Роботы пылесосы Roomba. Устройство, особенности и недостатки

Мы учимся любить машины вокруг нас или, по крайней мере, так начинает казаться! Техника прошла ужасно долгий пусть с начала 19-го века, когда печально известная группа текстильщиков, именуемая Луддитами, громила машины, поскольку боялась, что они похитят их рабочие места. Чтобы они сделали при жизни 200 лет спустя, когда большинство продуктов приходит с заводов высокой степени автоматизации, а многие из нас приглашают роботов в свои дома?

Роботы пылесосы iRobot Roomba

Тем не менее, пока приходят лишь первые дни бытовых роботов, но популярные маленькие пылесосы Roomba являются наиболее развитыми и популярными среди них. Это небольшие, автоматизированные пылесосы, которые кружат по квартире, дому, чтобы убрать ковры, коврики и твердые полы. Как они работают? Сколько стоят Roomba? Стоит ли купить робот-пылесос для уборки? Давайте познакомимся: роботы пылесосы Roomba!

Робот-пылесос Roomba на базе

Фото: Когда Roomba закончит работу по дому, он самостоятельно вернется в док-станцию для зарядки, чтобы быть готовым, когда понадобится вам в следующий раз. Кнопка «Clean» мигает оранжевым, пока он заряжается; Когда Roomba полностью зарядится, кнопка загорается зеленым. Роботы пылесосы Roomba чрезвычайно просты в использовании. Вы просто нажимаете кнопку «Clean», чтобы начать уборку, и это всё, что вам нужно сделать. Если вы хотите, чтобы робот убирал, когда вас нет дома, вы можете запланировать ежедневный или еженедельный график уборки.

Кто такие роботы пылесосы iRobot Roomba?

Roomba представляет собой компактный, компьютеризированный пылесос, который автоматически передвигается по дому. Как и обычный пылесос, он поднимает пыль и грязь с помощью вращающихся щеток и пылесоса. Есть установленные сбоку щетки, которые вбрасывают грязь под робота и, как только она там, ещё две вращающихся в противоположных направлениях щетки поднимают грязь и направляют в сторону мощного пылесоса, который собирает грязь в мусорный бак, встроенный в корпус. В отличие от обычного пылесоса, робот-пылесос Roomba движется по комнате самостоятельно, опираясь на два колеса, каждое из которых имеет независимый привод с отдельным электродвигателем.

Колеса могут вращаться в противоположных направлениях, что обеспечит Roomba разворот на месте. Питание поступает из бортового NiMH-аккумулятора. Это может быть недостатком, но практически все функции Roomba оптимизированы так, чтобы потреблять минимум энергии, насколько это возможно, что позволяет роботу работать продолжительное время (порядка 90 минут) между зарядками. Пылесосы Roomba имеют множество бортовых датчиков для обнаружения грязи, уклонения от препятствий и идентификации, например, кисточек ковров или телефонных проводов, которые могут создать проблемы. Когда робот заканчивает, он становится обратно в док-станцию, где подзаряжается для следующей уборки. Наблюдая за Roomba, вы могли бы сказать, что он имеет свой собственный разум!

Как Roomba работает?

Производитель Roomba, компания iRobot, описывает свои создания, как «роботы пылесосы», справедливости ради, это их весьма точное описание. Аналогично промышленным роботам, которые варят автомобили на заводах, пылесосы для клининга следуют ряду предварительно запрограммированных команд, хотя Roomba также использует определенное количество встроенного «интеллекта», чтобы решить, что пылесосу нужно делать и как это нужно делать.

Робот-пылесос Roomba снизу

Фото: Переверните Roomba, и вы увидите всё, что скрывается под ним. Щетки, фильтры и канистра для мусора.

Случайные движения

Если вы будете наблюдать за Roomba непродолжительное время, вы убедитесь, что робот следует совершенно случайному маршруту. Большую часть времени так и есть. Согласно одному из оригинальных патентов iRobot для Roomba, в оптимальных условиях робот пылесос Roomba для уборки комнаты использует комбинацию из двух шаблонов: «следование стене» (где робот движется вокруг стен вашей комнаты, используя боковую щетку, чтобы тщательно очистить край пола) и «случайный отскок» (где робот убирает, пока не столкнется с препятствием, затем снова продолжает уборку в случайном направлении). Последние роботы пылесосы Irobot Roomba 880 используют несколько режимов уборки, включая быструю уборку комнаты, призванную повысить площадь уборки, шаблон спиральной уборки наружу, чтобы покрыть большую площадь, а также дополнительную очистку особенно грязных районов (индикатор робота зажжется голубым, чтобы вы знали, когда робот перейдет в этот режим).

