что такое робот пылесос и как работает
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:
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 работает робот пылесос: устройство и принципы уборки
Автоматизация рутинной работы – двигатель прогресса. Метлы и швабры давно были заменены на моющие пылесосы, и самое главное, развитие этой отрасли не остановилось на этом. Да, модернизация пылесосов идет постоянно. Чего стоят автономные модели Dyson с одной лишь ручкой. Но прогресс пришел к тому, что пытается полностью исключить человека из схемы по уборке пола, создав робота-пылесоса. Что это за чудо машина, каковы ее функции и как при этом она работает – описано в этой статье.
Составляющие робота-пылесоса
Что такое робот-пылесос? В первую очередь это пылесос, оснащенный вычислительными мощностями, навигацией и моторами для управления вращающимися элементами конструкции. Позиционируется как полностью автономное устройство для проведения уборки.
Хотя внешне устройства похожи друг на друга, единого строения робота-пылесоса нет, потому как различные фирмы производители используют собственную модель построения умной техники. Есть условные и похожие параметры, по которым можно распознать автоматизированного уборщика. Концептуально устройство напоминает своеобразный круг из легкого достаточно прочного пластика. Также основная часть оснащена бампером. Последний сохраняет целостность корпуса при столкновении с препятствиями.
Охарактеризовать роботизированную технику можно взаимодействием с окружающим миром, алгоритмом реагирования в зависимости от ситуаций, присутствием иных функций. Различаются и габариты: радиус модели может устанавливаться от 125 до 175 мм. Высота от пола до наивысшей точки корпуса умного пылесборника до 128 мм. Но чем ниже, тем лучше.
Навигационная система
Навигационная системаНавигация роботу нужна, чтобы понимать, где он находится в пространстве. Проблем с навигацией быть не должно. От качества навигационной системы зависит поведение робота во время уборки и качество ее выполнения. В роботах-пылесосах используется три типа систем навигации. Каждая имеет свои особенности, а все вместе показывают, как работает робот-пылесос.
Датчики пылесоса
Инфракрасные сенсоры установлены во фронтовой части гаджета на колесах и позволяют фиксировать препятствия и реагировать на них. Дополнительно, в корпусе используется датчик удара, который взаимодействует с системой навигации. Если уборщик оказался рядом с препятствием, он останавливается, алгоритм просчитывает новую траекторию движения и устройство таким способом обходит мешающие движению элементы.
Для более качественной уборки могут внедрятся ИК-датчики. Они позволяют вымерять расстояние под мебелью, чтобы случайно не застрять там во время уборки.
Внешние датчики
Лазерная навигация
Самый технологичный тип навигации. Гаджет использует установленные лазеры, чтобы сканировать комнату, выясняя расстояние от себя до ближайшего объекта. Так же лазеры помогают с определением расположения. После анализа данные записываются в память устройства, а специальные алгоритмы и программы конвертируют полученные данные для наброса карты убираемой комнаты.
Типы роботов-пылесосов
По назначению умных и автономных роботов-пылесосов можно разделить на три типа.
Для сухой уборки
Работает техника таким образом: с помощью захвата вращающимися боковыми щётками, мусор отправляется к основной центральной турбине. Последняя с помощью вспомогательной турбощетки доставляет мощным потоком воздуха пыль и мусор в пылесборник. При заполнении последнего, робот фиксирует это, оповещает владельца о необходимости освобождения контейнера от мусора и возвращается на базу.
Для влажной уборки
Комбинированные модели
Автоматизированные устройства сухой + влажной уборки могут убрать хлебные крошки с ковра и протереть ламинат влажной салфеткой из микрофибры. Отличным решением такой помощник станет в доме для комбинированного пола (плитка, линолеум, паркет), где кое-где лежат паласы.
Принцип работы робота пылесоса
Процесс уборки
Процесс уборки можно наглядно увидеть, умостившись на диване и понаблюдав за трудягой минут 5-10. Устройство с уверенностью движется по сформированному маршруту, щетки по бокам захватывают весь мусор к центру прибора, турбина вытягивает воздушным потоком частички грязи, пыли, шерсть и волосы в мусоросборник.
При достижении стены или ступенек устройство тут же меняет курс, чтобы ненароком не потерять плоскую поверхность из-под колес.
Возвращение на базу для подзарядки
Завершающий этап – возвращение на базу при окончании уборки или для дополнительной подзарядки, с последующим выездом на место уборки.
Док-станция оснащена катушками индуктивности, которые заряжают аккумулятор пылесоса без проводов. Чтобы роботизированное устройство быстро отыскало базу, док-станция оснащается специальным ИК-маяком. На этот маяк и движется гаджет.
Если прибор имеет программное обеспечение поновее, то с помощью лазерных сенсоров робот-пылесос попросту запоминает размещение док-станции и помечает ее на своей виртуальной карте помещения.
