扫地机器人主控,扫地机器人主控制器多少钱一个

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zblog 2023-03-11 01:12 阅读数 5 #换电站
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一个扫地机器人的成本是多少?详细解读扫地机器人原理和硬件构成

伴随时代的发展,扫地机器人已经成为不少家庭的必需品。

扫地机器人可以清洁床底,清理各种卫生死角,可以与主人互动,甚至可以作为宠物的玩具,总之扫地机器人已经成为了大家都喜欢使用“ 智慧家电”。

扫地机机器人兴起的时间并不长,从2015年开始爆发,到2019年,中国市场扫地机器人销量接近 450万台/年。

扫地机器人属于城市年轻家庭非常欢迎的产品,更主要要的是,这玩意真的可以做好家务。美国扫地机机器人的家庭渗透率最高, 2018年达到16% 。中国扫地机器人的渗透率略低。

中国扫地机器人的普及率仍然 低于5%。 从美国的扫地机器人普及率来说,中国仍然有极大的增长空间。

那么售价动辄高达几千元的扫地机器人,成本到底是多少?

要了解扫地机器人的成本构成,咱们就需要先了解清楚:扫地机器人的工作原理,扫地机器人的硬件构成。

既然是扫地机器人, 我们将这个机器人同人类做对比。

1、扫地机器人眼睛,耳朵,如何知道房间是什么样子?房间里柜子,鞋子,床,座椅,人都在什么地方?他能不能知道这些东西都是什么?

扫地机器人的眼睛:就是激光雷达,激光雷达主要用来测量距离和识别物体。

我们经常能够看到,扫地机器人上面有摄像头。目前 SLAM+视觉的导航方式 ,主要应用在无人驾驶技术上面,例如特斯拉,百度appollo,这些无人驾驶系统上面。这主要原因在于对于CPU的算法和功耗更大。

目前扫地机器人的摄像头的主要作用,并不是用来识别物体,而是用来同“主人”沟通中,可以获取到包括面部识别等信息。识别物体主要还是激光导航传感器。

激光导航传感器,主要是构建反射物的轮廓,通过轮廓来对比这个物体大致的现实产品。

扫地机器人的耳朵 ,其实就是麦克风。这个跟我们常用的SIRI,还有小度,天猫精灵都是一个原理。一个麦克风+CPU芯片中的语音智能算法,扫地机器人就可以跟你对答如流了。

有一些扫地机器人,在距离上面的测距使用的是超声波测距传感器。这个也属于扫地人的耳朵,这个主要用在 避障方面。

跟人的眼睛一样,扫地机器人的激光传感器也是在最高的位置。这个真的是整个扫地机器人最贵的地方。可别不小心损坏了,这玩意换一个也有不少钱。(咱们后面有详细说具体价格)

2、大脑+小脑,也就是扫地机器人的核心处理器:3大核心处理器

市面上面常见的扫地机器人都是使用的ARM架构的处理器芯片。这玩意跟电脑CPU(X86架构)是一个作用。内置的算法以及人机交互的架构都在这里运行。

1、主控制芯片主要用来做上层应用。 包括操作系统及语音,视觉,UI界面交互都是由主控芯片管理,例如小米扫地机器人使用的Allwinner ARM Cortel-A7架构的四核处理器。

2、微控制器主要用来进行路径规划。 运行SLAM导航算法,建立房间虚拟三维空间地图。

3、数字信号处理器。 这主要是为控制芯片进行路径规划后,下发指令给执行的电机,包括舵轮(扫地机人前进,转向的轮子),扫地刷的电机,吸尘器的电机,让这些电机工作。

扫地机器人的大脑主要用来规划路径,避障,以及人机交互,例如:人类设定打扫范围,以及语音指导扫地机器人进行打扫,都需要处理器进行处理后,将指令下发到执行机构。

小脑属于跟执行层最近的控制区域,例如我们上面说的,后面两个处理器:数字信号处理器和微控制器都是对执行层(电机),进行控制和回馈外部信息的处理器。

小米及TCL等扫地机器人都适用意法半导体的M3微控制芯片作为路径规划的控制芯片。

3、执行机构:电机(无刷电机或者是无刷电机)

