что такое лидар в роботе пылесосе xiaomi
Лучшие роботы-пылесосы с датчиком LiDAR: выбор ZOOM
Что такое LiDAR и для чего он нужен роботу-пылесосу? LiDAR — это технология, с помощью которой можно точно определить расстояние до необходимого объекта. Это возможно благодаря датчику, который непрерывно излучает свет в невидимом инфракрасном диапазоне.
Отраженные от объектов лучи считываются сенсором, который определяет время их отправки/получения. Так как скорость света — величина известная, далее алгоритм ведет расчет по школьной формуле (расстояние равно скорости, умноженной на время). Так и определяется дальность расположения объекта.
Да, в iPhone 12 Pro тоже используется LiDAR, но там он нужен больше для расширения возможностей дополненной реальности. А вот роботу-пылесосу датчик позволяет создать точную карту помещения, в котором необходимо провести уборку, и не биться об углы и препятствия.
Кроме того, в отличие от пылесосов просто с камерой, которые плохо ориентируются в темноте, недостаточная освещенность никак не влияет на точность передвижения робота, использующего LiDAR. Возможно, это кажется мелочью, но как долго длится световой день зимой и насколько удобно всякий раз следить, чтобы при запуске пылесоса свет был включен? Совсем неудобно.
К сожалению, здесь тоже не обошлось без недостатков: так, робот с лидаром не сможет увидеть зеркальные и любые другие отражающие поверхности. Именно поэтому помимо основного датчика для измерения расстояния такие пылесосы оснащаются и иными средствами навигации, например, теми же камерами, которые помогают просчитать оптимальную траекторию движения.
Roborock S6 MaxV
Для ориентации в пространстве Roborock S6 MaxV использует не только LiDAR, но и две камеры, которые обеспечивают его стереозрением. Это дает возможность лучше просчитать траекторию движения, учитывая все препятствия. Пылесос не только распознает лежащие на полу предметы, но и может известить вас о них, отмечая иконками на карте уборки в мобильном приложении.
Информация для беспокоящихся о конфиденциальности: изображения с камер после обработки процессором (для установки траектории движения) сразу удаляются и нигде не хранятся.
А еще этот робот-пылесос порадует владельцев домашних животных. Если в квартире есть питомцы, пользователь может включить режим Pet: в нем сенсоры внимательно следят за возможными «сюрпризами», оставленными любимцем на пути пылесоса. В итоге робот объедет все, на что не нужно наезжать. Также S6 MaxV может протереть пол влажной тряпкой: кроме контейнера для пыли в его корпусе предусмотрен бак для воды объемом почти 0,5 л.
Xiaomi Viomi Cleaning Robot V3
Viomi Cleaning Robot V3 выстраивает карту помещения, сканируя его лидаром и оптическими датчиками. После анализа комнаты алгоритм разбивает ее на зоны и прокладывает оптимальный маршрут уборки. Карта доступна в приложении Mi Home: в нем можно выбрать зоны, где нужно пропылесосить, либо поставить виртуальную стену вокруг тех мест, в которые пылесосу заезжать нельзя.
Интересно, что в этой модели сразу три уборочных контейнера. Один — исключительно для сухой уборки, второй — для влажной, и третий — совмещенный. Нам кажется, что не слишком удобно постоянно менять контейнеры, но можно посмотреть на такое техническое решение с другой стороны. Если вам не нужно протирать полы, то можно установить большой пылесборник (0,55 л), предназначенный исключительно для сухой уборки, и забыть о нем на неделю-две.
Об автономности тоже можно не беспокоиться — аккумулятор емкостью 4900 мАч обеспечивает до 3 часов непрерывной работы.
Eufy RoboVac L70 (T2190)
Eufy RoboVac L70 оснащен циклонным фильтром и также может выполнять влажную уборку. Производитель отказался от второго контейнера для жидкости — вместо него в верхней части пылесборника предусмотрено отдельное пространство, куда заливается вода. Объем отсека небольшой — всего 0,15 л – однако у пользователя есть возможность управлять расходом воды через приложение для смартфона.