Бортовые датчики

Подобно тому, как люди используют свои пять чувств, чтобы взаимодействовать с миром, роботы Roomba имеют различные датчики на борту, способные помочь ему определить, что робот может сделать в комнате. Установленный в верхней части пылесосов Roomba, в передней части, есть инфракрасный луч и фотоэлемент. Сразу под ними располагается пластиковый передний бампер с встроенным датчиком касания. Инфракрасный луч обнаружит препятствие, например, стену, что помогает роботу замедляться, когда тот приближается. Датчик бампера полностью остановит Roomba, когда тот вступает в контакт с препятствием. Есть также инфракрасные датчики, монтированные снизу, они смотрят прямо вниз, позволяя Roomba обнаружить «обрыв» (лестницы и перепады на полу). Если датчики решат, что щетки робота могут запутаться в кабелях или кисточках ковра, они просто отключаются на короткий срок.

Датчики iRobot Roomba

Фото: Посмотрите на нижнюю часть Roomba, вы увидите инфракрасные датчики (обрыва) под прочным пластиковым корпусом, что защитят Roomba от акробатических трюков с лестницы. Пылесос тщательно чистит по краю лестницы, но никогда не падает! Черный изогнутый края в основании пылесоса является чувствительным передним бампером.

Как пылесосы Roomba узнают, что встретили грязную зону? Согласно патентам iRobot, они используют пьезоэлектрические датчики (по существу это кристалл, который генерирует электрические импульсы, когда вступают в контакт). Когда кусочки грязи генерируют крошечные импульсы, избыток этих импульсов указывает на «избыток грязи», в результате чего робот следует последовательному циклу действий для этой ситуации. (Дизайнеры Roomba считали, что можно использовать оптический датчик для измерения количества грязи, но решили, что оптика будет забиваться слишком быстро и окажется менее надежной).

Некоторые модели Roomba продаются с маленькими автономными маяками, они называются Virual Wall, которые, как фонарики, отсылают невидимые инфракрасные лучи. Вы можете использовать их в режиме маяка, что поможет Roomba понять, где заканчивается одна комната и начинается другая, что позволяет пылесосу убрать одну комнату должным образом, прежде чем перейти к следующей; используя их в режиме «виртуальной стены», вы сможете установить барьеры, которые роботу нельзя пересекать. Честно говоря, проще закрыть двери, положить книги или швабру, чтобы запретить пылесосу переходить в определенные комнат, но, возможно, это не так весело и интересно!

Как устроен внутри Roomba?

Патент iRobot Roomba
Вот один из технических чертежей с оригинального патента iRobot для Roomba, демонстрирующий некоторые из ключевых компонентов, которых вы не можете видеть на обычном снимке. Мы разделили их цветами, чтобы упростить понимание. Здесь мы рассмотрим детали конструкции роботов пылесосов Roomba.

  1. Защитный бампер с датчиком обнаружения препятствий на лицевой стороне;
  2. Инфракрасный датчик для общения с маяками и док-станцией;
  3. Датчики падения;
  4. Литий-гидридный аккумулятор. Его обычно не видно, придется удалить несколько винтов на корпусе, если вы решите заменить его;
  5. «Узловатые» резьбовые колеса обеспечивают дополнительное сцепление на гладких полах и помогают преодолеть сложные участки ковров и ковровых изделий;
  6. Колесо в сборе;
  7. Электрический двигатель правого колеса;
  8. Электродвигатель пылесоса;
  9. Ручка съемного мусорного бака;
  10. Электрический двигатель левого колеса;
  11. Колесо в сборе;
  12. Автономный механизм щетки;
  13. Электродвигатель щетки;

Насколько хороши роботы Roomba?

