- 2011. január 3., 04:00
Kíváncsi vagy, hogyan igazodnak el a robotok a lakásban vagy a gyepen? Mindent megmutatunk.

A háztartási robotok, bármilyen egyszerű szerkezetnek tűnnek, bonyolult készülékek. A mechanika gyakran tényleg nem túl összetett, de az azt irányító elektronika, illetve ez utóbbit információval ellátó szenzorok sokasága különbözteti meg a használható robotokat a használhatatlanoktól. Vannak olyan érzékelők és technológiák, amelyeket szinte az összes robotban megtalálunk, de többségük egyelőre még csak egy-egy gyártó termékeiben bukkan fel.

Szenzorok

A robot navigációjához nélkülözhetetlenek azok a szenzorok, amelyek a készülékeket a környezetről tájékoztatják. A robot nem eshet le a lépcsőn, fel kell ismernie, ha nekimegy valaminek és az sem árt, ha rájön, hogy fennakadt valamin. De ezek csak az alapok. A komolyabb robotok már azt is tudják, hogy pontosan hol vannak a lakásban, de ez a képesség már egy halom szenzor jól összehangolt munkáját feltételezi.

Mélységérzékelő

Tulajdonképpen sztenderd szenzor minden takarító robot alján. Ez óvja meg a szerkezetet a leeséstől. Ha szinteltolás pereméhez vagy lépcsőhöz ér, akkor a robot alja és a padló közti távolság megnövekedését érzékelve a robot azonnal megáll, majd irányt vált. Míg a lakásban dolgozó porszívóknál és felmosó robotoknál ez a szenzor lényegében kötelező elem, a fűnyíróknál ritka, extraként kínált funkció. A füvön ugyanis ritkább az olyan szintkülönbség, amit észre kell venni, ráadásul a fűnyíró robotoknál a munkaterület meghatározásakor eleve kizárhatók a veszélyes területek.

Ütközésérzékelő

Szintén gyakori elem, és a legegyszerűbb érzékelők egyike. A robot menetirány szerinti eleje általában benyomható, a benyomódást pedig a burkolat alatti egyszerű kapcsolók érzékelik. Jelzés esetén az elektronika tudja, hogy a robot akadályba ütközött, és rövid tolatás után új irányt kell választania. Egyes robotokon (főleg fűnyírók) a teljes burkolat elmozdulhat, aminek az lehet az előnye, hogy az orr irányból érkező ütések mellett a forduláskor oldalról vagy hátráláskor hátulról elkapott tereptárgyakat is jelzi.

Távolságérzékelő

Távolságérzékelőt eddig kizárólag a porszívó robotokon találtunk, de azokon szinte elmaradhatatlan kellék. A feladata az, hogy előre jelezze a robotnak, ha akadályhoz közeledik. A robotok többsége ettől függetlenül nekimegy a falnak vagy a bútornak (hogy az olyan elmozdítható dolgok mögé is bejusson, mint például a földig érő függönyök), de akadnak azért olyanok is (pl. LG és Samsung robotok), amelyek anélkül közelítik meg a tereptárgyakat, hogy nekimennének azoknak.

Ultrahangos távolságérzékelő

A távolságérzékelők fejlett és meglehetősen drága változata. A nálunk járt robotok közül egyedül az LG Robokingben volt ilyen, de a sok évvel ezelőtt kifejlesztett, azóta lényegében eltűnt Electrolux Trilobite robotokat is ilyen szenzorokkal szerelték fel. Lehetővé teszi, hogy a robot nagyon pontosan felmérje a tárgyakig lévő távolságot, így az ilyen érzékelővel szerelt robot kíméli a bútorokat, és elkerüli az olyan sérülékeny tárgyakat, mint például a földre állított vázák.

