感官系统：多传感器融合感知世界
智慧型扫地机的“眼睛”和“耳朵”是一系列传感器。核心是激光雷达（Lidar），它通过发射激光并测量反射时间，构建出房间的二维或三维地图，这是其实现智能导航的基石。同时，机身周围布设的超声波传感器、红外避障传感器和碰撞缓冲传感器，共同构成了近距离感知网络，用于探测家具腿、窗帘、宠物等低矮或柔软障碍物。最新的机型还引入了视觉传感器（VSLAM），通过摄像头捕捉环境特征，辅助定位与识别特定物体（如电线、袜子），实现更精细的避障。这些传感器数据被实时融合处理，让扫地机对所处环境有了立体的、动态的认知。
大脑核心：智能算法与路径规划
有了环境感知，下一步就是“决策”。这依赖于内置处理器运行的复杂算法。首先，基于传感器数据，扫地机会通过SLAM（同步定位与地图构建）技术，一边估算自身位置，一边绘制出家庭环境地图。随后，路径规划算法登场。早期的随机碰撞式已被系统性的规划式所取代。常见的“弓字形”路径（又称“沿边清扫”后“区域分割”）能确保覆盖绝大多数区域。更先进的算法能根据房间形状和障碍物分布，动态规划最优清扫顺序和路线，甚至学习记忆不同房间的布局，实现分房间定制化清洁，极大提升了效率。
执行与协同：从指令到清洁行动
规划好的路径被转化为精确的电机控制指令。驱动轮电机负责行进与转向，配合万向轮，实现灵活移动。边刷将墙边和角落的灰尘聚拢，中置的主刷（滚刷）通过高速旋转拍打地毯或刮擦硬地面，将灰尘扬起，最后由强大吸力的风机产生负压，将垃圾吸入尘盒。整个过程，清扫系统与导航系统高度协同。例如，检测到地毯时自动提升吸力，在边缘或复杂区域降低速度以确保清洁效果。最新的研究甚至探索多机协作，让多个小型机器人像蚁群一样分工合作，共同完成大面积的清洁任务。
综上所述，一台智慧型扫地机是传感器技术、机器人学、算法与机电一体化的高度集成。它从感知环境、构建地图、规划路径到最终执行，完成了一个完整的自主决策循环。随着传感器精度的提升和人工智能算法的进步，未来的扫地机将更加“聪明”，不仅能更高效地清洁，还可能成为智能家居中感知环境的重要移动节点，展现出更广阔的应用前景。