Большинство людей относится скептически к роботам-пылесосам, первоначально, однако они остаются впечатлены эффективностью роботов Roomba. Секрет в том, что робот тратит значительно больше времени на уборку комнаты (около 25 минут), чем большинство из нас с обычным пылесосом, маленькие роботы проходят по одному участку несколько раз. Как правило, результатом становится работа, выполненная значительно лучше, чем вы могли бы предположить, но тут есть свои плюсы и минусы, без них никуда.

Преимущества Roomba

В отличие от многих электронных гаджетов, Roomba удивительно просто в использовании. После того, как его бортовой аккумулятор полностью разряжен, вы просто нажимаете на кнопку «Clean» и тот начинает работать. Если в доме или квартире нет излишнего беспорядка на полу и достаточно пространства между креслами и диванами, Roomba должен (в теории) убрать всюду без вашей помощи. Он значительно меньше обычных пылесосов, поэтому легко заползает под столы и стулья. Он также довольно компактный, поэтому его гораздо легче переносить внутри дома (с первого этажа на второй, например). Гораздо легче, чем большой и неуклюжий Dyson, поэтому роботы пылесосы Roomba 780 станут хитом среди пожилых людей, которые находят обычные пылесосы слишком тяжелыми, чтобы справиться с ними.

Недостатки Roomba

Вместо точного измерения и разметки комнаты, Roomba убирается на основе шаблона, который можно назвать «интеллектуально случайным». Шаблон работает весьма эффективно, при условии наличия достаточного количества времени, но вот загвоздка: уборка может занимать довольно много времени (полчаса и больше), прежде чем пылесос полностью уберет комнату. Другие недостатки? Roomba не может двигать мебель, чтобы убрать под ней, он не станет пылесосить лестницу, не сможет собрать крошки с подушек дивана. Если вы из тех людей, что постоянно двигают мебель во время уборки пылесосом, чтобы собрать всю пыль, роботы пылесосы Roomba могут оставить впечатление, что ваш дом нуждается в дополнительной уборке. Roomba также предлагает сравнительно небольшой отсек для сбора пыли. Разнообразные щетки и фильтры требуют несколько больше внимания, нежели вы посвящаете обычному пылесосу. Вы могли бы заметить, что тратите больше времени на очистку Roomba, чем обычно тратите на очистку обычного пылесоса!

Аккумуляторы Roomba также могут становиться проблемой. Новый Roomba 631 может работать между одним и двумя часами. После еженедельного использования в течение года или двух, вы можете обнаружить, что батареи хватает только на 30-40 минут, которых просто недостаточно, чтобы убрать одну комнату. Сменный аккумулятор продается в официальных магазинах Roomba, но он остается сравнительно дорогостоящей покупкой. Аккумуляторы от других производителей значительно дешевле, но в сети о них весьма разносторонние отзывы.

Имеет смысл также следовать официально рекомендации Roomba и избегать постоянного содержания робота на зарядном устройстве. Если вы оставите машину с включенным зарядным устройством, даже полностью заряженная батарея будет расходовать энергию после дня или двух, без видимых или уважительных причин. Убедитесь, что вы тщательно чистите пылесос каждый раз, когда вы используете его, убедитесь, что все щетки установлены правильно. Обратите внимание на забившуюся пыль или пух, которые могут заклинить подшипники, в результате чего сопротивление, с которым столкнутся щетки, возрастет, что осложнит работу двигателей и укоротит срок службы аккумулятора.

Роботы пылесосы iRobot Roomba

Фотография: Roomba имеет сравнительно небольшой мусорный бак, который быстро заполняется, но вам потребуется не больше одной минуты, чтобы опустошить его. Очистка кистей и фильтра занимает немного больше времени. И хотя не обязательно делать это каждый раз, когда вы используете робот-пылесос, стоит содержать механизмы в чистоте, чтобы обеспечить лучшее время работы аккумулятора.

Когда нужно купить робот пылесос Roomba? Если вы ненавидите пылесосы, но любите гаджеты, эта машина, безусловно, для вас. Если в вашем доме царит беспорядок, который выливается в большое количество вещей на полу, подготовка к уборке дома пылесосами Roomba будет занимать больше времени, чем вы сэкономите, в конце концов. На наш взгляд, роботы пылесосы Roomba это отличная идея для обычной уборки, но и традиционный пылесос будет по-прежнему необходимо, просто значительно реже, чем раньше. Теперь мы ждем роботов, способных гладить, убирать ванную комнату и готовить обед.