По какому принципу работает робот пылесос

Как устроен робот-пылесос

Содержание

Содержание

Роботы-пылесосы давно доказали свою состоятельность в ежедневной самостоятельной уборке и стали незаменимыми помощниками. А вот как они устроены и как автономным девайсам удается справляться с уборкой мусора — для многих остается загадкой. В материале виртуально «разберем» умного помощника и посмотрим, как он устроен.

Системы робота-пылесоса

Под внешними панелями робота-пылесоса заключено сразу несколько систем, обеспечивающих его функциональность:

• система перемещения в пространстве, состоящая из двух ведущих колес и одного ведущего ролика, во многих моделях выступающего в качестве датчика для подсчета пройденного пути;
• система сбора мусора, в нее входят основная и дополнительные щетки, непосредственно отвечающие за уборку;
• система фильтрации, очищающая от пыли воздух, который проходит через внутренности пылесоса;
• система датчиков, которые отвечают за ориентирование робота в пространстве и обеспечивают его безопасность.

Работу системы датчиков оставим за рамками материала, поскольку она подробно описана в другой статье блога.

Устройство и расположение основных функциональных узлов робота-пылесоса представлено на следующем рисунке.

Вне зависимости от производителя и модели, такое строение умного помощника является типовым, и встречается практически у всех роботов-пылесосов. Отличия незначительны и не играют какой-либо определяющей роли. Далее рассмотрим назначение каждого компонента отдельно.

Плата управления

Является «мозговым центром» устройства. В нее поступает информация с датчиков аппарата, далее ее обрабатывает микропроцессор и, в зависимости от заложенных в управляющую программу алгоритмов, формируются управляющие сигналы на включение исполнительных механизмов.

Во многих моделях роботов-пылесосов на плате управления можно встретить два микропроцессора. Один отвечает за работу исполнительных механизмов, второй — за обработку параметров датчиков, объединенных в систему ориентирования в пространстве.

Аккумулятор

Роботу-пылесосу необходима определенная автономность. Ее обеспечивает аккумулятор, встроенный в корпус. Как правило, такие пылесосы оснащают литий-ионными аккумуляторами, поскольку они обладают малым весом и достаточной емкостью. В зависимости от производителя и модели, емкость аккумуляторного блока может составлять от 1200 мА*ч до 4500 мА*ч и выше.

Пополнение энергией происходит на базовой станции, когда робот-пылесос находится в состоянии покоя. Если он полностью израсходует энергию во время уборки, будет активирован алгоритм возвращения на базу для немедленной подзарядки.

Мотор-колесо

В роботе-пылесосе установлено два мотор-колеса, служащих для перемещения девайса в пространстве. Мотор-колесо — отдельный самостоятельный узел, включающий в себя электродвигатель и редуктор.

В упрощенном понимании, редуктор уменьшает обороты двигателя, но, в то же время, увеличивает вращающий момент, прилагаемый к оси вращения колеса. Это необходимо для того, чтобы снять излишнюю нагрузку с вала электромотора и получить приемлемые характеристики скорости и проходимости робота-пылесоса.

Оба мотор-колеса работают автономно друг от друга, получая отдельные команды от платы управления. Независимая работа ведущих колес обеспечивает автономному уборщику потрясающую маневренность.

Роботу-пылесосу не составит труда развернуться на месте, что очень важно в тесном помещении, заставленном мебелью.

Проходимость девайса напрямую зависит от диаметра ведущих колес. Чем они больше, тем проще роботу-пылесосу преодолевать пороги и перемещаться по коврам с высоким ворсом.

Боковые щетки

В передней части устройства установлены одна или две вспомогательные щетки, представляющие собой небольшие «метелки», их лопасти выполнены из жесткой лески.

Задача метелок — сметать мусор, попадающийся на пути пылесоса, в зону работы основной щетки, а также извлекать сор из труднодоступных мест (углов помещения, пространства вдоль плинтусов и т. д.).

Основная щетка (турбощетка)

Основной узел робота-пылесоса, который отвечает непосредственно за уборку помещения. Конструкция турбощетки может включать один или два специальных вала для уборки загрязнений. Для большей эффективности валы дополнены щетиной из натурального или синтетического материала и силиконовыми вставками, предназначенными для уборки мелкого мусора.

Во время движения робота-пылесоса турбощетка постоянно вращается, подхватывает соринки с напольного покрытия и отправляет их в контейнер для сбора мусора.

Если турбощетка оснащена двумя валами, они вращаются во встречном направлении по отношению друг к другу, что повышает эффективность уборки.

Электродвигатель пылесборника

Создает воздушный поток внутри корпуса. Направленное движение воздуха заставляет частички мусора и пыль с ворсинок турбощетки двигаться в сторону пылесборника. Для этого в районе валов основной щетки установлен всасывающий раструб, через который происходит забор пыли с поверхности турбощетки.

При вращении лопастей крыльчатки под корпусом робота-пылесоса создается небольшое разрежение, способствующее более эффективному всасыванию мусора, после чего потоком воздуха его направляет в пылесборник.

Вопреки устоявшемуся мнению, воздушный поток, создаваемый лопастями крыльчатки, играет второстепенную роль в уборке. Он помогает собранным частичкам гарантированно оказаться в пылесборнике. Основную скрипку в сборе мусора играет турбощетка.

Именно по этой причине в системе всасывания пыли не нужен мощный электродвигатель. Как правило, мощность мотора, который устанавливают в роботы-пылесосы, редко превышает 40–65 Вт. Этого вполне достаточно для эффективной уборки.

Отсек для мусора и система фильтрации

К отсеку для мусора не предъявляется особых требований. Главное, чтобы он был вместительным и удобным в обслуживании, ведь несмотря на всю автономность робота-пылесоса, чистить контейнер от пыли придется пользователю. Как правило, емкость отсека составляет 0,4-1 л. Чем он больше, тем реже придется его чистить.

А вот система фильтрации заслуживает отдельного внимания, особенно если кто-то в доме подвержен аллергическим реакциям. По сути, система фильтрации — это набор преград, очищающих проходящий внутри корпуса поток воздуха. Чем меньше ячейки фильтров, тем лучше он очищается и тем более чистым возвращается в помещение.

Лучшими считаются системы, в основе которых лежат HEPA-фильтры. Их «паспортная» эффективность составляет внушительные 99,95 % воздуха, очищенного от загрязнений. Правда и стоят такие фильтры ощутимо дороже.

Резюме

Как видим, в устройстве робота-пылесоса нет ничего сложного, но все же, согласитесь, его конструкция кардинально отличается от прототипов, придуманных иллюстраторами к фантастическим рассказам. Сегодня такое внутреннее строение робота-пылесоса считается оптимальным, а какими они станут в будущем — покажет время.

Как устроен робот-пылесос?

Вы знаете, что каждый третий пылесос, который покупают в Испании – робот-пылесос? Спрос в России на эти устройства также растет из месяца в месяц. Цены варьируются в среднем от 10 000 до 30 000 рублей. Что из себя представляет этот популярный гаджет и как он устроен? На эти вопросы мы ответим в данной статье. Положим на операционный стол робот-пылесос среднего ценового диапазона Yujin Robot iClebo Arte и начнем изучать его внутренности. Звучит жутковато, но уверяю вас, статья подойдет даже для категории читателей 0+.

