Андрей Смирнов
Время чтения: ~24 мин.
Просмотров: 1

Принцип работы робота-пылесоса

Материалы для сборки

Итак, для сборки робота-пылесоса нужно разобраться с его составными частями, пойдем по порядку. Он должен сам передвигаться по комнате, поэтому нужны двигатели, в зависимости от конечной конструкции их должно быть от 2-х до 4-х, а также возможность переключения направления вращения и скорость, значит, нужна плата для управления двигателями. Если вы используете двигатели постоянного тока, то нужна плата с 4-мя транзисторами (H-мост).

Самодельный робот-пылесос должен определять столкновения со стенами и мебелью. Для этого нужно предусмотреть датчики препятствия и концевые выключатели на «бампере». Также нужен сам рабочий орган – пылесос. При этом он должен быть рассчитан на работу от постоянного тока низкого напряжения (например, 12В).

Кроме пылесоса нужна подвижная (вращающаяся) щетка, которая будет отчищать поверхность, поднимать ворс половика, сметать мусор. Для этого нужен еще один или два моторчика.

Система, которая будет всем этим управлять. Простейший вариант на Arduino. Для такой задачи подойдет любая из плат, по размерам удобно разместить вариант Nano или Pro mini.

ТОП-5 бюджетных роботов с Али

Coredy R300

Начнем с Coredy R300. Этот робот-пылесос стоит около 12 тыс. рублей. Он оснащен двумя боковыми щетками и всасывающим отверстием по центру. Поэтому лучше подойду для уборки на твердых напольных покрытиях. Мощность всасывания достигает 1400 Па, высота корпуса всего 7,5 см, объем пылесборника 300 мл.

Coredy R300

В принципе, для стандартных условий характеристики вполне неплохие. Продвинутая навигация в роботе не предусмотрена, что напрямую связано с ценой. Робот передвигается хаотично по комнате. Зато есть база для зарядки, на которую Coredy R300 автоматически заезжает после цикла уборки. Кроме всего этого управлять роботом-пылесосом можно с пульта, вы можете настроить уборку по расписанию и выбрать один из 3 режимов работы. Иногда на этот робот-пылесос есть хорошие скидки на Алиэкспресс. До 10 тыс. рублей вариант неплохой, но не лучший.

ILIFE V7s Plus

А вот этот вариант более интересный. Он также стоит около 12 тыс. рублей. ILIFE V7s Plus является одним из самых популярных роботов-пылесосов на Алиэкспресс. Если верить статистике сайта, его заказали свыше 12 тыс. раз. При этом в сети есть масса положительных отзывов о модели.

ILIFE V7s Plus

Если вкратце, этот робот подходит для сухой и влажной уборки, убирает он турбощеткой и одной боковой щеткой, точной навигации нет. Пылесборник на 300 мл меняется на бак для воды на 300 мл при необходимости. ILIFE V7s Plus способен проработать до 2 часов на одном заряде, управляется с пульта, при этом способен автоматически заряжаться на базе. Мощность всасывания небольшая, около 600 Па. Цвет подкупает, особенно если вы выбираете робот-пылесос девушке на подарок.

Fmart E-R550W

Следующий участник нашего рейтинга будет для Вас еще интереснее. Это Fmart E-R550W(S), который на Алиэкспресс стоит около 11 тыс. рублей. Производитель за эти деньги предлагает робот-пылесос с управлением через приложение по Wi-Fi, мощностью всасывания 1200 Па и функцией сухой и влажной уборки.

Fmart E-R550W

Есть автоматическая зарядка на базе и управление голосом. Робот способен проработать до 2 часов на одном заряде аккумулятора. Объем пылесборника 350 мл, резервуар для воды вмещает до 150 мл жидкости. В отличии от iLife этот робот-пылесос может одновременно пылесосить и протирать пол. За свои деньги вариант отличный, если вы ищите бюджетный робот-пылесос с Алиэкспресс.

