Устройство и принцип работы робота-пылесоса
Роботы-пылесосы постепенно все больше и больше входят в нашу жизнь, становясь незаменимыми помощниками в деле уборки квартиры. Благодаря этим гаджетам теперь даже не обязательно присутствовать дома — можно отдать несколько команд в приложении или задать расписание уборки и вернуться с работы в чисто убранную квартиру. Всё это становится возможным благодаря развитию технологий. Роботы-пылесосы могут распознать голосовые команды, убираться самостоятельно, составить карту помещения, скорректировать её при необходимости и даже не заходить в запретные зоны, отгороженные только хозяйским «Нельзя»… то есть виртуальной стеной.
Рассказываем в подробностях о том, как работает современный робот-пылесос, какие технологии используются в ключевых моделях.
Давайте разбираться!
Готовы сразу перейти к покупкам?
Из чего же, из чего же сделаны эти роботы?
Конструктивно все роботы-пылесосы похожи. Круглая или угловатая «таблетка» снабжена двумя основными колёсами и одним дополнительным, одной или двумя боковыми щётками, турбощёткой, пылесборником и фильтром очистки. Борта робота защищены бампером, который бережёт корпус от столкновений, а наверху обычно располагается навигационная система пылесоса — камера или лазерный дальномер, или оба прибора сразу.
Если робот-пылесос предназначен для сухой и для влажной уборки, то в дополнение к уже перечисленным комплектующим он снабжён баком для воды и салфетками, как правило, из микрофибры.
Заряжается умная «таблетка от пыли» от док-станции. У продвинутых моделей док-станция совмещена со станцией самоочистки: в большой контейнер встроен ещё один пылесос, который вытягивает собранный мусор из бачка робота в свой собственный, гораздо больший по объёмам пылесборник. У самых продвинутых моделей станция самоочистки умеет подключаться к водопроводу, заправлять пылесос водой, а также мыть и сушить салфетки для влажной уборки.
Всё, что требуется от хозяина такого чуда — иногда вытряхивать контейнер с пылью.
Как пылесос ориентируется в пространстве?
Датчики
Инфракрасные датчики помогают роботу-пылесосу не упасть с высоты, не разбить бампер о стены и объезжать препятствия. Они работают следующим образом: излучатель выпускает импульс инфракрасного, не видимого глазу, света и ждёт его возвращения. Если импульс возвращается, значит, впереди, сбоку или снизу что-то есть. В зависимости от того, какая задача стоит перед датчиком, робот замедляется или поворачивает, когда получит (для датчиков препятствия) или не получит (для датчиков падения или перепада высоты) отклик.
Лидар
Самая точная навигация — это навигация с помощью лазерного датчика, или лидара. Эту же технологию используют для навигации и обнаружения препятствий в беспилотных автомобилях. Лазерный или LDS-датчик легко заметить — он обычно находится в небольшой выдающейся «башенке» на верхней грани робота-пылесоса. Лазерный датчик состоит из источника и приёмника светового луча, а чтобы обеспечить обзор на все 360 градусов, он вращается с очень высокой частотой. Когда луч отражается от препятствия, его улавливает приёмник, а расстояние до препятствия вычисляется по времени, которое потребовалось лучу, чтобы отразиться и вернуться. Такая технология позволяет точно определить расстояние до препятствия или даже распознать его форму, но прозрачные (например, шторы из тюля) или отражающие поверхности (например, большие зеркала в пол) могут вызвать у робота затруднения.
Роботы - пылесосы с лидаром:
| Кстати, если интересно — у нас есть отличная статья о пылесосах с лидаром: «Рейтинг роботов-пылесосов с лидар-датчиком». Загляните! |
Камера
Камеру обычно применяют вместо лидара — она дешевле и проще в эксплуатации; кроме того, роботы с камерой более плоские по сравнению с роботами с лидаром и могут забраться под более низкую мебель. Роботы-пылесосы с камерой собирают информацию со стен и потолка. Их не смущают стёкла и зеркала, но в тёмных помещениях они могут потеряться.
Гироскоп
Гироскоп — специальный механизм, который измеряет ускорение и скорость поворота пылесоса. Так робот запоминает, откуда он приехал, куда двигается и куда нужно вернуться (в нашем случае на базу после окончания уборки). Как правило, гироскопы используются совместно с другими датчиками, такими, как акселерометры, чтобы обеспечить более точную навигацию и ориентацию робота. В роботах-пылесосах гироскопы позволяют определять скорость поворота робота. Это особенно важно при движении вокруг углов и в тесных пространствах, где робот может вращаться на месте.
Колёса
Робот-пылесос снабжён двумя большими колёсами, которые могут вращаться независимо друг от друга, и одним или реже двумя направляющими роликами. Большие колёса отвечают и за манёвренность умного гаджета: благодаря тому, что колёса могут вращаться независимо друг от друга, робот может развернуться в очень ограниченном пространстве. Направляющий ролик не отвечает за передвижение, он нужен для более точного маневрирования или для работы гироскопа.
Как робот возвращается на базу?
Одной из главных загадок жизни, вселенной и всего такого является вопрос — как робот-пылесос находит док-станцию?
Обычно в зарядной станции установлен специальный ИК-маяк. Распознавая инфракрасные лучи, робот идёт по ним, как по следу, точно прицеливаясь для заезда на док-станцию. Некоторые модели, снабжённые камерой, лидаром и способные запоминать карты помещения, полагаются на память: робот делает отметку на карте в том месте, где находится док-станция. После, завершив уборку или обнаружив низкий заряд батареи, умный пылесос сам возвращается туда, где была поставлена отметка. Иногда оба эти способа ориентирования в пространстве могут работать вместе.
Роботы - пылесосы с док-станцией:
Как работает станция самоочистки?