На верхней части корпуса расположена камера, она помогает строить карту помещения, и дает знать роботу, где он уже был, а где еще не убирался. Также с ее помощью робот находит кратчайший путь от места окончания уборки до места старта (базы для подзарядки). На фото можно заметить сенсорный ЖК-экран с управляющими кнопками и иконками, бампер с набором датчиков, пылесборник. На бампере расположены ИК-датчики расстояния, с их помощью робот ”видит” препятствия и старается их не касаться. Датчики расположены не по всей поверхности бампера, поэтому наезжая на препятствие под углом, робот касается его, и тогда срабатываю механические датчики столкновения. В этом случае пылесос меняет свое направление по заданному алгоритму движения. В iClebo установлен дополнительный четвертый датчик на самом верху бампера. С его помощью робот определяет возможность проехать под мебелью и при этом не застрять. Пылесборник вынимается нажатием кнопки на корпусе и не имеет каких-либо мешков для сбора пыли, а также никаких электромеханических частей. Пылесборник и фильтр можно промывать под водой. Всасывающий механизм расположен непосредственно внутри робота.

Переворачиваем робот-пылесос. Два ведущих боковых колеса задают движение устройству, переднее маленькое колесо вспомогательное без привода. На его оси расположен специальный магнитный датчик. Он необходим для измерения расстояния, пройденного роботом. Колесо не вращается вокруг своей горизонтальной оси, в этом нет необходимости. Робот меняет свое направление на месте за счет передачи момента одному из боковых колес, то есть на маневренность это никак не влияет.

Под небольшой пластиковой крышкой расположен Li-Ion аккумулятор емкостью 2200 mAh. У данного образца две боковые щетки, с практической точки зрения это помогает захватить большую площадь за один проезд. Для того, чтобы добраться до плинтуса достаточно одной боковой щетки, до углов полностью пока не добирается ни один робот-пылесос. Две боковые щетки направляют мусор к основной турбощетке, которая в свою очередь направляет его в пылесборник. Всасывающий модуль помогает засосать мусор с турбощетки. Резиновый скребок, расположенный на пылесборнике, подбирает крупный мусор. По такому принципу устроены все роботы-пылесосы в виду отсутствия большой силы всасывания. Результат уборки на гладких полах при такой конструкции очень хороший, на коврах – хуже, робот не может высосать пыль из ворсинок.

Рядом с пылесборником можно заметить два углубления — пазы для полотера. В этом пылесосе имеется функция протирки полов. Основание швабры крепится на дно, робот и пылесосит, и протирает. Салфетку из микрофибры можно смочить водой перед запуском. В процессе работы смачивать ее уже не получится, робот сбрасывает карту помещения и текущую программу уборки при отрывании его от пола. Салфетка помогает собрать мелкую пыль, включая муку, мелкий песок, соль. Для полноценной мойки полов она не подойдет.

Пришло время взяться за инструменты и посмотреть, как же выглядит робот-пылесос изнутри. Вынимаем пылесборник и основную турбощетку. Кладем робот-пылесос на лицевую панель и видим 5 отверстий для болтов. Шестое отверстие находится под наклейкой-пломбой с надписью QC Passed.

Далее необходимо аккуратно отсоединить концы бампера. Особых трудностей при этом возникнуть не должно, пластик достаточно упругий и прочный.

Расположив iClebo лицевой стороной к потолку, вытягиваем декоративную панель робота. Для этого нужно потянуть за край панели на себя и вверх. Вот мы и получили доступ к начинке робота-пылесоса.

Невооруженным взглядом можно разглядеть основные элементы. В роботе установлены 6 электроприводов: два для боковых щеток, один для турбощетки, один для всасывающего модуля (спрятан под пластиковых кожухом), два встроены в корпус боковых колес. Справа под ЖК-экраном робота-пылесоса находится его ”мозг” – микроконтроллер Abov MC81F4216D. Рядом с материнской платой и местом установки пылесборника находится специальный датчик. При его замыкании, iClebo “понимает”, что пылесборник подсоединен, иначе робот-пылесос не сдвинется с места и выдаст ошибку на дисплее.

Снимаем ЖК-экран. Видим камеру, ИК-приемник под ней. В центре светодиоды для экрана.

Освобождаем материнскую плату от множества контактов и видим гироскоп, который нужен для определения угла поворота робота.

И, наконец, освободим от всех контактов саму материнскую плату.

Что же представляет из себя такое устройство, как робот-пылесос. Блок-схема устройства представлена ниже:

У нас имеется материнская плата (Main board) с модулем камеры, дисплеем, модулем управления электроприводами боковых колес и т. д. 19ти вольтовый адаптер, через базу для зарядки робота, заряжает литий-ионный аккумулятор, который питает все остальные элементы схемы. Для часов и таймера используется дополнительная батарейка-таблетка на материнской плате. Три датчика определения перепада высоты (3 PSD Sensors) расположены на дне корпуса устройства. Три инфракрасных датчика (3 IR Sensors) располагаются непосредственно на самом бампере. При обнаружении препятствия робот-пылесос меняет свое направление. Если ИК-датчик не сработал, но робот все же упирается в препятствие, срабатывает механический датчик бампера (3 Bumper SWs). На схеме также изображены 3 Detection Switches — два датчика определяют не оторвались ли колеса от пола, а третий датчик наличия пылесборника. Passive Encoder — датчик, расположенный около передней оси колеса для определения пройденного расстояния.

Для того чтобы понять где робот уже убирался, а где еще нет, он получается информацию со всех вышеперечисленных датчиков и сенсоров. Он замеряет пройденное расстояние и угол поворота, а с помощью камеры и датчиков препятствий «понимает» где границы убираемой площади. Будущие домашние роботы-пылесосы будут использовать камеры для полноценного построения карты помещения, определения наличия людей и животных в комнате и, скорее всего, можно будет жестом указывать роботу на дальнейшие его действия или менять режим работы.

Осталось разобраться еще с колесами. Снимаем боковое колесо. Датчик сбоку колеса помогает определять роботу его положение в пространстве, а именно: стоит ли он на полу? Если контакт разомкнут, робот прекращает работу.

Разобрав корпус колеса, видим вот такой редуктор.

Конечно, всеми этими компонентами управляет ПО, и без правильно написанного программного кода робот функционировать не будет. В данном пылесосе имеется возможность обновления ПО, но сделать это смогут только опытные пользователи, так как требуется программатор для перепрошивки «мозгов» пылесоса. Используется программатор ST-Link. Основная часть прошивки робота осуществляется при помощи этого адаптера, через коннектор J2 JTAG на плате, а через J11 USB обновляется только навигационный модуль. Причем, обе части прошивки взаимосвязаны.

Робот-пылесос — сложное техническое устройство и цены на них относительно высокие, особенно если сравнивать с бытовыми пылесосами за 3000 рублей. Вероятно, когда робот сможет обходиться парой камер для выполнения всех навигационных действий, стоимость производства заметно упадет, а следовательно и конечная стоимость устройства. А пока покупатели платят по большей части за удобство: ставим таймер, уходим на работу, робот убирает в ваше отсутствие и автоматически возвращается на базу. Ну, и конечно же, лень — двигатель прогресса. Люди обычно не хотят ничего делать, лучше за них пусть будут делать всю работу другие. Как раз бытовые роботы для этого и разрабатываются.

Принцип работы робота-пылесоса

• Навигация робота
• Процесс уборки
• Возращение на базу

Существуют люди, которым достаточно осуществить уборку квартиры либо дома один раз в неделю. Но есть те, кто предпочитают делать это чаще. Робот-пылесос подойдет для обоих случаев и при этом сделает все быстро и качественно. Какой же принцип действия такого приспособления? Принцип работы робота-пылесоса основывается на нескольких важных составляющих: чистящего блока, навигации и приводящих механизмов. Эти важные элементы имеет любой роботизированный пылесос, и именно от их качества и зависит уровень очистки поверхности в любом помещении. Далее мы постараемся подробно рассмотреть, как работает робот-пылесос для влажной и сухой уборки.