Midea VCR08

А вот эту модель уже можно смело рекомендовать к покупке, как эффективный робот-пылесос бюджетного сегмента. Все дело в том, что он оснащен гироскопом для навигации, поэтому убирает змейкой, не пропуская неубранные зоны. Кроме этого, спереди установлена камера для удаленного подключения к ней. Активная камера позволит Вам следить за домом в ваше отсутствие. Заявленная мощность всасывания достигает 4000 Па. На деле же робот не такой мощный как хотелось бы, но явно мощнее предыдущих участников рейтинга.

Midea VCR08

Midea VCR08 подходит для сухой и влажной уборки, управляется через мобильное приложение и с пульта, оснащен центральной щеткой и двумя боковыми щетками, при этом в баке для воды установлен насос для электронной регулировки степени смачивания салфетки. Мощность всасывания также можно регулировать. Высота корпуса 9 см, объем пылесборника 300 мл, бак для воды вмещает 450 мл. Благодаря установленному аккумулятору на 3400 мА*ч робот способен убирать чуть больше двух часов. Площадь уборки около 150 квадратных метров. И это все при стоимости около 13 тыс. рублей. Явно один из лучших роботов-пылесосов 2020 года в своем сегменте. Отзывы, кстати, тоже хорошие. Многие хвалят этот робот-пылесос.

XIAOMI MIJIA Mi G1

Ну и лучший бюджетный робот-пылесос с Алиэкспресс в 2020 году – это новый XIAOMI MIJIA Mi G1. Робот стоит около 11-13 тыс. рублей. В лучших традициях Сяоми он управляется через мобильное приложение, заряжается автоматически на базе и оснащен эффективной щетинисто-лепестковой щеткой по центру. Есть одно приятное новшество: эта модель оснащена двумя боковыми щетками, а не одной, как все другие роботы-пылесосы линейки Xiaomi.

XIAOMI MIJIA Mi G1

Из характеристик G1 важно выделить мощность всасывания до 2200 Па, площадь уборки до 100 кв.м. и время работы до 90 мин

В роботе установлен пылесборник объемом 600 мл и бак для воды на 200 мл. Есть электронная регулировка мощности всасывания и степени смачивания салфетки. XIAOMI MIJIA Mi G1 хорошо справляется как с уборкой на ковровых покрытиях, так и на гладком полу. Модель действительно заслуживает внимания и отлично себя проявила, как для бюджетного сегмента.

Варианты модернизации

Совершенству нет предела. Модернизация робота-пылесоса может коснуться как механики (колеса, установка дополнительных вращающихся щеточек), так и электроники (замена платы Arduino, датчики, контроллер заряда и тому подобное).

Не исключено, что в процессе эксплуатации владельцу пылесоса захочется покрасить корпус, для этого подойдут аэрозольные нитроэмали. Или заменить ПО, адаптировав его к среде Андроид, чтобы пылесос стал еще «умнее». И управлять им можно было с помощью смартфона. Есть уже готовые идеи, решения. А можно придумать что-то свое, платформа Arduino для этого и создавалась.

Пылесос настолько умный, что даже квартиру может патрулировать

Как положено топовому роботу, у OZMO T8 есть фирменное приложение в App Store и Google Play.

Это полноценный пульт управления всеми функциями пылесоса. Запускать уборку реально и без приложения, просто по кнопке на корпусе – но зачем, если можно просто достать смартфон.

В приложении вы подключаете пылесос к локальной сети Wi-Fi, регистрируетесь в системе и после этого получаете доступ к расширенным сценариям и задачам уборки. Мне с порога оно предложило обновить прошивку OZMO T8, что заняло буквально полторы минуты.

Настроек ОЧЕНЬ много. Как и функций в пылесосе.

Все параметры работы пылесоса настраиваются именно через программу: мощность всасывания, работа системы Push-уведомлений, голосовые сообщения, подача воды из резервуара для влажной уборки и многое другое.

Можно запускать, останавливать или прекращать уборку одним нажатием экранной кнопки. О её плановом завершении программа уведомит Push-оповещением, помимо звукового сигнала от самого пылесоса.

