Cách thức hoạt động của máy hút bụi robot

Có những người chúng tôi dọn dẹp mỗi tuần một lần, và có những người chúng tôi dọn dẹp khi bố mẹ vợ đến thăm. Sự hấp dẫn của robot hút bụi đến với cả hai phe: Dù bằng cách nào thì ngôi nhà cũng đẹp hơn một chút với sự tham gia tối thiểu của con người.

Máy hút bụi robot ngày nay khác xa so với những mẫu đầu tiên mà bạn phải theo dõi, mắc kẹt ở đâu đó trong ngôi nhà của bạn, bởi tiếng bíp "Tôi mất điện" đầy u sầu của chúng. Các sản phẩm mới nhất dọn dẹp nhà cửa của bạn, hãy nhớ cách bố trí để tăng hiệu quả, đổ chất bẩn của chính chúng vào thùng chứa và tìm đường trở lại trạm sạc để chúng có thể tái sử dụng.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về robot hút bụi, kiểm tra chuyên sâu về máy hút bụi robot iRobot Roomba và tìm hiểu một số robot hút bụi khác trên thị trường.

Khái niệm cơ bản về robot hút bụi

Hiện nay có rất nhiều mẫu máy hút bụi robot và chúng có giá dao động từ 50 đô la đến 1.800 đô la. Các rô bốt hút bụi này thường thấp và nhỏ gọn, có nghĩa là chúng có thể chui xuống đồ đạc mà máy hút bụi thẳng đứng thông thường không làm được.

Hầu hết các nhà sản xuất sẽ cho bạn biết rằng máy hút rô-bốt là để bổ sung cho máy hút bụi tiêu chuẩn, do con người đẩy chứ không phải thay thế nó. Họ có nghĩa là thực hiện các lần liên lạc hàng ngày hoặc hàng tuần để giữ cho ngôi nhà của bạn sạch sẽ hơn giữa các chu kỳ hút bụi thông thường. Tuy nhiên, nếu bạn là người không bao giờ hút bụi ngay từ đầu, một người máy trợ giúp nhỏ chắc chắn có thể giúp sàn nhà của bạn sạch hơn hiện tại và bạn hầu như không phải nhấc một ngón tay.

Cho đến nay, máy hút rô-bốt phổ biến nhất ở Hoa Kỳ là máy hút bụi robot Roomba của iRobot, có nhiều mẫu khác nhau, từ Roomba Red kiểu cơ bản đến Roomba Scheduler siêu công nghệ cao. Chúng tôi có Roomba Red ($ 150 MSRP) mà chúng tôi sẽ dùng thử và mổ xẻ cho bài viết này. Hãy bắt đầu bằng cách kiểm tra những gì dưới mui xe.

Roomba Red có đường kính khoảng 13 inch (33 cm) và cao 3,5 inch (9 cm). Kiểm tra bên ngoài cho thấy các bộ phận sau:

Roombas chạy trên một NiMH có thể sạc lại pin . Bộ pin Roomba Red được đánh giá ở mức 3 amp-giờ và mất khoảng bảy giờ để sạc đầy vào khoảng 18 volt. Một số mẫu máy hút bụi robot Roomba gần đây hơn đã cắt giảm thời gian sạc đó xuống còn khoảng ba giờ. Một lần sạc đầy tương đương với thời gian dọn dẹp khoảng hai giờ, trong thế giới Roomba có nghĩa là hút bụi ba căn phòng cỡ trung bình trước khi cần thay mới. Hệ thống di chuyển chủ yếu bao gồm hai bánh xe dẫn động bằng động cơ. Roomba điều khiển bằng cách luân phiên nguồn điện cung cấp cho mỗi bánh xe.

Roomba có tổng cộng năm động cơ :

Một dẫn động mỗi bánh (tổng cộng 2)

Một người lái chân không

Một người lái bàn chải bên quay

Một người điều khiển cụm máy khuấy

Trong các phần sau, chúng tôi sẽ đề cập đến từng hệ thống giúp Roomba hoạt động, bắt đầu với hệ thống thú vị nhất về mặt robot: hệ thống định vị.

Hệ thống tự định vị là thứ tạo nên robot hút chân không và sự khác biệt lớn nhất giữa mô hình 50 đô la và mô hình 1.500 đô la là độ chính xác của các cảm biến điều hướng. Roomba sử dụng Hệ thống thông minh robot AWARE (tm) của iRobot để đưa ra nhiều quyết định cho chính nó, do đó, yêu cầu tối thiểu đầu vào của con người. Hệ thống AWARE được tạo thành từ nhiều cảm biến thu thập dữ liệu môi trường, gửi dữ liệu đó đến bộ vi xử lý của rô bốt và thay đổi hành động của máy hút bụi robot Roomba cho phù hợp.

Theo iRobot, hệ thống có thể thích ứng với đầu vào mới lên đến 67 lần mỗi giây.

Chúng ta sẽ xem xét các phần sau để tìm hiểu cách Roomba điều hướng môi trường của nó:

Điều đầu tiên máy hút bụi robot Roomba làm khi bạn nhấn "Clean" là tính toán kích thước phòng. iRobot hơi mơ hồ về cách nó thực hiện điều này, nhưng chúng tôi tin rằng nó sẽ gửi tín hiệu hồng ngoại và kiểm tra xem mất bao lâu để phản hồi trở lại bộ thu hồng ngoại nằm trên ốp lưng của nó. Sau khi thiết lập được kích thước của căn phòng, nó sẽ biết mình phải dành bao lâu để dọn dẹp nó.

Trong khi máy hút bụi robot Roomba đang dọn dẹp, Roomba sẽ tránh các bước (hoặc bất kỳ loại thả rơi nào khác) bằng cách sử dụng bốn cảm biến hồng ngoại ở mặt dưới phía trước của thiết bị. Các cảm biến vách đá này liên tục phát ra các tín hiệu hồng ngoại và Roomba hy vọng chúng sẽ phản hồi lại ngay lập tức. Nếu nó đến gần một vách đá, các tín hiệu sẽ đột ngột bị mất. Đây là cách Roomba biết để đi theo hướng khác. Khi Roomba va vào một thứ gì đó, tấm chắn của nó sẽ thu lại, kích hoạt các cảm biến vật thể cơ học thông báo cho Roomba biết rằng nó đã gặp phải chướng ngại vật. Sau đó, nó thực hiện (và lặp lại) các hành động tuần tự của việc sao lưu, quay và di chuyển về phía trước cho đến khi nó tìm thấy một con đường rõ ràng.

Một cảm biến hồng ngoại khác, chúng tôi sẽ gọi là cảm biến tường , được đặt ở phía bên phải của cản và cho phép máy hút bụi robot Roomba theo dõi rất chặt chẽ dọc theo các bức tường và xung quanh các vật thể (như đồ nội thất) mà không cần chạm vào chúng. Điều này có nghĩa là nó có thể dọn dẹp khá gần những chướng ngại vật này mà không va vào chúng. Nó cũng xác định đường dẫn làm sạch của riêng mình bằng cách sử dụng những gì iRobot cho biết là một thuật toán được thiết lập trước để đạt được độ phủ hoàn toàn của sàn.

Khi dùng thử, chúng tôi thấy rằng Roomba bắt đầu dọn dẹp theo hình xoắn ốc hướng ra ngoài và sau đó đi đến chu vi của căn phòng. Một khi nó chạm phải chướng ngại vật, nó tin rằng nó đã đi đến chu vi của căn phòng. Sau đó, nó làm sạch dọc theo "chu vi" cho đến khi chạm vào chướng ngại vật khác, tại thời điểm đó nó làm sạch xung quanh nó, tìm một con đường rõ ràng và tiến hành đi ngang qua căn phòng giữa các vật thể như tường và đồ nội thất cho đến khi hết thời gian dọn dẹp quy định. Ý tưởng dường như là nếu nó làm sạch trong một khoảng thời gian nhất định, nó sẽ bao phủ toàn bộ sàn nhà, nhưng liệu nó có thực sự đạt được độ che phủ hoàn toàn của sàn hay không thì vẫn còn khá nhiều điều.

Roomba có thể làm sạch trong khoảng hai giờ với một lần sạc. Nếu bạn có bộ sạc tự sạc , Roomba sẽ tự quay lại và kết nối với bộ sạc khi pin yếu (bộ sạc tự sạc được bán dưới dạng phụ kiện bổ sung cho kiểu cơ sở Roomba nhưng được bán kèm trên hầu hết các loại cao hơn Mô hình khám phá). Nó hoàn thành điều này bằng cách sử dụng bộ thu hồng ngoại trên cản trước của nó. Khi pin yếu, máy hút bắt đầu tìm kiếm tín hiệu hồng ngoại do bộ sạc phát ra. Sau khi tìm thấy nó, Roomba sẽ theo tín hiệu và gắn vào bộ sạc. Một số máy hút bụi robot có tính năng tự sạc này sẽ quay trở lại để tiếp tục làm sạch sau khi chúng được sạc đầy.

Vì vậy, Roomba đủ thông minh để làm sạch sàn nhà của bạn khi bạn đang xem phim, nhưng vẫn có một số quyết định bạn cần đưa ra cho nó. Đầu tiên, bạn cần loại bỏ các chướng ngại vật nhỏ trên sàn để Roomba không bị mắc kẹt vào chúng hoặc cố gắng hút chúng lên. Bạn cũng cần cho Roomba biết nơi nó không nên đi. Sử dụng các đơn vị tường ảo đi kèm , bạn có thể giữ robot trong các ranh giới nhất định. Các bức tường ảo gửi tín hiệu hồng ngoại mà Roomba thu được bằng bộ thu trên ốp lưng của nó. Khi nhận được tín hiệu từ một bức tường ảo, nó sẽ biết quay đầu lại và đi theo hướng khác.

Các cảm biến của Roomba cho phép nó điều hướng ngôi nhà của bạn với quyền tự chủ tương đối. Bây giờ chúng ta hãy tìm hiểu làm thế nào nó hoàn thành mục đích thực sự của nó: hút bụi.

Theo iRobot, hơn một nửa số chủ sở hữu Roomba đặt tên cho người bạn nhỏ hút bụi của họ. Electrolux, nhà sản xuất máy hút rô bốt Tribolite cao cấp, báo cáo rằng họ nhận được thư và hình ảnh từ các gia đình sở hữu sản phẩm của mình. Tuy nhiên, hầu hết mọi người không mua máy hút rô-bốt vì họ đang tìm kiếm một con vật cưng có mức bảo dưỡng thấp. Họ mua nó vì sàn nhà của họ bị bẩn.

Roomba Red có hệ thống làm sạch ba phần:

Nếu bạn tháo cụm máy khuấy, bạn có thể thấy hai cảm biến bụi bẩn:

Các bên quay bàn chải gậy ra quá khứ vỏ Roomba để đạt được điểm mặt dưới không thể truy cập. Nó quay dọc theo các bức tường để đẩy bụi bẩn lên và hướng nó vào khu vực chân không. Bàn chải ở phía đối diện của Roomba sẽ hướng mọi bụi bẩn ngược lại bên dưới thiết bị sẽ được hút lên.

Máy khuấy ở mặt dưới của Roomba bao gồm hai bàn chải quay ngược chiều để lấy bụi bẩn và các mảnh vụn khác và gửi trực tiếp vào thùng đựng chất bẩn.

Máy hút hút bụi bẩn khi Roomba di chuyển dọc theo sàn nhà.

Thông thường, bạn cần phải đổ sạch thùng rác ít nhất một lần cho mỗi phòng mà máy hút bụi Roomba, và có thể hai hoặc ba lần tùy thuộc vào mức độ bẩn của sàn nhà. Roomba không biết khi nào thùng đầy - nó cứ tiếp tục. Bạn sẽ cần phải thay một bộ lọc khi nó quá tắc, nhưng không có túi hút chân không - bạn chỉ cần đổ thùng rác và đặt nó trở lại thiết bị.