Навигация робота

Одним из основных составляющих устройства считается навигационная система. Благодаря ей робот способен легко ориентироваться в помещении. От того, как работает данная система, зависит, будет ли пылесос застревать или теряться в пространстве, а также зависит его непосредственная работа. Эта навигационная система может быть различной, в зависимости от компании-производителя и модели аппарата. Но все же существуют основные системы навигации, которые пользуются большим спросом. К ним относят:

• лазер;
• внутренние датчики (в том числе гироскоп);
• внешние датчики;
• камера.

Каждая система навигации обладает своими преимуществами и недостатками, но принцип работы у них практически одинаковый. Как работает навигационная система в роботе-пылесосе?

Самой продвинутой считается навигация с помощью лазера. По такому принципу работают известные модели Xiaomi Mi Roborock Sweep One, Neato Botvac Connected, Ecovacs Deebot Ozmo 930 и многие другие. Принцип действия лазера заключается в следующем: пылесос оснащается специальными лазерным дальномером (лидар), с помощью которого определяется наличие определенных предметов в комнате и расстояние до них. Эти данные откладываются в памяти аппарата и сохраняются в виде карты помещения. После составления в памяти карты, прибор приступает к уборке каждой комнаты, при этом передвигаться он будет по прямым размеченным линиям. Возвращение на базу происходит по такому же принципу.

Рекомендуем ознакомиться с лучшими роботами-пылесосами с построением карты помещения, перейдя по ссылке: https://robotobzor.ru/rejtingi/5-luchshih-robotov-pylesosov-s-postroeniem-karty-pomeshheniya.html.

Если система работает по датчикам, то принцип действия состоит в следующем: благодаря датчикам, которые находятся под корпусом и в бампере прибора, робот-пылесос обнаруживает любые изменения в помещении и самостоятельно принимает решение, как продолжать дальнейшую уборку. Это так называемые маяки, которые координируют движение аппарата.

К примеру, устройство обнаружило на своем пути кресло, тогда оно замедлит свое движение и при касании к мебели начнет очистку вдоль нее. Также устройство способно фиксировать наиболее загрязненные участки на ковре или полу. Их робот-пылесос чистит более тщательнее. Это все зависит от того, сколько датчиков есть у аппарата, их типа, а также от того как быстро обрабатывается процессором сигнал. Каждая компания-производитель закладывает на свое усмотрение движения и действия, которые будет осуществлять аппарат в той или иной ситуации.

Отдельно следует рассказать о том, что такое гироскоп в роботе-пылесосе и как он помогает ориентироваться в пространстве.

Гироскопом называется специальный механизм, который реагирует на изменение углов ориентации объекта (в данном случае робота-пылесоса), относительно инерциальной системы отсчета. Т.е. простыми словами гироскоп измеряет ускорение и угловую скорость пылесоса, что дает сведения о координатах в пространстве. Еще проще — робот запоминает откуда приехал, куда он двигается и куда нужно вернуться (в нашем случае на базу после окончания уборки).

Внешние датчики – это, по сути, та же самая навигация с датчиками, только с применением внешних приборов для деления комнаты на определенные зоны. Благодаря этому уборка может быть более качественной, а также быстрой. Такие датчики еще называют виртуальными стенами, так как с их помощью ограничивается передвижение пылесоса.

Как работает внешний датчик? Это небольшая коробочка из пластика, которая подает невидимый инфракрасный сигнал. Если применяется маяк, то посылается дополнительно два ИК-луча, благодаря которым робот-пылесос определяет нахождение маяка. Работа основного маяка – это перемещение прибора в другую комнату. Принцип работы заключается в прекращении подачи ИК-сигнала. Принцип действия внешнего датчика проще, чем маяка. Если робот фиксирует внешний датчик, то он просто меняет свое направление.

Один из вариантов навигации — магнитная лента для робота-пылесоса, которая создает так называемый «барьер», виртуальную стену, дальше которой аппарат проехать не сможет. На фото ниже наглядно демонстрируется принцип работы магнитной ленты:

Как работает навигация с помощью камеры? В большинстве случаев камера устанавливается сверху корпуса. Показания робот-пылесос снимает со стен и потолка. Такой принцип работы заложен в популярные роботы-пылесосы iClebo Omega, новый iClebo O5, iLife A8, флагман iRobot Roomba i7 и другие.

Более подробно о датчиках робота-пылесоса вы можете узнать из видео:

Процесс уборки

Теперь непосредственно рассмотрим принцип уборки робота-пылесоса. Основным его долгом считается удаление мусора и грязи, что попадается на его пути. При работе принцип действия любой модели не сильно отличается друг от друга и такого разнообразия, как в навигационной системе нет. Принцип сухой уборки мусора состоит в следующем: щетка или 2 щетки, которые находятся по бокам, при передвижении сметают всю пыль, шерсть, волосы и грязь, что находятся в углах, под мебелью или возле плинтусов к центральной щетке.

Как раз основная (или центральная) щетка играет главную роль при работе аппарата. Благодаря ворсистой структуре, она способна собирать не только пыль и грязь, но и волосы и шерсть. Многие люди предполагают, что уборка различных частиц происходит за счет двигателя, который всасывает всю грязь. Но это заблуждение. Щетка убирает все загрязнения в мусоросборник. Она играет роль веника и после того как мусор попал в мусоросборник, он там за счет воздушного потока прессуется в пылесборнике. После этого воздух от двигателя поступает через фильтры, которые находятся в мусороприемнике, наружу. От того, насколько качественный фильтр, зависит чистота выдуваемого воздуха.

Однако существуют некоторые нюансы в конструкции и комплектации устройства, в зависимости от производителя. К этим нюансам относят:

1. Основные щетки, их количество и разновидности. Как правило, она одна, но бывает и две, как в роботах-пылесосах iRobot. Принцип работы следующий: при вращении щеток навстречу друг к другу, ворсяная собирает шерсть и различные загрязнения, а резиновая собирает более крупный мусор (песок или крошки). Есть модели, у которых стоит только одна резиновая или ворсяная щетка.
2. Боковые щетки и их количество. Для более быстрой уборки у некоторых моделей есть еще одна боковая щеточка, которая устанавливается слева от прибора. Бытует мнение, что две щетки справляются хуже чем одна, т.к. раскидывают мусор навстречу друг друга. Мы считаем, что 2 боковых щетки справляются лучше.
3. Фильтры, их разновидности. Робот-пылесос может иметь как простые фильтры, которые представляют собой салфетки, так и многослойные НЕРА. Последние фильтры предпочитают люди, у которых аллергия на пыль.
4. Контейнер и мощность двигателя. Объем контейнера колеблется между 0,25 и 1 литром, а мощность от 15 до 65 Ватт.

Следует отметить то, что робот-пылесос будет работать качественнее за счет основной щетки и от мощности всасывания. Поэтому при покупке в первую очередь следует обращать внимание на эти два фактора. В то же время, если вам нужен робот-пылесос для уборки шерсти или очистки ковров, должна быть центральная щетка. Для очистки гладких напольных покрытий лучше чтобы было всасывающее отверстие без турбощетки.

Схема работы роботизированного пылесоса наглядно показана видео обзоре:

Если говорить о влажной уборке, принцип работы в этом случае заключается в том, что первым делом моющий робот собирает с пола всю пыль и мусор (1), после чего из специального резервуара для воды разбрызгивается жидкость (2) и происходит натирание напольного покрытия щеткой (3). Окончательный этап работы моющего робота-пылесоса — удаление грязной воды с пола скребком и всасывание в резервуар (4). Применять моющий робот-пылесос для чистки ковров, ламината и паркета не рационально и не рекомендуется производителями.

