0 卖盘信息
BOM询价
您现在的位置: 首页 > 电子资讯 >基础知识 > 机器人吸尘器的工作原理

机器人吸尘器的工作原理

来源:
2023-01-11
类别:基础知识
eye 27
文章创建人 拍明芯城

  1.jpg

  谁不喜欢不费吹灰之力就把地板打扫干净? 姆伦尼/盖蒂图片社

  我们有些人每周打扫一次,有些人在公婆来探望时打扫。机器人吸尘器的吸引力达到了两个阵营:无论哪种方式,房子都更加一尘不染,人工投入最少。

  今天的机器人吸尘器与你必须追踪的第一批模型相去甚远,它们被困在家里的某个地方,被它们忧郁地“我没电了”的哔哔声。最新的产品打扫你的房子,记住布局以提高效率,将自己的污垢倾倒在插座中,然后找到返回充电站的路,以便他们可以重新榨汁。

  在本文中,我们将了解机器人吸尘,对iRobot Roomba Red进行深入检查,并查看市场上的其他一些吸尘机器人。

  机器人吸尘基础知识

  今天有很多型号的机器人吸尘器,价格从50美元一直到1,800美元不等。这些吸尘机器人通常低矮且紧凑,这意味着它们可以进入普通立式真空吸尘器无法进入家具下方。

  大多数制造商会告诉你,机器人吸尘器是为了补充标准的、人为推动的真空吸尘器,而不是取代它。它们旨在每天或每周进行修饰,以在常规吸尘周期之间保持家庭清洁。不过,如果你是一个从不吸尘的人,一个小机器人助手肯定可以让你的地板比现在更干净,你几乎不需要动一根手指。

  到目前为止,美国最受欢迎的机器人吸尘器是iRobot的Roomba,它有多种型号,从基本型号Roomba Red到超高科技的Roomba Scheduler。HowStuffWorks有一个Roomba Red(建议零售价150美元),我们将在本文中尝试和剖析。让我们从检查引擎盖下的内容开始。

  房间内

  


  Roomba Red直径约13英寸(33厘米),高3.5英寸(9厘米)。外部检查显示以下部分:

  


  Roombas 在可充电 NiMH 上运行 电池.Roomba Red 电池组的额定电流为 3 安培小时,充满电至 18 伏左右大约需要 7 小时。一些最近的Roomba型号已将充电时间缩短至约三个小时。充满电相当于大约两个小时的清洁时间,在 Roomba 世界中,这意味着在需要重新充电之前吸尘三个中等大小的房间。移动系统主要由两个电机驱动的履带式车轮组成。Roomba 通过交替提供给每个车轮的动力来转向。

  


  Roomba共有五个 电机:

  每个车轮一个驱动(共2个)

  一个驱动真空

  一个驱动旋转侧刷

  一个驱动搅拌器组件

  在以下各节中,我们将介绍使 Roomba 工作的每个系统,从最有趣的机器人系统开始:导航系统。

  智能地毯

  德国福维克和英飞凌公司联手生产了一种与机器人吸尘器协同工作的地毯原型。地毯的底部嵌入了 无线射频识别标签,真空吸尘器配备了RFID阅读器和地毯RFID位置的数字地图。标签引导房间周围的真空吸尘器完全覆盖,如果它没有在那里花费足够的时间,可以告诉它重新清洁特定区域。请参阅探索频道:智能地毯指导机器人吸尘器以了解更多信息。

  鲁姆巴导航

  

Roomba Red的微处理器


  Roomba Red的微处理器自导航系统使机器人真空机器人成为机器人,50美元型号和1,500美元型号之间的最大区别在于导航传感器的精度。Roomba 使用 iRobot 的 AWARE(tm) 机器人智能系统为自己做出许多决策,因此需要最少的人工输入。AWARE系统由多个传感器组成,这些传感器拾取环境数据,并将其发送到机器人的 微处理器 并相应地改变 Roomba 的行为。