Также с помощью приложения Eufy Home можно устанавливать границы уборки и регулировать силу всасывания. Помимо ручного управления робот-пылесос поддерживает голосовых помощников (Алису и Google Ассистента), а также может быть интегрирован в умный дом от Яндекс или Google. Кстати, и сам пылесос не против поболтать — например, он сообщает вслух о начале и окончании уборки, а также необходимости подзарядить аккумулятор.
360 S6 Pro
Эта модель — флагман в линейке роботов-пылесосов 360. Подробнее о бренде и его более доступной модели без лидара мы недавно рассказывали в обзоре 360 Robot Vacuum Cleaner C50.
Кроме лидара в S6 Pro также используются ультразвуковые сенсоры. А если робот запутался, скажем, в проводах, то на помощь придут антиблокировочные датчики, благодаря которым пылесос самостоятельно выпутается из ловушки. При этом на будущее он сделает отметку на карте, что это «опасное место и заезжать сюда не стоит».
От своих младших собратьев S6 Pro отличается увеличенным аккумулятором емкостью 5200 мАч, который позволяет ему работать до 3 часов без подзарядки, приличной мощностью всасывания (2200 Па) и вместительным баком для воды (0,2 л) на случай влажной уборки.
Управлять пылесосом можно при помощи пульта ДУ, мобильного приложения или голосового ассистента (Alexa, Google и азиатский Clova Voice). На корпусе находятся всего две кнопки: для включения/выключения и возвращения на зарядную станцию.
Ecovacs DeeBot OZMO T8 AIVI
Эта модель обладает продвинутой системой навигации AIVI — она позволяет роботу распознавать предметы, лежащие на полу, и объезжать их, не запутываясь в проводах и игрушках. При этом база данных предметов регулярно пополняется, и пылесос становится «умнее» с каждым обновлением.
У этой модели тоже есть небольшой бак для воды емкостью 0,24 л. Для мытья полов пользователь может выбрать и установить два разных модуля: на стандартном варианте обычная тряпка, которая просто протирает пол. А вот продвинутый модуль оснащается виброшваброй, которая оттирает грязь с пола, что несколько роднит этот пылесос с роботами-полотерами.
Кстати, благодаря интеллектуальной системе распознавания в режиме влажной уборки пылесос не будет заезжать на ковровые покрытия, так что вручную устанавливать запретные зоны не придется. Управление роботом происходит при помощи мобильного приложения, также он поддерживает голосовых ассистентов, в том числе Алису.
Okami U100 Laser
Благодаря датчику LiDAR этот пылесос, по утверждению производителя, строит карту помещения за несколько секунд. Также его отличительной особенностью является необычная траектория влажной уборки. Пылесос не просто ездит вперед и назад, а еще и сворачивает в стороны, будто пытаясь нарисовать букву Y. Такое нововведение в алгоритм движений позволяет ему более тщательно очищать пол.
Также к пылесосу можно подключить УФ-лампу для обеззараживания поверхностей – она будет работать во время уборки. И хотя в свете последних событий это больше похоже на маркетинговый ход, многие оценят такую возможность по достоинству: обработка пола ультрафиолетом внушает людям дополнительное спокойствие и веру в чистоту.
В фирменном мобильном приложении можно выбрать мощность всасывания и степень смачивания тряпки, задать зоны и график уборки на карте квартиры, а также регулировать громкость звуковых оповещений.
iBoto Smart L920W Aqua
iBoto Smart L920W Aqua — один из самых бюджетных вариантов с датчиком LiDAR, его цена начинается от 22 тыс. рублей. Лазерный дальномер с фотоприемником расположены в специальной башне на вращающемся роторе, что позволяет пылесосу быстро составлять детализированную карту помещения. Также девайс оснащен шестью ИК-датчиками, расположенными по периметру пылесоса – они помогают избежать падения со ступенек.
О состоянии работы модель сообщает голосом — что особенно приятно, русский язык поддерживается. Впрочем, звуки и подсветку индикаторов можно отключить через мобильное приложение.
