一、开发背景
在国家 “智能家居产业创新发展”政策推动下，家庭及小型办公场景对 “高效、便捷、低门槛”清洁设备的需求持续增长。团队走访调研发现，传统清洁方式存在三大核心痛点：一是人工清扫耗时费力，100㎡家庭清洁平均需1.5小时，且床底、沙发底等低矮区域难以覆盖；二是传统清洁设备操作门槛高，老人、儿童难上手，且需手动调节吸力、更换配件；三是清洁效果不稳定，人工清扫易遗漏死角，普通扫地机器人常因避障差、路径乱导致碰撞家具。为解决这些痛点，团队研发 “多功能移动式地面清扫机器人”，旨在通过智能化、自动化技术，降低清洁门槛，覆盖全场景清洁需求，推动家庭清洁从 “人工主导”向 “智能自主”升级。
二、结构组成
（一）核心机构
- 清扫执行机构：由 “主刷+边刷+吸尘风扇”组成，主刷采用倒钩式防缠绕设计，配合五级齿轮减速器实现100r/min稳定转速，可剥离毛发、聚拢杂物；双侧边刷贴墙旋转，清理墙角缝隙；吸尘风扇搭载20kPa风压电机，确保杂物高效吸入尘盒。
- 移动驱动机构：采用 “双直流驱动轮+万向轮”组合，驱动轮通过STM32主控芯片控制转速，实现X轴、Y轴直线移动；万向轮支持360°自由转向，配合差速算法完成旋转调头，适配桌椅间隙等狭窄区域。
（二）关键系统
- 多传感器感知系统：集成E18-D80NK红外避障传感器、HC-SR04超声波传感器、温度传感器及电量传感器，实时采集障碍、温度、电量数据，为避障、故障保护提供依据。
- 智能控制系统：以STM32F103C8T6单片机为核心，搭配APP交互模块，支持 “本地按键+远程APP”双端控制，可实现路径规划、吸力/水量调节、定时清扫等功能。
- 自动充电系统：含红外定位模块与超薄贴墙充电座，当电量低于20%时，机器人自动识别充电座位置，完成对接充电，充满后可断点续扫。
（三）基础框架
机身采用 “ABS工程塑料+铝合金”复合结构：外壳为ABS塑料，表面磨砂处理防刮花；底座框架为铝合金型材，承重达5kg，兼顾轻量化与结构稳定性。
三、功能特点
- 精准清洁无死角：依托多传感器融合与路径规划算法，清洁覆盖率达95%以上，对直径≥0.5mm的颗粒杂物清理率98%；主刷防缠绕设计使毛发缠绕故障率≤2%，解决宠物家庭清洁痛点。
- 场景自适应调节：自动识别地面材质，木地板区域自动减少拖布水量、调至中吸力；地毯区域提升吸力至5000Pa、暂停拖地；沿边区域切换 “边刷贴墙模式”，清除墙角积尘，无需手动干预。
- 低门槛易操作：机身仅3个核心按键，APP界面可视化地图操作，点击房间即可分区清扫，首次使用1分钟内可上手；支持童锁功能，长按3秒激活，防止儿童误触。
- 低噪节能长续航：运行噪音≤60dB，卧室、书房使用不扰民；搭载5200mAh锂电池，单次充电续航120分钟，可覆盖150㎡区域，10㎡房间清洁仅需8分钟，效率是人工清扫的3倍。
- 多场景适配：目前已适用于家庭、学生宿舍、小型办公室等场景，未来可拓展至宠物店、奶茶店等商业场景，兼顾家用与轻商用需求。
四、使用说明
- 场地准备：清理地面大型杂物，确保充电座靠墙放置，两侧0.5m、前方1.5m无遮挡，连接充电座电源（指示灯常亮）。
- 开机启动：将机器人放于充电座，长按电源键3秒开机（绿色指示灯常亮），首次使用需在APP中完成配网。
- 模式选择：通过机身 “模式键”或APP选择清扫模式——“全屋清扫”、“分区清扫”、“定点清扫”。
- 清洁监控：APP实时显示清洁进度，若遇故障，机器人会报警并推送故障提示，用户可暂停清理后重启。
- 结束维护：清洁完成后，机器人自动回充；用户需取出尘盒倾倒杂物，冲洗滤网，清洁主刷与边刷毛发；长期不使用时，充满电后关机，每3个月补充充电1次。
五、核心技术
- 多传感器融合避障技术：结合红外传感器与超声波传感器，搭配PID算法，实现 “10cm提前减速、5cm紧急停机”，透明玻璃、数据线等低矮障碍识别准确率达95%，碰撞率较传统机型降低70%。
- 智能清洁控制系统：以STM32单片机为核心，集成路径规划算法，可自动规避已清洁区域，避免重复清扫；支持吸力/水量自适应调节，通过地面压力传感器实时反馈材质数据，动态调整参数，确保清洁效果与设备保护平衡。
- 自动回充与断点续扫技术：采用红外定位+地图坐标记忆，机器人通过充电座红外信号精准对接；电量低于20%时自动回充，充满后根据地图记忆返回断点继续清扫，无需重新开始。
六、产品优势
相比传统清洁设备，该机器人优势显著：
对比手动拖把/扫帚：自动化程度高，无需弯腰费力，清洁效率提升3倍，且无清洁死角；
对比卧式吸尘器：无需手动推拽，可自主避障，续航更长，且支持拖地功能，一机两用；
对比高端扫地机器人：价格更亲民，操作更简单，无复杂参数设置，适配老人、儿童等全人群；
对比商用清洁设备：体积小，可进入低矮区域，噪音低，适合家庭等安静场景，且维护成本低。
此外，产品还具备科普价值，用户可通过APP查看清洁路径、传感器工作原理，潜移默化了解智能控制技术，实现 “清洁+科普”双重价值。
