Робот-пылесос — бытовой прибор с интеллектом, тренд XXI века. Современные люди загружены различными проблемами. Для этого создан робот-пылесос, самостоятельность работы которого обеспечена специальной программой во встроенном мини-компьютере.
Как устроен робот-пылесос?
Внешне прибор обычно имеет форму диска (хотя существуют агрегаты в форме квадрата, например Neato VX-21), диаметр колеблется от 250 до 350 мм, высота не превышает 130 мм.
Любой робот-пылесос состоит из нескольких конструктивных элементов. Их функционирование обеспечивает качество конечного результата его работы. Робот устроен следующим образом:
- источник питания или аккумуляторная батарея;
- механизмы привода, обеспечивающие движение щеток и вращение колес;
- навигационная система;
- чистящий модуль.
Чистящий модуль состоит из:
- Основных щеток: ворсяная, собирающая мелкие загрязнения и шерсть; резиновая, удаляющая более крупные фракции мусора, например крошки или песок.
- Боковые щетки. Основное назначение — уборка в непосредственной близости от стен помещения.
- Фильтры (простые или многослойные типа «Hepa»).
- Контейнер объемом 0,4–1,0 литра.
- Электрический двигатель (N=0,40–0,65 кВт).
Принцип работы
Ни одна, даже самая «продвинутая» модель роботизированного пылесоса, не заменит наведения порядка в помещении. Поэтому робот-пылесос, принцип работы которого приведен ниже, является лишь средством поддержания чистоты.
В процессе движения по запрограммированному маршруту, агрегат с помощью щеток собирает в специальный контейнер мусор и пыль. Предварительно мусор пропускается через несколько ступеней фильтрационной системы. Модели, обладающий функцией моющего пылесоса, распыляют раствор моющего средства с последующим его сбором специальной салфеткой (щеткой).
Навигационная система
Ориентация прибора в пространстве является важнейшей характеристикой, определяющей не только качество выполненной работы, но и возможность ее выполнения в принципе.
Производители применяют следующие навигационные системы в работе пылесоса.
Внутренние датчики
Динамическая навигация по датчикам, установленным в роботе-пылесосе. Это — датчики столкновения, инфракрасные датчики падения и касания, ультразвуковые или эхолокационные датчики, датчики загрязнения, обеспечивающие оптимальность уборочного процесса, лазерные датчики-сканеры и т.д. Эффективность данной навигационной системы определяется как количеством и типами установленных датчиков, так и скоростью обработки процессором поступающих от них сигналов.
Внешние датчики
Динамическая навигация с применением двух типов внешних датчиков, обеспечивающих зональное разделение пространства: датчиков-маяков (координаторов движения), позволяющих сделать быструю и высококачественную уборку и датчиков-ограничителей движения (виртуальных стен), ограничивающих зону уборки.
Внешние датчики представляют пластиковый контейнер, генерирующий безопасный для здоровья и невидимый человеческому глазу инфракрасный луч.
Датчики-маяки дополнительно генерируют два луча, чем обеспечивают ориентацию робота в зоне. При захвате луча, сгенерированного виртуальной стеной, робот просто меняет направление движения.
Лазер
Данная система позиционируется как наиболее современная и обеспечивает формирование в памяти компьютера карту помещения посредством измерения расстояний до выбранных предметов при помощи лазерных дальномеров, установленных на пылесосе.
Камера
Установка камеры производится в наивысшей точке прибора, что дает ей возможность «посмотреть» вокруг и позволяет считывать показания со стен или потолка. Рабочий процесс выполняется исключительно по прямым линиям.
Процесс уборки
Классическая схема процесса уборки достаточно проста:
- Двигаясь по заданному маршруту боковая щетка сметает попадающуюся на пути грязь в зону действия основной щетки.
- Благодаря ворсистой структуре центральная щетка подбрасывает загрязнения (пыль, грязь, шерсть, волосы и т.п.), что обеспечивает их подхватывание воздушным потоком.
- Далее воздушный поток, пройдя через фильтрационную систему, попадает наружу, а грязь (пыль) оседает и прессуется в контейнере мусоросборника.
Возвращение на базу для подзарядки
В обеспечении непрерывности процесса уборки помещения немаловажная роль отводится контролю заряда аккумуляторной батареи. В случае понижения уровня заряда до минимального, устройство начинает поиск сигнала базы с помощью специального датчика. Обнаружив сигнал, робот-пылесос направляется к базе и производит стыковку. Для полной зарядки аккумулятора может понадобиться 3–12 часов, в зависимости от модели прибора. Агрегаты, осуществляющие навигацию посредством лазерных систем или видеокамер, способны запоминать и вносить в карту месторасположение базы, что существенно облегчает путь к ней.
В комплектацию некоторых моделей роботов-пылесосов включен сетевой адаптер. Он дает возможность зарядить прибор от сети 220 Вт и обеспечить работу в случае отсутствия или неисправности базы.
Видео работы робота-пылесоса
Сделаем заключение об устройстве и принципе действия современных роботов-пылесосов. При всем многообразии конструкций, вариантов комплектации и наличии опций, основными критериями, которые влияют на популярность моделей, остается соотношение цены и качества.