Пользователи хвалят iBoto Smart L920W Aqua за качество как сухой, так и влажной уборки, наличие регулировки мощности всасывания, возможность устанавливать запретные зоны и удобное управление через мобильное приложение. А вот заявление производителя об автономной работе пылесоса в целых 3,5 часа справедливо только для самого слабого режима: пользователи уверяют, что на максимальной мощности аккумулятор емкостью 2600 мАч продержится лишь один час.
10 роботов-пылесосов с лидаром для навигации. Что стоит купить в 2021 году
Роботы с лидаром, несмотря на свою 10-летнюю историю, по-прежнему остаются лучшими в плане ориентации в помещении. Разница с гироскопом или камерой не значительна при запуске пылесоса в 2-комнатной квартире, но становится очевидной, когда количество комнат возрастает до 4-5, особенно если в доме много мебели. Поэтому, если позволяет высота проездов под диваном (не менее 10 см), целесообразно брать именно робота с лидаром. А сделать правильный выбор поможет наш топ-10. В рейтинге собраны модели с разной конструкцией, функциональными возможностями и ценником, но всех их объединяют отличные показатели работы в полевых условиях.
Roborock S7
Roborock S7 – флагман компании Roborock, выпущенный в 2021 году. Визуально робот 7-го поколения мало отличается от предшественников – классический круглый корпус с лидаром и 5-лучевой боковой щеткой. Но в функциональном плане инженеры сделали целый ряд улучшений. Для сухой уборки Roborock S7 вооружили силиконовым валиком. Рабочий блок двигается в двух плоскостях, повторяя рельеф пола. Во время уборки пылесос распознает ковры, отмечает их положение на карте и автоматически поднимает швабру, поэтому использовать запретные зоны не обязательно. При заезде на гладкий пол, швабра опускается и начинает вибрировать, оттирая прилипшую к полу грязь. По качеству мойки пола Roborock S7 не уступает специализированным полотерам, а по качеству сухой уборки превосходит подавляющее большинство аналогов. При активации «вибрационной очистки ковра» силы всасывания в 2500 Па хватает, чтобы вытягивать из коврового ворса крошки и песок.
Viomi S9
Viomi S9 – высокотехнологичный робот с функцией самоочистки. Очистная станция у этой модели современная, с укороченным воздуховодом и стыковкой через заднюю стенку пылесборника. В лицевую панель станции вмонтировали удобный дисплей, на который выводится состояние аккумулятора пылесоса и данные о заполнении стационарного мешка. В остальном, Viomi S9 – это типичный представитель xiaomi-шного семейства, с одной торцевой щеточкой и продуманными алгоритмами обхода препятствий. Сзади в корпус ставится контейнер совмещенного типа, поэтому Viomi S9 может пылесосить и вытирать пол без промежуточной остановки. Сила всасывания в 2700 Па позволяет качественно обрабатывать ковры с низким ворсом. Статичная швабра подходит преимущественно для профилактической протирки пола и удаления поверхностной пыли.
Dreame bot L10
Флагман компании Dreame начинает удивлять уже с момента распаковки. Помимо лидара, у него есть дополнительные лазерные датчики и фронтальная камера. Dreame bot L10 считывает очертания препятствий, сравнивает с данными базе и определяет, какой именно предмет лежит на полу. Поэтому умный робот никогда не путается в проводах, не портит хозяйские носки и не размазывает по полу кошачьи экскременты. Плюс, объекты в двухмерной проекции отображаются на построенной карте. Сухая уборка выполняется с помощью боковой щетки с тремя лучами и центральной – с направляющими для волос и плавающей рамкой. Сила всасывания в 4000 Па гарантирует глубокую очистку ковра и вытягивание песка из щелей в паркете. Одновременно Dreame bot L10 может и вытирать полы – нужно только пристегнуть швабру с заполненным баком (270 мл). Аккумулятор премиальный – 5200 мАч.
