智能扫地机器人的平衡与扭矩设计是其运动性能的核心，涉及电机选型、结构优化和智能控制等多方面技术。以下是关键要点分析：
一、平衡与扭矩的硬件基础
1. 电机选型
驱动轮电机：需兼顾高转速与高扭矩，通常采用无刷直流电机（如BKL10系列），搭配行星齿轮箱提升扭矩输出（3.4mm-38mm直径，输出扭矩1gf.cm至50Kgf.cm）。
吸尘电机：高转速无刷电机（如BML5系列，空载20转/分）产生强吸力，同时需优化风道设计降低气流阻力。
边刷电机：小型有刷直流电机（如SE15系列）提供高扭矩，确保墙角清洁效果。
2. 结构设计
驱动轮与万向轮配合：驱动轮负责动力，万向轮辅助转向，两者结合实现灵活移动。部分机型通过优化轮子收缩结构增强越障能力（如10-20mm门槛）。
低重心布局：机身重量分布（如3kg质量）与接触面积（cm²）影响静态平衡，合理设计可降低倾倒风险。
二、动态平衡的智能控制
1. 传感器融合
激光雷达（LDS）与视觉导航实时感知环境，结合10类传感器（如防撞、地毯检测）调整运动姿态。
主动抬升结构通过舵机（扭矩7.5kg·cm）抬升底盘，跨越障碍时保持平衡。
2. 扭矩自适应算法
根据地面阻力动态调节电机功率，例如毛毯区域需提升扭矩防止卡顿。
履带式拖布设计（如云鲸J5Max）扩大清洁面积，同时通过算法匹配轮组扭矩。
三、典型问题与优化方向
1. 常见故障
轮子卡死：多因扭矩不足或异物缠绕，需检查齿轮箱密封性及电机负载能力。
越障失败：升级主动抬升舵机或优化路径规划算法。
2. 未来趋势
仿生机械臂（如追觅X50 Pro）增强边角清洁时的动态平衡。
80℃热水洗拖布等附加功能需同步优化电机热管理。
通过硬件与软件的协同设计，现代扫地机器人已实现从基础清扫到智能越障的全场景平衡控制。
