智能清洁机器人
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2025-10-25 12:05:40
传统家庭及商业场所地面清洁依赖人工,存在效率低、清洁不彻底、费时费力等问题,尤其对于复杂户型或大面积区域,人工清洁难以兼顾精准与高效。为此,北京石头世纪科技股份有限公司研发了智能清洁机器人,依托新一代信息技术与智能装备技术,实现地面清理的自动化与智能化。该机器人核心技术包括 LDS(激光雷达系统)、SLAM(同步定位与地图构建)算法、激光测距及自主导航算法,可实现对室内环境的精准感知、自主建图与路径规划。其主要功能涵盖:自动识别房间布局,生成精准清洁地图;根据地图规划最优清扫路径,避免重复清扫与漏扫;支持多种清洁模式(如重点清扫、沿边清扫),适配地砖、地板、短毛地毯等多种地面材质;具备自动回充、断点续扫、智能避障(避开家具、线缆等障碍物)等特性,可自主完成全屋清洁任务。作为已实现产业化的成熟产品,该智能清洁机器人通过技术创新解放了人力,提升了清洁效率与质量,广泛应用于家庭、办公场所、商业门店等场景,推动了智能家居领域的技术升级与普及。
传统清洁工具(如吸尘器、扫帚)及早期清洁机器人存在 “路径盲目、覆盖率低、避障能力弱” 等局限,本成果通过技术创新实现突破,核心亮点如下:1. 高精度导航与建图技术:搭载 LDS 激光雷达系统与 SLAM 算法,激光测距精度达毫米级,可快速构建室内三维环境地图,实时更新位置信息,解决传统机器人 “定位不准、地图混乱” 的问题,清洁覆盖率提升至 99% 以上;2. 智能路径规划算法:基于建图结果,自主规划 “弓字形” 或 “沿边 + 重点” 清扫路径,减少重复清扫面积,较随机清扫模式效率提升 40%,降低能耗的同时缩短清洁时间;3. 强环境适应与避障能力:融合多传感器(红外、碰撞传感器等)数据,可精准识别家具腿、电线、门槛等障碍物,提前减速或绕行,避障成功率达 98% 以上,适应复杂家居环境;4. 一体化智能控制:通过手机 APP 实现远程操控、定时清洁、地图管理等功能,支持 OTA 在线升级,持续优化算法与功能,提升用户体验,打破传统清洁工具 “操作繁琐、功能单一” 的局限。
本项目研发的智能清洁机器人主要应用于地面清洁场景,具体包括: 1. 家庭场景:适用于普通住宅、别墅等,可自动清洁客厅、卧室、厨房等区域的地面,针对宠物毛发、灰尘、碎屑等常见污物实现高效清理,尤其适合忙碌的上班族、老年人等群体,解放家庭劳动力; 2. 商业与办公场景:在办公室、会议室、酒店客房、商场休息区等场所,可替代人工完成日常地面维护,降低保洁成本,提升清洁频次与标准化水平; 3. 特定场所延伸:通过功能迭代(如增加消毒模块),可拓展至医院门诊、实验室等对清洁度要求较高的场所,兼顾清洁与消杀需求。 随着智能家居市场的快速发展,消费者对自动化清洁产品的需求持续增长,据行业数据,全球智能清洁机器人市场规模年增长率超 20%。该产品凭借成熟的导航技术、稳定的性能及良好的用户口碑,预计在家庭及商业领域的渗透率将持续提升,应用前景广阔。
(按解决该项成果技术问题所作贡献大小排序)1. 核心研发团队负责人:在智能控制与导航算法领域拥有 10 年以上经验,主导 LDS 系统与 SLAM 算法的研发与优化,攻克机器人精准定位与路径规划难题,推动核心技术的产业化落地,带领团队完成多项关键技术专利布局;2. 硬件工程团队负责人:专注于智能清洁机器人的机械结构与传感器集成设计,负责 LDS 激光雷达、避障传感器等硬件的选型与适配,确保设备在复杂环境下的稳定性与耐用性,主导多代产品的迭代升级;3. 软件与算法团队骨干:负责导航算法、路径规划软件及用户交互系统的开发,优化机器人的清洁效率与操作便捷性,支撑 OTA 在线升级功能,提升产品的持续竞争力。
为了研发该成果,累计投入包括核心算法研发、硬件设备开发、生产线建设等各类经费,目前已实现规模化生产与销售,产品覆盖国内外市场,年销售额达数十亿元,市场占有率位居行业前列。 针对技术迭代与功能拓展(如适配更多地面类型、集成新清洁模式),尚需投入一定经费用于研发与测试,预计在 1-2 年内完成新一代产品的升级。 成果在推动科学技术进步方面,促进了智能控制、导航算法等技术在民用家电领域的应用,提升了我国智能清洁装备的国际竞争力;在改善人民生活水平方面,解放了家庭及商业场所的清洁劳动力,提升了清洁效率与居住、办公环境质量;在绿色节能方面,通过优化路径规划减少能耗,符合节能环保趋势,具有显著的社会与经济效益。
可通过产品销售模式,向国内外市场推广智能清洁机器人整机产品,覆盖家庭、商业客户;采用技术合作方式,与智能家居企业联合开发集成化清洁解决方案,融入全屋智能系统;针对特定场景(如酒店、医院)提供定制化产品与服务,满足个性化清洁需求。 资金需求方面,拟投入部分经费用于技术研发迭代、市场渠道拓展及海外市场布局,目标是进一步提升市场份额,巩固行业领先地位,推动智能清洁技术的持续创新与应用普及。。