Дополнительная комплектация
Нужен ли роботизированный уборщик
Минимальная цена за бюджетное устройство – 3000 рублей. Но устройство за такую цену в этот же день выйдет из строя. Неплохая модель обойдется всем желающим около 20000 рублей. Если цена умного уборщика не играет существенной роли, то следует взвесить все положительные и отрицательные стороны уборщика.
Плюсы и минусы умного помощника
Это основные плюсы и минусы робота-пылесоса. Если для себя было принято решение приобрести данное устройство, ознакомитесь со списком популярных моделей.
Популярные модели
В рейтинг популярных устройств попадают 10 моделей. Пять из них относятся к премиум изделиям, другие пять к бюджетным. Изделия имеют различный дизайн и выполнены преимущественно в черных тонах. Но белые тоже можно найти.
Премиум
Бюджетные
Последняя рекомендация по выбору: выбирайте тот робот-пылесос, который качественно выполняет основную задачу, хорошо справляется с дополнительными и вписывается в интерьер вашего технологичного дома.
Все о роботах-пылесосах: кому пригодятся и как выбрать подходящую модель
В последние годы популярность роботов-пылесосов растет, причем производители не устают придумывать новый функционал для умных помощников по дому. Сначала такие пылесосы в полном соответствии с названием только собирали пыль, потом «научились» делать влажную уборку, а с недавних пор еще и чистят себя сами. Разбираемся, в чем польза от роботов-уборщиков и на что обратить внимание при выборе.
Что такое робот-пылесос
Робот-пылесос — бытовой прибор для уборки дома или квартиры при минимальном участии человека (или вообще без него). Девайс работает на аккумуляторе, который заряжают на специальной базе (она идет в комплекте и подключается к обычной розетке). Колеса и датчики позволяют пылесосу перемещаться по помещению, обходить препятствия и собирать мусор во внутренний контейнер. В зависимости от модели, прибор может обладать и другими функциями, например, выполнять влажную уборку или передавать изображение с камеры на телефон хозяина.
В 1997 году Electrolux продемонстрировала прототип первого робота-пылесоса, а в 2002 году первый девайс поступил в продажу. Одновременно со шведской компанией своего помощника представила американская фирма iRobot.
В 2009 году роботы-пылесосы начали поставляться в Россию, и их популярность только растет. По данным группы «М.Видео-Эльдорадо», за последние пять лет доля девайсов общем объеме продаж пылесосов в России выросла более чем в 6,5 раз и сейчас составляет более 20%. Это самая быстрорастущая по спросу категория пылесосов.
Как работает робот-пылесос
Главная задача робота-пылесоса — поддерживающая сухая уборка. Он собирает до 90% мусора, но для чистоты в квартире хотя бы раз в неделю все равно придется браться за швабру. Ни один робот из представленных сейчас на рынке не очистит квартиру так, как это сделает человек. Но с участием робота человеку придется убираться меньше — главное, настроить устройство для регулярной сборки мусора, и своевременно чистить щетки и пылесборник.
Режимы, в которых может работать робот-пылесос
Фильтр
Робот-пылесос оснащен фильтром тонкой очистки — электростатический или НЕРА (воздушный фильтр с высоким удержанием частиц), который удаляет из воздуха мельчайшую пыль, аллергены и микроорганизмы.
Камера
Встроенные камеры позволяют прибору строить карту помещения и рассчитывать лучшую траекторию движения, а некоторые модели даже передают изображения на смартфон. Эти опции есть не в каждой модели.
Датчики
Таймер
С его помощью можно установить время и/или дни для уборки.
Док-станция
Робот «живет» на базе, когда не работает. Лучше, чтобы она была не очень большой, и заряжала пылесос за 5-6 часов.
Плюсы роботов-пылесосов
Минусы роботов-пылесосов
Бюджетные модели время от времени будут требовать внимания, из-за слабых датчиков их придется спасать из «ловушек»: проводов, слишком высоких порогов, низкой мебели, ножек стульев и так далее.
Уход за роботом требует минимальных, но постоянных усилий. После каждой уборки контейнер нужно чистить. Турбощетка часто засоряется и тоже требует чистки.
С влажной уборкой с помощью робота-пылесоса много хлопот: требуется наполнить контейнер, сполоснуть тряпочку, вылить воду. Кому-то может показаться проще воспользоваться шваброй или тряпкой.
Роботы плохо справляются с засохшими пятнами, так что даже после влажной уборки пол не будет идеально чистым.
Такой девайс не подходит для уборки в помещениях с коврами на полу: он застревает и зажевывает их. Придется поднимать ковер, а после робота чистить его отдельно обычным пылесосом.
Робот-пылесос не может перемещаться по лестнице. Если жилище многоуровневое, придется переносить прибор с этажа на этаж, либо покупать несколько девайсов.
Помещение к уборке придется готовить: убирать с пола провода, игрушки, одежду.
По каким характеристикам выбрать робот-пылесос
Перед покупкой пылесоса нужно продумать:
Разбираемся с основными параметрами, которые стоит учитывать при выборе своего робота-пылесоса.
