Что такое лидар в роботе-пылесосе?

А если я хочу пылесосить руками?

Вполне естественное желание. Почему, спросите вы? Да просто не всегда можно пропылесосить с помощью робота все нужные поверхности. Например, его не положишь на маленький стол (пылесос рано или поздно свалится) или подоконник; шторы тоже покроются пылью, поскольку роботы-пылесосы пока не научились карабкаться как человек-паук (сдается нам, что это лишь вопрос времени). На этот случай у Xiaomi есть «золотая середина» — Roborock H6. Это ручной пылесос, но… полностью беспроводной!

Вот это я понимаю ручной пылесос

Контейнер опустошается нажатием одной кнопки

Напоминая гаджет от всем известной компании, имя которой начинается на «D», а заканчивается на «n», этот пылесос на самом деле еще круче. Во-первых, весит он всего всего 1,4 кг. Максимальная мощность всасывания — 25 000 Па с автоматическим увеличением на ковровых поверхностях. Плюс три режима работы: эко (до 90 минут без подзарядки), стандартный (40 минут) и на максимальной мощности (10 минут). Есть пятиступенчатая система фильтрации воздуха в пылесборнике и другие примочки. Например, комплектация насчитывает несколько дополнительных насадок (в том числе ту самую для штор). А пылесборник вынимается одним нажатием на кнопку и освобождается от мусора за несколько секунд.

Щетка захватывает даже мельчайшую пыль

Комплект поставки круче, чем у первого айфона

Но Xiaomi не была бы собой, если бы не сделала у этого пылесоса OLED-дисплей, встроенный прямо в ручку! Так гораздо удобнее следить за оставшимся зарядом и выставленным режимом работы. Побольше, чем в Mi Band будет!

«Мы встроили экран тебе в пылесос, чтобы ты был еще круче»

В общем, если роботам особо не доверяете, такой пылесос — прямо must have. Стоит около 30 тысяч рублей, но настолько функциональный, что по своим возможностям тянет на все 50.

Нам по душе больше роботы-пылесосы. Они очень просты в обслуживании и могут качественно прибраться в помещении, пока вас не будет дома, и, придя с работы, вы будете ходить по чистому полу. К тому же они подключаются к айфону и работают в системе умного дома Xiaomi, и со своей основной задачей справляются гораздо лучше остальных подобных устройств.

Как работает система позиционирования робота-пылесоса

Датчики на корпусе пылесоса позволяют разместить его в комнате и создать траекторию движения. В зависимости от модели, устройство может быть оснащено следующими датчиками:

1. Оптический. Оптические датчики. Она позволяет избежать столкновения с мебелью и другими предметами.
2. Инфракрасный. Часто располагается на нижней стороне робота-пылесоса. Это позволяет определить высоту и избежать падения.
3. Ультразвук. Измеряет расстояние до объектов и имеет схожую функцию с инфракрасным излучением.
4. Механические датчики. Обычно устанавливается на модели эконом-класса. Находится под бампером. Он обнаруживает объект на своем пути после столкновения с ним.

В современных моделях роботов-пылесосов существуют две основные системы навигации — лазерная и оптическая.

Лазерная навигация

Лазерный метод является одним из самых точных методов навигации. Он использует датчик расстояния для определения расстояния до окружающих объектов. Модели роботизированных веников с лидаром имеют внешнюю особенность — они оснащены небольшим выступом на вершине. Внутри него находится датчик LDS, который вращается на 360 градусов с высокой скоростью. Это позволяет непрерывно контролировать положение метлы и измерять расстояние до объектов. Лазерная навигация имеет следующие преимущества:

• высокая точность и скорость получения информации — прибор сканирует пространство более 1000 раз в секунду, ускоряя процесс уборки,
• Независимость от уровня освещенности — робот может работать в темной комнате,
• Возможность интегрировать собранную информацию с другими датчиками, например, инфракрасными.

Роботы-пылесосы, оснащенные лазерной навигацией, позволяют:

• Создайте карту квартиры/дома — мгновенно определите местонахождение видимых зон,
• эффективно убирать большие площади — устройство убирает до определенного разряда батареи, после подзарядки батареи на базовой станции оно продолжает свою работу.

