随着科技的发展和人们生活水平的提高，智能家居已经逐步被消费者所接受，其中，家庭清洁方式也在不断革新。清洁机器人作为一种自动化清洁设备，已逐渐成为家庭和商业场所的首选清洁工具。它能够自动执行清洁任务，减轻人们的生活负担，提高清洁效率。目前，人们生活节奏加快，对家居清洁的高效性与便捷性需求日益增长。传统清洁工具难以兼顾全屋清洁，尤其是墙角、家具底部等角落清洁不便，小型机器人无法处理较为复杂的垃圾。同时，市面上部分清洁机器人存在清洁死角问题。为解决这些痛点，我们基于对家庭清洁场景的深入研究，结合先进的机械臂伸缩技术与智能控制算法，研发出这款家用可伸缩式机械臂机器人，旨在为用户提供全方位、无死角的家居体验。
产品效果图
这是一款集扫地、吸尘，抓取功能于一体的智能家居设备。它搭载可灵活伸缩的机械臂，能在清洁过程中自动调整长度，精准贴合墙角、家具边缘等位置，实现无死角清洁。它搭载着三爪智能抓取机构(如图1)，机械爪采用不易磨损的软材料，能有效防止机械爪伤害物品表面，还配有辅助夹取装置，利用负压装置造成气压差配合辅助接头(辅助接头配有专用的储存仓，可实现自动取放接头)，能有效抓取平面，轻量的物品，帮助机械爪抓取不易抓取的物品。机械臂末端后期可根据清洁需求更换不同配件，如墙角清洁刷、缝隙吸头、家具表面擦拭布等，还有能进行旋转和伸缩的智能扫地平台，在遇到狭小的夹缝时能够帮助机器清理，更加深入的打扫家庭卫生。机器人配备智能传感器系统，可识别家居环境、障碍物，规划最优清洁路径。采用高效吸尘与旋转组件，吸力强劲、干净，能有效清除灰尘、毛发、污渍等各类垃圾。具备智能路径规划、电量自识别、自动回充、自清洁等功能，用户可语音指令远程操控，让家居清洁更轻松智能。
图1.机械爪机构
图2.伸缩臂效果图
外观与结构：采用圆方形扁平设计，外壳选用高强度、耐磨的工程塑料材质，既保证机身强度，又减少清洁过程中的碰撞损伤。可伸缩式机械臂安装于机身侧边，由高强度合金材料制成，具备多关节灵活转动与伸缩功能，伸展长度150厘米，收缩后长度50厘米，能适应不同清洁场景。
安装多种传感器，如激光雷达传感器用于构建家居地图与精准定位；红外传感器用于检测障碍物距离，实现避障功能；碰撞传感器能感知轻微碰撞，避免机器人与家具碰撞损坏；悬崖传感器可防止机器人跌落楼梯等高处。改进型SLAM技术使得地图构建的准 确率显著提升，基于环境特征的路径规划算法能够有效提高了清洁覆盖率。能给用户带来更好的体验。
辅助夹吸组件（如图3）真空吸附装夹系统采用小型真空发生器替代了传统庞大的真空泵,实现了真空系统的小型化和经济化。通过真空吸附平台的改进适应了物品的多样化, 突破了原来装夹系统的配备不足，效事低下等瓶颈。
图3.辅助夹吸组件
俯视图及夹吸组件储存仓位置示意图
机器人移动基于轮式驱动原理，左右两侧电机分别控制对应轮子转速，通过调整两侧电机转速差实现前进、后退、转向等动作（如图）。可伸缩式机械臂利用电机驱动丝杆或齿轮齿条机构实现伸缩，关节转动则通过伺服电机带动。储藏仓盖均通过电机驱动实现自动翻盖。在清洁过程中，激光雷达传感器实时扫描周围环境，构建地图并确定机器人位置，利用智能算法根据地图信息自动规划清洁路径。当遇到墙角、家具边缘等需要深度清洁区域时，传感器反馈信息给控制单元，控制单元指令机械臂伸展并调整角度，使清洁组件精准贴合目标区域进行清洁。
传动系统
此外，产品还具备自清洁和自动回充功能，进一步提升用户使用便利性。自清洁功能通过内置的清洁组件和特殊设计的集尘系统实现。在每次清洁任务完成后，机器人会自动对吸尘口、滚刷等易沾染污垢的部件进行清理，防止灰尘堆积影响后续清洁效果。自动回充功能则借助高精度的定位技术和无线充电技术，当电量低于设定阈值时，机器人能够精准识别充电座位置，自动返回并对接充电，无需用户手动干预，保证设备随时处于充足电量状态，随时待命执行下一次清洁任务。
本产品以吸抓一体式可伸缩机械臂作为核心亮点，具备卓越的清洁拓展能力。传统清洁机器人受限于机身结构，在清洁家居环境时，诸如墙角、家具底部缝隙以及狭窄夹角等区域往往难以触及，从而形成清洁死角。而我们的可伸缩式机械臂，凭借其灵活的伸展与收缩功能，能够轻松深入这些隐蔽角落。普通家用机器人无法清洁较大的物品，通过吸抓一体式可伸缩机械臂就可以解决这个问题，吸抓一体式可伸缩机械臂和市面上的机械臂式机器人有所不同，市面上的机器人受尺寸以及结构的限制无法抓取某些较平偏大的物品，而吸抓一体式可伸缩机械臂利用负压组件通过自动对接辅助接头，可以吸取较轻的平面物品，辅助机械臂，补足了这一方面。伸缩式机械臂解决了机械臂占用体积过大的缺点，以较小的体积，增加了机械臂的长度，同时也提高了机械臂的灵活性。机械臂的关节处采用了高精度的微型驱动装置，配合先进的柔性材料，既保证了运动的精准度，又能在复杂环境中灵活弯折，避免碰撞损坏的同时，确保对灰尘、毛发等污垢的彻底清除。
