人工智能最近幾年越來越融入到我們的生活方方面面，例如自動駕駛，智能音響，刷臉支付等等，感覺沒有人工智能，我們生活便利性會大打折扣。隨著生活品質提高，很多人家里都用上了掃地機器人，利用AI技術自動巡航清潔房間。現在，機器人還可以凈化空氣了。

有的人會說，空氣凈化器還不夠嗎？用過空氣凈化器的同學大概有體會，客廳開著空氣凈化器能享受到好空氣，但你走到臥室時，臥室的空氣似乎沒有被凈化到。當然，多放幾臺空氣凈化器也可以解決這個問題，但有必要嗎？

何同學有個視頻里面設計了一個移動的無線充，可以根據你手機的位置來把充電器定位到你手機后面。空氣凈化器是否也可以根據需要，自動移動到需要凈化的位置呢？答案是可以的，例如例如科沃斯最近推出了空氣凈化機器人Z1就能做到。

對于人工智能愛好者，又忍不住研究這類產品的工作原理了。這里以科沃斯的空氣凈化機器人Z1為例，講講其技術架構，以及相關的AI技術以及工作原理。

技術解析

科沃斯的空氣凈化機器人Z1可以在手機監測與控制機器人，通過云端，實現手機和機器人的通信，使得手機可以監測空氣情況，操作機器人。大致技術架構如圖。

科沃斯的空氣凈化機器人Z1可以實現語音交互，當你叫“OK，YIKO”時，機器人就會回應并等待你的指令，例如你讓它全屋空氣凈化一次，或者叫它開香氛、加濕等功能，那么它會根據指令，執行相應任務。當然機器人并不像人一樣思考，機器人要通過攝像頭掃描周圍環境，然后用算法建立起一個3D地圖，才能不到處磕碰，且不重復凈化。然而這么簡單的一個過程，會用到很多復雜的AI技術，包括：

自然語言處理。由于機器人需要和你對話，這里就包含了語音識別（ASR）、自然語言理解（NLU）、對話管理（DM）、自然語言生成（NLG）和語音生成（TTS）模塊。

可以看到，語音識別是第一步。為了保證準確率，除了算法，也要在硬件上堆料，空氣凈化機器人Z1的方案是用了6個mic多方向采音。

AI芯片。芯片是智能硬件的核心，負責機器學習，數據處理，講講芯片的作用。科沃斯Z1采用的是地平線旭日3芯片，算力可達5TOPS。

室內巡航。這里分為幾部分：

1. 防跌落。有的家庭是復式，有階梯，沒有防跌落的話，機器人就看不到階梯。這個問題解決的思路是使用下視傳感器。

2. 避障技術。被掃地機器人應用過或是正在使用的避障技術包括3D結構光避障、單目視覺避障、雙目視覺避障、激光雷達避障、3D TOF避障等。一般來說，算法層面越簡單，硬件方面就越需要堆料；如果硬件方面簡單，就要在算法層面下狠功夫。多數產品采用的方案是激光雷達或者雙目相機等，算法為SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) ，包括雙目相機的VI-SLAM，激光雷達的2D Lidar SLAM等等。科沃斯采用的是叫AIVI 3D的精準避障技術。這個技術沒有公開的資料，不過前面介紹，大家理解AIVI3D精準避障大概原理。3D重構（3Dreconstruction）需要深度信息，才能對相機中的信息進行重構。一般來說，利用激光雷達可以輕松獲得深度信息。不過對于攝像頭來說，深度信息哪里來呢？

3. 深度估計。前面講到，我們重構場景需要深度信息，深度估計對于攝像頭來說并非易事。尤其科沃斯空氣凈化機器人Z1采用的是單目攝像頭，就更有難度了。不過這都難不倒科沃斯的算法工程師們。他們發表在IROS上的論文《Deep Unsupervised Learning Based Visual Odometry with Multi-scale Matching and Latent Feature Constraint》提出了名為SAEVO的深度估計算法。

SAEVO算法表現如何？可以從論文看到，無論是誤差還是準確率，都表現得比同類算法要好。

當然，空氣凈化機器人最重要的，還是凈化空氣。通過自研的算法和優秀的硬件，空氣凈化機器人可以實現移動凈化空氣，實現了單臺空氣凈化器難以做到的全屋空氣凈化功能。科沃斯的空氣凈化機器人Z1擁有四重空氣煥活系統和智能空氣檢測儀等等功能，這些都是高端空氣凈化機器人的必備配置了，還有更多的功能，例如移動視頻管家，實時視頻加雙向語音等等，這些更是普通空氣凈化器無法做到的。鑒于篇幅原因，這里就不展開講了，因為本文章主要分析其AI技術，畢竟我還是個技術博主（害羞）。如果對這款機器人功能本身感興趣，可以到其京東頁面去看看詳細介紹，

科沃斯(Ecovacs)沁寶Z1空氣凈化器 家用除甲醛 除菌 除過敏原 除霧霾可移動母嬰空氣凈化機器人 無霧加濕

總結

一個高端的智能家居電器，其實背后的AI系統還是很復雜的。但好的產品總能把復雜的細節隱藏起來，把最簡單的一面留給用戶。讓機器人服務全球家庭是科沃斯的使命，科沃斯研究更好的技術，做更好的產品來讓更多的家庭體會到家用機器人的魅力，為全球家庭的美好生活貢獻價值。

這就是科技產品的魅力。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的AI技术在空气净化机器人中的高能应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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