GENIO Laser L800
GENIO Laser L800 – классический робот-пылесос премиум-класса. Круглый корпус со скошенным днищем обеспечивает хорошую проходимость в захламленных квартирах, а для распознавания препятствий в тандеме с лидаром работают боковые датчики бампера. Для сухой уборки используется большой пылесборник на 500 мл, для влажной – совмещенный контейнер с баком для воды. Рабочий блок можно конфигурировать в зависимости от покрытия: турбощётка – для ковров, ребристый валик – для твердого пола. Также можно выбирать подходящее управление: смартфон с интерактивной картой или привычный пульт с магнитной лентой. Благодаря высокой силе всасывания (2700 Па) робот хорошо высасывает мусор из щелей, а также выполняет поверхностную уборку коврового покрытия. На одном заряде батареи (5200 мАч) GENIO Laser L800 обрабатывает до 150 кв.м.
Roidmi EVE Plus
Roidmi EVE Plus – самоочищающийся робот с безупречным внешним видом. Аскетичный дизайн Xiaomi разбавили контрастными вставками, а на станцию добавили информационный дисплей с информацией о состоянии аккумулятора пылесоса и текущем рабочем режиме. Для навигации на местности Roidmi EVE Plus использует лидар и бампер с фронтальным и боковыми датчиками. Поэтому качество уборки вдоль стен у этой модели одно из лучших среди роботов такого типа. К тому же производитель вылечил родовые болезни Xiaomi: наконец-то робот перестал бояться черных ковров и обзавелся второй метелкой, а с двумя он работает гораздо эффективнее. Мотора на 2700 Па и аккумулятора на 5200 мАч хватает для уборки больших помещений с разными покрытиями. Параметры работы в выбранных зонах можно детально настраивать через мобильное приложение.
Lydsto R1
На текущий момент Lydsto R1 – это самый доступный пылесос со станцией самоочистки. Алгоритм работы следующий: робот обметает углы, вычесывает ковры и втягивает мусор в пылесборник с силой 2700 Па, затем Lydsto R1 отправляется на станцию и скачивает собранную пыль в стационарный пакет. В функциональном плане робот мало чем отличается от других представителей премиум-сегмента: зонирование помещения, тонкая настройка работы в каждой комнате, сухая и влажная уборка в одном рабочем цикле. Из рабочих инструментов в арсенале Lydsto R1 торцевая щетка с мягкими кончиками, плавающая турбощетка и жестко зафиксированная швабра. В процессе уборки робот зачищает комнату перекрестными проездами, и с учетом такой траектории движения аккумулятора (5200 мАч) хватает на 70 кв.м. в режиме максимального всасывания. Главный недостаток – низкое качество сборки.
Hobot LEGEE 7
Hobot LEGEE 7 – уникальный пылесос-полотер для гладких покрытий. Помощник может похвастать всасывающим раструбом с силой всасывания в 2700 Па, торцевой щеточкой (D-образная форма корпуса позволяет тщательно выметать соринки из углов) и двумя виброшвабрами с системой распыления воды на пол. Первая швабра проводит черновую уборку, а вторая – натирает пол до блеска. Бака объемом 300 мл хватит, чтобы помыть полы во всей квартире. Одно из главных преимуществ этой модели – детальная настройка уборки: можно выбирать не только силу всасывания и интенсивность смачивания, но и частоту вибрации швабры, а также скорость движения робота. Функционал интерактивной картографии такой же, как у премиальных моделей. В наличии план помещения с разбивкой на комнаты, виртуальными стенами и запретными зонами. На максимальных настройках Hobot LEGEE 7 может работать 88 минут без остановки.
360 S9
Старый флагман компании 360 по-прежнему удивляет свежими решениями и продуманной конструкцией. На замену обычным ИК-датчикам в бампер вмонтировали УЗ-сенсоры, не испытывающие проблем с темными препятствиями. Для пылесборника и бачка под крышкой предусмотрели отдельные отсеки, поэтому обслуживать робота удобно. Пылесборник можно полностью мыть под краном, включая НЕРА-фильтр. В плане картографии 360 S9 предлагает возможности премиум-класса: разбивка на комнаты, сила всасывания и интенсивность смачивания варьируется в зависимости от выбранной зоны. Также в наличии составление графика на неделю и управление через голосовых помощников. При заезде на ковер 360 S9 автоматически повышает силу всасывания до 2200 Па, поэтому заряд аккумулятор расходуется экономно. Емкости в 5200 мАч хватает на 3 часа безостановочной работы.