Робот-пылесос хорош тем, что может убираться без участия хозяина, но вытряхивать пылесборник всё же приходится человеку. Популярностью стали пользоваться модели с функцией самоочистки. В их зарядную базу встроен объёмный контейнер для мусора. Суть самоочистки заключается вот в чём. Когда у пылесоса срабатывает датчик наполненности мусоросборника, он возвращается на базу. Там автоматически включается второй пылесос, засасывающий мусор из маленького мусоросборника робота в большой контейнер базы. Опорожнив пылесборник, робот-пылесос может продолжить уборку.
В передовых моделях роботов-пылесосов встроена даже самоочистка салфеток для мойки пола и подключение док-станции робота к водопроводу для дозаправки чистой водой, смешанной с моющим средством, или слива грязной воды. Когда датчики подают сигнал о засорении швабры, агрегат возвращается на базу, промывает салфетку и возвращается к уборке. Правда, даже настолько продвинутые модели всё ещё не умеют выкидывать мешок с мусором в мусоропровод за своего хозяина.
Роботы - пылесосы со станцией самоочистки:
| Специально составили «Рейтинг лучших роботов-пылесосов со станцией самоочистки», чтобы вы не тратили время зря. Заходите почитать! |
Как мусор попадает с пола внутрь робота? Сухая уборка
Можно подумать, что решающую роль в процессе уборки играет двигатель, который «заведует» всасыванием пыли. Однако это не совсем так. Основная нагрузка лежит на щётках.
Одна или две боковые щётки сметают мусор, находящийся перед роботом, туда, где через пару секунд его подхватит турбощётка. Щетинки и силиконовые лопасти подхватывают пыль, шерсть и соринки и закидывают их в мусоросборник. Двигатель, конечно, помогает в этом процессе, и чем больше сила всасывания, тем больше мусора в итоге оказывается в пылесборнике, но всё же турбощётка — основное, что помогает пылесосу захватывать мусор.
Роботы - пылесосы для сухой уборки:
- Accesstyle VR30R01DW
- TCL Robot Vacuum Sweeva 6500 Black
- Polaris PVCR 1028 WI-FI IQ Home
- Robot Vacuum TCL Sweeva 1000 White
Может ли робот-пылесос вымыть пол как следует? Влажная уборка
Большинство роботов, оборудованных функцией влажной уборки, просто протирают пол смоченной салфеткой из микрофибры. Специальный бак с водой и салфеткой крепится к роботу, и тот просто один раз проходится по полу этой салфеткой. Вода смачивает ткань бесконтрольно, поэтому не стоит оставлять «заряженный» гаджет на деревянном полу надолго: вода может повредить паркет или ламинат.
У некоторых моделей вместо салфетки для мытья пола есть одна или две вращающиеся швабры, благодаря которым робот может помыть пол почти так же тщательно, как и человек. А модели со станцией самоочистки часто снабжены удлинительной рампой или поддоном, на который стекает вода, и контейнером с чистой водой или сливом для грязной воды в самой станции.
Роботы - пылесосы для влажной уборки:
Вопрос-ответ
Как работает система навигации робота-пылесоса и какие технологии используются для этого?
Роботы-пылесосы ориентируются в пространстве с помощью гироскопа, ИК-датчиков, камеры или лидара. Продвинутые модели сочетают в себе несколько или все эти системы навигации, более простые довольствуются одной-двумя.
Как робот-пылесос определяет тип поверхности и адаптирует свои действия в соответствии с этим?
Специальные инфракрасные датчики помогают умному роботу распознать тип поверхности. На коврах сила всасывания увеличивается, а на гладких поверхностях — уменьшается. Некоторые модели умеют даже поднимать салфетку для влажной уборки при заезде на ковёр., чтобы не намочить его.
Каков принцип работы датчиков робота-пылесоса для определения препятствий и предотвращения столкновений?
Роботы-пылесосы отправляют в пространство ИК-сигнал или лазерный луч и замеряют время его возвращения. Чем короче это время, тем ближе препятствие. Кроме того, крупные препятствия, например, мебель, наносятся на карту.
В чём заключается принцип работы щёток робота-пылесоса, и какую роль они играют в процессе уборки?
Боковые щётки сметают мусор к турбощётке, а та, в свою очередь, щетинками и силиконовыми «лопастями» подхватывает его с пола и отправляет в мусоросборник. Если щётки износятся, то эффективность уборки сильно упадёт. Рекомендуем вместе с пылесосом прикупить и весь набор аксессуаров: щётки, фильтры и салфетки для влажной уборки! Если вашу модель робота снимут с производства, найти совместимые расходники может быть непросто.
Как устроен и работает контейнер для сбора пыли и мусора в роботе-пылесосе?
Специальный двигатель создаёт тягу, которая помогает засасывать в пылесборник мусор, подхваченный щётками. Воздух, который засасывается вместе с пылью, проходит несколько степеней фильтрации, включая, как правило, фильтры тонкой очистки. Они задерживают даже мельчайшие пылинки, так что наружу из пылесоса попадает уже очищенный воздух.
Подведём итоги
Робот-пылесос — умный помощник, в состав которого входят система навигации, датчики, центральная плата, процессор, щётки, контейнер для сбора мусора и комплект для влажной уборки, если робот её поддерживает. Система навигации определяет местоположение и строит карту помещения с помощью различных технологий. Датчики препятствуют столкновениям и адаптируются к разным типам поверхностей. Центральная плата и процессор контролируют работу всех компонентов и анализируют информацию от датчиков, используя алгоритмы для планирования уборки. Щётки захватывают пыль и мусор, а контейнер обеспечивает их хранение во время работы. Программное обеспечение позволяет управлять роботом через мобильное приложение и настраивать расписание уборок.
Читайте по теме:
Комментарии