Как работает робот-пылесос для сухой и влажной уборки

Умная техника достаточно прочно вошла в повседневную жизнь наших соотечественников. Ярким примером тому можно считать наличие практически в каждом доме стирального автомата, Smart-телевизора, компьютера. Автоматизация коснулась и такого процесса, как поддержание чистоты помещения, за которую отвечают весьма смышленые и самостоятельные роботы-уборщики. О том, что такое современный робот пылесос и пойдет речь в данной публикации.

Конструкция робота пылесоса

Современный рынок предлагает потребителю невероятный ассортимент моделей умных уборщиков, которые отличатся габаритами, способом ориентирования, алгоритмом действий и наличием дополнительных возможностей. Внешне, большинство моделей данной категории выглядят в виде диска из ударопрочного и легкого полимера с установленным на нем бампером, предотвращающим повреждение устройства при столкновении с препятствием.

В зависимости от модели диаметр устройства может быть от 250 до 350 мм. Высота от пола до верхней точки корпуса не более 130 мм.

Устройство бытового робота пылесоса включает в себя следующие элементы и механизмы:

Видеокамеру, которая дает прибору возможность ориентирования. Благодаря камере робот составляет карту перемещения и корректирует план уборки.
Пылесборник — съемный, пластиковый, многоразовый контейнер с емкостью от 0,4 до 1 л, который вынимается из корпуса нажатием специальной кнопки.
Фильтры очистки, предназначенные для очистки от пыли выходящих из устройства воздушных потоков. Конструкция фильтроэлементов дает возможность владельцу проводить их обслуживание самостоятельно.
Мощный механизм всасывания, который в совокупности с продуманной системой перемещения щеток, обеспечивает качественную уборку при крайне низком уровне шума.
Датчики необходимы для сканирования пространства, отслеживания пройденного расстояния, определения препятствий, «обрывов» и участков с максимальным загрязнением.
Колеса для передвижения. Практически все модели роботов-пылесосов оснащены тремя колесами: два боковых отвечают за перемещение устройства, колесо в передней части является вспомогательным. Управление осуществляется переменной передачей крутящего момента на каждое их боковых колес.
Li-Ion аккумулятор. Емкость батареи от 2 до 4 А/ч, чего достаточно для работы без подзарядки в течении 2-3 часов. Время полной зарядки от 3 до 9 часов.
Щетки для уборки обеспечивают захват мусора и перемещение его к механизму всасывания.
Пазы для полотера, предусмотрены в моделях для влажной уборки.

За передвижение и управление устройством отвечают электромоторы, которых, в зависимости от модели может быть 5 или 6.

По одному мотору на каждое ведущее колесо.
Один отвечает за работу механизма всасывания.
Один управляет вращением боковой щетки (в моделях с двумя боковыми щетками задействовано два силовых агрегата).
Последний отвечает за вращение турбощетки.

Как устроен робот-пылесос?

Навигационная система робота-пылесоса

Система навигации позволяет прибору ориентироваться в пространстве. От точности работы системы навигации зависит качество уборки и алгоритм поведения робота-пылесоса. В данных устройствах может применяться одна из трех возможных навигационных систем. Рассмотрим их более детально.

Датчики пылесоса

В передней части робота установлены ИК (инфракрасные) датчики для определения препятствий. На корпусе предусмотрен датчик удара, который заставляет менять алгоритм движения при столкновении с препятствием. Некоторые модели оснащаются ИК датчиком, по установленным в самой верхней точке корпуса. Его роль — определение пространства под мебелью, знать которое роботу необходимо, чтобы не застрять при уборке.

Внешние датчики

Навигация по внешним датчикам осуществляется двумя способами:

Виртуальная стена. Каждый датчик (посредством ИК лучей) создает невидимую стену, зафиксировав которую бот меняет направление движения. Таким образом, владелец зонирует пространство, ограничивая перемещения прибора в рамках определенного помещения.
Маяки. Как работает навигация робота пылесоса по маякам? Очень просто: датчик подает непрерывный ИК-сигнал, потеря которого приводит к изменению траектории движения устройства.

Лазерная навигация

Данный принцип ориентирования в пространстве считается самым совершенным. Бот оснащается лазерами, которые сканируют помещение, определяя расположение и расстояние до каждого объекта. Все данные заносятся в память устройства, обрабатываются, составляется карта помещения.

Типы роботов-пылесосов

На сегодняшний день рынок бытовой техники предлагает потребителю три конструктивных решения роботов-пылесосов, различающихся своим назначением.

Для сухой уборки

Принцип действия роботизированного бытового пылесоса основан на вращении боковых щеток, которые отправляют мусор к основной турбине, расположенной по центру прибора. При помощи вращения турбо-щетки и механизма всасывания загрязнения попадают в пылесборник, который может быть выполнен в виде мешка или пластикового контейнера.