Лидарные модели имеют следующие недостатки:

• более низкая надежность — по сравнению с всасывающими машинами, оснащенными оптической системой и камерой,
• Увеличенная высота 10-12 см — лидар расположен на верхней части стеклоочистителя и выступает над корпусом, поэтому устройство нельзя подвести под низкую мебель,
• Проблемы с зеркальными поверхностями — они отражают лучи лидара, например, зеркальные дверцы шкафов или хромированные ножки столов.

Визуальная система навигации

Альтернативой лидару является оптическая навигационная система: камера, установленная в ховере, создает карту помещения, сканируя потолок и делая большое количество снимков. На основе этих данных устройство рассчитывает оптимальный маршрут. Система имеет следующие преимущества:

• высокая надежность — модели с камерой более долговечны,
• более низкая цена — по сравнению с роботами, оснащенными лидаром,
• небольшой размер — модели с камерой могут иметь высоту 7-8 см, что позволяет проводить уборку в труднодоступных местах.

К недостаткам оптической системы наведения относятся следующие:

• Чувствительность к уровню освещения — устройству требуется свет для первого прохождения через комнату, система может назначить только правильный уровень освещения,
• Скорость ниже, чем у лидарных моделей.

iCLEBO Omega

Плюсы: самый мощный робот-пылесос на рынке и, как следствие, наилучшее качество уборки, в том числе и на коврах; как показывает практика самый проходимый робот, способен работать на коврах с большим ворсом; хорошо чистит углы и вдоль стен; очень качественный HEPA-11 фильтр; умеет протирать гладкие полы влажной салфеткой; качественная корейская сборка; резиновая турбощетка не наматывает волос; датчики пыли и типа поверхности, с их помощью робот увеличивает мощность всасывания на коврах.

Минусы: небольшое время уборки (до 80 минут в одном цикле, робот может убирать два цикла подряд); относительно высокий уровень шума; нет таймера по дням недели.

Кратко: iCLEBO Omega на сегодняшний день один из самых эффективных роботов на рынке и подойдет для квартир площадью до 120 кв метров с коврами.

Roborock E4

«А подешевле что-нибудь есть?», — спросят нас читатели. Да, причем не от Viomi, а от того же Roborock. Видимо, чтобы окончательно нас всех запутать в нейминге, но это уже мелочи. При цене около 20 тысяч рублей Roborock E4 является хорошей «рабочей лошадкой». Да, мощность всасывания у него поменьше (максимум 2000 Па), но зато, попадая на ковер или другую ворсистую поверхность, мощность автоматически ставится на максимум. Время автономной работы тоже поменьше (150 минут), но на уборку двухкомнатной квартиры хватит за глаза. При этом здесь установлен монструозный контейнер объёмом 640 мл с моющимся HEPA-фильтром внутри.

Разве скажешь, что он стоит 20 тысяч рублей?

Roborock E4 и Roborock S6 MaxV

Контейнер для пыли довольно вместительный

Датчиков, анализирующих местность, у E4 поменьше, но зато есть светодиодная система отслеживания, которая отвечает за отслеживание движения устройства и обеспечивает анализ расстояния при перемещении. То есть карту помещения он строит, поддерживает программирование графика уборки — все, что нужно для повседневного использования.

Конструкция щеток схожая с флагманской моделью

Лидар у него уже поменьше

«Отец и сын»

А полы моет? Конечно! Как мы сказали ранее в этой статье, у любого робота-пылесоса должна быть такая функциональность, даже если он стоит 20 тысяч рублей. И даже есть регулировка подачи воды на салфетку! Можно задать ее на смартфоне и вообще не париться. Эту функцию Roborock добавила от флагманов, за что ей спасибо.