Về khả năng làm sạch, trang web iRobot tuyên bố rằng máy hút bụi robot Roomba có "sức hút ngang với một thiết bị thẳng đứng tiêu chuẩn", mặc dù nó không cung cấp thông số kỹ thuật. Khi dùng thử Roomba Red, chúng tôi nhận thấy rằng nó làm sạch khá tốt trên gỗ cứng và vải sơn, đồng thời loại bỏ rất nhiều bụi bẩn và lông vật nuôi trên thảm có chất lượng thấp và trung bình. Theo iRobot, Roomba không dành cho thảm trải sàn sâu.

Bây giờ, khi bạn đang đẩy chân không qua nhà của mình, bạn sẽ đưa ra quyết định. Nếu bạn thấy một khu vực đặc biệt bẩn, bạn dành nhiều thời gian hơn ở đó. Khi bạn đi từ tấm vải sơn của nhà bếp đến thảm trong phòng ăn, bạn vặn một núm trên máy hút để nó có thể đạt được hiệu quả tối ưu về loại sàn làm sạch của nó. Là một robot, máy hút bụi robot Roomba ít nhất phải có thể tái tạo một phần khả năng làm sạch hiệu quả của con người.

Để xác định khu vực nào cần làm sạch thêm, Roomba Red có hai cảm biến bụi bẩn nằm ngay phía trên bàn chải máy khuấy. Các cảm biến bụi bẩn này là cảm biến tác động âm thanh. Khi máy khuấy sẽ tạo ra một lượng lớn bụi bẩn, bụi bẩn sẽ gây ra rung động nhiều hơn khi nó va vào các tấm kim loại của cảm biến. Các cảm biến phát hiện sự gia tăng đó và thông báo cho máy hút bụi robot Roomba đi qua khu vực đó một lần nữa. Để thực hiện chuyển đổi giữa các loại sàn, sàn dọn dẹp của Roomba (nơi chứa thiết bị khuấy) tự động điều chỉnh chiều cao của nó khi cảm nhận được độ cao nửa inch (1,3 cm) trên bề mặt sàn.

Một điều mà Roomba có thể làm mà con người và máy hút chân không thẳng đứng không thể là chui hoàn toàn vào bên dưới đồ nội thất. Vì máy hút bụi robot Roomba Red chỉ cao khoảng 3,5 inch (9 cm), nó có thể dễ dàng chui xuống hầu hết các bàn cà phê, quầy bán đồ đêm, giường và một số trường kỷ. Khả năng làm sạch dưới đồ nội thất được cho là một trong những điểm thu hút lớn nhất của máy hút rô bốt.

Roomba Red là một thiết bị tiện dụng, nhưng nó chỉ là một ví dụ về robot hút bụi. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét một số máy hút bụi robot khác có sẵn ngày hôm nay.

Mô hình robot hút bụi

Có rất nhiều robot hút bụi trên thị trường và tất cả chúng đều đảm nhiệm một số nhiệm vụ nhất định - đáng chú ý nhất là chúng hút bụi. Hầu hết các mẫu xe cũng có một số loại hệ thống tránh chướng ngại vật và được trang bị điều khiển từ xa. Ngoài ra, có sự khác biệt giữa các sản phẩm chiếm phạm vi lớn về giá cả. Ở đây, chúng ta sẽ thảo luận về một số loại máy hút robot và các đặc điểm phân biệt của chúng.

Như bạn có thể thấy từ các mô hình đắt tiền hơn, xu hướng robot hút bụi là hướng tới một robot gia đình hoàn thiện hơn sẽ làm được nhiều việc hơn là chỉ lau sàn nhà của bạn. Các sản phẩm được bán dưới dạng robot hút bụi đang bắt đầu cung cấp các tính năng bổ sung như kết nối Internet, giám sát gia đình và lọc không khí. Tương lai có khả năng sẽ thấy các robot gia đình tải nhạc, trả lời điện thoại và làm nóng lò nướng của bạn trong khi chúng hút bụi nhà bạn.

Xem thêm cách hoạt động của quạt không cánh