Вообще, Push-уведомлений здесь полно, и они позволяют оставаться в курсе всего происходящего с пылесосом в процессе уборки. Очень удобно после моего предыдущего «робота», что не надо прислушиваться, всё ли нормально с ним в другой комнате.

Если бак засорится, что-то серьёзно помешает уборке, или же пылесос всё-таки застрянет, на смартфон прилетает соответствующее уведомление.

Здесь же отображается карта квартиры, которую воссоздал робот-пылесос, проехавшись по ней несколько раз и просканировав всё содержимое. Карта раз за разом совершенствуется, лишаясь непостоянности расположения предметов на полу (например, детских игрушек) и «слепых зон», в которые изначально заглянуть не удалось.

В модели OZMO T8 одновременно сохраняются две отдельные карты. Поэтому пылесос может эффективно убирать двухэтажный дом или квартиру.

Пиктограммы на карте обозначают предметы, которые заметил пылесос на пути следования.

При необходимости прямо на карте нарисуете виртуальные границы, за которые робот заезжать не станет. Например, оградите таким образом лестницу, границы открытого этажа или просто целую комнату.

Порадовала возможность легко «пошарить» доступ к пылесосу через приложение для других членов семьи, чтобы они тоже могли управлять его работой.

Камера встроена в пылесос не только для распознавания предметов и эффективного построения карты. Вы можете в любой момент подключиться к ней напрямую и управлять движением пылесоса с виртуального джойстика.

Более того, в OZMO T8 AIVI есть система видеонаблюдения и фотосъёмки! Отправляйте пылесос в буквальном смысле ПАТРУЛИРОВАТЬ квартиру. Он сообщит Push-уведомлением, если увидит людей. Как вариант, через пылесос реально даже поговорить на расстоянии: тот запишет голос со смартфона и воспроизведёт в доме через встроенные динамики.

Также в программе можно задать расписание, согласно которому пылесос будет включаться сам, проводить уборку и затем уезжать обратно на станцию зарядки. Например, днём в определённый час, когда семья разошлась на работу и учёбу.

Наконец, в программе есть меню состояния «расходных» материалов: боковых, основных щёток, а также фильтра. Не пропустите момент, когда надо будет заменить. А если понадобится банально их почистить, то и об этом приложение напомнит.

Базовые сценарии уборки доступны через команды экосистем Amazon Alexa и Google Home. Единственный момент, который, надеюсь, позже решат – хочется сюда и поддержку HomeKit, всё-таки мы айфонами пользуемся.

Преимущества робота-пылесоса

Довольные владельцы роботов-пылесосов и придирчивые эксперты отмечают следующие достоинства прибора:

  • Компактность;
  • Простота эксплуатации;
  • Высокофункциональность. Робот-пылесос оснащен ультразвуковыми дальномерами, контактными датчиками и лазерами, сканирующими пространство. Все это позволяет ему избегать наездов на расставленные в помещении предметы и составлять план-карту помещения. Некоторые модели дополнены функцией «виртуальная стена», с помощью которой можно запретить пылесосу въезжать в определенные комнаты. Заботясь об аллергиках, ряд производителей укомплектовал свои модели функцией «ионизация воздуха»;
  • Экономия времени. Уборка производиться в любое время, которое владелец установит на панели прибора. Разница состоит лишь в том, что дорогие модели убираются за 30-40 минут, а дешевые варианты тратят на цикл уборки до 8 часов;
  • Многосторонность. Убирает на любой поверхности, в том числе после строительных работ;
  • Бесшумность. Робот-пылесос не издает резких звуков, а возможность подстраивать время уборки под распорядок дня делает его практически невидимым;
  • Применения в особых ситуациях. Прибор незаменим и для лиц с ограниченными возможностями и людей в возрасте.

