现代保洁工具的新发展方向

随着经济发展和科技进步，许多企业和学校都已实现了办公自动化，并随之产生了新的问题。电脑作为高科技产品，平时需要精心保养和维护，粉尘油污和静电等污染不仅会造成其外壳的污染磨损，而且还会造成显示器、激光头、软驱磁头和内部设备如集成电路板的老化，大大缩短其使用寿命，据统计，70%以上的电脑故障都是由此而引起的。电脑使用一年半载后，就会积聚污垢灰尘，不仅影响美观，而且容易出现性能不稳定、操作反应迟钝等现象，由于电路板上灰尘堆积而造成短路烧毁元件的事情也时有发生，因此定期对电脑进清洁是非常必要的。现在，电脑已经作为一种普通的家用电器进入了家庭，接触电脑的人群越来越多，所有的人都会遇到同样的问题，电脑使用久了或键盘在使用一段时间之后，许多细小的杂物就会进入到按键底下，尤其是笔记本电脑，很难清理，也必须要清洁和保养，长此以往，使得键盘的手感以及敏捷度下降，

最后可能导致损坏。但对于如何清洁和保养电脑,每天对着电脑，你肯定会对难以清洁的键盘、经常沾满手印的液晶屏幕感触至深：细小的键盘缝清洁起来根本无从下手，屏幕上的手印不但越擦越多，弄不好还会伤了娇气的液晶屏。

现在出现一种全新的电子产品保洁工具：USB吸尘器，可以有效清除电脑键盘、桌面的灰尘。它的特点是：吸尘器转数为11000-12000转；直接插入USB接口不需其他电源；配有LED强光灯以便吸除难见尘埃；设有可调高档位吸取粒大量重的尘粒；有效吸除电脑键盘间的不易触及的灰尘。如图2.23

还有电脑除尘器：有吸的功能，不会造成灰尘漫天飞扬的情况，可以清除机箱线路板和机箱内沉积的大量灰尘。同时也可以针对电视，显示器，音箱，等等贵重的家用电器进行使用。也可用作网吧、电脑公司或者单位电脑等公用电脑环境的除尘工作。吸吹风机是专为清扫灰尘而设计的，它主要是通过大量的高压空气，将灰尘吹走，当然也可以通过附送的网袋来收集灰尘，当作一个简易的吸尘器使用。如图2.24。与电动自行车的功率接近，所以吸尘力量非常强劲，风量是普通家用电吹风的上百倍，风压虽然比不上压缩空气机的风压，但也是非常大了，在清理电脑CPU风扇、电源风扇及机箱、电脑显示器内部灰尘的时候，只需要1-2分钟就可以将整个电脑清理干净，而且不留死角，现在很多网吧都在使用这种工具对网吧电脑做定期清理，解决了大量繁杂的电脑保洁工作。网吧电脑因为长期连续工作，容易因为灰尘的堆积而引起电脑温度的热量散发不出去，整机温度升高，为了延长电脑寿命、降低电脑温度、减少电脑死机问题，经常做电脑的清理工作是非常必要的，使用这个工具可以完全摆脱毛巾和刷子等落后的保洁方式，使用方便简单，单手既可操作，能将保洁工作效率提高几十倍。

这也预示着，随着生活环境和生活必需品的不断变化，种种新的保洁问题也在不断地出现在我们面前。新兴的电子产品充斥着我们的生活，仅仅使用从前古老的保洁工具和清洁方法已经远远不能满足人们生活环境和生活必需品的保洁需要，新型的保洁工具期待设计师和工程人员不断地研究和开发出来。

未来前景：太阳能、风能、氢燃料电池、生物质能和洁净煤是未来5大清洁能源方向，这五项将在未来走进百姓生活，并在建筑、交通、生产等领域发挥重要的节能降耗作用。

【从民族、地域特点等出发进行保洁工具的设计开发】

我国国土幅员辽阔，人口众多，不同地区人民的生活习惯和生活环境存在着很大差异，虽然保洁工作的形式基本相同，但由于环境和习俗的不同也存在各种差异。设计开发便捷、科技化的保洁工具，从不同的少数民族生活习俗和地域特点等出发，进行科学合理的调查研究，在保证产品成本造价低廉、合理利用当地自然资源、充分体现民族特点的前提下，制造及普及保洁工具科技产品。保洁工具是日常生活的必需品，它的普及对于一些偏远地区人民的科普文化宣传更加具有一定的现实作用。民族特色的保洁工具，立足民族市场，发展世界市场。

【生产制作材料以环境为本，环保可循环】

环保是人类永恒的话题。人类的生存环境需要从生活的点滴进行保护。制作及操作保洁工具更应有这样的使命。在制作保洁工具的材料选择上，避免对自然环境的破坏，有计划地、可持续发展地进行采集制作；使用化学材料时，要对材料进行辐射等可能对环境造成污染破坏的检测。对保洁操作者的身体健康实施有效保护。