Принцип работы пылесоса с влажной уборкой

Как работает робот пылесос Xiaomi или модели других брендов? Принцип работы роботизированного устройства заключается в том, оно должным образом собирает пыль и мелкий мусор в квартире и доме, потом протирает пол. Щетки, находящиеся по бокам, вращаются, сметают пыль под днище. Под дном расположена основная щетка, которая его собирает. Мусор и пыль всасывается в пылесборник. Робот затягивает воздух, прогоняет его через фильтры, чистит от пыли. В задней части прибора закреплена насадка из микрофибры.  

Для выполнения мокрой уборки в корпус пылесоса встроен съемный резервуар, в который наливают моющий раствор или воду, желательно фильтрованную. Она поступает на насадку. Можно регулировать интенсивность ее подачи. К половому покрытию влажная микрофибра придавливается пружинным механизмом. В комплект ко многим роботам входят салфетки из микрофибры, которые помогают убрать самую мелкую пыль, прилипшую к полу.

Популярные модели пылесосов с лидаром

Мы оснастили лазерным дальномером небольшое количество моделей роботов, оцениваемых в настоящее время. Каждый из них получил множество похвал и отзывов на специализированных сайтах и в анкетах производителей.

Roborock S6 MaxV

Флагман Xiaomi, который в прошлом году завоевал рынок бытовой техники. Его особенностью является одновременная работа лидара и камеры. Это позволяет не только обнаруживать объекты и препятствия на пути робота, но и следить за домом в ваше отсутствие, если устройство синхронизировано со смартфоном или планшетом.

Эксперты отмечают высокую функциональность, возможность влажной и сухой уборки и отличные технические характеристики. Но стоимость составляет около 55 000 рублей.

Xbot L7 Pro

Новинка на отечественном рынке. Он сочетает в себе функциональность сухой и влажной уборки. Он обладает многофункциональными возможностями экстракторов ведущих брендов. При этом стоимость в пределах 50 тыс. руб.

Очень удобно, что этот робот экономит маршруты уборки. Разрешается использовать их повторно в следующий раз. Большой аккумулятор, бесшумная работа и пульт дистанционного управления делают уборку квартиры еще проще.

Ecovacs Deebot Ozmo T8 AIVI

Флагманская модель с почти такой же функциональностью, как и модель высшего класса. Он оснащен как лидаром, так и камерой, имеет отличную пространственную ориентацию и интеллектуально создает траектории очистки.

Единственным недостатком является высокая стоимость. Цены начинаются от 65 тысяч рублей, но, скорее всего, будет дороже. Например, если вы покупаете дополнительную станцию самоочистки, цена возрастает до 80 тысяч рублей.

Okami U100 Laser

Хорошие технические характеристики при низкой стоимости. Модель была выпущена два года назад и обладает функциональностью премиальных брендов. При этом цена робота колеблется на уровне 43 тысяч рублей. Он подходит для комбинированной уборки, управляется с помощью мобильного приложения, а мощность всасывания регулируется.

Genio Laser L800

Флагман модельного ряда компании, увидевший свет в 2020 году, стоит от 35 тысяч рублей. За эти деньги производитель предлагает широкий набор функций, автоматическое управление через мобильное приложение или пульт дистанционного управления.

Современные модели роботов-пылесосов с датчиками и усовершенствованными щетками значительно упрощают жизнь и берут на себя задачу по уборке квартиры.

HOBOT Legee D7

Подробный обзор

Средняя цена
35 000р.

Характеристики

• Ёмкость АКБ – 4900 мАч
• Время работы – 140 мин.
• Сила всасывания – 2700 Па
• Навигация – лидар
• Контейнер для мусора – 500 мл
• Резервуар для воды – 320 мл
• Габариты – 340 х 339 х 98 мм
• Цена – 35 тыс. руб.

Потому что их новый флагман HOBOT Legee-D7 подходит не только для гладких покрытий, но и с легкостью заползает на ковер даже высотой в 2 см, повышает на нем силу всасывания, чтобы своим двойным раструбом в одном из которых турбощетка вытянуть всю пыль, волосы и крошки, которые вы собирали с 2020.

При этом перед тем как заехать HOBOT Legee-D7 поднимет швабру, чтобы не испачкать свою чистую салфетку об ваш грязный ковер. Так как умный робот понимает, что после ковра, ему предстоит мыть пол, на который вы разливали кофе, сок, оставили следы обуви или возможно даже в ваше отсутствие у собаки было очень хорошее настроение и она перевернула цветок рассыпав землю. Все это сущий пустяк, потому что у робот хорошо справляется с любыми загрязнениями!

А еще потому что Legee-D7 хорошо ориентируется, благодаря лидару

И его можно детально настроить: выбрать нужную мощность, смачивание, скорость вращения щеток, и – внимание! – даже скорость движения робота!. Ещё одна крутая функция – запрет на пересечение порогов в выбранной зоне

Надоело, что робот полдня борется с сушилкой? – Выбирай HOBOT Legee-D7!

Ещё одна крутая функция – запрет на пересечение порогов в выбранной зоне. Надоело, что робот полдня борется с сушилкой? – Выбирай HOBOT Legee-D7!

Плюсы и минусы

хорошее качество сборки;
уникальная конструкция корпуса и рабочих инструментов;
качественно убирает в углах;
комбинированная уборка;
хорошее качество сухой и влажной уборки на разных покрытиях;
запоминает несколько карт в памяти;
управление через приложения;
гибкие настройки уборки для каждой комнаты;
повышает мощность на коврах;
поднимает швабру на коврах;
запись уникальных голосовых сообщений;
работает с голосовыми помощниками;
оттирает пятна;
наличие гарантии и полноценной сервисной поддержки от производителя.

нет проездов ёлочкой для влажной уборки;
нет базы самоочистки;
боится черных ковров;
швабра без вибрации.

Отзывы о hobot D7

Как работает система позиционирования робота-пылесоса

Сенсоры на корпусе пылесоса позволяют ему позиционировать себя в пространстве помещения и строить маршрут. В зависимости от модели, прибор может быть оснащен следующими датчиками:

1. Оптические. Расположены на бампере и по бокам прибора. Позволяют избежать столкновений с мебелью и другими предметами.
2. Инфракрасные. Часто расположены в нижней части робота-пылесоса. Позволяют определить высоту, избежать падений.
3. Ультразвуковые. Измеряет расстояние до предметов, имеют схожий функционал с инфракрасными.
4. Механические сенсоры. Обычно установлены в бюджетных моделях. Расположены под бампером. Определяют предмет на пути, после того как сталкиваются с ним.

В современных моделях роботов-пылесосов выделяют две основные системы навигации — лазерную и визуальную.

Лазерная навигация

Лазерный метод — один из наиболее точных способов навигации. Используется датчик-дальномер, который позволяет определить расстояние до окружающих предметов. Модели роботов-пылесосов с лидаром имеют внешнюю особенность — они оснащены небольшим выступом на верхней части. В нем расположен LDS-датчик, который вращается на 360 градусов с высокой скоростью. Это позволяет постоянно определять позицию пылесоса и измерять расстояние до объектов. Лазерная навигация имеет следующие преимущества:

• высокая точность и скорость сбора информации — прибор сканирует помещение более 1000 раз в секунду, что ускоряет процесс уборки;
• независимость от уровня освещения — робот может работать в темной комнате;
• возможность интегрировать собранную информацию с другими датчиками и сенсорами, например, инфракрасными.

Роботы-пылесосы, которые оснащены лазерной навигацией, позволяют:

• создавать карту квартиры / дома — моментально определяют видимые участки;
• эффективно убирать на большой площади — прибор выполняет уборку до определенного уровня разряда батареи, зарядив ее на базовой станции, продолжает работу.

Модели с лидаром имеют следующие недостатки:

• меньшая надежность — в сравнении с пылесосами, оснащенными визуальной системой и камерой;
• увеличенная высота пылесоса в 10-12 см — лидар расположен в верхней части корпуса и выступает за его пределы, что не позволяет прибору заехать под низкие предметы мебели;
• проблемы с зеркальными поверхностями — они отражают лучи лидара, например, зеркальные двери шкафов или хромированные ножки стола.

