То, что всего несколько десятков лет назад казалось научной фантастикой, сегодня успешно воплотили в жизнь. Инженеры молодой компании iRobot. Она была основана в 1990 году и изначально занималась разработкой и производством промышленных и военных роботов по заказу военного ведомства США и космической программы NАЅА. Однако, желая освоить новые рынки и получить дополнительную прибыль, iRobot создала серию различных бытовых роботов — очистителей бассейнов, газонокосилок, мойщиков полов и пылесосов. И если первые два типа являются достаточно специфичными, поскольку далеко не у каждого есть свой загородный особняк с ровной лужайкой и бассейном, то очищать свое жилище от грязи и пыли периодически приходится всем. Существенно облегчить этот нелегкий труд помогут роботы-уборщики, о которых мы расскажем в этой статье.
|
jRobot Roomba 555: мечта домохозяек
Изначально мы были весьма скептически настроены по отношению к роботу-пылесосу iRobot Roomba 555. Подобные устройства в нашей тестовой лаборатории еще не испытывались, а обещания разработчика казались нам фантастическими: полностью автономный робот, способный без участия человека пропылесосить всю квартиру, собрать грязь и пыль из углов, из-под дивана, с ковров — раньше такая техника существовала только в книгах писателей-фантастов. Однако спустя всего 40 Минут работы стало очевидно: мы заблуждались. Робот-пылесос — это просто незаменимая вешь в любом хозяйстве, способная сэкономить немало времени и сил. Знакомство с бытовым роботом iRobot Roomba 555 мы начнем с изучения особенностей его конструкции. Эта модель относится к пятому поколению роботов-пылесосов продуктовой линейки Roomba, и при ее создании были использованы новейшие разработки в области робототехники, вакуумной уборки и навигации в помещении. На отечественном рынке это устройство стоит около 22 000 рублей (4300 гривен) и относится к решениям среднего уровня. Робот состоит из нескольких модулей (таких, например, как модули правого и левого колеса или лопастной щетки, аккумулятор и т. д.), помещенных в корпус в форме блина.
Такая конструкция позволяет в случае выхода из строя отдельных компонентов менять их самостоятельно, а круглая форма корпуса облегчает навигацию при уборке в углах помещения, вокруг ножек мебели и т. д.
Шасси — одна из основных деталей любого робота, от которой зависят его проходимость, маневренность и другие аналогичные параметры. В Roomba 555 используется тележка с тремя колесами. два больших подрессоренных колеса с независимым приводом расположены по бокам корпуса робота, а спереди находится небольшое колесико,способное вращаться на 360°.
Благодаря такой конструкции робот может свободно перемещаться в любом направлении, разворачиваться на месте, переезжать преграды высотой в несколько сантиметров (например, пороги или короба с кабелями) и передвигаться по ковровым покрытиям. Сбор грязи и пыли осуществляется тремя щетками. две вращающиеся в противоположных направлениях щетки в днище робота вполне успешно собирают мусор с различных покрытий (паркета, линолеума, кафеля, ковров с коротким ворсом и т. д.) и загребают его в мусоросборник. Боковая лопастная щетка, выступающая за пределы круглого корпуса Roomba, позволяет собирать грязь вдоль стен н мебели. Мелкие частицы пыли и грязи засасываются пылесосом. Контейнер для сбора мусора совмещен с турбиной пылесоса и разделен на две части: верхняя предназначена для крупного мусора, нижняя — для мелкого, засасываемого пылесосом. Чтобы частицы пыли не попадали в выходящие из пылесоса потоки воздуха, контейнер снабжен специальным фильтром. Мусоросборник отсоединяется от робота нажатием одной кнопки, грязь из него достаточно легко вытряхнуть, а при необходимости его можно промыть водой.
