扫地机器人中的光学传感器应用原理是什么？

扫地机器人使用光学传感器进行导航，这取决于防撞条与桌腿或其他物体之间的接触。防撞条和扫地机器人的车身之间存在间隙。想象一下间隙形成的光环。由于防撞杆的凹痕足以阻挡光线，因此当防撞杆接触桌腿时，光环就会断裂。“无光”是指击中物体。扫地机器人停止工作，转过一个角度，然后再次直线清扫。光学环设置基于VCNL36687SVCSEL接近传感器，例如分离式红外发射器、光电探测器、反射传感器或集成数字光学传感器。

（扫地机器人）

离散的红外发射器和探测器可以以不同的方式配置。单个高性能发射器连接柔性光导管和光导管另一端的光电二极管。这类似于光纤电缆，但在这种情况下，柔性光缆受到挤压，光线在碰到物体时被阻挡。第二种配置必须将连续防撞条分成几个部分。每个部件的红外发射器面向与外环平行的光电晶体管。如果防撞条与物体部分碰撞，凹面会阻挡光束，导致再次“无光”。Vishay将此配置称为变速箱感应。在这两种情况下，可以释放光电探测器的输出电流。

着陆一直是扫地机器人的一大难题。如果有楼梯向下，他们可能会摔倒。如果机器人从楼梯上摔下来，它会被损坏；因此，避免摔倒。在这种情况下，可以使用数字光接近传感器。传感器以一定角度倾斜到地面，并位于机器人的前缘。这些接近传感器将红外发射器、光电二极管和信号处理电路集成在单个外壳中。由于分辨率为12位，VishayVCNL36687S和其他传感器的输出为0至4095。当发射器沿着地板移动时，它将从木材、瓷砖或地毯表面反射的光传输到光电二极管，传感器读取“高”数字并通过I2C将其传输到微控制器。如果数字降至零，这意味着没有地板，机器人不再工作。为了减少机器人的负载，传感器可以通过简单的高/低引脚（中断引脚）向微控制器传输信息，而无需连续检索。传感器系统必须足够智能，以了解从反射表面到悬浮表面，从木材等反射表面到深色粗糙地毯的差异，这些地毯可以吸收红外线，以判断是前进还是停止。

扫地机器人最重要的功能之一是了解行走距离。它还可以使用带间隙的光学传感器、传输传感器或中断。来自红外发射器的光通过码盘间隙传输到光电晶体管。在这种情况下，变速器传感器是一个单独的部件，而不是上述单独的设备。代码屏蔽连接到车轮的驱动轴，以防止红外线传输到光电晶体管。它们统称为光学编码器。机器人可以跟踪行驶距离、前进和后退方向以及必要的旋转。