  根据iRobot的说法,该系统每秒可以适应高达67次的新输入。

  我们将查看以下部分,以了解 Roomba 如何导航其环境:

  

按下缓冲器可激活物体传感器(下图)。


  按下缓冲器可激活物体传感器(下图)。

  


  当您按“清洁”时,Roomba做的第一件事就是计算房间大小。iRobot对它是如何做到这一点的有点模糊,但HowStuffWorks认为它会发出红外信号,并检查需要多长时间才能反弹回 红外接收器 位于其保险杠上。一旦它确定了房间的大小,它就知道应该花多长时间来清洁它。

  阅读真空和蒸汽清洁器评论,并在购买前比较消费者指南产品的价格。

  当 Roomba 进行清洁时,它会使用设备正面下方的四个红外传感器来避免台阶(或任何其他类型的下降)。这些 悬崖传感器 不断发出红外信号,Roomba希望它们立即反弹。如果它接近悬崖,信号会突然丢失。这就是Roomba知道走向另一条路的方式。当 Roomba 撞到什么东西时,它的保险杠会缩回,激活机械 物体传感器 告诉Roomba它遇到了障碍。然后,它执行(并重复)备份、旋转和向前移动的顺序操作,直到找到清晰的路径。

  另一个红外传感器,我们称之为 墙壁传感器,位于保险杠的右侧,让 Roomba 沿着墙壁和物体(如家具)非常紧密地跟随,而不会触摸它们。这意味着它可以非常接近这些障碍物进行清洁而不会撞到它们。它还决定了自己的 清洁路径 使用 iRobot 所说的是一种预设算法,可实现完整的地板覆盖。

  

Roomba Red的“清洁算法”


  Roomba Red的“清洁算法”

  当HowStuffWorks尝试时,我们发现Roomba开始以向外移动的螺旋进行清洁,然后前往房间的周边。一旦它碰到障碍物,它就会认为它已经到达了房间的周边。然后它沿着“周边”清洁,直到它遇到另一个障碍物,此时它会在周围清洁,找到一条清晰的路径,并继续穿越墙壁和家具等物体之间的房间,直到分配的清洁时间结束。这个想法似乎是,如果它清洁一段时间,它将覆盖整个地板,但它是否真的达到完全的地板覆盖几乎是命中或错过。

  Roomba一次充电可以清洁大约两个小时。如果您有 自充电,当电池电量低时,Roomba 将返回并自行连接到充电器(自充电器作为 Roomba 基本型号的附加组件出售,但包含在大多数更高的 Discovery 型号中)。它使用前保险杠上的红外接收器来实现这一点。当电池电量变低时,真空开始寻找充电器发出的红外信号。一旦找到它,Roomba就会跟随信号并将自己连接到充电器。一些具有这种自充电功能的机器人吸尘器在充满电后会返回以恢复清洁。

  因此,Roomba足够聪明,可以在您看电影时清洁地板,但是您仍然需要为此做出一些决定。首先,你需要从地板上移除小障碍物,这样 Roomba 就不会卡在它们上面或试图吸它们。您还需要告诉 Roomba 它不应该去哪里。使用包含 虚拟墙 单位,您可以将机器人保持在一定的范围内。虚拟墙发送红外信号,Roomba通过保险杠上的接收器接收这些信号。当它从虚拟墙接收到信号时,它知道转身朝另一个方向走。

  Roomba的传感器允许它相对自主地导航您的家。现在让我们看看它是如何实现其真正目的的:吸尘。

  房巴清洁

  


  据iRobot称,超过一半的Roomba用户称他们的小吸尘伙伴。高端Tribolite机器人吸尘器的制造商伊莱克斯(Electrolux)报告说,它收到了拥有其产品的家庭的信件和图片。尽管如此,大多数人不会购买机器人吸尘器,因为他们正在寻找一种低维护的宠物。他们买它是因为他们的地板变脏了。

