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從專利資料分析掃地機器人技術發展現況與趨勢

為了解決小米吸塵器mobile01的問題，作者吳友眾 這樣論述：

世界上第一台掃地機器人是1996年瑞典Electrolux設計的「三葉蟲」，今日掃地機器人步入快速發展的階段，2018年全球掃地機器人的市場規模預估超過2,000萬台。為了提升使用者體驗，掃地機器人朝著「智能化」與「功能化」兩大方向發展，而導航功能是智能化的核心。2010年美國Neato Robotics的XV-11是第一台搭載光達導航技術的掃地機器人，相較於早期隨機碰撞式產品，具備規劃能力的機器人提供了更好的體驗。2017年中國小米科技也推出光達掃地機器人，售價僅同級產品一半，對既有廠商產生壓力，導航功能成為標準配備。透過美國專利分析，統計出歷年專利件數、主要技術分類、重要專利權人等資訊，

參考CHI Research，Ernst與John R. Allison提出的方法，透過量化指標，對市場上具代表性公司的技術能力進行評估，引用指標包括：專利申請數、核准率、引文數、被引文數、請求項數、通過審核時間等。藉由這些分析結果進一步瞭解產業現況和主要公司的發展趨勢。接著挑出重要專利進行研究，包括：美國iRobot Corporation於2005、2013、2017年的訴訟專利內容，其中2017年的訴訟導致臺灣微星科技退出掃地機器人市場，並將三項專利轉讓給iRobot，隔年二月工研院轉移六項專利給臺灣松騰實業後，松騰與iRobot取得和解。掃地機器人專利數量逐年成長中，兩方不同技術領域的

廠商陸續加入市場，一個來自傳統吸塵器製造商，其中不乏數十年歷史的家電大廠，另一個來自以導航演算法、資通訊技術見長的機器人設計公司，雙方主要的專利佈局包括三大類：室內導航、障礙物迴避、機器人特殊結構。從統計數據觀察，專利指標評分前四名為iRobot、Samsung、Electrolux、LG，其中iRobot、Samsung、LG均採用視覺導航法，相對光達導航專利數量較少，演算法可從開放原始碼取得，許多新進廠商因此偏好光達導航的設計。

基於分區規劃之清掃機器人覆蓋路徑模擬

為了解決小米吸塵器mobile01的問題，作者張育慈 這樣論述：

現今市場上販售之清掃機器人在清掃模式上分為隨機式與規劃式；(1)隨機式主要搭配有限感知的方式，以隨機模態再透過循牆模態與螺旋模態切換完成清掃，在清掃過程中容易造成重複清掃或受限於多障礙區域，導致部分區域未能清掃與覆蓋率不穩定等問題。(2)規劃式的清掃模式則是搭配具全域定位功能感測器進行環境辨識及地圖定位，透過已規劃好的路徑進行清掃，如先將環境切割成各區塊並在區塊內做Z字或回字模態以完成清掃，此方式可降低重疊率並提升覆蓋效率，但因需倚賴全域定位裝置與較高階的處理器做即時的定位運算，成本較隨機式高，在空曠環境的清掃效率非常好，但在複雜環境所造成的破碎區間多時，也會造成清掃不完全的問題。本論文以具

全域定位功能的機器人為基礎，搭配驅動器的編碼器進行快速的相對移動估計，從觀察市面上現有的以影像進行全域定位的清掃機器人，分析如何以分區清掃模式，搭配循牆模態與Z字型模態，進行規劃式的清掃與環境辨識。機器人在未知環境下以充電站為中心出發，考量相對位移估計可能產生的誤差累積，故以固定大小的區塊切割環境，並仿真的全域定位、馬達編碼器、紅外線感測器及極限開關控制模擬，機器人將於清掃過程中建立各區塊的格點地圖與區塊間相鄰關係之分佈矩陣。本研究以MSC.ADAMS動態仿真軟體模擬設計環境，將清掃機器人以Cero繪製，導入軟體中進行清掃模擬，分析清掃模式的效率和可行性，藉以驗證本分區清掃方式的清掃覆蓋。