Giroszkóp, gyorsulásmérő

Ezek a szenzorok a robot mozgásáról adnak nagyon pontos visszajelzést. Ha a robot tudja, hogy mekkora és milyen irányú elmozdulást kell generálnia a kerekek elfordulásával, akkor a giroszkópoktól visszaérkező jelek alapján ellenőrizni tudja, hogy valóban megtörtént-e a kívánt elmozdulás. Előfordulhat ugyanis, hogy valamelyik kerék megcsúszik egy nedves folton vagy a robot egyszerűen fennakad egy otthagyott játékon. Kisebb eltéréseket a robot azonnal tud korrigálni, az elakadásokat pedig tolatással orvosolhatja. Egy kellően érzékeny giroszkóp segítségével a robot egy órányi takarítás után is minden egyéb szenzor nélkül kapásból, ütközés nélkül bármilyen bonyolult lakásban képes visszatérni a dokkolójához. A porszívóknál a Samsung és az LG modellek rendelkeznek ilyen érzékelővel (legalábbis a nálunk járt modellek közül), a fűnyírók közül pedig a Zucchetti Ambrogio robotok némelyikében van ilyen szenzor.

Elektronikus iránytű

Elég ritka érzékelő, de néhány fűnyíróban megtalálható. A mozgás irányát tudja vele a robot nagyon pontosan meghatározni. Az irányok megválasztásánál lehet szerepe, de mivel a fűnyíró robotok egyike sincs tisztában azzal, hogy hol van éppen a kertben, a pontos irány meghatározása majdnem lényegtelen. Legalábbis az eddigi tapasztalataink szerint.

Felső kamera

A koreai mérnökök újítása a porszívó robotok tetejére tett kamera, ami a plafont, illetve a magasabb bútorok alját fotózva készíti el a lakás térképét. Az összefűzött kép elméletileg ugyanazt a célt szolgálja, mint a giroszkópok, de ahogy a Samsung tesztelésekor is megnéztük, a robot a kamerát letakarva is pont ugyanúgy mozog, mint a kamera használatakor. Biztosan fogják még ezt a technológiát finomítani, mert óriási lehetőségek vannak benne.

Alsó kamera

Az LG egyes Roboking modelleken a felső kamerát egy alsóval is kiegészítette. Azt azért tudni kell, hogy ez nem egy hagyományos kamera, hanem kb. olyan, mint ami az optikai egerek alján is megtalálható. Ugyanúgy a valós elmozdulásról ad visszajelzést a robotnak, mint a giroszkópok és a felső kamera, de ez utóbbival ellentétben akár sötétben is megbízhatóan működik. Az alsó kamera nélkül egyébként a Roboking el sem indul, tehát valóban használja a készülék.

Lézeres távolságmérés

A lézeres távolságmérés az eddig felsoroltak közül a legdrágább technológia, így a néhány száz dolláros háztartási robotokba eddig nem jutott el. Az amerikai Neato Robotics azonban sikeresen lecsökkentette a lézeres egységének gyártási költségeit arra a szintre, hogy 2010-ben megjelenhetett első robotjuk navigációs rendszerében. A Robot a lézerrel folyamatosan letapogatja a környezetét, így építve fel a lakás térképét.

Beltéri navigáció

A 2010-es év másik újdonsága az Evolution Robotics NorthStar Technology névre keresztelt beltéri navigációja, ami egy fix pontról a plafonra vetített referenciapontokkal segíti a Mint nevű takarítórobot mozgását. Mivel a robotot egyelőre csak az Egyesült Államokban forgalmazzák nem tudtuk kipróbálni, de nem túl nagy és bonyolult lakásokban akár működőképes is lehet a technológia.

Erőhatárolók

A komolyabb robotok – és itt egyértelműen az iRobot jár az élen – nemcsak azt veszik észre, ha nekimennek valaminek, hanem azt is, ha a földön forgó keféik valamit feltekertek. A rojtos szőnyegek, vagy a földön futó kábelek ugyanis komoly kihívás elé tudják állítani a robotokat. Bosszantó például az, amikor a robotot a kitakarítatlan lakás közepén kábelekbe gubancolva találjuk meg amikor hazaérünk. De van rosszabb is: amikor a robot a kábelnél fogva lerántja az asztalról az értékesebb műszaki cikkeket és esetleg át is megy rajtuk (mobiltelefon, média lejátszó, stb.) néhányszor. Az iRobot Roomba robotok ma kapható harmadik generációjának a feltekerődő akadályok felismerése és az azokból való kiszabadulás képessége volt az egyik legnagyobb újdonsága.