扫地机器人执行机构为三种:行走的舵机,扫地的电机,吸尘器电机。扫起来的灰尘被吸入存储区就是扫地机器人的工作过程。

这三个部位的执行机构,行走电机和扫地的电机一般采用有刷电机,速度慢,出力大。吸尘器电机一般都采用无刷直流电机,转速高,体积小,无刷电机在高速转动中可以产生1500pa以上的吸力。

有不少朋友疑惑,扫地机器人的有刷电机和无刷电机的区别?

所以说,买扫地机器人的时候,不用过于纠结有刷电机和无刷电机。

从原理上面来说,扫地机器人的核心在于: 激光导航+路径规划+扫地和吸尘的能力。

所以行业内的扫地机器人厂商,核心技术基本上都聚焦在激光导航和路径规划上面,还有会添加一些人性化的设计,例如语音互动等等。

整个扫地机器人的硬件构成就可以用一张图浓缩一下。

聊完所有的构成后,不少人心中都有各个部件的重要性的排列顺序了吧!

我们先来看看市场上面扫地机器人的售价:

我们来看看帕米尔数据(2019年),给出的一些匿名的各产品的大致的成本。(涉及到行业各品牌,隐藏名称比较合适)

扫地机器人最贵的硬件主要是: 控制板(PCB主板)(70-240元人民币),激光导航传感器(130元-200元)。

一个高端的扫地机器人核算一下大致的成本在600-900元人民币。

当然你也别较真,毕竟整个数据的零部件报价,是按照单独产品的市场价来计算,实际生产有可能会高一些。

对于一个消费品, 硬件成本可能只有30%-50%,软件成本+营销成本,占据另外50%的比重。这也就是为什么一台好一些的扫地机器人,售价可能高达3000元的原因。

扫地机器人目前已经成为家庭广受欢迎的产品。在未来大量的城市家庭智能化程度更高,扫地机器人势必会成为必备品。

扫地机芯片是多少纳米的

抛开扫地机器人外观,创新设计这些加分项,如仅仅从其应用的核心半导体元器件来做对比,这些扫地机器人又有什么样的差别呢?本文将选取科沃斯(DG710)、石头科技(T6)、云米(扫拖机器人3C)部分扫地机器人机型采用的芯片产品来做对比。同一品牌下,不同机型选用的芯片型号也不尽相同,本文仅限于对比某几个扫地机器人系列所用的芯片。

扫地机器人MCU选型对比

云米的扫拖机器人3C系列在主控上选择的是兆易创新GD32F103VCT6,ARM Cortex-M3内核,主频108MHz,比市场同类产品提高了50%,处理性能上是极其出色的。这个系列片内闪存Flash最大为3072KB,RAM最大为96KB,外设的集成度也足够丰富,拥有USB OTG、CAN、LIN、EXMC接口支持8/16位外部总线扩展,还配备了多达3个采样率为1MSPS的12bit高速ADC,这种灵活性可以满足扫地机器人的多种功能应用需求。这一款使用的是兆易创新GD32,云米也有用航顺32位主控MCU HK32F103VET6来做的扫地机器人系列。

科沃斯DG710与云米扫拖机器人3C一样选用的是兆易创新GD32F103VxT6系列,出于低功耗的考量,该系列的确很受国内扫地机器人厂商的青睐。GD32F103VxT6系列能提供三种省电模式,以充分的灵活性实现唤醒延迟和功耗之间的最大限度优化。与市场上的同类产品相比,该系列相同频率下的功耗减少了20%至30%。

