搞衛(wèi)生要做到什么程度才能算是干凈呢？這是一個(gè)永恒的家務(wù)爭端。慶幸的是，現(xiàn)在有了掃地機(jī)器人，這個(gè)具有爭議性的問題被扼殺在了源頭：沒有人需要掃地拖地了，也就無所謂了。但是在新冠疫情開始之后，滅菌消毒的清潔任務(wù)變得日益重要，所有公共場所都必須要進(jìn)行定期的徹底消毒。但是面積廣大的公共場所，并不能像在家里一樣用手摸、用目視去判斷干凈程度。因此，來自新加坡科技與設(shè)計(jì)大學(xué)（SUTD）的研究人員決定使用機(jī)器人來有效和系統(tǒng)地確定一個(gè)區(qū)域的清潔度。
該團(tuán)隊(duì)從觸摸和檢查方法中汲取靈感，設(shè)計(jì)了一種傳感器，將白色膠帶壓在地板上并掃描膠帶中的污垢顆粒。通過測量膠帶前后照片之間的差異程度，該團(tuán)隊(duì)得出了一個(gè)可以分配給該區(qū)域的污垢分?jǐn)?shù)。該傳感器還可以計(jì)算與磁帶照片上的污垢對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)，從而深入了解該區(qū)域的污垢密度。
第一作者、SUTD的博士生Thejus Pathmakumar說：“有了這個(gè)使用觸摸和檢查類比為一個(gè)區(qū)域分配污垢分?jǐn)?shù)的傳感器，我們接下來需要做的是設(shè)計(jì)可以'觸摸'一個(gè)巨大區(qū)域的機(jī)器人�！�
一種策略是讓機(jī)器人到處漫游，檢查該地區(qū)的每個(gè)角落。但 Pathmakumar 指出，這種方法效率低下，因?yàn)槟承┑貐^(qū)可能有較高濃度的污垢堆積，而其他地區(qū)則可能沒有。
為了讓探索更智能，Pathmakumar 及其同事編寫了一種算法，鼓勵(lì)機(jī)器人探索更可能臟的區(qū)域。他們的污垢概率驅(qū)動(dòng)算法促使機(jī)器人注意地板視覺模式中可能表明污垢的變化，然后機(jī)器人將被引導(dǎo)導(dǎo)航到該區(qū)域的中心。
為了補(bǔ)充這一策略，該團(tuán)隊(duì)還使用了邊界探索算法，以便機(jī)器人優(yōu)先考慮未探索的區(qū)域。
“邊界探索算法通常用于搜索和救援等應(yīng)用，”Pathmakumar 說�！拔覀冃薷牧诉@個(gè)算法，這樣當(dāng)機(jī)器人仍然有動(dòng)力向邊界移動(dòng)時(shí)，如果它看到一個(gè)具有高污染概率的區(qū)域，它會(huì)先去那里�！�
根據(jù)觸摸檢查方法的數(shù)據(jù)，機(jī)器人量化了一個(gè)區(qū)域的清潔度，清潔基準(zhǔn)分?jǐn)?shù)在 0 到 100 之間，分?jǐn)?shù)越高則清潔程度越高。
該團(tuán)隊(duì)在室內(nèi)和半室外混合區(qū)域測試了他們的清潔審查機(jī)器人。他們的測試顯示后者的基準(zhǔn)分?jǐn)?shù)較低，因?yàn)榧y理粗糙的區(qū)域使灰塵顆粒不易被膠帶提起。不同地板紋理之間的轉(zhuǎn)換也促使機(jī)器人錯(cuò)誤地檢測到污垢，表明未來需要改善機(jī)器人的室外應(yīng)用場景解決方案。
“在這項(xiàng)工作中，我們專注于機(jī)器人用于審核清潔度的視覺和觸覺方面，”該項(xiàng)目的首席研究員兼機(jī)器人公司Lionsbot 的聯(lián)合創(chuàng)始人、SUTD 助理教授 Mohan Rajesh Elara 解釋說，“未來，我們希望對(duì)清潔質(zhì)量進(jìn)行全面審核，不僅考慮視覺和觸覺方面，還考慮嗅覺方面和微生物密度�！�
與清潔行業(yè)以及新加坡國家環(huán)境局密切合作的 Elara 助理教授表示，他們的清潔審查系統(tǒng)可以采用模塊化格式。通過這種方式，它可以被制成由人類保潔員使用的手持設(shè)備，也可以集成到機(jī)器人中，即使在清潔時(shí)也可以檢查清潔度。
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