保洁是为了保持保护环境的清洁。所以保洁工作所产生的工作污水等工作产生物需要进行科学合理地处理。不能使其对环境产生再污染。

【从减轻保洁工作疲劳度和枯燥情绪的角度进行设计开发】

操作保洁工具、进行清洁活动的工作，是一项长期、持久的工作。常人进行日常保洁工作，是对自身家庭环境和工作环境进行清洁保养，而专职的保洁工作人员每日的工作就是对大众的生活空间进行保洁，他们的工作枯燥而辛苦，怎样使保洁工作人员工作起来更加省时省力，减轻保洁工作的疲劳度和枯燥情绪是摆在我们工具设计者面前的一个难题。

保洁工具在家庭和社会的普及率已达到很高的程度，同时，保洁工具在造型设计上也不断推陈出新，以满足各类用户的需要。

从造型特征上讲，对保洁工具的设计已经突破了唯实用至上的简单形式，大多数产品开始摆脱大工业时代粗暴的机器感，并努力削减机器生产的痕迹。现代设计师们赋予家用保洁工具较小的功率和轻巧便携的新特征，加强造型的柔和性与亲和力，注重人体工学上的舒适感，并纷纷在此基础上推出了以小型电动保洁工具和直流式电动工具为代表的DIY风格系列。

工具是用来实现造型设计的，而它们本身也同样需要造型设计。事实上，人类文明发展至今，设计早已是无处不在了。当人们使用工具的时候，工具的外观直接影响到使用者的各种感官与心理，它们的风格、色彩、体积、形状、材料、表面肌理等等都会左右人们在工作时的心情、动作、姿势、习惯、疲劳程度甚至操作安全。更重要的是，随着市场日益成熟，这些保洁工具早已不再局限于工业用品的范畴，而是日益广泛地成为日用产品的中坚力量。

【智能保洁机器人的发展】

保洁工作是一项枯燥乏味的重复性劳动,使用传统的保洁工具或即使使用吸尘器等电器进行工作时不仅需要大量保洁人员的参与,而且在操作时工具放置不方便、清洁效率低、效果不理想,实现保洁工作自动化与智能化是高效高质保洁的有效途径。近年来，家用自主式移动机器人研究和设计成为了许多人关注的焦点，机器人的研究和设计领域已经不仅仅限于国防、抢险等领域中。许多应用于军用机器人上的技术已经使用于民用的机器人中。如利用各种传感器来采集环境信息并自动引航等一些先进技术。

室内地面等环境保洁机器人将移动机器人技术和吸尘器技术有机融合起来,实现室内环境半自主或自主清洁,是一种环保、健康、智能型的服务机器人,智能保洁机器人的移动机构是保洁机器人的主体，决定了保洁机器人的运动空间，一般采用轮式结构。传感器系统一般采用超声波传感器、红外光电传感器、接触传感器等构成多传感器系统。随着近年来控制技术、传感技术以及移动机器人技术等技术的迅速发展,智能保洁机器人控制系统的研究和开发已具备了坚实的基础和良好的发展前景。吸尘系统在原理上与传统立式吸尘器相同，主要是在结构设计上更多考虑结构尺寸、集成度以及一些辅助机构的合理布置和利用，以此来提高能源利用率和工作效率。现在的智能保洁机器人通过软硬件的合理设计，使其能够自动避开障碍物，实现一般家居环境下的自主保洁工作。

保洁机器人作为服务机器人的一种，有着广阔的应用前景和巨大的市场潜力，将会给人们带来很大的便利和生活的舒适。但是不菲的价格也是影响保洁机器人发展和推广的重要因素，其中，传感器占了很大比例。事实上，机器人的智能化程度一方面取决于它从外界获取信息量的大小，另一方面取决于它所拥有的专家知识的多少。随着传感器技术、电子技术、计算机技术、自动控制技术、人工智能等相关科学与技术的发展，成本低、功能强、智能化程度高、适应性强、应用广泛的保洁机器人将会很快出现，服务于社会，服务于千家万户，并带来巨大的社会效益和经济效益。