Устройство робота-пылесоса

Щетки

Важнейшим элементом робота пылесоса являются щетки. Как правило, в современных автоматических уборщиках установлены два вида щеток: основные и боковые. У пылесоса может быть одна или две основные щетки. Щетки двигаются по направлению друг к  другу и собирают загрязнения. Боковые щетки находятся на нижнем краю устройства. Они отвечают за уборку в углах, а также вдоль плинтуса.

При выборе робота-пылесоса стоит обратить внимание на материал, из которого сделаны щетки. Щетки из жесткого ворса прослужат вам намного дольше, чем щетки из лески

Пылесборник

Находится внутри пылесоса. Объемы пылесборника могут варьироваться от минимальных и до 1 л. Пылесосы с маленьким пылесборником подойдут для уборки не больших помещений, в которых нет животных. Если площадь вашего жилья более 40 кв. м. и в квартире есть домашние животные, то лучше выбирать пылесос с более объемным пылесборником.

Аккумулятор

Как правило, роботы-пылесосы оснащены следующими типами аккумуляторов: никель-металлогидридные и литий-ионные. Последний тип аккумуляторов считается более долговечным, прибор с таким аккумулятором может работать до 3 часов от одной зарядки.

Датчики

Помогают пылесосу ориентироваться в доме. Датчики могут быть трех видов: инфракрасные, ультразвуковые, лазерные. Чем выше стоимость аппарата, тем большее количество датчиков он имеет.

Чистка вареных

Далеко не все любители деликатесного мяса знают, как правильно чистить вареных раков. Не всем известно, что можно кушать не только раковую шейку, но и все остальные части членистоногого содержат немало мяса и вкусностей. Чтобы чистить вареного рака лучше заранее позаботиться о наличии небольших ножничек, они помогут разрезать панцирь, чтобы извлечь мясо в труднодоступных местах.

Следует отметить, что в раках можно есть практически все, и при верном подходе останется только панцирь, жабры и кишечник. Итак, как чистить членистоногого, который уже прошел тепловую обработку.

Первым делом, гурманы рекомендуют осмотреть хвост, под ним может содержаться икра, которую едят. Она очень вкусная.
Следующими обследуются ножки. В зависимости от размера особи, они содержат определенное количество мяса. Их следует разделить по суставам и выдавить содержимое на тарелку или сразу в рот.
Клешни нужно аккуратно вскрыть с краю ножницами и извлечь мясо, которого в них не меньше, чем в части хвоста.
Развернуть рачка на спину и надломив отделить брюшко

Сделать это нужно осторожно, чтобы не пролить жидкость, находящуюся в передней части панциря. Ее нужно выпить.
Панцирь разломить, потянув в разные стороны и разорвать по соединительной линии

Отрываем голову до конца и съедаем всю оранжевую мякоть. Внутренности панциря будут содержать белый налет, который является жиром, он также очень вкусный и полезный. Его следует соскрести и съесть.
Отломить жабры от шейки и высосать из них жидкость.
На последнем этапе почищены и съедены все части, кроме самого мясного брюшка. Его еще называют раковой шейкой. Чтобы добраться до мяса следует оторвать перышки на кончике хвоста, и высосать бульон, находящийся под панцирем. Оторвать пластинки треугольной формы, лучше всего ножницами. Разделить панцирь и вытащить мясо. Мясной кусочек следует разделить на две части, между которыми находится кишечная вена, которую нужно вбросить, после чего мяско можно скушать.

Если так чистить раков, то в итоге останется только панцирь, а все съедобное будет употреблено по назначению.

Как работает магнитная лента для робота пылесоса Xiaomi

Робот-пылесос Xiaomi можно дополнить специальной магнитной лентой. Это устройство помогает зонировать помещение и поддерживать чистоту в определенных местах. С помощью магнитной ленты удастся оградить участки, на которые робот не должен попадать.

