1、清扫效率与质量的平衡：根据不同垃圾类型（灰尘、树叶、石子、瓶罐）和地面材质（沥青、地砖、环氧地坪）自适应调整扫刷转速、吸力大小、喷水量，在保证清扫干净的同时兼顾能耗和噪音；
2、垃圾箱智能管理：通过传感器（如重量、红外）实时监测垃圾箱满载状态，并能自主决策前往垃圾倾倒站进行倾倒。倾倒过程本身的自动化（如提升、翻转、敲击）也是一个机械设计难题；
3、能源管理与续航：如何在有限的电池容量下，通过智能的能耗管理和任务调度，最大化单次充电的续航时间和作业面积；
4、底盘通过性与越障能力：适应马路牙子、减速带、轻微坑洼路面等，需要合理的底盘设计和悬挂系统。