Визуальная система навигации

Визуальная система навигации — альтернатива лидару. Камера, установленная в роботе пылесосе, выстраивает карту помещений, сканируя потолок и делая большое количество изображений. На основании этих данных прибор выстраивает оптимальный маршрут. Система имеет следующие преимущества:

• высокая надежность — модели с камерой более долговечны;
• меньшая цена — в сравнении с роботами-пылесосами, оснащенными лидаром;
• небольшой размер — модели с камерой могут иметь высоту 7-8 см, что позволяет убирать в труднодоступных местах.

Среди недостатков системы визуальной навигации отмечают следующее:

• чувствительность к уровню освещения — для первого проезда по помещению прибору необходим свет, система может составить карту только при должном уровне освещения;
• скорость работы ниже, чем у моделей с лидаром.

Дополнительным преимуществом моделей с визуальной системой навигации считают возможность наблюдать за уборкой онлайн. Робот-пылесос Miele Scout RX2 можно подключить к домашней системе Wi-Fi и транслировать видео на мобильное устройство. Это также позволяет управлять им удаленно.

Система ориентации в пространстве

Производители роботов-пылесосов выпускают бюджетные модели, которые оснащены иными системами навигации. Они позволяют прибору ориентироваться в пространстве, делая это менее эффективно, чем лидар или камера:

1. Алгоритмы. Пылесосы оснащают инфракрасными сенсорами и механическими датчиками на бампере. Это позволяет прибору определить препятствие и изменить направление движения. Такие модели подходят для уборки небольших квартир и помещений — не более 40-50 квадратных метров.
2. Гироскоп. Установлен в модели бюджетного и среднего ценового сегмента. Позволяет строить карту помещения, не сохраняя ее в памяти, и убирать поверхности, двигаясь зигзагами. Подходит для уборки квартир и домов площадью до 60 квадратных метров.

Как робот сканирует помещение

Лидар, излучая короткий световой импульс, измеряет время, через которое отраженный световой луч вернется на приемник лидара. Физические свойства света таковы, что отраженный свет возвращается с задержкой, длительность которой зависит от расстояния между источником света и объектом, на который он падает. С учетом того, что скорость света хорошо известна и является постоянной, то развитие технологий, позволяющий оперативно замерять промежуток между излучением и отражением света, сделало возможность использование этого явления для навигации в пространстве.

С учетом того, что беспилотным автомобилям и роботам-пылесосам необходимо понимать, какова ситуация на 360 градусов вокруг устройства, в них применяются вращающиеся лидары. Луч света в процессе работы постоянно испускается в пространство, мощная электроника быстро оценивает время отражения и затем на основании этих данных формируется 3D-карта пространства.

Поскольку луч света одинаково эффективно отражается и на открытом пространстве, и в закрытом помещении, и на дневном свете, и в темноте, лидары способны работать во всех условиях. Проблемой для лидаров могут быть только прозрачные и световозвращающие поверхности, которые осложняют работу подобных систем. И если в случае с автомобилями цена ошибки из-за некорректной оценки обстановки велика, то для робота-пылесоса все максимум обернется неочищенным участком пола, что не так критично.

5 ситуаций, когда робот-пылесос окажется бесполезной тратой денег
ichip.ru

Таким образом источник света, который вращается с огромной скоростью, с частотой в наносекунды излучает короткие импульсы, время отражения которых от препятствий и позволяет создать трехмерное облако точек окружающего пространства. Для большей точности навигации лидары могут сочетаться с радарами и видеокамерами, но такие комплексы обычно используются в беспилотных автомобилях или летательных аппаратах, а для роботов-пылесосов подобный набор излишен.

В качестве источника света могут использоваться лазеры или светодиоды, причем для бытовой техники чаще применяются последние, а периодичность импульсов подбирается так, чтобы она была не меньше, чем время отклика от потенциальных препятствий вокруг. Лидары могут сканировать пространство в нескольких плоскостях, но для роботов-пылесосов достаточно сканирования в горизонтальной плоскости. Затем лидар фиксирует отраженный сигнал и система обрабатывает полученные данные, формируя карту окружающей обстановки со всеми препятствиями.