现今的自动吸尘机器人十分智能，就已经在市面上出售并逐渐走入人们家庭的匈牙利研发出来的伊莱克斯人工智能吸尘器来说，便是其中的佼佼者。

它的外观上采取了现今时尚的钛金属色，液晶操作面板，集尘盒容量为1.2升，重量只有0.8公斤。如图3.1

伊莱克斯的吸尘性：它不只可以吸起尘粒、碎屑、及头发，连细小的微尘也可清除，即使微尘藏在地毯內。它的敏锐度让它可以以数毫米的距离避开电线以及其他障碍物。在它的清洁模式中，研发人员还设计了三种清洁模式，正常清洁模式、快速清洁模式和重点清洁模式。正常清洁模式是指：在开始清扫前，这种智能吸尘器会先扫描整个清扫区域，判断其大小并计划清扫范围。它会自动计划清扫范围，并规划清扫的时间。然后这种智能吸尘器会依照清扫计划开始工作。它采取的是不定点交叉式的路线侦测，可以让吸尘器的清洁不留死角。快速清洁模式：清洁的方式同正常清洁模式，但省略规划清扫范围的动作，可用于突然性的大量脏污出現，而急于清洁的情況。在与朋友聚餐或家中有小孩子的情况下，通常需要使用这种功能。重点清洁模式：适用于仅有部分小域域需要清扫的情況。例如：当面包屑、米粒、糖等小東西(干燥物品)掉落清洁范围约在1平方公尺之內，可将这种智能吸尘器放在清扫范围中央处，选择重点清洁模式，则该区域会被清扫两次，仅需花费约几分钟的时间。时间设定功能：只要设定吸尘器的运作时间，它就会自动工作。在清洁工作完成后，它还会自动找到回充电座的路径，回去充电。人们只需要帮它清理集尘盒及更换滤网，而研发人员也已经将这个部份变的非常简单。最后，如果家里有不希望吸尘器进入的区域，可以贴上磁条。如果家中有阶梯的话，它还配备有阶梯感应器，能避免它掉落。

伊莱克斯智能吸尘器可以清洁整个房间，穿梭于椅脚、桌下及各个低矮家居间。只要家具有16公分的高度，这种智能吸塵器就可以正常工作。这种智能吸尘器可以在家具间自由移动，这是因为拥有高度敏锐的感应器，这种感应器利用超音波，去侦测清扫范围、判断障碍物，智能吸尘器会先发送声波去侦测，并透过内建的麦克风来辅助判断周遭的环境状态，就像蝙蝠以及潜水艇均是利用超因波在侦测飞行及航行一样，在清洁时可以不断地感应四周环境，环绕着障碍物持续进行清洁工作，而不会去碰触到障碍物。是现代科技应用于普通生活的一个很好的例子。缓冲器设计用于减缓冲撞力量，必要时，这种智能吸尘器会适时停止动作。智能吸尘器之独立式弹簧悬吊式滚筒，可使其容易跨越地毯及低矮的物体。

伊莱克斯这款吸尘器第一次出现是在1997年BBC的一个名为“明日世界”的节目中，到2001年11月出现第一个成品，如今它已经在很多国家出现。

伊莱克斯集团的设计师说:“这款吸尘器的设计灵感沿自一种名为Trilobite(三叶虫)的史前生物。在大约二亿五千万至五亿六千万年前，Trilobite(三叶虫)这种史前生物已在海底进行清洁。至今，Trilobite(三叶虫)的化石依然能经常在墙壁及楼梯等化石中看到。在设计Trilobite机械人吸尘第3章保洁工具设计的新思路器时，我们给予Trilobite一个划时代而有光泽的金属色，再配上圆形的设计，以确保Trilobite能自由穿梭每一角落。”

这样的设计就是利用了我们艺术设计和工业产品设计中较为常见的仿生学设计，既成就了设计又服务了大众。近乎完美的外观造型设计，也是这款智能保洁机器的成功之处。其造型设计利用了多方面设计美学规律，最突出的就是对称与平衡的美学规律的应用。不仅在造型上符合设计美学规律，在使用者的心理上也达到了设计美学的本质目的。“绝对对称的事物自然给人以平衡美感，世间的万物也已经证明了，绝对对称事物的美感效果。而在一定条件下，非绝对对称的事物也可能产生一种平衡美感，但这有时需要人为的塑造。因此，这也是设计师常用的艺术表达手段。平衡给人以视觉和心理上的稳定状态，平衡

状态的事物可以表达为对称状态，但多数时候表现为非对称状态。对称与平衡是人类易于接受也易于领悟的美学规律，也是整个人类文明进程中对美的思考和探索之一。因此，人类在由古到今的长期造物设计时，又会有意识或无意识的遵循或体现出对称与平衡的形式美感。天人相应的古代哲学观念认为：对称的平衡为秩序的最高准绳。而古人讲中庸，讲中和，阴阳就是在追求一种内在的平衡，同时也被认为是遵循宇宙的基本法则。”

下一代的保洁机器人将会朝着更加智能，更加高效，更加稳定的方向发展，保洁机器人将会拥有更多的智能，也不仅仅局限于地面等区域的保洁工作，如扫描周围立体环境，自动寻找需要清洁的空间区域，这样可以减少不必要的清洁工作，节约能源和清洁剂，而更加稳定高效的智能保洁机器人路径规划也有待研究和发展。