К основным характеристикам и преимуществам изделия стоит отнести следующее:

  1. Небольшая толщина. Ширина ленты составляет 2,5 сантиметра, тогда как ее толщина не превышает 2 миллиметров. Это помогает избежать проблем с перемещением людей и домашних питомцев. Пол легко удается подметать и мыть.
  2. Эффективная невидимая преграда для пылесоса. Умное устройство улавливает сигнал от ленты на расстоянии 3,5 метра. Это дает ему возможность заранее спланировать свои действия.
  3. Виртуальные барьеры разной длины. Изделие продают в рулонах. Однако за счет особой разметки ленту удается разделить на отрезки, кратные 30 сантиметрам. Это обеспечивает экономное применение материала.
  4. Воздействие на устройство с помощью магнитного излучения. Датчик, который имеется в пылесосе, способен без труда улавливать сигнал полосы, расположенной на ленте.
  5. Отсутствие потребности в подключении к сети. Лента может функционировать без электропитания или аккумуляторов.
  6. Простота фиксации. Для крепления ленты достаточно измерить длину преграды и отрезать требуемый фрагмент. Хорошо очистить напольное покрытие в области зонирования пространства. После чего постепенно снимать защитную пленку и фиксировать магнитный стикер на полу.

Навигационная система робота-пылесоса

Система навигации позволяет прибору ориентироваться в пространстве. От точности работы системы навигации зависит качество уборки и алгоритм поведения робота-пылесоса. В данных устройствах может применяться одна из трех возможных навигационных систем. Рассмотрим их более детально.

Датчики пылесоса

В передней части робота установлены ИК (инфракрасные) датчики для определения препятствий. На корпусе предусмотрен датчик удара, который заставляет менять алгоритм движения при столкновении с препятствием. Некоторые модели оснащаются ИК датчиком, по установленным в самой верхней точке корпуса. Его роль — определение пространства под мебелью, знать которое роботу необходимо, чтобы не застрять при уборке.

Внешние датчики

Навигация по внешним датчикам осуществляется двумя способами:

  1. Виртуальная стена. Каждый датчик (посредством ИК лучей) создает невидимую стену, зафиксировав которую бот меняет направление движения. Таким образом, владелец зонирует пространство, ограничивая перемещения прибора в рамках определенного помещения.
  2. Маяки. Как работает навигация робота пылесоса по маякам? Очень просто: датчик подает непрерывный ИК-сигнал, потеря которого приводит к изменению траектории движения устройства.

Лазерная навигация

Данный принцип ориентирования в пространстве считается самым совершенным. Бот оснащается лазерами, которые сканируют помещение, определяя расположение и расстояние до каждого объекта. Все данные заносятся в память устройства, обрабатываются, составляется карта помещения.

Сборка робота-пылесоса

Подготовив все необходимое можно приступать к сборке. Она заключается в прохождении вышеописанных этапов.

  1. Создаем корпус цилиндрической формы из картона либо поливинилхлорида: диаметр – 30 см, высота – 9 см, толщина стенок – 0,6 см. Дно лучше вырезать из фанеры.
  2. Закрепляем на корпусе поливинилхлоридный бампер при помощи скотча, предварительно установив в него датчики инфракрасные и реагирующие на удар.

  3. Изготавливаем из картона или поливинилхлорида отсек для мусора с крышкой, закрепляемой магнитами.
  4. Делаем фильтр из тканевых салфеток.
  5. Делаем турбину из поливинилхлорида и компьютерных дисков, устанавливаем.
  6. Подключаем датчики к контроллеру: обычный рабочий режим соответствует логической единице, а срабатывание – нулю.
  7. Двигатель передней щетки подключаем к arduino mega 2560 через транзистор mosfet, что обеспечивает быстрое ее вращение по углам и довольно медленное по основной площади комнаты.
  8. Устанавливаем 4 аккумулятора (соединяем их попарно, каждую пару — последовательно) и зарядное устройство, подключаем их.
  9. Монтируем щетки, изготовленные самостоятельно из лески, и колеса (купленные либо снятые с подходящей игрушки) на дно.

  10. Устанавливаем на arduino необходимые программы при помощи компьютера, которые можно найти в сети интернет.
  11. Проверяем закрепление всех компонентов к дну и стенкам корпуса.
  12. Вырезаем из картона или поливинилхлорида крышку, закрепляем ее саморезами.

