Какие алгоритмы используются в роботах-пылесосах?

До появления первого на рынке робота-пылесоса с картографией (iCLEBO Smart от южнокорейского производителя Yujin Robot), пылесосы двигались по квартире хаотично. У именитых брендов, как iRobot, хаотичный режим чередовался с движением вдоль стен и по спирали. В более поздних версиях iRobot (модели 7xx, 8xx) стала использоваться улучшенная система навигации iAdapt, которая подразумевает под собой примерную оценку квадратуры помещения по числу соударений робота. Например, если робот ударяется часто, то логично предположить, что помещение небольшого размера. Дешевые китайские аналоги не имеют такого алгоритма и часто двигаются зигзагом от одной стенке к другой. iRobot пошла еще дальше и придумала дополнительный аксессуар – маячки-координаторы для старших моделей. Суть маячка в том, чтобы запирать пылесос в ограниченной зоне на некоторое время. Например, у вас две комнаты. В первой комнате и на кухне робот проводит 80% времени, а во вторую комнату заезжает редко и проводит мало времени. Маяк устанавливается в дверной проем (по рекомендации в каждый дверной проем, в двухкомнатной квартире нужно хотя бы два маяка) и, когда Roomba заедет в дальнюю комнату, маяк запирает там пылесос на более продолжительное время. Конечно, такой метод не решает основную проблему роботов без навигации – пропуск неубранных мест. Маяки помогут только более равномерно распределить зону уборки.

В 9xx серии iRobot уже стали использовать систему навигации с помощью камеры, как это уже делал iCLEBO, LG, Samsung. В таком методе работы пылесос проезжает всю доступную площадь и не оставляет неубранных мест, а также помнит месторасположение зарядной базы. Если робот с хаотичной уборкой закончит убираться в дальнем углу вашей квартиры, то далеко не факт, что он сможет самостоятельно найти базу для зарядки. Все упирается в размеры вашей квартиры. Исходя из опыта многочисленных пользователей можно утверждать, что роботы-пылесосы с хаотичным принципом уборки достаточно эффективны при выполнении следующих двух условий:

• Площадь квартиры не превышает 50 кв. метров
• Робот должен быть способен непрерывно работать более 90 минут

В таком случае пылесос сможет с большой степенью вероятности проехать по основным местам уборки. Пропущенные места он сможет убрать в следующий день. В случае двухкомнатных квартир и площади более 50 кв. метров рекомендуется обратить внимание на пылесосы с построением карты помещения. Они соберут мусор не только везде, но и качественно и за короткое время.

Два метода построения карты помещения

На сегодняшний день существует два метода построения карты помещения: с помощью камеры и с помощью лазерного дальномера. Первопроходцем в первом методе стала компания Yujin Robot. Актуальные модели iCLEBO Arte и iCLEBO Omega работают по принципу SLAM. Робот фотографирует поверхность потолка, стен, дверных проемов и таким образом запоминает маршрут уборки. За iCLEBO подтянулись позднее и другие корейские производители: LG и Samsung. Не так давно была представлена первая подобная модель от американской компании iRobot (модель Roomba 980). У всех тих роботов примерно один принцип обработки информации, за исключением iCLEBO Omega, которая дополнительно использует фирменную технологию NST. Технология позволяет сравнивать фотографии с камеры и корректировать маршрут по этим данным. Для обычного пользователя это означает, что робот будет более качественно строить карту помещения, совершать меньше ошибок и покрывать большую площадь уборки.

Первопроходцем во втором методе построения карты помещения стала американская компания Neato. Все модели оснащены лазерным дальномером, который встраивается в специальную башенку на верхней части корпуса. Лазерный дальномер замеряет расстояние до предметов на пути пылесоса. В продаже также появился и первый китайский робот-пылесос с лазерным дальномером Xiaomi Mi Robot. Он копирует у Neato принцип картографии, а у iRobot внешний вид.

Плюсы и минусы двух типов картографии

Две вышеописанные технологии построения карт помещения имеют свои плюсы и минусы. Правильнее даже сказать так: плюс у них один, роботы-пылесосы запоминают маршрут, знают где убирались, помнят месторасположение базы. А вот минусы разные.