Миска для робота
Вместе с моделью Roomba 555 поставляются блок питания, док-станция и одна виртуальная стена. Робот лишен каких-либо проводов: они сделали бы невозможным свободное перемещение по квартире. Для питания электроники и моторов используется энергия, запасенная в аккумуляторе емкостью 3000 мАч. Одного полного заряда хватает на 2,5—З часа непрерывной работы (время может варьироваться в зависимости от типа Roomba может убираться, когда вас нет дома напольного покрытия и конфигурации помещения). Когда цикл уборки будет закончен либо ресурс батареи подойдет к концу, Roomba сам определит местоположение док-станции, вернется на нее и встанет на зарядку.
Искусственный интеллект на страже чистоты
Для навигации в пространстве и составления оптимального маршрута уборки Roomba использует технологию iAdapt — интеллектуальную систему программного обеспечения и датчиков. Он осуществляет активный мониторинг помещения с частотой 64 раза в секунду и выбирает одну из более чем 40 программ поведения для осуществления эффективной уборки. Всю требующуюся для работы информацию робот получает благодаря нескольким датчикам: инфракрасному, загрязнения, падения и подвижному бамперу. Основываясь на их показаниях и базовых алгоритмах уборки, Roomba выбирает одну из схем работы: он может либо следовать по спирали, либо убирать помещение вдоль стены, либо пересекать комнату в разных направлениях до тех пор, пока каждый ее участок не окажется чистым. датчик загрязнения позволяет распознавать грязные места и усиленно их убирать. На чистку комнаты размером20–25м2 у Roomba уходит около 45 минут. для сокращения времени уборки и улучшения ее качества желательно заранее убрать с пола посторонние предметы, которые могут помешать передвижениям робота, в том числе и провода, хотя Roomba и оснащен специальной системой против запутывания. Как только устройство почувствует, что зацепило шнур или длинный ворс ковра и начало наматывать его на щетку, оно туг же прекратит вращение щеток и постарается выпутаться. Если эти действия не увенчаются успехом, Roomba автоматически отключится. Точно так же робот поступит, если застрянет под мебелью или на каком-либо препятствии. Таким образом, Roomba полностью безопасен и может убираться даже тогда. когда в квартире никого нет.
Результаты испытаний
Мы протестировали iRobot Roomba 555 не только в нашей редакции, где он чувствует себя весьма свободно благодаря большим открытым пространствам, но и в нескольких квартирах с разной меблировкой.
Чтобы начать процесс работы, достаточно поставить робота на пол в помещении, где вы хотите убраться, и нажать на кнопку Cleans. Вначале устройство начнет двигаться по спирали, пока не встретит на своем пути какое-либо препятствие. Затем, используя для навигации различные сенсоры, Roomba 555 начнет объезжать всю площадь комнаты. вычищая грязь даже из самых укромных уголков. Если он упрется в какой-либо предмет, подвижный бампер подаст ему сигнал о том, что на пути возникло непреодолимое препятствие и необходимо изменить траекторию движения. Мы были поражены тем, как RoomЬа безошибочно определяет ножки мебели и объезжает вокруг них, сметая грязь лопастной щеткой, а также границы длинных предметов, таких как кровать. В то же время небольшие объекты устройство может не заметить и задеть их. Поэтому хрупкие неустойчивые вещи, такие как вазы, с пола лучше убрать. У робота не возникло никаких проблем с проводами, лежащими на полу, коробами и порогами — он решительно преодолевал их и продолжал уборку.
На чистку комнаты площадью около 20 м2 Roomba 555 затратил приблизительно час, мусоросборник оказался заполнен наполовину. Примерно также нам удалось убраться используя обычные пылесосы lg. В двух-комнатной квартире робот пылесосил порядка трех часов. С учетом того, что после небольшого ремонта в ней никто не убирался, нам пришлось дважды вычищать грязь из мусоросборника. В целом, работу устройства можно оценить на отлично: пол и ковровые покрытия после такой уборки оказываются действительно чистыми, а во время его работы вы можете спокойно заниматься другими делами или вообще отсутствовать дома: в течение наших многочасовых испытаний робот застрял всего один раз на подставке для лампы и автоматически отключился. И самое главное: теперь не надо тратить полчаса в день на уборку пола и спорить, чья сегодня очередь пылесосить. 
по материалам журнала CHIP