Все детали закрепляются на имеющиеся для этих целей у них разъемы саморезами либо клеем, скотчем. Полученный результат представлен на фотографии:

Как выбрать: критерии и характеристики

Чтобы пользоваться роботом-пылесосом было действительно комфортно, перед покупкой необходимо обратить внимание на его технические характеристики

Перед тем, как выбрать действительно подходящее вам устройство, определимся со всеми важными характеристиками.

Объем контейнера

Для очищения комнат, занимающих небольшую площадь, подойдут приборы с пылесборником, вмещающим 0.3-0,4 л. Чтобы убирать более просторное жилье, пригодятся аппараты с контейнерами объемом 0,5 л.

Уровень шума

Шум от 50 дБ и выше способен доставить ощутимый дискомфорт, особенно ночью. Чтобы пылесос не мешал отдыхать, уровень шума при его работе не должен превышать 36 дБ.

Тип навигации

Для работы хорошего робота-пылесоса пользователю практически не приходится прилагать усилий. Рекомендуется отдавать предпочтение девайсам, которые могут самостоятельно ориентироваться в окружающем пространстве, создавать карту убираемого помещения и с легкостью преодолевать препятствия. Такие опции особенно важны для домов и квартир с большим количеством комнат.

Система навигации имеется в каждом роботе-пылесосе. Она может состоять из трех типов датчиков:

  • ультразвуковые – позволяют гаджету без труда заезжать под мебель и выбираться из-под нее, обнаруживать дверные проемы и переходить к уборке соседней комнаты;
  • оптические – необходимы для идентификации препятствий и избежания столкновений с ними;
  • инфракрасные – благодаря им пылесос чувствует перепады высоты: проходит через провода, не путаясь в них, не падает с лестниц, не заезжает на ковры.

Существует еще одна классификация навигационных систем:

  1. Бесконтактная. Устройство обнаруживает препятствия на дистанции и, чтобы не столкнуться с ними, корректирует направление движения. Девайс может двигаться по различным траекториям: прямо, кругами или зигзагами.
  2. Бесконтактная. При столкновении с предметом начинает ехать в противоположную сторону. Такие модели дополнительно оборудуются мягким бампером.

Мощность всасывания

Обычные модели имеют мощность всасывания не более 20-22 Вт. Более дорогие роботы могут похвастаться мощностью от 30 до 35 Вт. Этого хватит, чтобы убрать мелкий мусор и пыль.

Тип и емкость аккумулятора

Современные роботы-пылесосы работают на батареях трех видов:

  1. Li-Ion. Девайс с таким аккумулятором может за короткий промежуток времени справиться с очищением большой площади.
  2. Li-Pol. При изготовлении батарей Li-Pol применяются полимеры высокого качества. обеспечивающие продолжительный срок эксплуатации прибора. В их составе отсутствуют легковоспламеняющиеся компоненты.
  3. Ni-MH. Могут выдержать на 20% циклов зарядки больше, чем литий-ионные. Недостаток – высокая скорость разрядки и нагревание во время работы, что может оказаться опасным.

Количество ступеней фильтрации

Всасывая воздух, устройство пропускает его через фильтры, задерживающие пыль и мусор. От системы очистки напрямую зависит качество уборки и отсутствие повторного загрязнения.

Существует два вида фильтров:

  • грубой очистки – экономный вариант, удерживающий крупный мусор, но не защищающий от выброса пыли;
  • HEPA-фильтр – имеет уплотненную структуру и большое количество слоев, не позволяющих пыли попадать в воздух.

Комплектация

Основное устройство обязательно должно быть дополнено следующими комплектующими:

  • адаптер питания;
  • инструкция по использованию прибора;
  • база для подзарядки;
  • гарантийный талон.

Желательно, чтобы в набор входили запасные щетки и фильтры, ограничители и координаторы движения.