Более подробно о том, как работает моющий робот, рассказывается на видео:

Существует еще комбинированный робот-пылесос с сухой и влажной уборкой. Принцип работы аппарата заключается в том, что гладкие поверхности очищаются тряпкой из микрофибры (крепится к корпусу снизу), а ковровые покрытия очищаются основными щетками либо турбощеткой.

Только в этом случае сначала выполняется сухая уборка (робот проходит всю доступную поверхность), после этого вы устанавливаете блок влажной уборки с тряпочкой, смачиваете ее (либо набираете в бак воду) и запускаете робот. Во время влажной уборки нужно ограничить попадание робота на ковры и деревянные полы, если не хотите их испортить. Для этого установите виртуальную стену, маяки либо магнитную ленту в нужных местах. В новых моделях можно прям в приложении ограничить зону уборки на карте.

Возращение на базу

Робот-пылесос работает от аккумулятора. В самых дешевых моделях если он разряжается, то просто выключается и нужно вручную ставить на зарядку. Чтобы этого не происходило, большинство моделей при достижении низкого уровня заряда (определенная отметка), начинает искать базу, чтобы подзарядиться. Поиск происходит следующим образом: датчик аппарата, который расположен спереди на бампере, обнаруживает инфракрасный луч, который подает база. Как только обнаружение произошло, робот-пылесос начинает движение к базе и стыковку с ней.

Следует отметить тот факт, что роботы, у которых навигация осуществляется за счет лазера или камеры, фиксируют в своей памяти месторасположение своей базы. Поэтому, как только уборка заканчивается, база ищется по построенной карте в памяти.

Именно поэтому нельзя переносить выключенный робот вручную с базы в нужную комнату, т.к. после уборки, скорее всего, пылесос не вернется на базу (ведь он не запомнил, как с нее выезжал).

Вот мы и рассмотрели, как работает робот-пылесос с влажной уборкой, сухой и комбинированной. Как вы видите, функциональные возможности аппарата уже на достаточном высоком уровне, он может осуществлять удаление мусора самостоятельно, причем качественно и относительно быстро!

Как работает робот пылесос?

RobZone для уборки дома

Робот-пылесос

Уже с названия этого устройства можно понять, что практически все процессы в нем автоматизированы. Робот-пылесос производит уборку дома без помощи человека. По сути, все, что нужно для начала работы — включить этот интеллектуальный прибор и запустить программу уборки. Следует отметить и то, что такие умные устройства могут производить уборку даже в помещении, обставленном мебелью. Тип напольного покрытия не играет существенной роли.

Сегодня в продаже можно встретить модели, которые не только могут пылесосить, но и мыть пол, при этом аккуратно «объезжая» места, где есть ковровое покрытие и т. п. Кстати, процесс эксплуатации робота-пылесоса практически бесшумен.

Робот-пылесос Karcher производит уборку дома без помощи человека

Виды устройств

Всего существует 3 типа таких устройств:

• устройство для всасывания пыли;
• моющий робот-пылесос;
• роботы-плоттеры — проводят сухую и влажную уборку с применением салфеток из микрофибры.

Чем больше функций имеет такое устройство, тем выше его цена.

Моющий робот-пылесос iRobot Scooba 385

Внешний вид

Внешне робот-пылесос выглядит, как небольшой диск, реже — прямоугольник. Диаметр такой конструкции не больше 30 сантиметров, высота — в 3 раза меньше. За счет такой формы устройство может проникать даже в труднодоступные места.

Перемещение умного робота-пылесоса происходит за счет трех колесиков с прорезиненной основой. Вся система приводиться в движение при помощи встроенного электромотора.

Панель управления, как правило, расположена сверху. Новые и более дорогие модели имеют сенсорную панель управления, защищенную от влаги и проникновения пыли. В целом, дизайн такого пылесоса привлекателен. Как работает робот-пылесос? Рассмотрим более подробно каждый вид такого устройства.

Робот-пылесос Samsung Navibot S Pop-Out

Робот-пылесос для сухой уборки

Устройства такого типа появились на рынке «умных» технологий самыми первыми. Принцип работы робота-пылесоса очень схож с его проводным аналогом. Так же грязь и пыль захватывается щеточкой или подобным конструкционным элементом. Собранная таким образом грязь попадает в мешок или контейнер при помощи потока воздуха, благополучно там оседая. По окончании уборки, идентично обычному пылесосу, контейнер или мешок просто вытряхивается. Следует отметить, что первые такие модели были не намного меньше, чем обычные модели пылесосов, которыми пользуются многие из нас.

Что касается пылесборника, то здесь их всего 2 вида – мешок и пластиковый контейнер. Пластиковый контейнер может прослужить гораздо дольше, чем мешок. Но его несколько сложнее чистить. Однако модели устройств с пластиковым контейнером имеют сменные фильтры. Так что можно просто выбросить и не мучаться с очисткой.

При выборе модели робота-пылесоса нужно учитывать емкость пылесборника. От этого будет зависеть интенсивность уборки дома. Как правило, если вы выбираете устройство с пластиковым контейнером, в комплекте идет набор сменных фильтров.

Roomba 776, робот-пылесос для сухой уборки

Робот-пылесос для влажной уборки

В этом случае существует 2 типа устройств: один работает по принципу плоттера, а другой проводит поэтапную уборку. Робот-пылесос по принципу плоттера работает при помощи специальной салфетки из микрофибры. На насадку крепиться сама тряпка, после чего водой и моющей жидкостью, которая находится в середине, проводится уборка. По сути, это та же мойка пола обычной шваброй, но процесс полностью автоматизирован.

Что касается поэтапного робота-пылесоса, то здесь все несколько сложнее. Сначала устройство распыляет жидкость по загрязненной поверхности. Далее при помощи специальных щеток интенсивно растирается место. По окончании этого этапа размокшая грязь просто всасывается в специальный контейнер. На заключительном этапе робот-пылесос убирает остатки влаги при помощи резинового или силиконового скребка. На выходе получаем абсолютно чистую и сухую поверхность. Вода вместе с моющей жидкостью находится в специальном резервуаре, который сделан из ударопрочного пластика. Что касаться сборки грязи и воды, то здесь используется только пластиковый контейнер со сменными фильтрами.

Сравнивая эти два подвида «умной» техники для дома, можно сказать, что поэтапная модель устройства гораздо качественнее проводит уборку.

Робот-пылесос Panda X900 Wet Clean с водой

Робот-плоттер

Также в продаже можно встретить робота-пылесоса смешанного типа. Он проводит как сухую уборку, так и влажную. Однако следует отметить, что такой тип домашнего оборудования не совсем хорошо подойдет для аллергетиков. Этот робот проводит уборку при помощи тряпки или салфетки из микрофибры. Также модель такого типа не будет чистить абсолютно все напольное покрытие. Преимущество отдается следующему напольному материалу:

• кафелю;
• ламинату;
• линолеуму;
• паркету с лаковым покрытием.

Что касается коврового материала, то здесь есть ограничения — этот вид автоматизированного оборудования не будет чистить материал с ворсом длиннее 3—4 миллиметров.

В целом такой автономный пылесос отлично подойдет для офисных помещений или для квартир без коврового покрытия. Так как он может проводить и сухую, и влажную очистку, что существенно сокращает время на уборку в целом.

Робот-плоттер Moneual для сухой и влажной уборки

Схема устройства

Несмотря на то что модели такого оборудования для уборки могут отличаться по своим функциям, схема практически одинакова. Большинство автоматизированных пылесосов собраны из таких компонентов:

• аккумулятора;
• модуля со щетками;
• модуля с колесиками;
• контейнера для сборки мусора и пыли;
• резервуара для жидкости (если это моющий пылесос);
• лопастной щетки;
• корпуса;
• съемной верхней панели.

Также в комплекте всегда есть зарядное устройство для робота.

