扫地机自动回充揭秘之科沃斯T8

扫地机自动回充揭秘之开启篇

对扫地机自动回充陌生的伙伴们可以先阅读扫地机自动回充揭秘之开启篇

科沃斯是国内很早开始做扫地机的，起初对标国外iRobot，现在基本处于各有优势，不分伯仲的位置。作为国内扫地机的领头羊，其研发的科沃斯T8-AVI扫地机智能程度上了一个台阶，博主因研发需要，接触了多款扫地机，包括科沃斯、石头、小米、iRobot、360、云鲸等，讲真科沃斯智能规划清扫、识别电线、避开粘稠物体、清扫效率、自动回充等个人感觉做的还行。接下来和伙伴们分享我实测的科沃斯自动回充功能。

1. 结构外观

我们先看一下充电座长什么样，如图1所示，黑灰组合，黑色透明外壳起过滤光线和防护的作用，灰色部分为基座，贴近地面的2个银白色触点是充电触点，和扫地机机身的两个触点对应，整体感觉协调、规矩还耐脏。

伙伴们一定好奇黑色透明滤光片里面长什么样子吧，其实我也看不清，博主尝试拆解，试了试还挺难拆的，估计结构设计的大师可以找到窍门；那有没有别的方法，博主灵机一动，想着红外摄像头拍摄便可以透过滤光片看清里面的部件，刚好实验台有一枚红外摄像头，于是就开始探索，揭开内部的神秘面纱（大白话就是不好拆，绕个弯子达到目的，还省事，哈哈），如图2所示。伙伴们好奇这为啥不是彩色图，红外图不是彩色的哈，这是原图来着。

图2中红色标记为正面左右对准的红外发射灯，且红外发射经过结构分割后只发射至正前方，依据博主的调研/经验，一般充电座上都有4个红外，左侧和右侧分别还有两个，用于引导扫地机回中轴线上（即图2中红色标记处红外发射等所能扫射的中间区域）。博主特意拍摄两侧的红外图，没发现有红外发射灯，可以确定科沃斯T8利用其它传感器引导扫地机至充电充电座的中轴线上。伙伴们可能好奇：红外图是黑白的，里面那些部件都是黑白色，怎么区分出红外发射灯？这里悄悄公布答案，插上电源，里面闪烁发光类似LED等的就是了。

充电座中和自动回充有关的部件探索完了，我们来看看扫地机机身中和自动回充有关的部分。图3所示，机身顶部是360度激光扫描传感器，正前方装有摄像头，摄像头两侧是两个线红外发射器，具体我也不知道是什么，我用红外相机拍摄可以看到两侧交叉打在物体上的水平长条，不知是测距的作用，还是主动纹理增加的作用，亦或者是夜间补光作用，知道的伙伴们可以留言告知一下。和充电座类似，黑色透明的是滤光片外科，肉眼看不太清里面长什么样。老办法，咋们用红外摄像头一探究竟。

如图4所示为机身前侧红外图，是不是很清晰，感觉剥去了黑色外衣。图中中间部件是摄像头，红色标记的大方框是线红外发射灯，左右各1个；摄像头上面的红色小方块是2个对准的红外接收器。到目前为止，科沃斯T8的自动回充的关键传感器部件基本搞清楚了，总结一下：充电座上2个对准红外发射器，机身有激光扫描器、摄像头、对准红外接收器。那科沃斯用的是什么方法实现自动回充的呢？

2. 科沃斯回充方法探究

在开启篇https://blog.csdn.net/Jeff_ROS/article/details/112860628中提到了，扫地机自动回充方法有单红外，红外摄像头，激光，超声等，这里没有看到超声雷达传感器，所以排除超声雷达这个方法；再者，充电座上只安装有2个对准红外发射灯，故而不可能是单红外传感器的方法，因为需要引导扫地机向中轴线移动的传感器。那其他二种方法到底是哪一种呢？还是有相互结合互补？带着这个疑问，博主制定了简单的测试方法，即通过遮挡对应的传感器，对比不遮挡传感器的回充区别，判断其使用的自动回充方法。

首先一起来看一下正常无遮挡情况下的回充，博主这里录制了一个视频，链接https://live.csdn.net/v/146350，从视频中可以发现，自动回充是比较666的，大概的过程分为3步走：

(1)、旋转确定机身相对于充电座的方位；

(2)、向中轴线移动；

(3)、旋转朝向充电座，对准充电座，缓缓向充电座移动至触发充电。

经过几轮测试（视频中只记录了一次），回充过程中机身基本能够一次性到达中轴线，一次性朝充电座移动至触发充电，成功率接近99.9%。但是机身放在充电座齐平的位置（即假如充电座靠墙，机身初始位置也靠墙），那么回充会折腾一些。

接下来我们把机身顶部的激光遮挡，博主同样录制了一次视频，链接https://live.csdn.net/v/146357，从视频中可以看出，科沃斯T8和无遮挡回充的过程一样666，基本上没有啥区别。可以排除回充利用到激光传感器的方法，那猜测就是“摄像头+红外对准了”，初步猜想其回充方法是：相机传感器引导机身至中轴线，再通过红外引导至充电座（也可能结合了视觉）。带着猜想我们继续做测试。

这次我们把机身的红外对准遮挡，博主同样录制了一次视频，链接https://live.csdn.net/v/146356，从视频中看出，扫地机顺利移动至中轴线（充电座正前方）之后，旋转探寻，没有对准发现，接着继续侧边小范围移动旋转探寻，都没有找到，宣告回充失败。所以“相机传感器引导机身至中轴线”这一猜想成立。那么引导至充电座的过程中有没有结合视觉呢？目前来看大概率没有结合视觉，也存在另一种可能：视觉作为辅助，红外引导占主导，当对准红外无效时，回充失败。那么具体用什么方法，那就不得而知了，算法与软件实现这一块咱们但从硬件是没法探寻的。

3. 科沃斯自动回充总结

看到这里，想必伙伴们已经很清晰了，科沃斯T8的自动回充的方法------红外融合视觉传感器。融合的方法大概率是视觉传感器引导扫地机至中轴线，红外对准引导至充电座触发充电。好了，读者可以开始点赞或打赏了！

至此，第一篇总结完成了，后面准备写第二篇，探索石头扫地机的自动回充方法，分享给大家，希望可以抛砖引玉，和大家共勉，欢迎各位大神交流！！！

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