Тип аккумулятора
Аккумуляторы могут быть на основе никеля ( никель-металлгидридный) или лития (Li-Ion или Li-Po). Лучше выбирать литий, никелевый служит меньше, обычно через полгода-год его приходится менять.
Емкость аккумулятора
В идеале одного заряда должно хватать на одну уборку. нужно посчитать площадь помещения (за вычетом недоступных зон с мебелью, лестницы и так далее), которую предстоит обходить роботу, и уточнить в характеристиках, как расходуется заряд на 1 кв. м.
Мощность
Мощность всасывания отдельных роботов-пылесосов может доходить до 4 000 Па, для ежедневной сухой уборки достаточно 1000 Па. Но если в доме если домашние животные и проблема шерсти стоит остро, лучше выбирать более мощные модели.
Сегодня цена робота-пылесоса может начинаться от 2-3 тыс. руб., а может превышать 100 тыс. руб. Все зависит от комплектующих, функциональности и, конечно, бренда.
Тип уборки
Главный вопрос — нужна ли влажная уборка? Сейчас большинство моделей поддерживают эту функцию, но роботы плохо справляются с мытьем полов, зато эта процедура доставляет дополнительные хлопоты хозяину. Возможно, для поддерживающей уборки будет достаточно недорогой базовой модели.
Размер
Компактному устройству проще маневрировать и убираться в углах. Но в более объемном корпусе поместится более мощный двигатель, емкий аккумулятор и контейнер для пыли побольше. Чтобы определиться с габаритами, стоит измерить высоту мебели, особенно кровати. Главное, чтобы робот беспрепятственно забирался в труднодоступные места. В среднем, приемлемая высота для пылесоса — 8-10 см.
Объем контейнера для пыли
Для уборки небольшой квартиры хватит контейнера для пыли объемом 250 мл. Однако чем просторнее помещение, тем больший должен быть объем (обычно до 500 мл). Большой контейнер реже забивается, значит, пылесос будет качественнее всасывать мусор.
Тип фильтра
У НЕРА-фильтров качество очистки воздуха выше, чем у электростатических, он работает дольше. Но, когда НЕРА-фильтр полностью засоряется, придется покупать новый. Электростатический фильтр можно просто помыть.
Бампер и «прыгучесть»
Стоит обратить внимание на умение пылесоса преодолевать высоту хотя бы 15 мм (или выше — в зависимости от порогов в доме). Даже самый умный робот будет периодически врезаться в мебель и углы, так что лучше, если по периметру его защитит резиновый бампер.
Размер и мощность базы
Док-станция должна быть небольшой (особенно критично для маленьких квартир), а от ее мощности зависит скорость зарядки. Если девайс будет готов к работе за 5-6 часов — это норма, хотя встречаются и более быстрые экземпляры.
Наличие турбощетки
Турбощетка — это спиралевидный валик с жесткой щетиной, благодаря которому робот чистит помещение примерно на 10% эффективней. Она хороша, если в квартире есть, к примеру, ковры с ворсом средней длины. Зато если в доме животные и много шерсти, турбощетка будет постоянно забиваться. В таком случае лучше присмотреться к моделям с модулем прямого всасывания (или девайсам, где эти насадки можно менять).
Функция самоочистки
Некоторые зарядные базы идут с дополнительным контейнером для мусора. По окончании уборки робот встает на подзарядку, а содержимое его пылесборника выгружается в контейнер базы. С такой функцией хозяевам не нужно каждый раз встряхивать мусоросборник самостоятельно, однако им все равно придется чистить боковые щетки и турбощетку. Наценка за самоочистку может достигать 20 тыс. руб.
Поддержка русского языка
Русификация робота предполагает переведенные инструкцию, приложение, озвучку и управление голосом. Но есть нюанс: однажды переведенное приложение не будет обновляться, как его оригинал на английском языке. Производители роботов-пылесосов уделяют много внимание интуитивно-понятному дизайну, поэтому не всегда стоит придавать значение этому параметру.
Уровень шума
Шум пылесоса напрямую зависит от его мощности всасывания. Чем громче он работает — тем больше соберет мусора. Ни один робот не убирается настолько тихо, чтобы в это время можно было вздремнуть. Поэтому уборку оптимально запускать, когда дома никого нет.
Форма
Квадратная или D-форма обычно подаются как преимущество, поскольку позволяют лучше собирать грязь в углах. На самом деле, грязь в углах полностью все равно не исчезнет, хотя ее и будет немного меньше.
Робот-пылесос или обычный: что лучше
Ни один робот-пылесос не заменит полноценной генеральной уборки. В любом случае понадобится иметь дома обычный пылесос и швабру.
Зато при грамотном выборе робот может освободить много времени и минимизировать число уборок до 2-4 в месяц. Эта техника — подспорье в хозяйстве, если с самого начала осознавать, на что она способна, а чего от нее не стоит ждать.