基于压力传感器的扫地机器人解决方案

自1997年第一代扫地机器人诞生于瑞典三叶虫(Trilobite)以来，随着技术的发展和变革，扫地机器人经历了从傻瓜式的单滚刷设计，到随机式清扫，再逐渐演变到规划式扫描定位清扫等多个阶段，目前，扫地机器人已成为智能家用电器一个非常普遍的成员之一。

伴随着科技发展和相应技术突破，扫地机器人仍然具有非常大的提升空间

我国的扫地机器人市场是从2009年开始兴起，并随着国内外布局品牌的增加而逐步进入快速发展通道。根据相关数据显示，2014年我国扫地机器人零售量和零售额分别为141万台和22亿元，2019年扫地机器人零售量和零售额分别达到544万台和80亿元。由于技术水平、市场培育、生活习惯等方面的问题，造成家用扫地机器人并非刚需产品，目前的市场渗透率仅为5%。不过，据前瞻产业研究院发布的《中国智能家居设备行业市场前瞻与投资策略规划报告》指出，中国扫地机器人渗透率有望在2024年提升至12%，市场尚处在成长期的早期，伴随着科技层面的发展和相应技术的突破，扫地机器人仍然具有非常大的提升空间。

相比初代的产品，如今的扫地机器人功能更加全面、更加智能，具备了智能家用电器的多项功能。搭载AI技术的激光+视觉导航扫地机器人，在硬件提升的同时通过结合AI视觉技术更好实现自主避障，可以识别避让电线、鞋类等常见障碍物;在传感器和算法不断更新升级后，更贴合用户使用场景的扫拖一体扫地机器人满足了家庭切实的需求。

针对复杂应用场景，北京智芯传感提供完善的扫地机器人解决方案

就扫地机器人的应用场景的来看，通常大平层的房屋结构比较符合扫地机器人的工作要求，但实际上不管是国内还是国外，房屋结构层出不穷，除了复式楼房以外，还有错层、别墅等，扫地机器人单纯的平层清扫已经难以适应实际的生活场景。北京智芯传感科技有限公司(简称：智芯传感)提出的解决方案是：将一个气压传感器安装在扫地机器人充电座上，另一个传感器安装在扫地机器人上，将两个设备的气压数据进行差值计算，就可以判断扫地机器人在哪个楼层。此外，当扫地机器人具备了楼层识别，就可以调取正确的房间地图进行高效的清扫。

另外，用户对扫地机器人吐槽和闲置其他几个重要的原因是：滤网阻塞、尘盒清理麻烦等。滤网的堵塞会降低吸尘效率，而频繁更换滤网又会增加成本和劳动力;尘盒的过满也会影响吸力降低清洁效率，所以如何精准判断滤网阻塞程度和尘盒充满程度就显得尤为必要。目前大多数的扫地机器人仅能通过光电检测等方式粗略的判断尘盒充满程度，往往并不能反映滤网阻塞情况。智芯传感利用压力传感器来检测负压真空度以及压力差，这样就可以更加精准高效地监测滤网阻塞程度以及尘盒状态，以便于适时地更换滤网或清扫尘盒并调整吸力，有助于保持较好的吸尘效率、提高保洁效率。

相关数据显示，中国家庭的地面材质中，43%为木地板材质、56%为瓷砖材质、1%为地毯材质，因此对于扫地机器人能够在不同材质的地面上提高扫地效果有强烈的需求。智芯传感的压力传感器可以用来感知地面材质(如地板、地毯等)，并以此来动态调整电机吸力以实现智能吸尘，节能环保的效果。

智芯传感的最新一代气压力传感器ZXP0(120KPa)系列产品，其相对精度约为±3Pa，对于扫地机器人和吸尘器，保证了准确的测量结果。采用低噪声、低漂移的气压传感器精准的测量垂直高度和阻塞程度，气压精确度为±0.5Pa(±5cm)，对温度补偿范围可达-40°C~125°C，温度精度在±0.4°C范围内，能够支持模拟或数字输出，其封装尺寸为8-Pin LGA，2.0x2.5x0.9mm。其典型应用场景包括：室内导航(楼层检测)、运动监控(抬升高度及速度)、无人机高度测量，气象站和气压波动测量等。此外，企业用户还可以选择ZXP2 (200KPa)绝压传感器作为备用方案。

智芯传感的压力传感器之所以能够提高扫地机器人的工作效率和智能感应，核心的原因在于其自主设计的MEMS压力芯片。该芯片对标进口高端产品，精度高~5‰，通过筛选高质量晶圆厂，定制开发外壳及封装工艺，保证传感器芯片整体性能，微差压传感器(量程500Pa、1KPa)精度达到±3Pa，压力芯体性能在国内处于绝对领先的水平。智芯传感在国内首屈一指的自主研发全自动标定产线，具备5000万只高端压力传感器标定能力。另外，其专有的应力隔离技术，保证封装不影响传感器精度，可支持pin-to-pin替换，目前与国际级封装大厂合作，在保证质量的前提下达到10亿只传感器生产产能。

可以说，智芯传感压力传感器的出现，突破了我国扫地机器人应用场景的“瓶颈”，成为今后扫地机器人进入千家万户名副其实的“芯”技术。

审核编辑：汤梓红