Сенсоры и датчики позволяют роботу-пылесосу ориентироваться в пространстве, объезжать препятствия, строить карту помещения и производить уборку в соответствии с ней. Количество датчиков в зависимости от модели варьируется от 6 до 15.
Система позиционирования
Система позиционирования является основной системой любого робота-пылесоса. Она отвечает за создание карты помещения, в которой проводится уборка, и определяет местоположение робота-пылесоса внутри убираемого помещения.
Система работает благодаря методу SLAM (Simultaneous Localization And Mapping, в переводе - Одновременная Локализация и Картографирование).
В роботах-пылесосах применяются два вида датчиков: лазерные и визуальные. При помощи этих датчиков робот-пылесос зондирует пространство вокруг себя и составляет карту помещения. Это делается для создания оптимального маршрута движения во время уборки.
Лазерные датчики
На роботах-пылесосах расположен лидар или LDS-датчик для сканирования окружающего помещения. Лидар всегда расположен в верхней части робота-пылесоса и имеет круглую форму. Во время движения робота-пылесоса LDS-датчик вращается вокруг своей оси.
Сканируя помещение на расстояние до 6 метров, лидар позволяет точно определять месторасположение стен, мебели и других предметов в комнате.
Недостатком лидара можно считать его расположение. Из-за того, что он выпирает над корпусом робота-пылесоса, гаджет становится менее мобилен и не может проехать под кроватью, шкафом или полкой с короткими ножками.
Визуальная навигация
Для другого способа навигации в современных роботах-пылесосах используется широкоугольная камера (безлидарная система).
Так называемая камера глубины (ToF-камера) способна создавать объемные снимки пространства.
Большинству из нас ToF-камера знакома по современным смартфонам. Именно с ее помощью реализован механизм распознавания лиц.
Принцип работы ToF-камеры схож с лазерным дальномером. Свет излучается в инфракрасном спектре, а светочувствительная матрица улавливает интенсивность отраженного света.
Время с момента выхода пучка света до момента его фиксации на светочувствительной матрице рассчитывает камера, установленная в корпусе робота-пылесоса. Благодаря этому составляется объемная карта помещения.
Роботу-пылесосу в этом случае не важен уровень освещения в помещении. Плюс в том, что камера не выпирает над корпусом робота-пылесоса и позволяет ему проезжать под мебелью с низким клиренсом.
Система ориентирования в пространстве
Благодаря системе ориентирования в пространстве робот-пылесос минимизирует количество столкновений с препятствиями, которые возникают на его пути.
Датчики ориентирования сканируют пространство вокруг себя на расстояние до одного метра. Они бывают двух видов: ультразвуковые и инфракрасные.
Принцип работы датчиков схож и довольно прост. Есть передатчик и приемник сигнала. При ультразвуке используется частота сигнала с частотой свыше 20 кГц. Человеческое ухо не может услышать этот звук. В инфракрасных датчиках используются инфракрасные световые лучи.
В случае появления неожиданных препятствий программа корректирует движение гаджета и не допускает столкновения.
Инфракрасные датчики, расположенные по бокам, выполняют круговое отслеживание препятствий. Боковые датчики дополняют основной датчик, расположенный в передней части корпуса робота-пылесоса.
Боковые датчики помогают роботу-пылесосу во время уборки по периметру вдоль стены. Выдерживая расстояние до стены в 10-15 мм, робот-пылесос эффективно удаляет мусор при помощи подвижных боковых щеток.
Если все датчики пропустили столкновение с препятствием, тогда срабатывают датчики, установленные на бампере робота-пылесоса. Они называются датчиками касания. В более дорогих моделях датчики выполнены в виде оптопары.
В момент давления на передний бампер световой луч прерывается и движение робота корректируется. В более дешевых моделях принцип аналогичен, но вместо оптопары использованы концевые выключатели.
Система безопасности
Если пользователь осуществляет неправильную эксплуатацию робота-пылесоса или ему грозит падение с высоты, то активируется программа безопасности.
По периметру в нижней части гаджета расположены инфракрасные сенсоры, которые сообщают роботу-пылесосу о том, что закончился пол.
При обнаружении отсутствия твердой поверхности впереди гаджет получает сигнал от центрального процессора об изменении маршрута движения.
Если в помещении присутствуют напольные покрытия черного цвета, то робот-пылесос может отказаться их убирать, т.к. будет считать, что это обрыв.
В редукторах мотора, который приводит в действие колеса робота-пылесоса, размещены датчики опрокидывания. Если одно или два колеса не будут касаться поверхности, центральный процессор остановит мотор.
Возобновление движения произойдет только после того, как робот-пылесос всеми колесами окажется на твердой поверхности.
В конструкции современных роботов-пылесосов присутствует датчик наличия контейнера. Это сделано для того, чтобы по забывчивости хозяина робот-пылесос не стал убирать без контейнера для мусора. Функцию датчика иногда выполняет концевой выключатель.
В продвинутых моделях её выполняет герконовый датчик. Установленный на корпусе гаджета постоянный магнит активирует геркон в момент установки контейнера, информация об этом передается на центральный процессор и робот-пылесос начинает уборку.
Функция парковки на базу
Очень интересной функцией в современных роботах-пылесосах является возвращение на базовую станцию в случае низкого заряда аккумулятора и необходимости его дальнейшей зарядки.
Здесь используется система позиционирования. Благодаря ей робот-пылесос понимает, где он находится, сколько ехать до базы и выстраивает самый короткий маршрут. После того как робот-подъехал к базе, начинают свою работу датчики парковки.
Принцип работы датчиков парковки следующий. Расположенный в базовой станции мощный инфракрасный диод выполняет роль маяка. Оптические приемники, находящиеся в корпусе робота, захватывают этот луч и идет передача процессору информации с двух датчиков о расстоянии до маяка.
На основе этих данных происходит корректировка маршрута. Парковка на контактных площадках происходит после того, как значения обоих сигналов становятся одинаковыми.
Благодаря всем имеющимся датчикам современные роботы-пылесосы полностью автономны.
Главное чтобы он был исправен!
✔ Оставляйте комментарии! Задавайте вопросы! Подписывайтесь на наш канал, чтобы не пропустить полезную и интересную информацию!
🛴 Компания SpareLine осуществляет многопрофильный ремонт электротранспорта, электротехники и мелкой бытовой техники. Более подробно вы можете ознакомиться с услугами на сайте компании www.spareline.ru.
✅ За консультацией обращайтесь по телефону компании ☎ 8 (495) 205 2728, либо пишите в бизнес-аккаунт ✆ WhatsApp.
✅ Аксессуары для роботов-пылесосов вы можете приобрести в нашем интернет-магазине на Яндекс.Маркет, ОЗОН и Wildberries.
Читайте наши другие статьи:
