Принцип работы робота-пылесоса

Существуют люди, которым достаточно осуществить уборку квартиры либо дома один раз в неделю. Но есть те, кто предпочитают делать это чаще. Робот-пылесос подойдет для обоих случаев и при этом сделает все быстро и качественно. Какой же принцип действия такого приспособления? Принцип работы робота-пылесоса основывается на нескольких важных составляющих: чистящего блока, навигации и приводящих механизмов. Эти важные элементы имеет любой роботизированный пылесос, и именно от их качества и зависит уровень очистки поверхности в любом помещении. Далее мы постараемся подробно рассмотреть, как работает робот-пылесос для влажной и сухой уборки.

Навигация робота

Одним из основных составляющих устройства считается навигационная система. Благодаря ей робот способен легко ориентироваться в помещении. От того, как работает данная система, зависит, будет ли пылесос застревать или теряться в пространстве, а также зависит его непосредственная работа. Эта навигационная система может быть различной, в зависимости от компании-производителя и модели аппарата. Но все же существуют основные системы навигации, которые пользуются большим спросом. К ним относят:

• лазер;
• внутренние датчики (в том числе гироскоп);
• внешние датчики;
• камера.

Каждая система навигации обладает своими преимуществами и недостатками, но принцип работы у них практически одинаковый. Как работает навигационная система в роботе-пылесосе?

Самой продвинутой считается навигация с помощью лазера. По такому принципу работают известные модели Xiaomi Mi Roborock Sweep One, Neato Botvac Connected, Ecovacs Deebot Ozmo 930 и многие другие. Принцип действия лазера заключается в следующем: пылесос оснащается специальными лазерным дальномером (лидар), с помощью которого определяется наличие определенных предметов в комнате и расстояние до них. Эти данные откладываются в памяти аппарата и сохраняются в виде карты помещения. После составления в памяти карты, прибор приступает к уборке каждой комнаты, при этом передвигаться он будет по прямым размеченным линиям. Возвращение на базу происходит по такому же принципу.

Рекомендуем ознакомиться с лучшими роботами-пылесосами с построением карты помещения, перейдя по ссылке: https://robotobzor.ru/rejtingi/5-luchshih-robotov-pylesosov-s-postroeniem-karty-pomeshheniya.html.

Если система работает по датчикам, то принцип действия состоит в следующем: благодаря датчикам, которые находятся под корпусом и в бампере прибора, робот-пылесос обнаруживает любые изменения в помещении и самостоятельно принимает решение, как продолжать дальнейшую уборку. Это так называемые маяки, которые координируют движение аппарата.

К примеру, устройство обнаружило на своем пути кресло, тогда оно замедлит свое движение и при касании к мебели начнет очистку вдоль нее. Также устройство способно фиксировать наиболее загрязненные участки на ковре или полу. Их робот-пылесос чистит более тщательнее. Это все зависит от того, сколько датчиков есть у аппарата, их типа, а также от того как быстро обрабатывается процессором сигнал. Каждая компания-производитель закладывает на свое усмотрение движения и действия, которые будет осуществлять аппарат в той или иной ситуации.

Отдельно следует рассказать о том, что такое гироскоп в роботе-пылесосе и как он помогает ориентироваться в пространстве.

Гироскопом называется специальный механизм, который реагирует на изменение углов ориентации объекта (в данном случае робота-пылесоса), относительно инерциальной системы отсчета. Т.е. простыми словами гироскоп измеряет ускорение и угловую скорость пылесоса, что дает сведения о координатах в пространстве. Еще проще — робот запоминает откуда приехал, куда он двигается и куда нужно вернуться (в нашем случае на базу после окончания уборки).

Внешние датчики – это, по сути, та же самая навигация с датчиками, только с применением внешних приборов для деления комнаты на определенные зоны. Благодаря этому уборка может быть более качественной, а также быстрой. Такие датчики еще называют виртуальными стенами, так как с их помощью ограничивается передвижение пылесоса.

Как работает внешний датчик? Это небольшая коробочка из пластика, которая подает невидимый инфракрасный сигнал. Если применяется маяк, то посылается дополнительно два ИК-луча, благодаря которым робот-пылесос определяет нахождение маяка. Работа основного маяка – это перемещение прибора в другую комнату. Принцип работы заключается в прекращении подачи ИК-сигнала. Принцип действия внешнего датчика проще, чем маяка. Если робот фиксирует внешний датчик, то он просто меняет свое направление.

Один из вариантов навигации — магнитная лента для робота-пылесоса, которая создает так называемый «барьер», виртуальную стену, дальше которой аппарат проехать не сможет. На фото ниже наглядно демонстрируется принцип работы магнитной ленты:

Как работает навигация с помощью камеры? В большинстве случаев камера устанавливается сверху корпуса. Показания робот-пылесос снимает со стен и потолка. Такой принцип работы заложен в популярные роботы-пылесосы iClebo Omega, новый iClebo O5, iLife A8, флагман iRobot Roomba i7 и другие.

Более подробно о датчиках робота-пылесоса вы можете узнать из видео:

Процесс уборки

Теперь непосредственно рассмотрим принцип уборки робота-пылесоса. Основным его долгом считается удаление мусора и грязи, что попадается на его пути. При работе принцип действия любой модели не сильно отличается друг от друга и такого разнообразия, как в навигационной системе нет. Принцип сухой уборки мусора состоит в следующем: щетка или 2 щетки, которые находятся по бокам, при передвижении сметают всю пыль, шерсть, волосы и грязь, что находятся в углах, под мебелью или возле плинтусов к центральной щетке.

Как раз основная (или центральная) щетка играет главную роль при работе аппарата. Благодаря ворсистой структуре, она способна собирать не только пыль и грязь, но и волосы и шерсть. Многие люди предполагают, что уборка различных частиц происходит за счет двигателя, который всасывает всю грязь. Но это заблуждение. Щетка убирает все загрязнения в мусоросборник. Она играет роль веника и после того как мусор попал в мусоросборник, он там за счет воздушного потока прессуется в пылесборнике. После этого воздух от двигателя поступает через фильтры, которые находятся в мусороприемнике, наружу. От того, насколько качественный фильтр, зависит чистота выдуваемого воздуха.

Однако существуют некоторые нюансы в конструкции и комплектации устройства, в зависимости от производителя. К этим нюансам относят:

1. Основные щетки, их количество и разновидности. Как правило, она одна, но бывает и две, как в роботах-пылесосах iRobot. Принцип работы следующий: при вращении щеток навстречу друг к другу, ворсяная собирает шерсть и различные загрязнения, а резиновая собирает более крупный мусор (песок или крошки). Есть модели, у которых стоит только одна резиновая или ворсяная щетка.
2. Боковые щетки и их количество. Для более быстрой уборки у некоторых моделей есть еще одна боковая щеточка, которая устанавливается слева от прибора. Бытует мнение, что две щетки справляются хуже чем одна, т.к. раскидывают мусор навстречу друг друга. Мы считаем, что 2 боковых щетки справляются лучше.
3. Фильтры, их разновидности. Робот-пылесос может иметь как простые фильтры, которые представляют собой салфетки, так и многослойные НЕРА. Последние фильтры предпочитают люди, у которых аллергия на пыль.
4. Контейнер и мощность двигателя. Объем контейнера колеблется между 0,25 и 1 литром, а мощность от 15 до 65 Ватт.

Следует отметить то, что робот-пылесос будет работать качественнее за счет основной щетки и от мощности всасывания. Поэтому при покупке в первую очередь следует обращать внимание на эти два фактора. В то же время, если вам нужен робот-пылесос для уборки шерсти или очистки ковров, должна быть центральная щетка. Для очистки гладких напольных покрытий лучше чтобы было всасывающее отверстие без турбощетки.

Схема работы роботизированного пылесоса наглядно показана видео обзоре:

Если говорить о влажной уборке, принцип работы в этом случае заключается в том, что первым делом моющий робот собирает с пола всю пыль и мусор (1), после чего из специального резервуара для воды разбрызгивается жидкость (2) и происходит натирание напольного покрытия щеткой (3). Окончательный этап работы моющего робота-пылесоса — удаление грязной воды с пола скребком и всасывание в резервуар (4). Применять моющий робот-пылесос для чистки ковров, ламината и паркета не рационально и не рекомендуется производителями.

Более подробно о том, как работает моющий робот, рассказывается на видео:

Существует еще комбинированный робот-пылесос с сухой и влажной уборкой. Принцип работы аппарата заключается в том, что гладкие поверхности очищаются тряпкой из микрофибры (крепится к корпусу снизу), а ковровые покрытия очищаются основными щетками либо турбощеткой.

Только в этом случае сначала выполняется сухая уборка (робот проходит всю доступную поверхность), после этого вы устанавливаете блок влажной уборки с тряпочкой, смачиваете ее (либо набираете в бак воду) и запускаете робот. Во время влажной уборки нужно ограничить попадание робота на ковры и деревянные полы, если не хотите их испортить. Для этого установите виртуальную стену, маяки либо магнитную ленту в нужных местах. В новых моделях можно прям в приложении ограничить зону уборки на карте.

Возращение на базу

Робот-пылесос работает от аккумулятора. В самых дешевых моделях если он разряжается, то просто выключается и нужно вручную ставить на зарядку. Чтобы этого не происходило, большинство моделей при достижении низкого уровня заряда (определенная отметка), начинает искать базу, чтобы подзарядиться. Поиск происходит следующим образом: датчик аппарата, который расположен спереди на бампере, обнаруживает инфракрасный луч, который подает база. Как только обнаружение произошло, робот-пылесос начинает движение к базе и стыковку с ней.

Следует отметить тот факт, что роботы, у которых навигация осуществляется за счет лазера или камеры, фиксируют в своей памяти месторасположение своей базы. Поэтому, как только уборка заканчивается, база ищется по построенной карте в памяти.

Именно поэтому нельзя переносить выключенный робот вручную с базы в нужную комнату, т.к. после уборки, скорее всего, пылесос не вернется на базу (ведь он не запомнил, как с нее выезжал).

Вот мы и рассмотрели, как работает робот-пылесос с влажной уборкой, сухой и комбинированной. Как вы видите, функциональные возможности аппарата уже на достаточном высоком уровне, он может осуществлять удаление мусора самостоятельно, причем качественно и относительно быстро!