石头科技的T6在当时发布时可以说是将堆料堆到了极致。ST的MCU、TI的DSP、全志的4核处理器、万宝至LDS马达、博世六轴运动传感器等等,元器件用料无一不是来自全球知名厂商。MCU选型上选用了ST的STM32F1系列。同样是ARM Cortex-M3内核,STM32F1系列MCU在集成一流的外设和低功耗、低电压运行等基础上实现了高性能,其高集成度的实现也是在可以接受的成本范围内的。

扫地机器人选取M3内核的MCU无疑是看重其出色的32位性能和低动态功耗,对于智能家居终端来说,低功耗还是相当重要的。

无线WIFI模块选型

科沃斯GD710 使用的WIFI模组是基于乐鑫ESP8266EX设计开发的物联网无线模组,既可以通过指令固件为外部主机MCU提供Wi-Fi连接功能,也可以作为独立Wi-Fi MCU运行。该模组尺寸小巧(18 mm x 20 mm),其小巧的尺寸在扫地机器人紧凑的设计中易于集成。

扫地机器人处理器选型

先说结论,上面三款扫地机器人处理器的选择概括来说就是全志科技VS瑞芯微。石头科技的扫地机器人方案绝大部分是采用全志科技的方案来做,在扫地机器人上全志科技能有如此高的市场份额肯定是其独到之处的。同为扫地机器人芯片大户的瑞芯微,曾推出的四套“AI人工智能扫地机器人”芯片级解决方案——RK3399、RV1108、RK3326及RK3308在扫地机器人领域亦是极具代表性。

R16,石头科技的T6和云米扫拖机器人3C都选择了这个型号,ARM Cortex-A7架构的四核应用处理器。强大的运算性能、丰富的接口以及对多种网络应用协议(AirPlay、DLNA、Qplay、Airkiss、Smart Link)的支持让这个系列成为了终端处理器芯片应用在服务型智能设备上最多的系列。目前石头科技的产品已经开始搭载全志MR813以增强扫地机器人的“智能性”。低功耗也是R系列没有忽视的指标,不管是采用新的芯片架构还是配合集成的SRAM与嵌入式第二代VAD硬件,都进一步降低了器件功耗和发热。

科沃斯采用的是瑞芯微的芯片方案,整体的使用率是多少尚不清楚,可能与使用高通芯片的比例差不多。从应用方向上来看,RK3326、RK3399是通用应用处理器,RV1108用于智能视觉,RK3308用于智能语音处理。RK1808的特点则是内置NPU,算力最高可达3.0 TOPs。

扫地机器人是什么芯片控制的

扫地机器人是传感器芯片控制扫地机器人主控的。根据查询相关资料得知扫地机器人主控,科沃斯采用高通芯片扫地机器人主控,石头采用国产全志扫地机器人主控的。全志科技为石头提供传感器芯片扫地机器人主控,主控芯片等产品。石头的产品大部分用的是全志科技的方案,而科沃斯主要用高通的方案,在扫地机器人领域,分为两个派别小米派和科沃斯派,全志科技是小米派的,全志科技占据过半的市场份额。

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扫地机器人的主芯片在那里

科技快速发展,机械取代人工的时代正在铺展开来,智能扫地机器人慢慢的出现在人们的生活,越来越多的家庭已经离不开扫地机器人。

下面扫地机器人主控我们一起了解扫地机器人的内部结构及芯片应用:

首先来看一下吸尘器电机内部的电机驱动芯片+霍尔,可以用到的型号是GC4931扫地机器人主控;PT3602扫地机器人主控;PT2505以及NHE520F

下面是激光扫描雷达内部电机驱动芯片,可以用AM2355N,AM8935以及GC5958

扫地机器人内部的主板(PCBA)主要用到存储IC,像P25Q16SH和P25Q32SH

边刷的电机驱动芯片用PT2466和GC8837

驱动轮的电机驱动芯片用PT2470;PT5126A杠H;以及GC8870

尘盒检测传感器部位内部的霍尔开关用PT3661和CH912

里程计部位的霍尔开关用PT3621A和CH943

小小的扫地机器人可以用到这么多芯片,是不是有被震惊到?

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