该机器人以 “高效清洁、节能环保、智能集成” 为核心设计目标,历经多阶段设计历程。先是深入调研确定仿生原型应用场景及核心功能,接着规划分布结构,运用 3DMAX、CREO、PRO/E 等软件构建精确三维模型,再通过有限元分析优化结构,借助 3DMAX 动画插件模拟仿真修正问题,最后综合性能、成本等因素整体优化。在数字技术应用上,实现了数字化设计与建模以保证部件精度与协同性,配备电容式压强传感器实现数字化感知与交互,还通过程序化机械手和半封闭结构打造安全运行环境。
从技术方案来看,机器人结构丰富且协同高效,由电机、底座、支撑架、机械手等多个部件构成。底座下方的扫地拖地模块与移动模块,能在移动时带动地刷运转清洁地面;上方的清洗桶与机械手配合,可完成餐具回收、清洗与消毒流程。具体而言,液压系统推动机械手抓取餐具并放回清洗桶升降台,刷洗模块清洗后,压强传感器触发皂水回收,随后紫外线杀菌装置启动,消毒后用户可从侧边开口取餐。
这款机器人的技术创新点十分突出。其一,“三位一体,空间革命”,将拖地机器人、洗碗柜和机械手功能集成,把占地空间压缩至传统分散布局的 60% 以上,节省空间且方便管理操作。其二,“一水多用,节能环保”,创新构建 “洗碗废水循环利用系统”,净化洗碗废水用于拖地,减少水资源消耗与废水排放,开创节水型智能家居先河。其三,“智能化集成设计”,凭借数字化设计与智能感知交互系统,实现全流程自动化控制,提升清洁效率与效果。
在效益方面,该机器人经济效益显著,凭借独特功能与节水优势,能在智能家居市场占据差异化竞争地位;社会效益上,可推动智能家居行业向多功能集成、绿色环保方向发展,助力国家 “双碳” 目标;环境效益方面,减少水资源使用与碳排放,改善生态环境。未来,团队还计划提升机器人智能化水平,增加传感器种类、优化算法;拓展医疗、食品加工等应用场景;进一步降低能耗、减少噪音并优化外观与操作,致力于为更多用户带来更优质的清洁服务,在智能家居及相关行业发挥更大作用。