Fűérzékelő

Annyira ritka, hogy jelenlegi ismereteink szerint csak a Zucchetti Ambrogio L50-es széria, illetve ennek átmatricázott változatai rendelkeznek ilyennel. A szenzor akkor jelez, ha a robot olyan területre téved, ahol nincs fű. Ilyenkor az Ambrogio robot visszafordul és másfelé folytatja a munkát. Erre azért van szüksége, mert a többi robottal ellentétben az L50-es a munkaterület meghatározása nélkül is használható – de erről majd kicsit később. Itt most csak annyit, hogy a szenzorok nagyon jól működnek, a jövőben simán előléphetnek más modellekbe is.

Emelésérzékelő

A földről való felemelést minden robot érzékeli, többnyire a kerekek lógásából. Amíg a takarító robotoknál a szenzor feladata a felesleges tekerés elkerülése, a késeket forgató fűnyíróknál a sérülések megakadályozásában van ennek a szenzornak nélkülözhetetlen szerepe. Ahogy azt a kínai Denna fűnyírónál is láttuk, bármennyire is egyszerűnek tűnő szerkezetről van szó, a rosszul beállított érzékelő komoly bosszúságforrássá válhat.

Esőérzékelő

A lakásban dolgozó takarító robotoknál értelemszerűen kihagyják, de a fűnyírók egy részében az alapfelszereltség részét képezi. Szerepe egyszerű: ha esik, vagy esett és még nem száradt fel a fű, akkor az érzékelő megakadályozza, hogy a robot kimenjen dolgozni. Persze van olyan gyártó (Husqvarna), amelyik máshogy látja a kérdést, de az már egy másik történet.

Munkaterület meghatározása

Néhány bekezdéssel ezelőtt az Ambrogio L50 fű érzékelőjének tárgyalásakor már belekóstoltunk a terület meghatározásába, de ott épp csak érintettük a témát. Az L50 egyébként a legkönnyebb eset, mert szinte bárhova letéve azonnal működőképes. A robot a gyep szélét érzékelve irányt vált és dolgozik tovább. Egyedül a meredek lejtőktől és gödröktől kell fizikai akadállyal (alacsony kerítés) elzárni, de létezik belőle magasságmérővel felszerelt változata is.

Az összes többi fűnyíró robot használatához határoló kábel lefektetésére van szükség. Bár a kábelt mindegyik gyártó máshogy kezeli, a logika azonos. A fűbe lefektetett, vagy a föld alá beásott hurokkábelben futó jelet a rajta keresztülhajtó robot érzékeli, így tudja, hol kell visszafordulnia. Több típusnál ez a kábel vezeti vissza a robotot a dokkolóhoz is.

A lakásban kicsit más a helyzet. Nem lenne túl praktikus, ha mindenféle kábeleket kellene lefektetni a padlón ahhoz, hogy például a vizes helyiségektől távol tartsuk a porszívót. Erre a feladatra eddig kétféle megoldást találtak ki. Az egyik, korábban népszerű megoldás, egy mágneses csík leragasztása. Személyesen nem találkoztunk ilyen modellel, de van ilyen. Az elzárandó terület elé egy vékony mágneses csíkot kell ragasztani, ami a hurokkábelhez hasonlóan jelzi a robotnak, hogy nem mehet a kijelölt területre.

A másik, manapság népszerű, megoldás a virtuális fal, ami egy irányba fordított infravörös jeladó. Ha a jeladót az ajtónyílásban a földre tesszük, akkor az egy láthatatlan falat vetít a küszöb fölé, megakadályozva hogy a robot azt átlépje. A drágább modellek (Samsung, iRobot) virtuális fala világítótorony, vagy okos kapu üzemmódba is kapcsolható. Ilyenkor a jeladó csak egy ideig tartja bent a robotot. Amint az végzett a terület takarításával, a kapu átengedi, hogy a lakás következő részeiben is feltakarítson. Ennek bonyolultabb alaprajzú lakásokban van jelentősége, ahol fennáll a veszélye, hogy a véletlenszerűen mozgó robot áttéved és egy kisebb, zártabb részen nagyon sok időt tölt el ahelyett, hogy a nagyobb területen takarítana.

Címkék
Hozzászólások