智能灭蟑机器人的功能分析与设计

方顺 宋春凤 刘元琳

摘要：目前市面上常见的灭蟑方式就是使用蟑螂药，但其效果不显著，时而会碰见数个蟑螂半死不活，满地打滚状态，打扫起来触目惊心，并且存在卫生安全等问题隐患。同时，药剂对宠物、儿童有害，实在令家长们忧心。使用蟑螂药不仅不能根除虫害，反而会使得蟑螂的繁衍得到进化，出现抗药性怪虫。网络上各种灭蟑小妙招层出不穷，但实用性不强。本文介绍的首席管家“小灭”是一台同时具有灭虫和清洁除湿功能的智能机器人。我们团队主要开发一个观测蟑螂出没的数据管理系统，实现无线传感器与网络数据自动分析平台之间无缝对接，进而做相关处理。该机器人主要采用红外线感应技术，采集数据，上传云端进行分析，锁定蟑螂常出没的地点，定点引诱，实时捕抓。把蟑螂收入机器内空腔，这样空腔内的蟑螂可以作为引诱体继续引诱蟑螂，而后可实行高温灭虫，自主收纳残骸，整个流程干净卫生，高效，省心。本文就以通过首席管家“小灭”为例，对其工作的功能需求进行分析分析，并提出应对相关问题的设计方案。

关键词：蟑螂 智能机器人 数据管理系统 服务系统

蟑螂的卵有防水层及高高的脊梁和呼吸管，杀虫剂无法渗入，常用的喷剂和扑杀方法根本不能行之有效地解决这一问题，而本产品主要以人健康为本，从蟑螂自身提取定量的环保信息作为诱饵，恰到好处地置放在机器内部。在半径达到约5米内的蟑螂得到有效信息后，随后从电子引诱口进入机器内部，随即被高温灭杀。首席管家“小灭”拥有着无污染，无公害相同的特点，借助生物和物理原理来灭杀蟑螂，符合当代绿色环保的主题。众所周知，当前大众杀灭蟑螂的方法大多数是用蟑螂药和杀虫喷雾，这些并不能当即杀死蟑螂，反而使得受到药物的刺激蟑螂到处乱窜，甚至爬得无影无踪。但是“小灭”可以将其电击杀死，高温灭于内置空腔，自主收纳残骸。

同时本产品也拥有其他扫地机器激光测距的方法生成室内地图的功能，其核心原理是：它的顶端有一个可旋转的激光发射头和配套接收器，通过发射激光扫描自身到边界每个点的距离，从而生成数字地图，还能根据屋内家具位置的变化实时进行更新。

但是，从目前的发展情况下看，随着国内该行业的发展，家政机器人行业在灭蟑领域的脚步却还没有所突破，智能机器人“小灭”项目还存在着许多不可忽视的问题。

一、国内家政服务机器人的现状

根据智研咨询发布的《2020-2026年中国服务机器人行业市场前景分析及发展趋势报告》显示，2020年中国服务机器人市场规模将达到约40.1亿美元，约占全球服务机器人同年预计的市场规模的四分之一。人工智能热度持续升温，各方面技术持续进化。作为人工智能技术的最佳载体，服务机器人也继续向医疗、物流、餐饮、客服等多个行业持续渗透。预计服务机器人市场在未来三年内仍将维持增长态势，专业级市场将成为服务机器人市场规模增长的主力。自主定位导航作为服务机器人最为核心的技术，其研究成果也获得了显著成效。

目前机器人常用的定位导航方式有激光定位导航、视觉定位导航、红外线定位导航、超声波定位导航、GPS全球定位导航等。

二、国外家政服务机器人的现状

相当一部分国家的发展都非常重视服务机器人，例如美国、日本、欧洲等国家相关科研人员一直在对服务机器人进行着探索研究，将各种传感技术，生物技术，物理技术都应用到机器人的发展，使得近年来机器人行业越来越更上一城楼。

日本在服务机器人领域的研究取得了很多显著成果，制造水平以及技术水平有相当大的影响力。有关人士预计，到今年日本全国以服务型机器人为代表的机器人产业将会达到2.8万亿日元的产值。由此可知，服务机器人在日本经济领域起到了一个十分重要的角色。

美国是世界上最早上研究机器人的国家，因此，在很多领域的服务机器人都非常出色。同时相对来说，对于美国的政策，不管是为了在机器人行业提高美国的影响力，还是为了提高其自身的军事实力，服务机器人产业在美国将会继续得到重视。

欧洲一些主要的发达国家对服务機器人的研究可以追溯到20世纪70年代，如德国的家政服务机器人动作灵活且体型大小适中，智能化程度高使其在家中成为不可或缺的助手;法国将Nao机器人系列投入养老院使用，这是第一次将服务机器人正式投入到实际生活中，实现了零的突破，给老年人甚至整个社会带来了福音。鉴于服务机器人所能应用的领域越来越广，功能越来越强大，欧洲很多发达国家也将越加重视发展服务机器人产业。

三、首席“小灭”相关功能特性与设计方案

1.首席管家“小灭”是真正的绿色环保、高效灭蟑产品，不含任何化学药品，不污染室内居住环境，不危害人体健康。

2.使用特种配制的食品诱剂，在特殊制作的诱剂盒内存放，味道持久慢慢挥发、即使更换诱饵也不繁琐，蟑螂也接触不到诱饵，干净卫生且不会伤害饲养的宠物，既安全环保，又不影响正常营业、工作和生活。

3.使用方便、干净、卫生、无污染、不怕水、耐高温。移动或观察时用户不接触蟑螂，既可降低劳动强度，也能提高灭蟑效率。

4.灭蟑效果较为显著，用高温处置将蟑螂的卵一并杀死，避免蟑螂服药后蟑螂死了卵没死的弊病。所以说可一网打尽，完全达到甚至超出国家规定的灭蟑标准和要求。

5.产品适应范围非常广泛，灭蟑无死角，无论是餐厅、饭店、食品厂、宾馆、医院、商场、动物园、轮船、火车、飞机、车站等营业场所还是居家、衣柜、抽屉、幼儿园、计算机房、实验室等一切可能有蟑螂的地方都可以使用。

6.使用寿命长，极大程度上让我们远离化学产品灭蟑带来的危害，共同拥有绿色环保的人类居住新环境。

7.吸收屋内毛发细屑等杂物保持吸口通畅无阻避免发生缠绕堵塞等问题;大吸收口可以轻松吸走纸屑毛发瓜子皮等常见垃圾;灭蟑与清洁功能相结合，扫地再吸尘后拖地功能三合一扫地不用亲自动手省时更省力。

8.纤薄机身设计以解决死角卫生烦恼在清洁时候可对床下沙发下等难清理的区域进行清洁。采用耗能低寿命长的锂电池，特制驱动轮能够爬倾斜度为15度的斜坡，机器动力强大，可以轻松清理地毯越过凹凸地面。

四、结束语

我们致力于引领国内家政机器人行业在灭蟑领域的应用发展，相信通过不断地进取，有能力适应科技进步及生产发展的步伐，顺应时代的需求，坚持以人为本，不断创新完善首席管家“小灭”的功能及性能，服务更多的用户，甚至应用于其它场景。

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