  Roomba Red有一个由三部分组成的清洁系统:

  如果拆下搅拌器组件,您可以看到两个污垢传感器:

  


  这 旋转侧刷 伸出穿过 Roomba 外壳到达底部无法进入的地方。它沿着墙壁旋转以踢起污垢并将其引导到真空区域。Roomba 对面的刷子将任何任性的污垢引导回设备下方以吸起。

  这 搅拌器 在 Roomba 的底部由两个反向旋转的刷子组成,用于抓取污垢和其他碎屑并将其直接放入垃圾箱中。

  这 真空 当 Roomba 沿着地板移动时吸收污垢和灰尘。

  


  


  


  您通常需要清空 垃圾桶 每个房间至少吸尘一次,根据您的地板有多脏,可能会吸尘两到三次。Roomba不知道垃圾箱什么时候装满了 - 它只是继续前进。当过滤器堵塞时,您需要更换过滤器,但没有真空袋 - 您只需倾倒垃圾箱并将其放回设备即可。

  就清洁能力而言,iRobot 网站指出 Roomba 具有“与标准直立式一样大的吸力”,尽管它没有提供规格。当HowStuffWorks试用Roomba Red时,我们发现它在硬木和油毡上清洁得很好,并且可以在中低绒地毯上吸收大量的污垢和宠物毛发。根据iRobot的说法,Roomba不适用于深绒地毯。

  现在,当你在家里推动真空吸尘器时,你会做出决定。如果你看到一个区域特别脏,你会花更多的时间在那里。当您从厨房的油毡传递到餐厅的地毯时,您会转动真空吸尘器上的旋钮,以便它可以在清洁地板类型上实现最佳效率。作为一个机器人,Roomba应该能够至少部分复制人类有效清洁的能力。

  为了弄清楚哪些区域需要额外清洁,Roomba Red有两个 污垢传感器 位于搅拌刷正上方。这些污垢传感器是声学冲击传感器。当搅拌器扬起大量污垢时,污垢在撞击传感器的金属板时会引起更大的振动。传感器检测到这种增加,并告诉Roomba再次越过该区域。为了在楼层类型之间进行转换,Roomba的 清洁甲板 (容纳搅拌器设置)在感应到地板表面上升半英寸(1.3 厘米)时会自动调整其高度。

  Roomba可以做到的一件事是人类和直立式真空吸尘器无法做到的,那就是完全进入家具下方。因为 Roomba Red 只有大约 3.5 英寸(9 厘米)高,所以它可以很容易地进入大多数咖啡桌、床头柜、床和一些沙发下面。清洁家具下的能力可以说是机器人吸尘器的最大吸引力之一。

  Roomba Red是一款方便的设备,但它只是吸尘机器人的一个例子。在下一节中,我们将查看当今可用的其他一些机器人吸尘器。

  机器人真空模型

  正如您从价格较高的型号中看到的那样,机器人吸尘器的趋势是朝着更完整的家用机器人发展,它不仅可以清洁地板。作为吸尘机器人出售的产品开始提供额外的功能,如互联网连接、家庭监控和空气净化。未来可能会看到下载音乐的家用机器人,回答你的 电话 并在烤箱吸尘时预热您的烤箱。


责任编辑:David

【免责声明】

1、本文内容、数据、图表等来源于网络引用或其他公开资料,版权归属原作者、原发表出处。若版权所有方对本文的引用持有异议,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方将及时处理。

2、本文的引用仅供读者交流学习使用,不涉及商业目的。

3、本文内容仅代表作者观点,拍明芯城不对内容的准确性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保证。读者阅读本文后做出的决定或行为,是基于自主意愿和独立判断做出的,请读者明确相关结果。

4、如需转载本方拥有版权的文章,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“转载原因”。未经允许私自转载拍明芯城将保留追究其法律责任的权利。

拍明芯城拥有对此声明的最终解释权。

相关资讯