Движение в пространстве

То, как такой домашний помощник проводит уборку, понятно. Но по какому же принципу он «ездит» по дому, и как различает препятствия на своем пути? Робот-пылесос ориентируется в пространстве по одной из следующих технологий:

• лазерный дальномер;
• ультразвуковой дальномер;
• по принципу «виртуальной стены»;
• контактным датчиком;
• инфракрасным сенсором.

Ультразвуковой дальномер измеряет расстояние между предметом, который стоит на пути пылесоса и самим оборудованием, передавая данные роботу. Таким образом, умный помощник для дома не врезается в мебель или стену.

Робот-пылесос с помощью ультразвукового дальномера измеряет расстояние между предметами

Что касается лазерного дальномера, то здесь просто сканируется пространство и формируется некая «карта» для работы самого пылесоса. Кроме того, что так оборудование не будет врезаться в предметы, более эффективно и быстрее проводится уборка.

Модели с контактным датчиком работают по совершенно другому принципу. По краям пылесоса находятся специальные датчики. При соприкосновении с предметом они подают сигнал роботу, и он просто объезжает препятствие.

Виртуальная стена позволяет ставить ограничения на работу оборудования. Этот ограничитель работает при помощи инфракрасного датчика. К примеру, если вы хотите, чтобы уборка проводилась только в одной определенной комнате, модели с такой функцией будут очень кстати.

Виртуальная стена позволяет ставить ограничения на работу робота-пылесоса

Модели с инфракрасным сенсором будут актуальны в помещениях с лестницами. Именно эта функция не позволяет роботу упасть с высоты во время уборки. Также некоторые модели имеют специальный алгоритм чистки, который может корректировать пользователь. Дополнительные датчики могут тщательно сканировать пространство на предмет особенно загрязненных участков. Такие места пылесос будет чистить дольше и более интенсивно.

Современные модели имеют дополнительную систему распознавания сложных участков. Например, если робот во время уборки запутается в проводах, то функционирование всей системы прекратится до тех пор, пока устройство не съедет с опасного участка. Также такие модели имеют специальный датчик для распознавания типа поверхности. Таким образом, уборка будет проходить максимально аккуратно и качественно.

График уборки

Модели даже средней ценовой категории имеют важную функцию — пользователь сам может устанавливать график уборки. В нужное время робот автоматически активируется и начнет убирать дом. Некоторые модели имеют дополнительный пульт ДУ.

Когда заряд устройства уже на исходе, система автоматически направляет робота к зарядному устройству. При помощи специальных датчиков пылесос сам находит место подключения. По окончании заряда он может автоматически продолжить работу.

Робот-пылесос сам находит зарядное устройство

Рекомендации по эксплуатации

Современная техника для «умного дома» требует особенного ухода. Если соблюдать рекомендации касаемо эксплуатации такого оборудования, робот может прослужить не один год.

Правила использования оборудования:

• протирать пылесос нужно только сухой тряпкой;
• если робота не планируется использовать в ближайшее время, лучше вытащить аккумулятор;
• перед началом уборки уберите с пола мелкие и хрупкие предметы;
• не трогайте зарядное устройство или робота мокрыми руками;
• не убирайте при помощи робота химические вещества и краску;
• регулярно нужно очищать контейнер и колесико.

Используя такую технику для дома правильно, можно существенно сэкономить свое время.

Автор, специалист в сфере IT и новых технологий.

Получил высшее образование по специальности Фундаментальная информатика и информационные технологии в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова. После этого стал экспертом в известном интернет-издании. Спустя время, решил попробовать писать статьи самостоятельно. Ведет популярный блог на Ютубе и делится интересной информацией из мира технологий.

Как работает робот пылесос: устройство и принципы уборки

Есть люди, которые занимаются уборкой полов только раз в неделю, а есть и другие, кто делает эту работу значительно чаще. Привлекательной характеристикой роботов-пылесосов становится тот факт, что они отвечают нуждам обоих категорий. Так или иначе, с ними дом становится безупречней, практически не требуя человеческого фактора.

Современные лучшие роботы пылесосы далеки от первых моделей, которые приходилось искать под каждым предметом мебели в доме, пока вы не услышите сигнал нехватки энергии. Последние модели, направленные на уборку домов, предлагают разительное повышение эффективности, способность к самоочищению, а также умение находить дорогу к зарядной станции самостоятельно.

В этой статье мы подробнее разберемся как работает робот пылесос. Помогать нам понять как устроен робот пылесос будет iRobot Roomba Red, а также проверим несколько других роботов-пылесосов на рынке.

Принцип работы робота пылесоса

Современный рынок предлагает огромный выбор роботов-пылесосов, цены на которые варьируются от 3.500 рублей до 100.000 рублей. Эти пылесосы для клининговых услуг характеризуются низкой посадкой и компактными размерами, чтобы сохранить возможность проникать под мебель, что недоступно традиционным пылесосам.

Большинство производителей скажет вам, что робот пылесос предназначен для дополнения к стандартной уборке пылесосом, но не может заменить эту работу. Они предназначены для выполнения ежедневной уборки, которая становится важным штрихом в поддержании чистоты, таким образом, робот-пылесос призван поддерживать чистоту между ручной уборкой пылесосом. Тем не менее, если вы из тех людей, кто никогда не пылесосит, роботизированный помощник сможет сделать полы и ковры чище, чем они есть сейчас, а вам не придется и палец о палец ударить.

Самым популярным производителем роботов-пылесосов в России остается iRobot, который предлагает на рынке разнообразные модели, начиная с базовой модели Roomba Red и заканчивая технологически продвинутыми Roomba Scheduler. Для того, чтобы разобраться с тем, как работает робот пылесос, мы заполучили в свои руки iRobot Roomba Red, который станет нашим проводником в мир роботизированной уборки. Давайте начнем с того, что у него внутри.

Устройство робота пылесоса Roomba

iRobot Roomba Red имеет размеры, приблизительно, 13-ю дюймами (33 см) в диаметре и 3,5 дюймами (9 см) в высоту. Внешний осмотр робота пылесоса позволяет выявить следующие детали:

Большинство роботов Roomba работают на аккумуляторах NiMH. Аккумулятор Roomba Red, для примера, рассчитан на 3 ампер-часа, а его полная зарядка занимает порядка семи часов / 18 вольт. Некоторые из последних моделей роботов-пылесосов iRobot, конечно, сократили это время до 2-3 часов. Полная зарядка равна приблизительно 2-3 часам времени уборки, что в мире пылесосов Roomba означает 2-3 комнаты, прежде чем роботу потребуется зарядка. За мобильность робота-пылесоса отвечают два моторизованных колеса. Roomba управляется переменной подачей мощности на каждое колесо.

Пылесос Roomba оборудован пятью моторами:

• Один за каждым колесом (Итого: 2);
• Третий управляет пылесосом;
• Четвертый вращает боковой щеткой;
• Пятый управляет комплектом щеток;

Далее мы рассмотрим другие системы, ответственные за работу роботизированных пылесосов Roomba, начиная с наиболее интересной: Навигационной системы.

Навигационная система робота-пылесоса Roomba

Если рассматривать её отдельно, то именно навигационная система делает роботы-пылесосы роботизированными. И основная разница в моделях за 3.500 рублей и за 80.000 рублей, скрывается в точности навигационных датчиков. Подопытный Roomba Red использует AWARE Robotic Intelligence System от iRobot, систему, призванную сократить вмешательство человека в работу робота максимально. Система осведомления включает несколько датчиков, которые собирают данные из окружающей среды, отправляют их на микропроцессор робота-пылесоса, после чего поведение Roomba регулируется должным образом. Согласно iRobot, система может реагировать на новые вводные данные до 67 раз в секунду. Далее мы разберемся с навигацией роботов-пылесосов детально и поймем как работает робот пылесос более детально.