У роботов с камерой есть один минус – пылесос может терять навигацию в ночное время и в плохо освещенных помещениях. Конечно, маловероятно, что кто-то будет запускать пылесос ночью, но все же этот минус необходимо отметить.

У роботов с лазерным дальномером также могут быть огрехи навигации. Они проявляются в случаях: 1) если ваша мебель или стены имеют черный цвет 2) если есть зеркало до пола. В первом случае сигнал лазера поглощается темной поверхностью, во втором – робот считает, что за зеркалом есть продолжение квартиры и тщетно пытается пробиться туда. Еще один нюанс – все роботы с лазерным дальномером чуть выше своих конкурентов с камерой. На практике это означает, что дальномер может помешать пылесосу заехать под диван или кровать.

Вышеперечисленные минусы не существенные по сравнению с теми достоинствами, которые предлагает робот-пылесос с картографией.

Роботы-пылесосы с построением карты помещения

Как мы уже писали ранее, есть роботы с камерой, есть с лидаром. К роботам с камерой относятся все корейские производители и американский IRobot. Наиболее популярные модели: iCLEBO Omega, iCLEBO Arte, iRobot Roomba 980, Samsung Powerbot, LG Home Bot. Среди роботов пылесосов с лазерным дальномером наиболее популярные модели: Neato D3, Neato D5, Neato Botvac Connected, Xiaomi Mi Robot. Пробежимся по каждой из моделей, рассмотрим их плюсы и минусы.
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.
Плюсы: убирает до 120 минут на 1 зарядке (у Арте также есть два цикла уборки) или 150 кв. метров в одном цикле; работает очень тихо; умеет протирать полы влажной салфеткой; таймер уборки; корейская сборка. Минусы: низкая эффективность уборки на коврах; нет таймера по дням недели; ворсяная турбощетка может наматывать на себя волосы Кратко: iCLEBO Arte очень популярная модель на рынке, является лучшим роботом 2015 года. Робот подойдет для больших квартир с преимущественно гладкими полами.

Плюсы: два резиновых валика, на которые наматывается мало волос и их гораздо проще чистить; датчик пыли и типа поверхности, робот трижды проезжает по наиболее загрязненным местам; Wi-Fi управление (удаленный запуск, выбор режимов); емкий пылесборник объемом 1 литр; 120 минут на одной зарядке аккумулятора. Минусы: высокая цена; пылесборник нельзя промывать водой, внутри находится мотор; одна боковая щетка, не очень эффективна в углах; очень высокий уровень шума в режиме Turbo. Кратко: iRobot Roomba 980 подойдет для средних и больших квартир площадью до 150 кв. метров. Справится с уборкой небольших ковровых покрытий с низким ворсом.
Плюсы: высокая мощность всасывания; пульт ДУ с лазерной указкой для управления роботом; емкий пылесборник объемом 0,7 литра; увеличение мощности всасывания на более загрязненных участках Минусы: очень высокая цена; не очень эффективна в углах из-за отсутствия боковых щеток; очень уровень шума, очень большие габариты для робота, комбинированная щетка наматывает волосы, малое время уборки около 60 минут; слабая сервисная поддержка Кратко: Samsung Powerbot является прямым конкурентом iCLEBO Omega, также показывает высокое качество уборки, но не способен работать более 60 минут на одной зарядке аккумулятора. Модель завышена в цене в сравнении с другими конкурентами и может быть рекомендована, наверное, только поклонникам этого бренда.
Плюсы: благодаря своей квадратной форме хорошо чистит углы; имеет ультразвуковые сенсоры на переднем бампере, что уменьшает количество столкновений; автоматически включает Турбо-режим при заезде на ковры; широкая насадка из микрофибры Минусы: высокая цена; эффективность уборки ниже, чем у других корейских представителей; комбинированная турбощетка наматывает волосы на себя; слабая сервисная поддержка Кратко: роботы-пылесосы LG не очень популярны в России, но тем не менее заслуживают внимания. Способны убирать до 150 минут, а значит подойдут для больших помещений.
Плюсы: хорошее качество уборки у любой модели Neato; 2 цикла зарядки (то есть робот сможет убрать очень большие помещения с двумя подзарядками); Wi-Fi управление у моделей D3, D5 и Connected; емкий пылесборник. Минусы: высокая цена; модель D3 без боковой щетки и не полностью очищает вдоль стен; дорогие расходные материалы. Кратко: Neato всегда отличались хорошим качеством уборки, но при этом достаточно высокой ценой. Наиболее оптимальный выбор — модель Neato D5. Она совмещает в себе Wi-Fi управление, продолжительное время уборки и наличие боковой щетки.
Плюсы: невысокая цена, Wi-Fi управление + отображение плана карты помещения; относительно низкий уровень шума; большое время работы до 150 минут. Минусы: очень маленький объем пылесборника (0,3 литра); комбинированная щетка наматывает волосы; полностью отсутствует поддержка в России (приложение на китайском языке. нет гарантии, нет расходных материалов); не очень высокое качество уборки; низкая проходимость через пороги. Кратко: XIaomi выпустили пылесос, сочетающий в себе навигацию Neato и внешний вид Roomba. Лаконичный внешний вид, Wi-Fi и невысокая цена — отличительные черты данной модели, но обратная сторона медали — невысокое качество уборки мелкого мусора и полное отсутствие поддержки в России
Ниже представлено хорошее сравнение ТОПовых роботов-пылесосов с навигацией от канала Geek to The Future