iLIFE A10s
iLIFE A10s – инновационный робот-пылесос от Chuwi. Как и другие пылесосы, A10s рисует точную карту и предлагает интерактивное взаимодействие с ней, но заметно отличается от конкурентов по конструкции. Пылесборник с микроциклонами разделяет разные фракции мусора и обеспечивает высокую силу всасывания при заполненном контейнере. Для ворсистых покрытий A10s укомплектован мягкой турбощеткой, а для гладких – силиконовым валиком. Такая система значительно сокращает время на обслуживание рабочего блока. В процессе мытья пола A10s, как более дорогие модели, оттирает пятна. Это достигается за счет вибрации чистящей салфетки. Интенсивность смачивания переключается в приложении. Из недостатков можно выделить огрехи построения маршрута, не самый мощный аккумулятор (2900 мАч) и отсутствие комплексной уборки.
TROUVER Robot LDS Vacuum Mop
Недорогой и качественный робот с лидаром от Xiaomi. Технические характеристики минимальные для очистки ковров – мотор на 2000 Па и батарея на 2600 мАч, но в функциональном плане TROUVER мало чем уступает более дорогим моделям. Карту можно делить на комнаты, для разных зон можно менять силу всасывания и обильность подачи воды, также можно устанавливать количество проходов. Принцип построения маршрута традиционный – робот делит комнату на небольшие участки, каждый из которых проходит сначала по периметру, затем змейкой. Датчика стены не предусмотрено, зато производитель поработал над конструкцией рабочего блока. В нём установлена лепестково-щетинистая турбощетка и рамка с системой антинаматывания. Бак с водой (270 мл) пристегивается под днище, поэтому TROUVER делает комплексную уборку с одного запуска.
Об авторе
Группа в ВК — vk.com/bestrobotinfo — пишите, бесплатно помогаю с выбором роботов пылесосов, консультирую.
О себе: 8 лет работал промоутером Mvideo. Большую часть времени представлял бренд Bork. Работал и с другими брендами. Интересуюсь техникой, в данный момент погрузился с головой в нишу роботов пылесосов, умного дома и все что с этим связано. Пишу обзоры, помогаю людям с выбором. Тестировал лично с десяток моделей роботов. Пишите, если есть вопросы по выбору робота пылесоса, умных розеток. Разбираюсь и в других гаджетах, но не так плотно.
Как работают сенсоры роботов-пылесосов
Содержание
Содержание
Наблюдение за работой робота-пылесоса — довольно медитативное и умиротворяющее занятие. Но время от времени у пытливых умов появляется вопрос: «Как роботу удается ориентироваться в пространстве и преодолевать возникающие на его пути препятствия?» Давайте разбираться!
Несмотря на огромное количество мифов о работе робота-пылесоса, этот девайс по праву занимает свое место в наших домах, а все благодаря той легкости и скорости, с которой он выполняет уборку. Его эффективность во многом зависит от количества и типа электронных сенсоров, установленных на борту. В зависимости от модели, робот-пылесос использует от 6 до 15 датчиков, включенных в различные системы.
Назначение датчиков — построение карты объекта, ориентирование в пространстве и обеспечение безопасности девайса. Данные, получаемые с сенсоров, обрабатывает управляющая программа. Ориентируясь на полученные значения параметров, применяются те или иные сценарии, непосредственно влияющие на действия робота-уборщика.
Только слаженная работа всех систем обеспечивает работу пылесоса.
Система позиционирования
Основная система любого робота-пылесоса, отвечающая за построение карты убираемой территории и определение точного местоположения электронного уборщика внутри помещения.
В основе работы системы лежит метод SLAM (Simultaneous Localization And Mapping), основная идея которого — построение ситуационной карты и локализация объекта в пространстве. Это происходит следующим образом. Сканер, установленный на объекте, проверяет пространство вокруг и по отклику своих датчиков составляет карту местности.
В сегмент бытовой техники изобретение пришло из области освоения космоса и близлежащих планет: одними из первых такие радары (точнее, лидары) получили луноходы и марсоходы.