Для влажной уборки

На рынке представлены два вида устройств, принцип работы которых заключается в следующем:

В дополнительные пазы крепится основание импровизированной швабры с салфеткой из микрофибры. В корпусе бота предусмотрен дополнительный контейнер, куда заливается вода или моющее средство. Прибор смачивает водой салфетку и проводит влажную уборку помещений.
Робот-уборщик покрывает загрязнение моющим составом, после чего интенсивно растирает обработанное место. Далее, вся влага, при помощи механизма всасывания, собирается в контейнер, а остатки влаги убираются силиконовым скребком.

Комбинированные модели

Устройства смешанного типа могут удалять мусор с ковров и проводить влажную уборку при помощи салфетки из микрофибры на покрытиях из ламината, линолеума, кафеля. Допускается использовать приборы комбинированного типа для уборки паркетного пола с лаковым покрытием.

Принцип работы и алгоритм уборки робота-пылесоса

Датчики системы навигации непрерывно сканируют пространство, регистрируя новые данные до 65 раз в секунду. Вся полученная информация посылается на процессор, который формирует алгоритм поведения бота.

В классическом варианте, алгоритм уборки робота пылесоса выглядит следующим образом:

Прибор движется по спирали от центра.
Достигая стены, двигается по периметру помещения.
Сталкиваясь с препятствием робот движется вдоль него.
Сталкиваясь со следующим препятствием прибор меняет направление движения и начинает двигаться вдоль следующего препятствия.

Так будет происходить до разряда АКБ (аккумуляторной батареи), после чего он находит базу и движется к ней на подзарядку.

Процесс уборки

Многих интересует, как работает современный робот пылесос? Работа такого «помощника» происходит в несколько этапов, большинство из которых скрыты от человека.

Сбор данных. После запуска устройства, бот сканирует помещение, определяя его размеры, фиксируя первоначальное расположение мебели.
Составление карты помещения и прокладка маршрута, который представляет собой прямые линии от стены до стены.
Пуск системы всасывания, щеток и движение по запланированному маршруту.

Сам процесс уборки не представляет особого интереса для пользователя. Прибор методично перемещается по составленному маршруту. Одновременно с этим боковые щетки сметают весь мусор к центру прибора к центральной турбине, которая отбрасывает загрязнения в сторону мусороприемника, куда разрежением всасываются пыль, мелкий мусор, волосы и шерсть животных и пр.

Этапом окончания процесса уборки является возврат прибора на базу для подзарядки. Владельцу «питомца» останется только вовремя очищать мусоросборник, фильтрующие элементы.

Возвращение на базу для подзарядки

Все современные роботы-уборщики являются беспроводными устройствами. Питание элементов прибора осуществляется от АКБ, которая разряжается во время уборки помещения. По достижению критических показателей емкости, бот начинает искать базу, для подзарядки. База оснащена инфракрасным маяком, на сигнал которого и движется прибор.

На заметку! Более современные приборы с лазерной навигацией попросту заносят на виртуальную карту помещения расположение базы.

Дополнительные конструктивные элементы

В зависимости от модели и назначения, бытовые модели роботов-уборщиков могут оснащаться:

Дополнительной центральной турбощеткой. Щетки вращаются навстречу друг другу, обеспечивая более качественное удаление все загрязнения.
Второй боковой щеткой, которая расширяет зону очистки за один проход.
Различными фильтроэлементами. Наиболее популярны среди наших соотечественников устройства с дополнительным НЕРА фильтром на выходе. Такая система тонкой очистки воздуха удаляет до 99,96% всех загрязнений, включая бактерии, споры грибков и плесени, пыльцу растений и пр.

Некоторые модели роботов-пылесосов оснащаются дополнительными датчиками грязи, которые определяют участки, нуждающиеся в особо тщательной чистке.

Нужен ли дома робот-пылесос

Стоимость самой недорогой модели робота-пылесоса, на отечественном рынке, начинается от 3800 руб. Для того чтобы понять, есть ли смысл менять свой обычный пылесос на роботизированного помощника следует взвесить все достоинства и недостатки последнего.

Достоинства:

Уборка без участия человека. Это главное преимущество автоматического уборщика, которое позволяет поддерживать чистоту в помещении людям с ограниченными возможностями.
Возможность запрограммировать график уборки. Аппарат будет поддерживать чистоту в квартире даже в отсутствие владельца.

Кроме этого, стоит отметить низкий уровень шума и возможность уборки под мебелью.

Недостатки:

При работе на влажной поверхности прибор требует регулярного обслуживания, так как пыль и влага способствуют размножению болезнетворных организмов.
Крупные и вязкие загрязнения (кондитерские изделия, липкие следы напитков, экскременты животных и пр.) не будут очищены, а только размазаны по поверхности.
Форма корпуса не позволяет прибору качественно убирать в углах помещения.
Высокая стоимость.

Зная конструктивные особенности, принцип работы, все «за и против» потребитель может легко сделать вывод, насколько нужен ему роботизированный помощник в уборке квартиры.

Посмотрите видео о роботе пылесосе