Первое, что Roomba делает при нажатии на кнопку «Clean», рассчитывает размеры комнаты. Компания iRobot была весьма туманна, когда речь зашла о том, как робот это делает, но мы считаем, что робот посылает инфракрасный сигнал и проверяет, сколько времени требуется на возврат сигнала до приемника, расположенного на бампере робота-пылесоса. После того, как робот устанавливает размеры комнаты, он знает, как долго и далеко ему нужно двигаться в процессе уборки.

Ну а пока робот-пылесос убирает, он избегает ступенек и других видов перепадов высоты, используя четыре инфракрасных датчика на передней нижней части робота. Это «Датчики Обрыва», которые постоянно посылают инфракрасные сигналы и, получив отрицательный сигнал, Roomba незамедлительно остановится. Если робот приближается к обрыву, сигнал пропадет. Старшие модели, как Roomba Red, просто разворачиваются и двигаются в другую сторону, современные же модели способы почистить край обрыва. Когда Roomba Red врезается во что-то, его бампер активирует механические датчики, которые сообщают системе робота, что он столкнулся с препятствием. Затем используется определенный алгоритм действий, вовлекающих поворот и попытку движения вперед до тех пор, пока робот не сможет двигаться вперед.

Есть ещё один инфракрасный датчик, который мы назовем «Датчиком Стены», он расположен на правой стороне бампера и позволяет роботу-пылесосу Roomba очень внимательно двигаться вдоль стены и вокруг других объектов (например, мебели), не касаясь их. Это значит, что робот может пройтись вдоль плинтусов, не натыкаясь на них. Он также может самостоятельно рассчитать себе путь уборки, что, согласно iRobot, подключает предварительно заданный алгоритм, который позволяет роботу полностью охватить полы.

Алгоритм уборки робота-пылесоса Roomba Red

Когда мы тестировали робот пылесос, мы обнаружили, что Roomba начинает уборку двигаясь по спирали наружу, а затем направляется к периметру комнаты. После того, как он встречается с препятствием, он считает, что достиг периметра комнаты. Затем робот убирает вдоль «периметра», пока не достигнет ещё одного препятствия, после чего он чистит вокруг него, находит четкий путь и продолжает двигаться по комнате между объектами, будь то стены или мебель, пока не выйдет отведенное время уборки. Идея, кажется, логичной, уборка в течение определенного времени может обеспечить покрытие всего пола, но сможете ли вы достичь полного охвата пола на практике?

Роботы-пылесосы Roomba могут убирать около двух часов на одной зарядке. Если аккумулятора окажется недостаточно, Roomba просто вернется и подключится к зарядному устройству сам по себе. Зарядная станция поставляется в качестве дополнительной опции для моделей роботов iRobot начального уровня, однако, практически все роботы среднего и далее диапазона укомплектованы зарядной станцией. Возвращение робота на базу достигается с помощью инфракрасного приемника на переднем бампере. Когда батарея робота-пылесоса разряжается, тот начинает искать инфракрасный сигнал, излучаемый базой. После того, как робот находит его, Roomba следует сигналу зарядной станции и, таким образом, самостоятельно возвращается для подзарядки. Некоторые роботы-пылесосы также самостоятельно возвращаются к уборке после зарядки.

Таким образом, Roomba достаточно умны, чтобы чистить полы, пока вы смотрите кино, но остаются пока некоторые действия, необходимые с вашей стороны. Во-первых, вам придется удалить небольшие препятствия на полу, чтобы Roomba не застревал на них и не пытался втянуть их. Вы также должны указать роботу, куда двигаться нельзя. Используйте для этого включенные в комплект виртуальные стены, которые помогут содержать робота в определенных границах. Виртуальные стены подают инфракрасные сигналы, которые Roomba воспринимает по средствам приемника на бампере. Когда он принимает сигнал от виртуальной стены, он знает, что пора развернуться и направиться в другую сторону.

Многообразие датчиков робота-пылесоса, позволяют ему перемещаться в доме сравнительно автономно. Теперь давайте выясним, как он выполняет свою истинную цель: пылесосит?

Уборка роботом-пылесосом Roomba

По данным iRobot, более половины владельцев Roomba, называют их маленькими друзьями-пылесосами. Компания Electrolux, производитель высококачественных роботов-пылесосов Tribolite, сообщает, что получает письма и фотографии из семей, которые владеют роботами. Тем не менее, большинство людей покупают робот-пылесос не потому, что ищут себе нового питомца, которого не нужно кормить. Они покупают его потому, что полы пачкаются.

Робот-пылесос Roomba Red имеет систему очистки из трех частей. Если вы удалите щетки в сборе, можно увидеть два датчика грязи:

Боковая щетка несколько выступает за пределы робота-пылесоса, чтобы достичь районов, к которым робот-пылесос не может получить доступ. Эта щетка также вращается вдоль стен, поднимает грязь и пыль, направляя их к области пылесоса. Щетка с противоположной стороны пылесоса Roomba направляет к пылесосу грязь, которая находится под корпусом робота.

Экстрактор на нижней стороне Roomba состоит из двух вращающихся в противоположных направлениях щеток, которые поднимают грязь и другой мусор, направляя его непосредственно в мусорный бак.

Пылесос втягивает грязь и пыль, которую поднимает робот, пока движется по полу.

Вам, как правило, необходимо чистить мусорный бак, по крайней мере, один раз для каждой комнаты, которую пылесосит Roomba и, возможно, два или три раза, в зависимости от того, насколько грязные полы. Начальные модели пылесосов Roomba не знают, когда бак полон, он просто продолжает убирать. Вам также потребуется заменить фильтр, когда тот будет забит слишком сильно. У пылесоса нет мешка для сбора пыли, он просто собирает всё в мусорный бак.

Что касается мощности всасывания, web-сайт производителя утверждает, что пылесосы Roomba предлагают мощность всасывания, идентичную вертикальным пылесосам, хотя характеристики не предлагают ничего подобного. Тестирование роботов-пылесосов Roomba Red показало, что они отлично чистят полы из дерева и линолеум, собирая значительное количество грязи и шерсти домашних животных на низком и среднем ворсе ковров. Согласно производителю, роботы Roomba не предназначены для уборки ковров с высоким ворсом.

Теперь, когда вы самостоятельно пылесосите свою квартиру, вы принимаете разные решения в процессе. Например, если вы видите, что участок особенно грязный, вы проводите за его уборкой больше времени. Когда вы переходите с линолеума на кухне к ковру в зале, вы переключаете щетку и мощность пылесоса, чтобы достичь максимальной производительности на основе типа пола и функций пылесоса. Роботы-пылесосы Roomba призваны хотя бы частично воспроизвести способность человека к уборке.

Для того, чтобы выяснить, какие участки пола нуждаются в дополнительной уборке, Roomba Red использует два датчика грязи, расположенные непосредственно над центральной щеткой. Эти датчики используют акустическое действие. Когда мешалка поднимает большое количество грязи, её частицы вызывают вибрацию сильнее от попадания на металлические пластины датчиков. Датчики распознают увеличение количества грязи и сообщают Roomba, что в этой области стоит пройтись снова. Для того, чтобы обнаружить смену напольного покрытия, Roomba имеет подвижную колодку (в которой находится щетка), высоту которой регулирует автоматически, когда фиксирует подъем на 1-1,5 сантиметров от поверхности пола.

Есть также особенность, доступная роботам-пылесосам и не доступная человеку с вертикальным пылесосом, они могут убирать под мебелью. Благодаря тому, что Roomba Red в высоту насчитывает только 9 сантиметров, он легко может закатиться под большинство столиков, тумбочек, кроватей и даже под некоторые кушетки. Возможность уборки под мебелью, возможно, одна из козырных карт роботов-пылесосов.

iRobot Roomba Red является удобным устройством, но это лишь один из примеров робота пылесоса. В следующем разделе мы собираемся попробовать другие роботы-пылесосы, доступные на рынке.