В роботах-пылесосах построение карты необходимо для определения оптимального алгоритма уборки. После составления карты управляющая программа разрабатывает и отдает на исполнение оптимальный маршрут передвижения робота. Мобильный пылесос должен заглянуть даже в самый отдаленный уголок!
В современных роботах-пылесосах построение карты окружающего пространства производят одним из двух типов датчиков.
Лазерное сканирование пространства
Сканирование пространства происходит с помощью лидара (или, как его еще называют, LDS-датчика) — прибора, применяемого для точных измерений в газообразной среде. Распознать LDS-датчик достаточно просто: он представляет собой небольшой выступ в форме шайбы, расположенный на верхней плоскости девайса. Датчик содержит источник и приемник лазерного или светового луча (в маломощных девайсах применяют светодиоды, излучающие потоки света в инфракрасном диапазоне). Для обеспечения кругового обзора LDS-сенсор вращается вокруг своей оси с довольно высокой частотой.
Испускаемый световой луч, встречаясь с препятствиями на своем пути (стены, крупная мебель и т. д.), отражается от них и улавливается приемником лидара. Расстояние до препятствия вычисляется по временной задержке между генерацией и приемом лазерного луча. В большинстве моделей роботов-пылесосов частота вращения датчика, как правило, составляет 5 об/сек, чего вполне достаточно для построения карты и довольно точного вычисления положения пылесоса в помещении.
Работающие по такому же принципу датчики можно встретить и на прототипах беспилотных автомобилей.
LDS-датчик позволяет достаточно точно определять расстояние до стен, крупных предметов и других препятствий. Как правило, в роботах-пылесосах применяются датчики, позволяющие уверенно сканировать пространство на расстоянии до 6 метров.
Основным недостатком такой конструкции является то, что датчик выступает над уровнем верхней плоскости, и добавляет к высоте робота-пылесоса несколько сантиметров. В некоторых случаях это может быть критично, поскольку пылесос просто физически не сможет заехать под низко расположенную полку или пространство под кроватью или шкафом.
Визуальная система навигации
Другим способом навигации является так называемая безлидарная система, основанная на широкоугольной камере.
Вот только камера применяется особая, позволяющая создавать объемные снимки пространства. Иначе такие камеры называют «камерами глубины» или ToF-камерами (Time of Flight, что в буквальном переводе означает «время полета»).
ToF-камеры — новое веяние в сфере мобильных гаджетов. Ими оснащены многие флагманские смартфоны. С помощью такой камеры легко и довольно недорого реализуется механизм распознавания по лицу, обмануть его фотографией человека невозможно.
ToF-камера представляет собой источник света, излучающий в инфракрасном спектре, и светочувствительную матрицу, улавливающую интенсивность отраженного света. Их принцип действия схож с лазерным определением расстояния. Камера рассчитывает время с момента испускания пучка света до момента его фиксации на светочувствительной матрице, вычисляет расстояние до объекта в соответствии с временной задержкой и составляет объемную карту помещения.
Преимуществ у такого метода несколько. Во-первых, уровень освещения не играет определяющей роли. Даже в полумраке сенсору по силам «отрисовать» границы убираемого пространства. Во-вторых, камеру встраивают вровень с верхней поверхностью робота, что позволяет сделать его более компактным, и, следовательно, открыть ему дорогу в труднодоступные места.
Система ориентирования в пространстве
Задача системы ориентирования — минимизация столкновений с препятствиями, возникающими на пути робота-пылесоса.
В отличие от системы позиционирования, сканирующей пространство вокруг пылесоса на несколько метров, датчики ориентирования способны выявить препятствие в пределах одного метра. Как правило, для выявления преград используют датчики двух типов: ультразвуковые и инфракрасные.
Принцип их действия схож. В обеих конструкциях имеются передатчик и приемник сигнала. В качестве самого сигнала используют либо звуковые волны, неслышимые человеческому уху (частотой свыше 20 кГц), или световые лучи инфракрасного диапазона.
При обнаружении препятствий, управляющая программа вносит корректировку в траекторию движения робота-пылесоса и уводит его в сторону.
Ведущую роль в системе играет ультразвуковой датчик. Он располагается в передней части устройства.
