微孔雾化在擦窗机器人喷雾喷水中的应用和设计

微孔雾化,利用压电陶瓷的高频振动带动微孔板振动,使液体通过微孔时被"剪切"成微小液滴,以其高效、低耗、可控的优势,在众多领域比如医疗、香氛、个人护理和加湿等不同场景得到广泛应用。

今天分享一个最近有关微孔雾化最新应用的案例:擦窗机器人。

擦窗机器人是一个新产品,基于消费升级(懒人经济)、技术的成熟和行业效率提升的需求,最近呈现快速的市场增长,国内同比增长超过35%,全球出货量甚至超过50%,2025全年预计总量为200万台。

比较突出的品牌有科沃斯(超级领先的品牌,市场占有率过50%),洒拖派,赫特,希亦,玻妞,追觅,火鲸等。

在擦窗机器人的技术路线中,有众多关键突破要点如路径规划算法、传感器融合、强吸附力等,其中有一个目前所有厂家都在使用的方案-微孔雾化:通过微孔雾化装置进行喷雾喷水,提前溶解污渍实现有效湿擦,避免水渍留痕。实际应用中可以看到很多不同的设计。

下面是部分品牌产品的喷雾喷水设计介绍,所有资料均来自网络。

品牌:科沃斯

型号:W2S

微孔喷水设计要点:双边三喷头雾化喷水

品牌:洒拖派

型号:0Pro

微孔喷水设计要点:双边自动喷水(15um)

品牌:玻妞

型号:388

微孔喷水设计要点:超声波雾化喷水

品牌:希亦

型号:W1

微孔喷水设计要点:六喷头纳米矩阵雾化系统

品牌:追觅

型号:C1

微孔喷水设计要点:短促而有力的脉冲喷水

微孔雾化设计要素的综合考量:

总体看,微孔雾化喷雾喷水的目的,是要能有效预湿润,但是同时要控制好喷水量,太大后导致容易留存水渍而且支持喷水/擦窗有限。具体要从覆盖面(喷雾头数量,方向),以及留存效果(水雾颗粒,雾化速率)进行统筹平衡。

除了效果的考虑,也要考虑到雾化头数量增加带来的成本和结构复杂度影响。

基于微孔雾化芯片LX8201的实践经验,具体有以下规格设计需要在早期产品原型阶段进行验证:

  1. 雾化头的数量和位置,清洁路径的有效覆盖;
  2. 出雾方向和雾化颗粒(10-15um),有效湿润;
  3. 微孔雾化速率(打孔数量,驱动功率)选择,避免对液仓容量过于依赖;精准控制水量,供水时间更长

反面案例:火鲸H6 Pro

问题点:

单个雾化头(红线所指,居中放置),喷水面积相比设备整体尺寸,过于狭窄,无法有效湿润清洁路径。