Модели и виды роботов-пылесосов

Современный рынок предлагает огромный выбор моделей роботов пылесосов, каждый из которых охватывает определенные задачи — в первую очередь, тем не менее, они пылесосы. Большинство моделей также оснащается своего рода системой уклонения от препятствий, и работают с пульта дистанционного управления. Кроме того, существуют определенные различия между продуктами, на которые приходится большой ассортимент в цене. В этом разделе мы обсудим несколько роботов пылесосов и их отличительные характеристики.

В ассортименте дорогостоящих моделей роботов-уборщиков, вы сможете наблюдать тенденцию к расширению обязанностей в уборке, поскольку они будут делать больше, чем просто пылесосить полы. Продукты, которые раньше продавались исключительно в форме роботов-пылесосов, сегодня начинают предлагать дополнительные функции, среди которых подключение к сети Интернет, домашние системы видеонаблюдения или системы очистки воздуха. Будущее, вероятно, ждут домашние роботы, которые загружают музыку, отвечают на телефон, разогревают духовки, пока пылесосят ваш дом или квартиру.

За получением дополнительной информации по роботам-пылесосам, посетите соответствующий раздел нашего сайта: « Роботы-пылесосы «

Как устроен и как работает робот-пылесос

1. Устройство робота-пылесоса
2. Как устроен робот-пылесос для влажной уборки
3. Зарядная станция
4. Как работает робот-пылесос
5. Как работает робот-пылесос для влажной уборки

Наиболее известный и популярный умный механизм, который уже многим помогает по дому – это робот-пылесос. Он еще не доступен широкому кругу потребителей, так как цена на него пока что довольно высокая. Но, его мечтают купить все без исключения хозяйки. Ведь на борьбу с пылью и грязью приходится тратить немало сил и времени. А эта умная машина готова взять на себя обязанности по борьбе за чистоту помещения. Для многих еще остается загадкой, как работает робот-пылесос. Поэтому, давайте приоткроем завесу тайны и познакомимся с устройством и принципом работы умного домашнего помощника.

Устройство робота-пылесоса

Производят роботы-пылесосы различные компании. Каждая из них стремится усовершенствовать свое изделие, сделать его лучше, умнее, проворнее. Поэтому эти машины для уборки очень разные. Отличаются они друг от друга внешним видом, мощностью, умением ориентироваться в пространстве и ценой. Чем более совершенен аппарат – тем больше он будет стоить. Но, общее устройство роботов-пылесосов аналогично.

Если рассмотреть внешнее устройство робота-пылесоса, то, мы увидим круглый корпус, камеру, дисплей и боковой бампер с системой датчиков.

Камера нужна устройству для того, чтобы оно могло ориентироваться в пространстве. Она помогает умному уборщику определить свое место нахождения на карте квартиры, а также понять, где он уже делал уборку, а где нет. Путь к базе робот-пылесос также ищет с помощью камеры.

Бампер предназначен для защиты корпуса от столкновения с предметами. Он выполняет ту же функцию, что и бампер автомобиля. Только в этом случае он буквально напичкан датчиками. Одни из них помогают механизму «видеть» препятствия. А если предметы по какой-то причине не попали в поле его зрения и он с ними столкнулся, то в работу включаются датчики механические. Они сигнализируют в «мозг» устройства о том, что нужно сменить направление движения.

В верхней части бампера есть еще один датчик. Он следит за тем, чтобы робот пылесос не застрял под слишком низкими предметами интерьера.

Внутри корпуса робота-пылесоса находится пылесборник и аккумулятор.

В нижней части корпуса расположены щетки и колесики. В некоторых моделях имеются держатели для салфетки-полотера.

В закрытой от пользователя части корпуса спрятана главная начинка умной машины – материнская плата, микроконтроллер, электропривода и прочая электроника. Именно этот отсек является «мозгом» робота-пылесоса, превращающим его из обычной бытовой техники в умного автономного помощника по хозяйству.

Как устроен робот-пылесос для влажной уборки

Устройство робота-пылесоса для влажной уборки или универсального (который умеет делать, как сухую, так и влажную уборку) дополнено некоторыми элементами. В их число входит резервуар для воды, щетка для натирания пола, скребок для сметания остатков влаги.

Зарядная станция

Зарядная батарея робота-пылесоса рассчитана на определенное время работы устройства. Но, вам не понадобится включать его на зарядку, как мобильный телефон. Умная машина сама возвращается на док-станцию для подзарядки, когда чувствует, что заряд ее на исходе.

Док-станции оснащены специальными ИК-маяками. На их сигнал и ориентируется гаджет, когда приходит время подзарядиться. Зарядки не имеют проводов или разъемов. Процесс пополнения заряда происходит методом передачи электромагнитной индукции.

Если робот-пылесос не завершил уборку комнаты до того, как отправился на подзарядку, он продолжит работу, как только датчики просигнализируют о том, что батарея вновь заряжена.

Как работает робот-пылесос

Начало работы робота-пылесоса невидимо для человека. Машина сначала включает в работу навигационную систему. С помощью нее пылесос собирает данные о размере помещения, расположении мебели и других предметов.

Мыслительная система анализирует собранные данные. На их основании составляется маршрут и выбирается траектория движения. Это может быть поступательное прямолинейное продвижение от одной стены к другой или спиральная траектория от центра комнаты к краям.

Если на пути умного робота-пылесоса повстречается препятствие – он обойдет его и продолжит свою работу.

Как работает робот-пылесос для влажной уборки

Работает робот-пылесос для влажной уборки по тому же принципу, что и обычный. Он выстраивает маршрут с помощью системы навигации. Лишь затем приступает к уборке.

Сначала умная машина собирает пыль с пола, затем приступает к следующему циклу – мойке. Из резервуара для воды выпрыскивается жидкость. Щетка для мойки растирает ее по поверхности. Затем включается в работу скребок. Он собирает остатки влаги, которые пылесос втягивает в себя.

Посмотрите на видео, как работает робот-пылесос. После этих кадров вам еще больше захочется купить себе в дом такого помощника. И пусть он пока что похож просто на ползающую по полу летающую тарелку и может выполнять строго определенные действия. Все равно – это первый шаг к роботизации такого трудоемкого процесса, как домашняя уборка.

Описание робота пылесоса — как он работает

Миниатюрный уборщик относится к группе интеллектуальных бытовых устройств. В отличие от гаджетов для мойки окон робот-пылесос способен работать самостоятельно. Его предназначение – проводить уборку в помещении, собирая в контейнер с пола мусор и пыль. Программа координирует действия электронного помощника и задает ему траектории передвижения.

Что такое робот-пылесос

Это сложно устроенный аппарат малых габаритов. Он оснащен инструментами для навигации, вычислительными мощностями, подвижными элементами и моторами. Автоматизированный прибор используют для ежедневной или выборочной уборки помещений.

Как устроен, особенности конструкции

Характеристики, описание, комплектация зависят от производителя и цены миниатюрного робота. Его корпус в виде квадрата с закругленными углами или диска изготавливают из прочного пластика. Высота устройства находится в пределах 7-13 см, диаметр 28-35 см.

