扫地机器人系统需求文档
一、引言现代的城市生活节奏越来越快，人工智能时代带来了生产力和科技飞速发展，也方便了人类的生产生活，智能扫地机器人就解放了人们的双手，让人们在下班之余不用疲于房屋室内的卫生打扫，还给他们一个舒适，静谧的居家环境。
1. 背景目的：本文档旨在详细定义软件操控系统的需求，确保系统能够满足自动化清洁和环境监测的需求。
文档约定：定义文档中使用的专业术语、格式和版本控制方法，保持文档的一致性和清晰性。
2. 总体描述产品视角：系统将集成先进的传感器技术、电池管理系统和用户友好的界面，以实现高效的清洁作业和环境监测等功能。
用户特征：目标用户为需要自动化清洁服务的商业和工业场所及个人用户，以及环境监测和研究组织。
二、功能需求功能需求描述了扫地机器人系统应实现的具体业务功能，以满足用户在家庭清洁管理方面的业务需求。
1. 用户交互用户注册与登录：
用户能够注册新账号，并设置用户名和密码。用户能够使用用户名和密码登录系统。密码找回与重置：提供找回密码功能，用户忘记密码时可以通过注册邮箱找回。
智能路径规划：通过手机app根据房屋室内地图规划扫地路径。
远程控制：远程遥控扫地机器人开关机、定时作业等。
状态监控：
通过交互界面远程查看扫地机器人电量、污水箱清洁程度、当前清洁模式等实时状态。机器人能够诊断并报告错误，如刷子堵塞、滤网过脏等。任务监控：
用户界面应实时显示当前清洁任务的状态，包括机器人位置和清洁进度。系统应提供清洁任务的历史记录，供用户查看和分析。 2. 清洁任务管理自动打扫模式：
用户可以启动自动打扫模式，机器人将根据预设的任务参数自动开始清洁工作。打扫模式分为扫地模式及拖地模式，扫地模式使用毛刷、吸尘器进行清洁；拖地模式使用拖布进行清洁。手动模式：用户可以通过遥控器或智能手机应用手动控制机器人移动和清洁。
自清洁模式：
用户可以通过水体检测器，根据运行指示灯自动清洁机体，从固定基座排除污水，通过清水清洁毛刷、拖布等组件，最后通过基站烘干拖布。当水箱无清水或污水满时，运行指示灯为红色；正常时为绿色。任务执行：系统应记录每次清洁任务的执行状态和结果，包括起始时间、结束时间和覆盖区域。
清洁计划设置：
用户可以设置清洁计划，包括清洁时间、清洁区域和清洁模式。用户能够为机器人创建、修改和删除清洁任务。系统应支持周期性任务的设置，如每日、每周或自定义时间表。 3. 导航与避障导航系统：
机器人应具备自主导航能力，能够基于环境地图规划最优路径。系统应支持多种导航模式，如区域清洁、沿边清洁和重点区域清洁。地图绘制与导航：
机器人能够根据视觉传感器及红外线传感器绘制家庭地图，并规划清洁路线。通过可设计数据库存储用户的自定义设定及传感器绘制的地图信息环境适应性：
系统通过地面传感器应能够适应不同的清洁环境，如光滑硬地面、粗糙地面或不同材质的地毯。机器人应能够识别楼梯、坡道等特殊地形，并采取适当的避障措施。障碍物识别与避让：
机器人在执行清洁任务时，应能实时检测四周障碍并避开障碍物，以防止碰撞和损害。避障系统应结合距离传感器、视觉传感器、悬崖检测传感器和碰撞检测器的数据，以实现精确的障碍物检测。避障系统应结合悬崖检测传感器数据，以实现悬崖边界识别及避让。避障系统应结合碰撞检测器及陀螺平衡仪的数据，以实现碰撞后避让维持平衡及重新回到规划路径。 4. 充电与维护自动回充：
当电量低时，根据电量传感器的数据，机器人通过动力系统及滑轮组建能够自动返回充电座充电。维护提醒：
系统能够提醒用户定期清洁滤网和更换刷子。 三、非功能需求非功能需求描述了扫地机器人系统除了实现具体业务功能外，还应满足的其他性能、安全、可用性等方面的要求。
1. 性能需求响应时间：
机器人在接收到用户命令后，应迅速响应并执行。系统响应时间应小于2秒，确保清洁和监测作业的实时性。清洁效率：
机器人应能在合理的时间内完成指定区域的清洁工作。 2. 安全性需求电池安全：
使用安全电池，防止过充和过热。避障系统：
避障系统应在检测到障碍物时自动减速或停止，以避免碰撞，防止对家具或机器人本身造成损害。紧急停止：
系统应具备紧急停止功能，以应对潜在的安全风险。 3. 可用性需求用户界面：
提供直观的用户界面，包括遥控器和智能手机应用。帮助与支持：
提供易于理解的帮助文档和客户支持服务。 4. 兼容性需求操作系统兼容性：
智能手机应用应兼容主流操作系统。家居环境兼容性：
机器人应能在不同地面材质上有效工作。 5. 可靠性和可维护性需求系统稳定性：
机器人在连续工作和长时间待机后仍能稳定运行。系统应能够连续工作至少4小时，且在电量不足时自动返回基站充电。系统在低电量状态时，应保持清洁力度不变维护简便性：
滤网和刷子等部件应易于用户更换和清洁。 三、接口需求接口需求描述了扫地机器人系统与软件系统及硬件系统的接口需求
1. 系统接口需求基站接口：
机器人需能够与基站通信，进行充电和数据同步。基站应支持机器人的远程监控和控制。用户设备接口：
支持与常见移动设备和桌面操作系统的连接，如通过Wi-Fi或蓝牙。系统应支持与智能手机、平板电脑和PC的连接，通过专用应用程序进行操作。应用程序应支持iOS、Android和Windows操作系统。 2. 用户接口需求 操作指示灯： 机器人应配备清晰的指示灯，以显示当前状态，如清洁、充电、错误或警告。指示灯应易于用户识别，颜色和闪烁模式应有明确的含义。 四、其他包括了开发优先级、验收标准、附录、版本历史等其他注意事项
1. 优先级和排序 根据功能的重要性和实现难度，优先开发电池管理系统和传感器系统。 2. 验收标准 每个功能需求都应有明确的测试案例和验收标准，如电池管理系统的自动充电功能。 清洁任务管理： 任务创建和修改的准确性。任务执行的成功率和覆盖率。 导航与避障： 导航精度和路径规划的有效性。避障系统的响应时间和障碍物识别准确率。 3. 附录 设计原型：包括用户界面的草图和交互流程图。流程图：展示清洁任务管理和导航避障的流程。术语表：定义文档中使用的专业术语。机体草图：定义机器人每一个部件的机械草图 4. 版本历史和修订记录 每个功能需求都应有明确的测试案例和验收标准，如电池管理系统的自动充电功能。修改记录需记录每次文档更新的详细信息。 5. 签署和批准 由项目关键利益相关者进行签名，表示对需求文档的同意和支持。包括项目经理、开发团队负责人、客户代表等。
