机器人吸尘器环境建模与路径规划研究综述

李昊 汪超 王进 孟濬 由林麟

1.加拿大新不伦瑞克大学 新不伦瑞克 E3B；2.北京航空航天大学航空科学与工程学院 北京 100191；3.中国家用电器研究院 北京 100037；4.浙江大学机器人研究院 浙江杭州 310027；5.中山大学智能工程学院 广东广州 510006

1 引言

家用机器人自90年代以来就已经被广泛应用。一些主要的家用机器人包括应用于清洁的吸尘器、自动擦地机、割草机、游泳池清洁器和窗户清洁器等；用于家庭娱乐的有玩具、业余兴趣机器人；还有一些家用机器人主要负责家庭安全和监视，如机器视觉、运动检测机器人等。

预计未来几年家用机器人的应用将更加广泛，有更多创新的人工智能（AI）技术将得到应用。国际机器人联合会（International Federation of Robotics）指出美国服务机器人产业的市场规模为52亿美元。估计2020年服务机器人或家用机器人将贡献110亿美元的收入。企业也在加大投资进行清洁机器人的AI研究与开发。2017年2月，戴森公司投资5.87亿美元在新加坡建立了研发技术中心，进行互联技术和机器人研究。人工智能非盈利组织OpenAI将“家用机器人”列为重要技术目标之一。

在过去的十年中，清洁机器人的功能有了重大改进[1]。该市场制造商越来越多的希望采用AI技术，特别是在吸尘、擦地板和割草等方面。市场上一些流行的清洁机器人包括：

iRobot Roomba：当iRobot于2002年推出其第一台机器人真空吸尘器Roomba时，产品只具有基本的AI功能，例如识别墙壁和使用内置传感器避开楼梯。最新的980型Roomba具有由AI驱动的高级决策功能。该机器人能够扫描房间大小、识别障碍物并记住最有效的路线和方法。……