Возможны и «ДТП», если в поле зрения робота-пылесоса окажутся стеклянные или хромированные предметы, но скорость движения бытовой техники не так высока, а потом подобные ошибки не критичны. Решить ее можно либо вручную, переместив робота-пылесоса на открытое пространство, либо скорректировав созданную карту пространства в приложении устройства для смартфона.

Робот для мойки окон: принцип работы, виды и лучшие модели 
ichip.ru

Поэтому если вы хотите оказаться на пике технологий, но возможности купить беспилотный автомобиль нет (как финансовой, так и чисто физической за счет отсутствия полноценных беспилотников в продаже), то можно приобрести робот-пылесос и прикоснуться к беспилотным технологиям.

Много текста! Можно попроще?

Без проблем — понимаем, что многие не любят долго читать, поэтому вот вам наглядное сравнение в виде таблицы. Здесь все три рассмотренных нами робота-пылесоса и отображены основные сходства и различия.

Сравнение роботов-пылесосов

Очевидно, что выбирать робот-пылесос нужно по своим потребностям. И бюджету. Так, если S6 MaxV является «Теслой» среди подобных ему (хотя подобных ему и нет на самом деле), то Viomi V3 — его более доступный аналог. А E4 — за свои деньги хороший вариант, хотя не такой мощный и с меньшим количеством функций.

Roborock E4 — топ за свои деньги

Дополнительным плюсом всех роботов-пылесосов, описанных в этой статье, является возможность работы в инфраструктуре умного дома, построение карты помещения для более точного планирования уборки, управление со смартфона и возможность обновления программного обеспечения, которая со временем может наделить их новыми возможностями.

Автоматический возврат на док-станцию для зарядки

В среднем робот-пылесос может работать на одном заряде 90-150 минут. Но этого времени может не хватить. Именно для таких случаев и необходимо наличие контролера уровня зарядки. Как только емкость батареи снижается до 10%, аппарат автоматически уходит в док-станцию на подзарядку. Функция «интерактивная карта» позволяет устройству понять место нахождения станции. После подзарядки техника вернется на прежнее место и продолжит работу. Во всех ее действиях человек никак не участвует. Хотя из-за небольших размеров в робот не может вместится большой аккумулятор, есть модели, которые подходят для наведения чистоты в комнатах площадью около 300 м2.

Что такое лидар в роботе-пылесосе?

Популярность роботов-пылесосов растет с каждым годом. И вместе с этим возникает потребность в новых функциях. Например, сейчас клиенты рассматривают модели Lidar для покупки. Устройства с лазерной навигацией и возможностью создания и хранения карт очистки стоят дороже, но они значительно облегчают жизнь.

Большинство солидных компаний сегодня создали как минимум одну модель с лазерным дальномером. Их цена довольно высока — от 17 000 рублей, но это не останавливает тех, кто хочет настоящего удобства, от их покупки.

Это лазерный дальномер, о котором говорят производители. Принцип довольно прост. Пылесос посылает световые импульсы в пространство и рассчитывает время, необходимое для достижения препятствия. Это позволяет устройству точно определять расстояние до мебели, стен и различных препятствий.

Полученные данные можно использовать для создания подробной карты помещения и выбора оптимальных маршрутов уборки. Гигиеническая процедура становится четкой и быстрой, без лишних движений прибора.

Современные роботы с лидаром могут ориентироваться и днем, и ночью. Они могут очень хорошо ориентироваться в помещении по сравнению с отсасывающими машинами с камерой. При надлежащем уходе и своевременной замене деталей такое устройство может прослужить три и более лет.

У лидара есть один существенный недостаток: он не может обнаружить отражающие поверхности. Если в комнате есть шкаф с отражающими планками или зеркало на полу, он не будет обнаружен. Кроме того, хромированные ножки мебели (например, стульев или кухонных столов) не обнаруживаются, что крайне раздражает. Однако с этой особенностью приходится мириться.

2. Магия мэппинга.

Новые, более совершенные модели оснащены системами самонавигации, которые используют технологию мэппинга. Каждый производитель внедряет свою траекторию мэппинга, но каждая строится на основе двух слегка отличающихся друг от друга методов.