Вероятно, в заблуждение вводит слово «робот» – будто пылесос, подобно старательной горничной, сам наводит порядок. Но правда состоит в том, что наводить он его не будет – но зато вряд ли кто-нибудь другой со столь же неизменным рвением и тщательностью будет его поддерживать.

Он без тени сомнений ринется туда, куда у хозяев «доходят руки» только во время генеральной уборки, – под шкафы, кровати и диваны. Одним словом, везде, куда сможет пролезть круглый плоский диск (одно из немногих исключений на рынке – квадратный Home-Bot Square от LG, премьера 2013 года).

Сложно представить себе более рутинное и нудное занятие, чем ежедневная уборка. Неслучайно в процессе автоматизации и «роботизации» бытовых приборов первым на очереди оказался пылесос. И он по-прежнему остается первым – с точки зрения того, «до чего дошел прогресс».

Главное – тщательно отнестись к выбору подходящей модели. 10 лет назад, когда роботы-пылесосы только появились, их были единицы. Но ситуация изменилась: на рынке довольно широко представлены не только американские и европейские, но и корейские и, конечно же, китайские производители. Диапазон цен – от 3 до 30 тысяч рублей. И отличий множество не только в названиях, но и в функционале.

Основные характеристики

Ключевой критерий выбора – размеры и планировка квартиры или дома. Опытные продавцы и некоторые производители (например, iRobot) с ходу предоставят вам сравнительные таблицы – на какое количество комнат в среднем рассчитана та или иная модель. Однако сориентироваться можно и самому.

Если предполагаемая площадь уборки велика, обратите внимание на время работы аккумулятора. Уборка 50−60 м2 площади занимает, как правило, около 2 часов.

Если аккумулятор разрядится, а часть территории останется необработанной, то, чтобы «ожить» вновь, роботу-пылесосу может потребоваться до 8 часов – и в итоге уборка грозит растянуться на целый день.

Кроме того, далеко не все модели (и прежде всего это относится к эконом-вариантам) умеют возвращаться «домой», на базу самостоятельно: придется подключать их к сети или базе своими руками.

К счастью, так называемые полностью автономные роботы-пылесосы лишены этого недостатка. Они не только контролируют уровень заряда батареи и подзаряжаются без посторонней помощи, но и своевременно опустошают мусорный мешок. Его объем – еще один важный показатель наряду с емкостью аккумулятора.

Компактный размер прибора – большой плюс, когда нужно забраться под кровать, но большой минус с точки зрения вместительности. Так что для больших квартир лучше всего подойдут роботы, база которых предусматривает возможность очистки: возвращаясь на «дозаправку», пылесос заодно и «опорожняется».

