开运牛牛

你知道吗

让人类的生活更方便一直都是各种机器人被发明出来的动力。早在2002年美国iRobot公司就推出了机器人吸尘器，之后又陆续推出了擦地、清洁游泳池、清洁屋檐等等更加专业的清洁功能的机器人。在这个领域，中国也没有落后，2006年科沃斯公司推出了全球第一台地宝扫地机器人。之后这个勤劳的小家伙就慢慢普及开来，逐渐进入我们的生活啦。

大家好，我是返场嘉宾——地宝。

在《课堂内外》（小学版）2016年3月号《怪兽的聚会》中，难逃回收命运的我被一个黑衣男抱走了，好多同学都为我流下了“金豆豆”。嗨，别伤感，我这不就回来了嘛……

如果要选一个大家最熟悉、最容易接触到的真正的机器人，我有信心，一定非我们扫地机器人莫属。作为一个智能到可以说话的超级特别的扫地机器人，我来给大家讲一讲咱们地宝的故事。

学扫地

大家可以先回想一下自己扫地、拖地的过程。

首先需要扫帚和簸箕，拖布和水桶，这是基本工具。你会用手拿起扫帚，眼睛看着哪里有垃圾，就迈开腿走过去，用扫帚扫进簸箕。扫干净之后，你会用手把拖布弄湿，然后拖地。脏拖布会在水桶里洗干净，有时候还需要换一桶干净水，再拖一遍。（如果还不会拖地的同学，请跟我学一遍，包教包会。）

扫地机器人就是模拟大家的这一系列动作过程来工作的。我们有小刷子用来扫灰尘，有抹布用来擦地，然后把水吸干，以免人走路的时候滑倒。

但是机器没有眼睛，这就要求机器人有多重感应装置和处理芯片，能够自主辨别环境到底有多脏，然后决定要用几级清洁模式。还得装有蓄水系统，区分废水和清水。还有呢，就是在工作过程中，它不仅可以清理细微死角，还能够自动躲避障碍物，以免老是撞墙，把自己给撞晕了。

不止会转圈圈

观察一下你家里的扫地机器人，它是在转圈圈，还是会直接走到脏的地方去清扫呢？这和它的工作原理有关系。严格地说，只会转圈圈的扫地机器人并不能算真正的机器人，因为它只是在执行某种固定程序而已。

那么我们地宝家族还有哪些比较新潮的系统呢？

1. 激光测距式导航系统它的顶端设置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，在此基础上合理地规划清扫路线，还能根据屋内家具位置的变化进行实时更新。

2. 北极星导航系统

原理是在室内建立一个发射信号的模块，类似于室内GPS定位，机器人通过测算自身跟该信号的偏移角度来确定自己的位置。

3. 图像式测算导航系统

它利用顶部搭载的摄像头扫描周围的环境，然后结合红外传感器，利用数学运算和几何测绘出房间的地图，以此进行导航。根据前后影像中各个地标的位置变化来判断当前的移动路线，并对其所构建的环境模型进行更新与调整。

眼睛

前面有两盏灯的样子，它可不是用来照明的，它是“红外线传感器”，功能是感应距离。

白色元件发出红外线，如果遇到障碍物反射回来，黑色元件接收后，就会提示扫地机器人避开它。如果黑色元件没有接收到反射，说明前面通行无阻，可以大胆前进。

红外线传感器是利用红外线的物理性质来进行测量的传感器，任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都会辐射红外线。它的用处很多，比如大家看枪战片的时候，主角要去黑暗的空间打坏人，但是里面没有灯看不到，咋办呢？他就会用上类似红外线传感器的工具，扫描一下就知道坏人藏在哪里了。

马达

就是发动机，它转起来才能带动机器人行动。

普通马达：它可以给轮子带来四种反应：停、走、往前、往后，通过这四种变化组合来控制方向。伺服马达：用来控制速度，调节角度。对于扫地机器人来说呢，伺服马达是用在扫地刷的地方，让小刷子来回摆动，把垃圾扫干净。

咦，没有转弯功能呀！那么大家想想，怎么才能转弯呢？

爸爸停车的时候，大家可以仔细观察一下。（一定要注意安全！）或者把自己的遥控车翻过来，看看转弯时，它的轮子是怎么动的。你会发现，如果左边轮子不动，只有右边轮子动，那车子就会往左转。相反，如果右边轮子不动，左边动，就可以往右转。当然，你还可以让左边轮子往前，右边轮子往后，来实现更快地右转。这个道理对于所有需要转弯的交通工具都适用哦。

程序

这是一个简单的计算机编程，我们大概感受一下。

接通电源→轮子前进，同时刷子动起来→红外线感应器如果感应到障碍物，就避开它。就是这么简单。

CDS感应器

它的名字叫“光敏传感器”，类似红外线，但不是感应距离，而是感应光的多少。

CDS可以用来实现自动化。比如教室里有一台地宝，大家希望它白天能安安静静待着充电，等到晚上，同学们都走了，教室关灯之后，它再自动出来扫地。这个时候CDS就发

挥作用啦，它一旦感应到没有灯光了，就自动启动扫地机器人。

电源

这个看起来像充电宝的东西就是我们的电源啦，不用说，它是能量来源。

大脑

中间那个连着各种线的就是大脑了，它里面装着编好的程序，负责控制整个机器人的运行，相当于电脑的“CPU”。