В первом используется встроенная цифровая камера для сканирования стен, потолков, дверных проемов, мебели и других объектов. Такой вариант мэппинга есть в моделях Roomba 900 и Samsung Powerbot. второй метод, который используется такими моделями как Neato Botvac, использует лидар (LIDAR – Light Identification Detection and Ranging  – технология получения и обработки информации дистанционного зондирования с помощью активных оптических систем (лазеров), использующих, в том числе, явления отражения света от поверхности Земли с проведением высокоточных измерений X, Y, Z координат). Лидар изменяет расстояние до объектов на пути робота-пылесоса. В любом из этих методов с самого начала уборки робот-пылесос использует данные, которые он собирает, комбинируя с информацией, полученной  с других датчиков для постепенного создания карты комнаты. Как видно на изображении карта, созданная Neato Botvac D7 очень близка к поэтажному плану помещения. Темные участки на изображении – это территория, куда не смог добраться робот, например, встроенные шкафы, низкая мебель, закрытые пространства. Оранжевой точкой на плане помечено текущее местоположение робота-пылесоса возле базы. Мэппинг имеет существенные преимущества. Вооруженный планом помещения робот-пылесос способен двигаться по наиболее оптимальному маршруту через комнату. Вот почему создается впечатление, что модели с функцией мэппинга двигаются по заданным прямым, в отличие от их собратьев, не имеющих карты. Мэппинг также позволяет роботу-пылесосу определить свое место нахождения на карте, которая информирует его о том, что он уже побывал, и где еще нужно пропылесосить. Если уровень заряда аккумулятора низкий, робот-пылесос еден на подзарядку, а затем продолжает уборку с места прерывания. Результатом мэппинга является более быстрая, равномерная  и тщательная уборка.

Навигация по мэппингу также не лишена недостатков. Модели с мэппингом на основе цифровой камеры могут “метаться” по комнате или потерять маршрут в плохо освещенных помещениях. Темные стены могут изменить сигнал лазерного датчика в моделях с лидаром, а зеркала до пола обманчиво увеличить размер помещения в “глазах” робота-пылесоса.  Но все это – несущественные минусы по сравнению с преимуществами мэппинга.

Нет такого робота-пылесоса, который бы проводил уборку и перемещался безупречно. Начнем с того, что иногда приходится освобождать робота из намотавшихся проводов или извлекать его из-под низких диванов. В конце концов, не имеет значения, какой метод навигации использует ваш робот-пылесос, если его уборка удовлетворяет вас с минимумом ваших усилий. В следующий раз, когда поведение робота-пылесоса озадачит вас, помните, что у его “сумашествия”,  очевидно, есть причина.

По материалам статьи Майкла Ансальдо How a robot vacuum navigates your home  https://www.techhive.com/article/3281014/how-a-robot-vacuum-navigates-your-home.html

Принцип работы

• Система навигации позволяет вашему «умному помощнику» ориентироваться в доме. Корректная работа этой системы не позволяет роботу заблудиться или где-то не убраться. Выделяют основные разновидности навигационных модулей, которые предлагают разные производители: датчики робота; внешние датчики; лазер; камера.
• Чистящий модуль отвечает непосредственно за очищение поверхностей в квартире. Если системы навигации у разных производителей могут значительно отличаться, то устройство чистящего модуля у всех примерно одинаково. Стандартная схема уборки «умного» пылесоса: при движении робота щетка, расположенная сбоку, собирает грязь и сметает ее под основную щетку. Основная щетка в свою очередь собирает пыль, грязь и подбрасывает в сторону пылесборника, где ее уносит потоком воздуха. Принцип уборки у «умных» пылесосов разных производителей примерно одинаков. Различия могут быть лишь в количестве основных или боковых щеток, фильтрах, а также в мощности и вместительности пылесборников.
• Механизм поиска базы и подзарядки. В роботе – пылесосе установлен аккумулятор, который дает прибору необходимый запас энергии для работы. Если аккумулятор разряжается, то робот выключается. Именно поэтому при снижении уровня зарядки до определённого уровня, в роботе включается режим поиска базы для дальнейшей подзарядки. Роботы-пылесосы, оснащенные различными навигационными системами (камеры, лазеры), запоминают свой путь и без труда сами находят базу.