Ориентация на местности

Большинство моделей ориентируются на показания датчиков: инфракрасные подсказывают уровень перепада высоты, механические предупреждают столкновения с препятствиями. Анализируя полученные данные, прибор принимает решение о дальнейших действиях.

Например, пылесос Roomba от iRobot «строит планы» 60 раз в секунду! Можно быть уверенным, что такой «умник» никогда не упадет с лестницы, а наиболее загрязненным участкам уделит достаточное количество времени.

Ряд производителей дополняют свои приборы ультразвуком, чтобы приборы могли оценивать расстояние до тех или иных предметов. На «открытых пространствах» такой пылесос ускоряется, а к преградам подъезжает с заранее просчитанной плавностью: время уборки сокращается!

Продвинутые роботы способны рисовать в своем «воображении» виртуальную карту помещения с помощью встроенной камеры (iRobot, LG, Samsung).

Впрочем, настоящие сложности начинаются при переходе из одной комнаты в другую. Самое простое – это последовательно запускать робота в каждую из комнат по очереди, плотно закрывая дверь. Но автономной такую уборку уже не назовешь. Чтобы помочь пылесосу сориентироваться, можно установить несколько виртуальных стенок (определенное их количество часто идет в комплекте): инфракрасный луч не хуже всякой двери преградит роботу путь и направит, куда надо.

Для сложных траекторий нужны виртуальные стенки со встроенными маяками: по одному лучу пылесос будет заезжать в комнату, а по другому лучу находить путь обратно.

Не у всех роботов-пылесосов виртуальный стенки входят в комплект. Однако даже к не самым дорогим моделям их можно докупить. «Маяки», если что, тоже докупаются – правда, они совместимы уже только с премиальными представителями роботов-уборщиков.

Впрочем, сейчас уже появились фактически пылесосы-компьютеры, которые не только рисуют виртуальные карты, но и сохраняют расположение комнат, предметов и зарядной станции в памяти.

Таким роботам можно не просто командовать «уберись», но и давать более сложные ценные указания: мол, сначала будь добр вычистить детскую, потом кухню, а затем – непосредственно перед приходом гостей – коридор и гостиную. Ну чем не Золушка XXI века?

Дополнительные опции

Помимо функции программирования определенного порядка уборки, полностью автономным роботам-пылесосам можно составлять расписание работ – задавать день недели и время.

Роботы-уборщики не только всасывают пыль. Есть специальные насадки для шерсти домашних животных. Правда, надеяться на то, что робот справится с высоковорсовым ковром, забитым шерстью, мы бы вам не рекомендовали. Это и не всякому обычному пылесосу под силу (по определению более мощному). Но высоту ворса до 2,5 см современный автономный пылесос «возьмет» легко.

Пылесосы могут еще и протирать полы специальной щеткой. Часть производителей позиционируют эту функцию как плоттер, хотя правильнее было бы назвать ее «полотер».

Компания iRobot и вовсе предлагает полноценный моющий робот-пылесос, подходящий для любых твердых покрытий и как будто созданный для уборки кухни, ванной или прихожей. Пока таких моделей только две, но технология только запущена в производство, и перспективы развития самые радужные.

Из других полезных опций можно отметить функцию ионизации воздуха и встроенную ультрафиолетовую лампу: в процессе уборки пылесос заодно дезинфицирует поверхности, что очень ценно для аллергиков.

Отдельные «черты характера», которыми наделяют своих роботов-подопечных производители, к уборке имеют опосредованное, порой весьма далекое отношение.

Особенно «лирическими отступлениями» славятся китайские компании. Например, мерное жужжание в процессе работы заглушает более приятное для слуха музыкальное сопровождение.

Или такой неожиданный вариант: робот-пылесос-охранник. Не знаете, что дома поделывает ваш ребенок? Запустите своего верного роботизированного помощника прямо через интернет. Подвижная веб-камера на его «голове» поможет вам совершить виртуальный тур по дому и даже пообщаться с родными. А возможность запустить процесс уборки издалека может пригодиться, когда гости слишком поздно извещают о своем вечернем визите.

Но и это еще не все. Например, есть пылесосы для зеленых лужаек и для открытых бассейнов. Так что и в летний сезон, за городом, без роботов тоже уже никуда. Прислушайтесь, что подсказывают датчики – на сей раз ваши: не пора ли пополнить ряды гаджетоманов?

