创开发了整套控制系统，通过软件、弹簧和整体架构的调试来克服难点，最终解决了轮毂电机的低速抖动问题。
自此，追觅成为了行业首家在扫地机上使用轮毂电机的公司。
所谓越障的流畅性，是来自越障支撑系统的难题，在越障过程中，如果摆臂支撑-回收方案不完善，就会有顿挫感，还可能导致机器受损、地面被机器冲击受损。
为了解决这个问题，追觅从仿生学中受到启发，将机械足做成了双节摆臂系统，就像人类大腿和小腿组成的双关节，在使用时可以组成一条直线，回收时又能弯曲回去。而双节系统本身的难点在于两个关节之间的配合角度、可靠性和使用寿命，追觅做了很多版本方案来保证成功。
双节摆臂系统不仅让扫地机器人越障过程更流畅，无顿挫，而且噪音更小，能更好地延长机器寿命，减少越障后砸地对机器的冲击力。另外万向轮弹性结构在砸地时也不会对地面造成损伤。
还有一个难点，就是扫地机器人在高越障时，不可避免会产生震动，因此良好的减震措施以保护机身，也是必须的。在这方面，追觅加强了整机塑料件和所有壳体的强度来保障整机减震。
此外，电路板最容易受到震动的影响，导致接插件松动、芯片虚焊等问题，追觅也调整了这部分的结构。
更需要减震的是传感器，在高强度震动下，传感器的位置、内置精度以及内部的小电机等部件是否会出现问题。追觅对所有接插件和结构强度都进行了仿真校核，整机强度也得到了提升。
除此之外，追觅还进一步通过前万向轮和整机其他部分的橡胶柔性降噪，实现抗冲击和降噪效果。
这一系列减震措施下，追觅让扫地机的抗冲击能力比上一代提高了 100%，还减少了对地面 50% 的冲击力；噪音也减少了约 10%。
此外还有一些小问题，比如仿生双机械足的耐用性、寿命，这一点追觅在研发时对各种极端情况都做了寿命检测，比如将扫地机器人放在模拟 45 度非洲的天气下，把机器的温度跑到接近上百度，按照远超日常清洁的频率进行测试：如果一天越障 60 次，每周清洁 4 次以上，这种极端条件下，仿生双机械足也能保持优越表现。
软件挑战：这些使用场景中的细节优化，让体验更完善
说完了硬件，我们再来看看软件算法方面的挑战，这部分的主要难点在于扫地机器人的感知能力、越障策略。
过去，扫地机器人面对高障碍物，只能给出能越过和不能越过两种判断，而现在在扫地机器人具备足够强的高越障能力后，就需要具备更准确的感知能力，确定障碍物高度的具体数据，判断是否在越障能力范围内。
为此，追觅重构了传感器的感知系统并优化了算法，新增业内最先进的点 tof 下视传感器，使其既易于使用又高效。
在机器抬起来之前，扫地机器人会用线激光判断障碍物自己是否能越过。而当机器抬升后，还会用下视点 tof 判断，精准计算出高度落差、距离的数值，从而确保机器人“过得去”也“回得来”。
举个例子，如果台阶后面是很高的悬崖，那么当扫地机器人抬升翻上台阶后，就会通过下视点 tof 判断出前面有悬崖，那么它就不会再往前“莽撞”，而是会选择返回。
另外，追觅采用的传感器精度为 3mm 左右，当扫地机检测到台阶超过 2cm，仿生双机械足的越障就会启动。而如果检测低于 2cm，但仅靠驱动轮越障没越过去，扫地机又会重新检测高度，再触发仿生双机械足。
有人可能会担心耗电的问题，其实摆臂撑起来大概就 2 秒，整体越障系统工作大概在 1 分钟左右，加上仿生双机械足的摆臂其实很轻松，因此也不会能耗过高。
可能大家针对仿生双机械足还会有一些清洁算法上的担心，比如过去没有机械足的扫地机器人，遇到高障碍物时不能翻越，就会进行沿边清扫，那么现在有仿生双机械足越障了，是否会直接越过去而不清扫障碍物边缘呢？
这一点追觅也在算法上做了考虑，当遇到高障碍物时，扫地机器人还是会先进行沿边清扫，然后再越障，不会改变原来的清扫逻辑。比如有两个区域 A 和 B，中间有较高的滑轨划分，扫地机器人还是会先精细地清扫完 A 区域再越过滑轨清扫 B 区域，包括滑轨和两个区域连接的角落。
而过去没有高越障能力的扫地机器人，就会判断中间的滑轨是一道墙，扫完 A 区域就不会清扫 B 区域了。
此外，针对用户家庭的复杂场景，实际产品使用时，会在软件层面单独开一个图层，记录每个位置的台阶高度，下视高度，确保机器能够翻越。同时追觅还设计了一套完备的台阶推荐逻辑，针对复杂的台阶，弹窗推荐用户设置合适的通过（或者不通过）行为。
未来上市后，追觅还会在越障期间，结合小轮轮速、机器姿态、越障机构状态，对定位系统会进行精准的维护，防止机器由于翻越的时候动作过大导致定位异常、叠图、丢图的问题。
结语
通过上面的介绍，相信大家能够感受到，这次追觅仿生双机械足高越障技术的核心优势，就在于“全面”。它不仅同时满足了扫地机器人翻越高障碍物的三大要素，还解决了由此带来的震动、空间、噪音、机身寿命等一系列派生问题，更在软件算法层面充分考虑了用户实际使用中翻越高障碍物时的各种可能的场景。全面的能力，完善的细节打磨，追觅科技让这项技术达到了很高的实用性和可靠性，为用户智能清洁体验带来进一步升级。
仿生双机械足高越障技术的加入让追觅可以实现极致的清洁覆盖，全屋清洁不漏扫，为他们打造全球首款“全屋清洁”扫地机器人奠定了基础，让扫地机器人从此可以适应全地形、全场景。
自 2017 年创立之初，追觅便通过其在智能清洁电器的底层核心技术 —— 高速数字马达和智能算法方面的强大研发实力和创新能力持续引领扫地机器人行业的发展。而这次仿生双机械足高越障技术则是他们死磕技术的决心，追求极致的精神的再一次呈现，同时也将推动扫地机器人行业迈向更全能、更实用的发展阶段。
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