功能升级 | MZ100“智能爬墙算法”助力泳池机器人
在智能清洁设备领域，泳池机器人其“多维度运动干扰、坐标系失效、误差累积效应”技术复杂度一直被行业公认。与扫地机、割草机等二维平面作业设备不同，泳池机器人需频繁完成越障、垂直爬墙、水下作业等三维空间运动，当机器人处于垂直爬墙工作状态时，IMU相对于原水平地理坐标系的航向角还可能出现失效现象，严重影响机器人作业性能。
针对上述问题，眸星科技MZ100六轴姿态模块专门设计具备针对泳池机器人的“智能爬墙模式”，可自主检测机器人上墙状态，并通过动力学约束等优化算法，有效解决机器人重复上下墙以及长时间墙上作业时的航向角漂移痛点问题。
“智能爬墙模式”下，MZ100会对机器人姿态进行实时检测，并将机器人运动平面区分为“非垂直平面”和“垂直平面”。
图1 泳池地理坐标系
当机器人在池底、水面等“非垂直平面”进行作业时，地理坐标系使用“东-北-天（ENU）”坐标系。当MZ100检测到机器人在池壁“垂直平面”进行爬墙作业时，地理坐标系将自动切换使用墙面坐标系“右-天-直（RUV）”。“非垂直平面”与“垂直平面”由MZ100自适应判断和无缝切换。双坐标系的定义和使用，可方便用户采用与池底、水面等“非垂直平面”上相同的方式，在墙面对机器人进行运动规划与控制。
在此基础上，MZ100专门开发适配了智能爬墙姿态估计算法。通过动力学约束、机器学习状态机等处理，显著抑制了误差增长。
实测结果表明，MZ100短时重复上下墙的航向角误差，以及长时爬墙（墙上保持运动1h）的航向角误均在3°以内，可有效解决机器人重复上下墙以及长时间墙上作业时的航向角漂移痛点问题。
图2 基于转台的长时爬墙测试
表1： 1h长时爬墙测试姿态误差
| 航向角累积误差（deg） | 俯仰角误差（deg） | 横滚角误差（deg） | |
| 初始角度 | 0.0001 | 0.8473 | 0.3654 |
| 结束角度 | -2.0538 | 0.8569 | 0.3634 |
| 姿态误差 | 2.0539 | 0.0096 | 0.0020 |
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红外传感器和超声波传感器哪个好 在选择红外传感器和超声波传感器时，有几件事需要考虑。这两种传感器都有其优点和缺点，因此，正确的选择取决于它们的使用环境。 红外传感器通过发射红外辐射并测量波的反射来检测物体的存在。这些传感器在检测近距离内的不透明物体方面工作良好。它们通常用于自动门、电梯和照明系统等。此外，它们相对便宜，易于使用。 另一方面，超声波传感器使用声波来测量物体或表面的距离。这些传感器在检测透明或反射表面以及有灰尘和烟雾的环境中的物体方面非常有效。它们对小物体也有很高的灵敏度，可以从远处探测到它们。它们通常用于机器人、停车传感器和避障系统等应用。 在性能方面，很难确定哪种传感器更好，因为两者各有优缺点。然而，当涉及到更复杂和变化的环境时，超声波传感器往往比红外传感器表现更好。这是因为超声波传感器依赖声波而不是反射光，使其受不断变化的照明条件和表面特性的影响较小。 在成本方面，红外传感器通常比超声波传感器便宜。然而，情况并非总是如此，因为成本因传感器的品牌和具体应用而异。在比较定价差异时，考虑其他因素，如准确性、范围和耐用性，这一点很重要。 红外和超声波传感器都有其优点和局限性，它们之间的选择在很大程度上取决于具体的应用。红外传感器可靠且价格低廉，但最适合近距离检测不透明物体。另一方面，超声波传感器可以检测透明和反射表面，以及来自更远距离的小物体，使其非常适合更复杂和不断变化的环境。www.eptsz.com ——深圳市能点科技有限公司
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