Как часто люди сталкиваются с тем, что вещи, придуманные фантастами, становятся частью нашей повседневной жизни! Техника стремится к прогрессу, опираясь на человеческие мечты. И вот посуду моет посудомоечная машина, белье стирает стиральная машина, и только уборка пола занимает огромное количество времени и сил.

Однако и эта проблема уже решена! Огромное количество современных, умных и полезных роботов-пылесосов готовы снять с вас утомительные обязанности уборки. Как же выбрать идеального и верного помощника? Где его найти? И что же умеет этот загадочный робот-пылесос? Давайте попробуем разобраться.

Прежде всего, роботы-пылесосы бывают предназначенные только для сухой уборки и универсальные, способные осуществить и влажную уборку помещения. Однако все они оснащены сенсорными датчиками, сообщающими роботу-пылесосу о приближении препятствии в виде мебели или стен, помогающими перемещаться максимально полезно. Даже есть попытки создать робота-уборщика, который будет лихо спускаются или подниматься по лестницам, что весьма актуально для двухуровневых квартир и загородных домов. В приложении, через которое Вы управляете роботом со своего смартфона (при наличии такой опции), а иногда и в комплекте поставки идет дополнительная опция «виртуальные стены», позволяющая заранее обозначить границы площади, подлежащей уборке.

Работают роботы-пылесосы от аккумулятора, причем время работы варьирует от 45 до 90 минут. Особо продвинутые модели самостоятельно возвращаются на базу для для того чтобы сбросить собранный мусор (функция самоочистки) и заодно подзарядиться. Остальные роботы при достаточно серьезных загрязнениях требуют освобождать контейнер с мусором вручную после каждой уборки. Управлять роботом-пылесосом можно как с помощью пульта, так и с помощью смартфона, задав необходимые Вам указания для уборки. Электронный разум этих роботов, в зависимости от возможностей модели, позволяет задать конкретные параметры уборки. Такие как направление движения (по спирали, по диагонали, вдоль стен), режим работы (максимальный, быстрый, зональный), и даже скорректировать время работы как на сегодня, так и на всю неделю. То есть в будние дни робот может прибирать перед вашим приходом, а на выходных — до вашего пробуждения! Так же, в зависимости от технической оснащенности конкретных моделей, существуют особые датчики обнаружения мусора, распознания уровня загрязненности, опознания типа поверхности пола, различные фильтры.

Некоторые производители предлагают модели, предназначенные для более узких категорий покупателей, например, такие как модель «Roomba» от американского производителя iRobot, предназначенная только для сухой уборки, «Legee» от производителя из Тайвани Hobot, который предназначен только для мойки пола или тот же Hobot, предлагающий роботов для мойки окон.

Основными производителями роботов-пылесосов являются «iRobot» (США), «Neato Robotics» (США), «Yujin robot» (Корея), «Hobot» (Тайвань). Однако многие другие фирмы так же предлагают данную продукцию. И даже такой крупный игрок на поле «пылесо-сосоздания», как «Karcher» предлагает в данном сегменте рынка модель «RC 3000 profi».

Знакомясь с возможностями роботов пылесосов, может показаться, что их стоимость не по карману обычным обывателям. Но это весьма и весьма ошибочно. Существует бюджетный сегмент стоимостью от 120 и до 250 долларов, сегмент моделей среднего класса от 300 до 500 долларов и конечно премиум сегмент, от 600 долларов и выше. Так что каждый сможет подобрать себе помощника, исходя их необходимых характеристик и доступного бюджета.

Конечно, никто не отменяет проверенный способ хождения по квартире со стандартным пылесосом. Однако люди, уже опробовавшие данную новинку, соглашаются с тем, что робот-пылесос это удобно. Экономятся силы, время, они просты в обращении и хорошо показывают себя в процессе эксплуатации. Так что вполне возможно, что вскоре эти забавные девайсы с внешностью космических летающих тарелок будут жить в каждом доме. Ведь они весьма полезны в быту, освобождая время для других, более приятных дел!