Инфракрасные сенсоры располагают на боковых поверхностях робота по его периметру. Они дополняют основной датчик, обеспечивая пылесосу возможность кругового отслеживания препятствий.
Боковые датчики выполняют еще одну функцию. Они обеспечивают движение робота вдоль стены, когда нужно убрать по периметру помещения. Как правило, сенсоры позволяют выдерживать интервал от стены на уровне 10-15 мм. Этого вполне достаточно для уборки мусора подвижными щетками робота-пылесоса.
В случае, когда препятствие не попало в зону действия ни одного из перечисленных датчиков и столкновение с поверхностью все же произошло, в работу вступает третья группа датчиков, установленная в подвижном бампере робота-пылесоса, — датчики касания. При срабатывании они посылают сигнал в центральный процессор, а тот в свою очередь оперативно корректирует траекторию движения робота. Датчики касания выполнены либо в виде обычных концевых выключателей, либо в формате оптопары, в которой световой луч прерывается подвижным «флажком» в момент нажатия на передний бампер.
Система безопасности
Система безопасности предназначена для защиты робота-пылесоса от падений и неправильного его использования со стороны пользователя.
Защиту от падения с высоты обеспечивает группа датчиков, установленная в нижней части по периметру устройства.
Это уже привычные инфракрасные сенсоры, с тем же принципом действия, но вот логика их работы существенно отличается. Датчик постоянно отслеживает наличие твердой поверхности под колесами робота-пылесоса. Как только она пропадает (робот подъехал к краю ступени или пытается съехать с высокого порожка), центральный процессор получает тревожный сигнал с датчика и изменяет траекторию движения робота-уборщика.
Сочетание светлых и темных цветовых схем напольного покрытия может вызвать ложные срабатывания оптических датчиков высоты, вследствие чего робот просто откажется проводить уборку темных зон.
В мотор-редукторах, приводящих в движение колеса пылесоса, установлены датчики опрокидывания робота. Если одно или оба колеса окажутся вывешенными, срабатывание датчиков приведет к остановке моторов. Это убережет аккумуляторную батарею от разрядки. Возобновление работы возможно только после установки робота-пылесоса на ровную поверхность.
Датчик опрокидывания — обычный концевой выключатель, разрывающий цепь питания при опрокидывании пылесоса или вывешивании одного из колес.
Чтобы не допустить использование робота-пылесоса без контейнера для сбора мусора, в приемный лоток устанавливают датчик наличия контейнера. Вариаций исполнения не так уж и много. Самый простой — установка концевого выключателя, более продвинутый — датчик в виде геркона. На корпусе контейнера устанавливают постоянный магнит, активирующий геркон, когда контейнер установлен на свое место. Процессор «видит» замкнутую цепь и «понимает» что устройство можно использовать.
Система парковки на базовую станцию
Возвращение на базовую станцию после уборки или в случае необходимости пополнения заряда аккумулятора, — еще одна интересная функция, реализованная в роботе-пылесосе. При выполнении процедуры возвращения на базовую станцию, задействованы две системы. На первом этапе — система позиционирования, которая отвечает за текущее положение устройства по отношению к базовой станции. Алгоритм определяет кратчайший оптимальный маршрут. Когда робот-пылесос находится в зоне видимости базовой станции, в работу включаются датчики парковки.
Система работает следующим образом. В базовой станции расположен мощный инфракрасный светодиод, выполняющий функцию маяка. В корпусе робота-пылесоса имеется пара оптических приемников, захватывающих луч маяка. Каждый из приемников передает процессору свое значение расстояния до маяка, а тот корректирует маршрут движения таким образом, чтобы оба значения сигналов сравнялись по величине. Как только это происходит, считается, что робот занял позицию прямо перед базой, после чего происходит его парковка на контактных площадках базовой станции.
Как видно, датчики робота-пылесоса превращают его в полностью автономное устройство, способное самостоятельно навести порядок в доме. Получается как в той известной песне Сережи Сыроежкина: «Вкалывают роботы, счастлив человек!». Единственное, за чем необходимо следить, чтобы девайс всегда находился в строю, так это за чистотой самих датчиков.