Высота робота

В среднем высота роботизированного пылесоса равна 6-10 см, но в продаже можно найти модели, высота которых составляет всего 3 см.

Процесс уборки

Многих интересует, как работает современный робот пылесос? Работа такого «помощника» происходит в несколько этапов, большинство из которых скрыты от человека.

  1. Сбор данных. После запуска устройства, бот сканирует помещение, определяя его размеры, фиксируя первоначальное расположение мебели.
  2. Составление карты помещения и прокладка маршрута, который представляет собой прямые линии от стены до стены.
  3. Пуск системы всасывания, щеток и движение по запланированному маршруту.

Сам процесс уборки не представляет особого интереса для пользователя. Прибор методично перемещается по составленному маршруту. Одновременно с этим боковые щетки сметают весь мусор к центру прибора к центральной турбине, которая отбрасывает загрязнения в сторону мусороприемника, куда разрежением всасываются пыль, мелкий мусор, волосы и шерсть животных и пр.

Этапом окончания процесса уборки является возврат прибора на базу для подзарядки. Владельцу «питомца» останется только вовремя очищать мусоросборник, фильтрующие элементы.

Возвращение на базу для подзарядки

Все современные роботы-уборщики являются беспроводными устройствами. Питание элементов прибора осуществляется от АКБ, которая разряжается во время уборки помещения. По достижению критических показателей емкости, бот начинает искать базу, для подзарядки. База оснащена инфракрасным маяком, на сигнал которого и движется прибор.

На заметку! Более современные приборы с лазерной навигацией попросту заносят на виртуальную карту помещения расположение базы.

Дополнительные конструктивные элементы

В зависимости от модели и назначения, бытовые модели роботов-уборщиков могут оснащаться:

  1. Дополнительной центральной турбощеткой. Щетки вращаются навстречу друг другу, обеспечивая более качественное удаление все загрязнения.
  2. Второй боковой щеткой, которая расширяет зону очистки за один проход.
  3. Различными фильтроэлементами. Наиболее популярны среди наших соотечественников устройства с дополнительным НЕРА фильтром на выходе. Такая система тонкой очистки воздуха удаляет до 99,96% всех загрязнений, включая бактерии, споры грибков и плесени, пыльцу растений и пр.

Некоторые модели роботов-пылесосов оснащаются дополнительными датчиками грязи, которые определяют участки, нуждающиеся в особо тщательной чистке.

Схема сборки робота-пылесоса в домашних условиях

Чтобы правильно сделать робот-пылесос своими руками, необходимо придерживаться следующего алгоритма (схема должна выполняться в четко указанной последовательности):

  • Загрузить необходимое программное обеспечение. Если вы хотите сделать свой робот-пылесос максимально похожим на заводские аналоги (исходя из выполняемых функций), вам нужно будет загрузить на микроконтроллер «Ардуино» необходимое программное обеспечение. Это можно сделать при помощи обыкновенного персонального компьютера — достаточно лишь загрузить код на плату «Ардуино».
  • Закрепить основные компоненты. Чтобы средства передвижения робота-пылесоса, кулер, микросхемы, аккумуляторы и вся прочая начинка устройства были надежно закреплены, вам потребуется фанерная основа. Она же по совместительству будет днищем вашего пылесоса. Туда же крепятся предварительно склеенные между собой при помощи суперклея турбина и емкость для сбора отходов. Также контейнер должен быть оборудован специальной трубкой, через которую будет выводиться выдуваемый воздух. Она должна быть защищена плотной тканью, которая послужит средством фильтрации. Кулер должен быть последовательно склеен со всеми сервоприводами, после чего посажен на все ту же фанерную площадку, на которой к тому времени уже должны быть монтированы микросхемы и аккумуляторы для подпитки устройства. Колеса для робота пылесоса могут быть куплены на рынке (однако вы можете предпринять попытку сделать их своими руками из консервной банки).

