扫地机器人通过集尘袋或集尘盒实现自动集尘，这些装置通常位于机身底部或侧面。清扫时产生的灰尘和垃圾会被吸入其中，密封设计能有效防止灰尘外泄。
内部结构上，机器人利用滚刷或吸嘴将地面杂物卷入风道，再通过高速气流输送到集尘盒。这个过程依靠内部涡轮电机产生的吸力完成，类似于传统吸尘器的工作原理。
当传感器检测到集尘装置满载时，系统会启动自动倾倒程序。部分机型采用一次性集尘袋设计，垃圾装满后可直接更换新袋，整个过程无需手动接触灰尘。
不同品牌的集尘系统存在差异，例如有的采用旋风分离技术，有的配备多层滤网。建议用户根据说明书定期清理滤网，避免堵塞影响吸力。
机器人的智能集尘功能依赖于多传感器协同工作。红外测距传感器可识别尘盒容量，碰撞传感器能感知收集过程异常，这些数据会触发自动化的维护流程。
高级机型搭载的AI算法会记录垃圾分布密度，通过弓字形路径规划确保集尘效率。这种路径优化既能覆盖死角区域，又能减少集尘装置的负荷波动。
机身配备的浮动主刷可深入地板缝隙收集灰尘，边刷则专门处理墙角垃圾。配合真空吸尘系统，形成立体化的三维清洁网络，最终将所有污染物集中到集尘模块。