家中智能小保姆 Roomba清洁机器人拆解
硬件X射线
对于一些“懒虫”而言，打扫清洁可是一件麻烦事。最近阿卡拿到了一款名为“Roomba”的清洁工具，这个小家伙可是一个机器人，能自己打扫房间，有这么厉害吗？阿卡这就将它拆开来研究一下。
自己充电的供电装置
Roomba的外观圆乎乎的，就像是一个在地面行走的盘子。它的顶部有几个按键，其中最特别的就是Power键，当Roomba的电力不够时，该键的周围会闪烁红光，然后Roomba就会停止正在进行的清扫工作，自动寻找充电基座进行充电。也就是说，完全不需要人为干预，Roomba就可以完成清扫地板的整个过程。
来看看Roomba的底部，在上方有一个黄色小匣子，卸下螺丝就可以看到其中的电池。由12节可充电的镍氢电池组成，总电压为14.4V，容量为2400mAh。阿卡发现，这个电池匣的装卸比较方便，用户不但可以自己维护更换，而且可以将其升级为3000mAh以上的大容量电池。
阿卡点评：提到Roomba附带的充电基座，通常放在有电源插头的墙角，Roomba能很轻易利用红外线传感器找到它，这种自动补给电能的功能就是Roomba被称为机器人的智能特色之一。不用担心Roomba打扫到一半就“歇气”的麻烦，当阿卡舒舒服服地躺在沙发上看完一集美剧后，它就能将房间的地板打扫得干干净净。
躲避障碍的行动装置
Roomba的行走主要依靠三个轮子来实现，其中后面两个轮子是动力轮，而前面的轮子负责控制方向。别以为它们只是普通的轮子，它们的设计比较复杂。在动力轮边上各有一个小电机，通过齿轮将动力传送到轮子上。拆开轮子的外壳，可以看到里面有5个小齿轮。而前轮的设计也很讲究，它采用了弹性伸缩设计。这样的好处是，其一能轻易迈过梯级幅度不大的地毯、踢脚线等物体，其二如果遇到下楼的楼梯，就会立即让后轮改为倒退行走。
在Roomba的外壳前面也有一个类似汽车保险杠的弹性装置，一旦Roomba在前进中撞到墙壁、家具等障碍，这个装置不但能起到缓冲作用，而且也可以立即让Roomba转向行走。
阿卡点评：Roomba的保险杠和前轮都采用了弹性装置，当它们发生变化时，就会及时产生信号传到处理芯片，然后由处理芯片发出改变方向的指令，从而让它的行动更有效率，更加安全，这是Roomba的智能特色之三。
面面俱到的除尘装置
打开Roomba的底部外壳，中间处就是一个滚筒式刷子，它负责将地板上的污物吸进下方的收纳盒中。而污物累计到一定数量后，用户就可以将收纳盒取下来，倒掉里面的污物。这种设计很像吸尘器。
比较特别的是，在Roomba底部右上角还有一对可以旋转的小刷子。这是考虑到，墙角缝隙、犄角旮旯一些地方，Roomba是够不到的，那么这对小刷子，正好就将墙角的污物扫到中间处，然后再由中间的刷子吸走。这种设计又很像街上的环卫车。
机器人的核心大脑
Roomba采用了机械和电子结合设计，其中机械部分比较复杂，但核心电路部分却比较简单，中间的一款电路板就是它的控制核心。在电路板上比较明显的仅有一块来自摩托罗拉的MC9S12DG56C芯片，它是一款16bit MCU微型计算机IC，采用LQFP封装，可以进行编程设计，它不但广泛地被应用在机器人设计中，而且也被应用在了奔驰、宝马等高档汽车的控制电路中。
在电路板上的顶部有8个功率转换器，下面是4个传感器的转换元件，直接连接到传感器上。可以看到，电路板的四周密密麻麻排列了大大小小的插座，通过不同的线缆连接了各个机械模块，从而控制它们工作。
阿卡点评：一般来说，机器人就是一个机电一体的产品，芯片是大脑，电路是经脉，机械部分就是四肢了。Roomba的所有机械部分集中在一块电路板上，连接线缆非常多，如果大家要像阿卡这样拆解，请一定要事先记下线缆和插座的位置，以免忘记了而无法还原。
阿卡酋长
家中有了Roomba，就如同请了一个尽心尽责的小保姆，你可以摆脱掉自己扫地的麻烦。在国内已经有一些厂家生产出了类似产品，在一些超市有售，有的价格高达2000元，有的价格不到1000元，不过就其智能程度嘛，也许只有自己试试才知道。另外，阿卡认为本次拆解对用户是有一定帮助的，因为如果家中有小猫小狗的话，一定要经常把清洁机器人拆开来打理一下，宠物的毛很容易钻进Roomba的轮子以及机械部分中，从而影响它的行走。
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