1. Зрение с помощью датчиков

Для эффективной уборки робот-пылесос  должен свободно двигаться в пространстве, не сталкиваясь с препятствиями. Но они не видят простанство, как мы с вами, даже если у них есть встроенная камера. На самом деле у робота-пылесоса есть разные датчики, которые помогают ему определять препятствия и помехи, измерять расстояние, которое он проехал, “видеть” территорию, на которой еще нужно провести уборку. Какие же датчики использует робот-пылесос  и как они отчаются решают производители в разных моделях. У разных моделей РП датчики отличаются, но некоторые датчики, есть абсолютно у всех роботов-пылесосов.

Датчики препятствий: Ножки стульев, столов, тумбочки, кровати или забытые игрушки – все это препятствия для робота-пылесоса, которые он должен объехать или преодолеть.  На артишоковом бампере робота-пылесоса или рядом с ним расположены датчики, с помощью которых робот-пылесос маневрирует между препятствиями, не снижая скорости. Когда бампер утыкается в какое-либо предметом мебели, то робот-пылесос понимает, что ему нужно развернуться и отъехать до тех пор, пока дорога будет свободна. Направление, в котором робот-пылесос будет объезжать зависит от того, в каком месте бампер коснулся мебели. Например, если бампер уткнулся в мебель справа, то робот-пылесос повернется влево, потому-то получил сигнал о нахождении препятствия справа.

Большинство роботов-пылесосов двигаются, отвечая на сигналы датчиков. Но при маневрировании между объектами больших размеров на полу могут оставаться непройденные участки. чтобы минимизировать этот эффект, некоторые производители применяют  – буквально – кардинально другой подход к препятствиям. Такие роботы-пылесосы снижают скорость, приближаясь к объекту, что является большим плюсом, потому что в этом случае робот-пылесос не “зажевывает” гардины и простыни. Кроме того, такой подход обеспечивает более качественную уборку.

Датчики перепада высот. Ступеньки и иные перепады высот являются наиболее опасным испытанием для робота: падение  может повредить аппарат и предметы на его пути. Датчики перепада высот являются защитным устройством на всех моделях роботов-пылесосов. Они измеряются расстояние до пола с помощью постоянного инфракрасного луча, который направлен на пол. Если в отражении луча появилась минимальная задержка, робот-пылесос понимает, что он подъехал к ступеньке или к любому другому “обрыву” и меняет направление.

Датчики стен. Можно подумать, что датчики стен предназначаются для того, чтобы избегать столкновения, но это не совсем так. Они помогают роботу-пылесосу находить стену с помощью инфракрасного луча и двигаться вдоль нее. Это обеспечивает уборку возле плинтусов. Самое главное то, что благодаря датчикам стен робот-пылесос проходит вдоль стен, не натыкаясь на них, как это происходит с обычным пылесосом. В моделях, оснащенных функцией мэппинга (определения позиции и ориентации) датчики стен также помогают пылесосу проходить дверные проемы и находить новые территории для уборку.

Датчики колес. Робот-пылесос использует световые датчики для измерения вращения колес. Зная это значение и длину окружности робот может вычислить расстояние, которое он проехал. Когда-то навигация по датчикам была единственным алгоритмом, по которому работал робот-пылесос. однако сегодня такая навигация присутствует только у недорогих моделей, так как несмотря на свою  очевидность, она недостаточно эффективна. Такие роботы реагируют на сигнал датчика и очищают случайные участки. Для того, чтобы робот-пылесос прошел каждый участок хотя бы один раз, он несколько раз пересекает комнату в течение цикла работы аккумуляторной батареи. проверка показала, что для этого нужно больше времени на уборку и в комнатах большой площади уборка была проведена неравномерно:  некоторые участки были очищены несколько раз, а некоторые ни разу.