Список основных узлов и функциональных элементов включает:

• Видеокамеру. Посредством нее гаджет делает набросок карты своего передвижения, ориентируется в пространстве.
• Датчики. Электронные приспособления дают возможность выявить преграды на пути, предотвратить падение аппарата с лестницы.
• Бак для мусора. В пылесборник роботизированный помощник собирает пыль и сор.
• Фильтр. Устройство задерживает частицы пыли, не давая им обратно возвращаться в воздух.
• Всасывающий механизм. Модуль втягивает с потоком воздуха мусор в контейнер.
• Щетки. Боковые и вращающиеся элементы заметают мусор под устройство, скребок из резины подбирает сор крупного размера.
• Аккумулятор. Накопитель энергии обеспечивает автономную деятельность уборщика. Его емкость определяет продолжительность непрерывной работы.
• Контейнер для воды или моющего средства, пазы для полотера. Ими производители комплектуют аппараты с функцией влажной уборки.
• Колеса. Движители предназначены для перемещения гаджета в требуемом направлении.
• Моторы. Двигатели вращают щетки, колеса, отвечают за втягивание мусора в контейнер.

Всеми узлами управляет программное обеспечение. Микроконтроллер находится под декоративной панелью. Там же установлен гироскоп, благодаря которому пылесос определяет угол поворота.

Плюсы и минусы умного помощника

Поддержание чистоты без участия человека следует отнести к основному достоинству гаджета. Его удачно дополняет ряд других плюсов:

• Вариативность использования. Новыми моделями можно управлять дистанционно. Достаточно открыть приложение на смартфоне, планшете, чтобы отдать аппарату соответствующую команду. Если запрограммировать устройство, оно будет делать уборку в строго определенные часы и дни недели.
• Удобство. После запуска робот сам составит карту помещения, сделает уборку, затем вернется к базе. Хозяину остается только периодически очищать контейнер, фильтр и щетки. Это особенно ценно для людей с ограниченными возможностями.
• Безопасность. Прибор самостоятельно устраняет пыль, собирает шерсть животных, делает влажную уборку, снижая риск обострения у лиц, страдающих аллергическими заболеваниями, бронхиальной астмой.
• Компактность. Умного помощника не надо устраивать в кладовке на хранение или подыскивать другое подходящее место.

По мере износа новую щетку, фильтр, другие расходники можно приобрести в магазине электрических товаров или интернет-магазине.

Стоит учитывать, что гаджет не способен полностью заменить традиционные способы уборки. Есть у него и прочие минусы:

• Пылесос не устраняет загрязнения в углах помещения. Этому препятствует форма аппарата, небольшая сила всасывания и длина щеток.
• Работу щеток блокируют провода, шнурки, наматываясь на них.
• Степень очистки ковров с ворсом больше 1.5 см может не устроить владельца.
• Контейнер надо регулярно освобождать от мусора, фильтр чистить от пыли, с колесных осей убирать намотавшиеся на них нитки, длинную шерсть домашних животных, волосы.
• Устройство не справляется с вязкими загрязнениями – экскрементами собак, кошек, соусами.
• Стоимость качественного миниатюрного помощника выше, чем у обычного пылесоса.

Аппарат отлично выявляет препятствия большого размера, но не всегда адекватно воспринимает игрушки, носки, предметы незначительного размера. Чтобы обеспечить качественную уборку, перед запуском помощника их следует убрать с пола.

Типы роботов-пылесосов, чем отличаются для влажной и сухой уборки

Автономные приборы очищают напольное покрытие несколькими способами, на этом основании их делят на три типа.

Аппараты для сухой уборки

Щетки пылесосов захватывают мусор и пыль, направляют к всасывающему механизму. Гаджеты поглощает сор, складируют в контейнере, очищают от пыли и выводят наружу воздух.

Устройства для влажной уборки

К недорогим моделям прилагается салфетка из микрофибры. Человек смачивает ее вручную, затем закрепляет в пазах, запускает робота. После этого электронный помощник одновременно собирает сор и протирает полы.

Популярные образцы снабжены съемным блоком. В него владелец наливает воду или моющее средство. Во время работы жидкость автоматически увлажняет салфетку, обеспечивая режим влажной уборки.

В конструкцию продвинутых образцов изобретатели добавили форсунку. В процессе работы робот распыляет из съемного блока воду, тут же вытирая ее вставкой из микрофибры.

Гаджеты для комбинированной уборки

Устройства с успехом проводят сухую и влажную уборку твердых покрытий, ковров.

Более высокую цену комбинированные модели компенсируют широким спектром применения и удобством эксплуатации.

Алгоритм уборки робота-пылесоса

Качество навигационной системы определяет действия гаджета во время работы и тщательность уборки.

Навигационная система, как он ориентируется

С помощью инструментов для ориентирования прибор устанавливает свое расположение в пространстве, прокладывает маршрут движения.

Виды навигационных приспособлений:

• Датчики робота. Посредством ультразвуковых он находит дверные проемы, заезжает и выбирается из-под мебели. Благодаря оптическим идентифицирует препятствия, уклоняется от столкновений с ними. Инфракрасными пользуется, чтобы избежать запутывания в проводах, падения с лестницы. Контактные датчики реагируют на столкновение с предметами, бесконтактные обнаруживают препятствия дистанционно.
• Внешние средства для координации действий. Их размещают в помещениях с разными целями. Маяки – это разрешающие датчики. Они в непрерывном режиме транслируют сигнал. При его потере, аппарат меняет траекторию движения. Виртуальная стена – запрещающее устройство. Оно создает видимый гаджету луч. Наталкиваясь на него, робот возвращается в зону деятельности, которую определил для него владелец. Магнитные ленты – оборудование, ограничивающее район уборки. Их наклеивают на пол, чтобы создать виртуальную стену требуемой формы.
• Световой радар. Производители устанавливают его на новые модели пылесосов. Лазерным лучом лидар сканирует пространство, помогает аппарату создать карту помещения, установить свое местоположение, расстояние до предметов.

Принцип работы бюджетной модели робота пылесоса базируется на поочередном выборе схемы движения – по прямой, спирали, диагонали или зигзагу, вдоль стен. Если происходит столкновение с предметом мебели, аппарат меняет направление движения.

Как работает робот пылесос с лидаром:

1. сканирует разрешенные для уборки помещения, выясняет их размеры, расположение мебели;
2. составляет карту перемещения, формирует маршрут – по зигзагу, прямой или другой схеме;
3. запускает в действие систему щеток, другие механизмы;
4. приступает к очистке напольного покрытия;
5. методично объезжает все зоны, отмечая в памяти те, которые убрал.

Владелец имеет возможность задать устройству темп уборки, траекторию движения, поручить ему очистку пола на определенном участке комнаты, в отдельном помещении или во всей квартире.

Возвращение на базу для подзарядки

В большинстве аппаратов есть встроенная память, поэтому они самостоятельно находят док-станцию. Электронные помощники возвращаются на «базу» в двух ситуациях:

1. Аккумулятору требуется подзарядка. В этом случае гаджеты стыкуются с док-станцией, пополняют заряд, затем возобновляют уборку.
2. Работа завершена.

«База» оснащена ИК-маяком, на который движутся роботы, катушками индуктивности для беспроводной зарядки аккумулятора. Ее продолжительность зависит от емкости и типа накопителя энергии. В среднем процедура занимает 2-5 часов.

Роботы-пылесосы выполняют за человека рутинную работу. Чтобы убирать шерсть домашних животных, сконструированы мощные модели с турбощеткой. Для уборки в ночное время аппараты, создающие уровень шума ниже 36дБ, с вместительным пылесборником – для ухода за просторной квартирой. По мере развития технологий производители расширяют функционал домашних электронных помощников и повышают качество их работы.

Как устроен пылесос и что с его помощью можно делать

Выбор пылесоса для очистки мебели и ковров

Пылесос работает, но перестает всасывать пыль — почему происходит

Как выбрать беспроводной пылесос для дома

Промышленные пылесосы для уборки производственных помещений

Какие бесшумные пылесосы лучше всего для дома