Механическая часть робота-пылесоса

  • Установить бампер. В этой модели он изготавливается из поливинилхлорида. Однако возможны и металлические аналоги. В любом случае при столкновении он должен физически воздействовать на переключатель, который заставит аппарат двигаться в другую сторону. Также стоит отметить, что после столкновения бампер должен возвращаться на первоначальное место.
  • Установить корпус. Чтобы все содержимое конструкции было надежно защищено, лучше всего использовать корпус из поливинилхлорида. При этом на нем можно сделать надрезы, чтобы он лучше снимался. Крышка корпуса крепится при помощи магнитов. В идеале их должно быть не менее 8 (приветствуются вариации, в которых использовано большее их количество).

Изготовление робота-пылесоса в домашних условиях

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:

https://youtube.com/watch?v=SrfzG8OKefw

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.

Подготовка к практической реализации проекта

Рассмотрим применение вышеизложенных принципов на базе платформы Arduino Mega 2560. Процесс создания будет состоять из нескольких этапов:

  • подготовка инструментов и материалов;
  • изготовление корпуса с колесами и отделом под мусор, пылесборника и турбины;
  • монтаж датчиков и микроконтроллера, моторов с редукторами, аккумулятора, щеток;
  • выполнение электрических подключений;
  • введение программы в Arduino, определение согласованности датчиков;
  • проверка работоспособности робота-пылесоса и его способности заряжаться самостоятельно.

Идея реализуется с помощью следующих материалов и инструментов:

  • контроллер Arduino – 1 шт, с драйверами;
  • лист фанеры (либо плотный картон) – 1 м.кв;
  • колеса – 3 шт;
  • провод сечением не более 0,75 мм.кв (подойдет витая пара) – около 2 м;
  • блок питания – 4 аккумулятора по 18 V, индикатор заряда к ним, зарядное устройство;
  • инфракрасные датчики – 4 шт, контактные – 2 шт;
  • электродвигатели: для турбины – 1 шт, вращающий щетку – 1 шт, 2 мотора с редуктором обеспечивают передвижение;
  • поливинилхлоридный корпус – 1 шт;
  • клей – 1 упаковка, саморезы – 10 шт, скотч – 1 шт, набор магнитов;
  • набор отверток и сверл, плоскогубцы, нож канцелярский, карандаш, линейка, шуруповерт, электролобзик.

iRobot Roomba s9+

Продолжает рейтинг роботов-пылесосов с управлением через фирменное мобильное приложение модель iRobot Roomba s9+.

Roomba S9+

Бронзовый призер нашего ТОП-7 способен самоочищаться на базе и это его главная фишка. Предусмотрена только сухая уборка помещений, навигация на базе камеры, чистящий блок представлен двумя валиками скребками. В фирменном приложении робот строит карту помещения, способен запоминать несколько планов уборок, может зонировать помещение на комнаты и присутствует возможность установки запретных зоны на построенной карте. Ручное управление отсутствует, режима работы всего 2: автоматический и локальный. Кроме этого можно настраивать график уборки по комнатам, времени и дням недели.

Функционал приложения не особо разнообразный, но все необходимые возможности для автоматического поддержания чистоты в доме либо квартире

Из характеристик важно выделить время работы до 120 мин и площадь уборки свыше 100 кв.м. на одном заряде

Стоимость робота составляет около 110 тыс. рублей и это достаточно дорого. Но тем не менее качество сухой уборки высокое.

Промежуточный итог

Цель достигнута: пылесос разговаривает. Я рад, что не стал городить слишком много сразу всего. Следующий шаг связать распознавание образов с потоком, регулирующим движение, а также попробовать transfer learning.

Искусственный интеллект, тема настолько объемная, что сложно определить, за что взяться в первую очередь. На мой взгляд не существует единой точки входа. Совсем не обязательно начинать с вычисления сложных производных или курсов программирования на Python (хотя и то и другое безусловно полезно). Выбирайте то, что интересно лично вам, и да пребудет с вами сила довести начатое до конца.

P.S. Детали реализации лежат в репозитории. Комментарии и пулл реквесты приветствуются.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации