Root NationLidwoordTechnologieënMagie in kaart brengen: hoe werkt LIDAR echt in robotstofzuigers?

Magie in kaart brengen: hoe werkt LIDAR echt in robotstofzuigers?

-

Stel je voor, het weer is nat buiten, gasten kwamen naar je toe en volgden in de gang - nu zullen de overblijfselen van aarde en zand zich snel door het huis verspreiden, als er niets wordt gedaan. In plaats van naar het balkon te gaan voor een bezem en te vegen, of een stofzuiger uit de kast te halen, in het stopcontact te steken en handmatig de gevolgen te elimineren, kunt u ontspannen met een kopje koffie, op een paar knoppen op uw smartphone drukken , en de robotstofzuiger zal in een paar minuten in lokale modus alle vervuiling verwijderen. Je hoeft niet eens te falen! Eenvoudig.

Magie in kaart brengen: hoe werkt LIDAR echt in robotstofzuigers?

De werking van de "slimme" stofzuiger wordt verzorgd door de volgende hoofdsystemen: navigatiemodule, reinigingsmechanisme, basis zoeken en opladen. Met het navigatiesysteem kan je slimme assistent door het huis navigeren. Door de juiste werking van dit systeem kan het werk niet verloren gaan of ergens niet worden afgevoerd. Tegenwoordig zijn er twee methoden om een ​​kamerkaart te maken: met behulp van een camera en met behulp van een laserafstandsmeter. Zoals u weet, hangt de efficiëntie van elke robotstofzuiger rechtstreeks af van hoe goed hij zijn omgeving "ziet" en dienovereenkomstig zijn acties in deze omgeving kan plannen. Vandaag hebben we het over het in kaart brengen van robotstofzuigers.

Pioniers in de eerste methode werken volgens het SLAM-principe. De robot maakt foto's van het oppervlak van het plafond, muren en deuren en onthoudt zo de reinigingsroute. Met de technologie kun je foto's vergelijken en op basis van deze gegevens de route aanpassen. Wat de tweede methode betreft, zijn de modellen uitgerust met een laserafstandsmeter, die is ingebouwd in een speciale toren op het bovenste deel van de behuizing. De laserafstandsmeter meet de afstand tot objecten in het pad van de stofzuiger. Dus een robotstofzuiger met, laten we zeggen, lasergeleiding in de ruimte oriënteert zich volgens de gegevens van een gepulste laserscanmodule, de zogenaamde LIDAR (of LDS-sensor).

robotstofzuigers met LIDAR

Deze eigenlijk miniatuur laserafstandsmeter, die 360° draait met een hoge snelheid (zeer hoog), continu de omringende ruimte in de gegeven vlakken "scant" en de afstand tot obstakels berekent op basis van de reflectietijd van de stralen, en de ingebouwde in computer op basis van deze informatie maakt een schatting van de relatieve positie van het apparaat en bouwt de route van zijn beweging. En gezien het feit dat een van de belangrijkste voordelen van LIDAR nauwkeurigheid is, wordt aangenomen dat robotstofzuigers beter in staat zijn om binnenshuis te navigeren, ook in volledige duisternis. De lidar in robotstofzuigers wordt bovenop het lichaam geïnstalleerd. Dit is een zogenaamde "turret" met daarin een roterende laserafstandsmeter.

LIDAR-schema
Schema van LIDAR interne structuur

Kenmerken van de lidar zijn dezelfde nauwkeurigheid van navigatie op elk verlichtingsniveau, dat wil zeggen zowel overdag als 's nachts. Bovendien is laserscantechnologie nauwkeuriger. Nadelen zijn onder meer problemen met het scannen van spiegelcoatings. Het kunnen de spiegeldeuren van de kasten in de kamer zijn of de chromen poten van de stoelen. U zult deze functie echter moeten accepteren.

Ook interessant: Robot met een doek: overzicht van de stofzuiger Xiaomi Vacuüm-dweil P

De meeste bekende bedrijven van tegenwoordig hebben minstens één model met een laserafstandsmeter in de set geproduceerd. Hun kosten zijn vrij hoog en beginnen bij UAH 6 (ongeveer $ 000), maar dit weerhoudt liefhebbers van echt comfort er niet van om te kopen.

LIDAR

- Advertentie -

Daarom kunt u met de verkregen gegevens een gedetailleerde kaart van de kamer maken en de optimale reinigingsroutes kiezen. Hygiënische procedures worden duidelijk en snel, zonder onnodige bewegingen van het apparaat. Moderne robots met lidar zijn zowel overdag als 's nachts in de ruimte georiënteerd. Ze navigeren goed door de kamer. Met hoogwaardig onderhoud en tijdige vervanging van verbruiksartikelen (filters en borstels) gaat zo'n apparaat drie jaar of langer mee.

Roborock S6 Max V
Roborock S6 Max V

Vlaggenschip exemplaar van Xiaomi, voorbeeld, Roborock S6 Max V, die vorig jaar doorbrak op de markt voor huishoudelijke apparaten, kreeg tegelijkertijd een functionele tandemlidar en stereoscopische camera. Hiermee kunt u niet alleen objecten en obstakels in het pad van de robot herkennen, maar ook het huis bewaken tijdens uw afwezigheid, als het apparaat is gesynchroniseerd met een smartphone of tablet. Experts merken hoge functionaliteit op, de mogelijkheid van nat en droog reinigen, evenals uitstekende technische kenmerken. Maar de prijs van ∼ 18 UAH is niet naar ieders smaak (ongeveer $ 000).

Mi Robot Stofzuiger-Mop 2 Pro
Mi Robot Stofzuiger-Mop 2 Pro

Een andere optie die mij persoonlijk aangenaam verraste, is deze Xiaomi Mi Robot Stofzuiger-Mop 2 Pro. Zo erg zelfs dat hij werd geboren opnieuw bekijken, en ik heb een slimme assistent thuis. De prijs is al veel aangenamer, in Oekraïne kost het ongeveer UAH 11 (ongeveer $ 000). LIDAR is hier ook verantwoordelijk voor de navigatie, een obstakeldetectiesensor is aan de voorkant van de mechanische bumper geplaatst en heeft over het algemeen 390 groepen verschillende sensoren. Maar de belangrijkste is de bijgewerkte laserafstandssensor (LDS), die 19 ​​° draait en in feite is waar we het vandaag over hebben. Trouwens, Roman Harkhalis deed onderzoek van zijn broer -  Xiaomi Vacuüm-dweil P - hij heeft ook een lidar en - spoiler! - ook slim.

Xiaomi Vacuüm-dweil P
Xiaomi Vacuüm-dweil P

Terugkerend naar de technologie, blijkt dat de lidar in een paar beurten enkele honderden punten kan bouwen met afstanden van de robotstofzuiger tot de muur en objecten in de kamer. Nadat hij een rondje heeft gereden, scant hij snel de kamer en tekent een kaart. De lasereenheid zelf krijgt niet direct stroom en heeft geen direct contact om stroom te ontvangen. Het lasersensorbord wordt aangedreven door inductie (stroom wordt overgedragen van spoel naar spoel volgens het principe van draadloos opladen van een mobiele telefoon). Op deze spoelen is een draad gewikkeld, bedekt met een dunne beschermende laag vernis. Dankzij de lidar en de ingebouwde kaart loopt de stofzuiger niet willekeurig, zoals de screensaver in Windows, op de hoeken kloppend, maar passeert voorzichtig het hele gebied (modellen zonder lidar rollen meestal vreemd). Dit versnelt het schoonmaken aanzienlijk. Daarnaast kan de stofzuiger tot vier kaarten opslaan en verdiepingen herkennen.

Kaart
Links - een kaart van een robot met een lidar, rechts - met een camera.

Bovendien kan elk van de 4 kaarten worden onderverdeeld in 10 speciale zones waarvoor u uw reinigingsparameters kunt aanpassen: zuigkracht (tot 3000 Pa in Xiaomi Mi Robot Stofzuiger-Mop 2 Pro), aantal passen, enz. En het is mogelijk om ergens in het algemeen autorijden te verbieden door virtuele muren in de applicatie te installeren. U kunt zelfs kiezen tussen droge en natte reiniging voor verschillende gebieden. Het is echter niet nodig om hiervoor een aparte watertank aan/af te koppelen. En dit alles werd mogelijk dankzij LIDAR.

Trouwens, als je robotstofzuiger het dockingstation niet ziet, op zijn plaats draait, de kaart verkeerd opbouwt, een fout geeft, verdwaalt, onderzoek dan de lidar. Controleer of de LED werkt en of niets de rotatie van de sensor verstoort. We mogen de meest banale redenen niet vergeten waarom de robotstofzuiger de basis niet ziet: de transportfilms worden niet verwijderd, die de kwaliteit van het signaal verstoren, of misschien is het oppervlak van de robot bedekt met een laag stof , dan moet je het hele lichaam grondig afvegen.

schema voor het bouwen van een plattegrond van een stofzuiger met lidar

Maar wat je ook zegt, kaartnavigatie is ook niet zonder nadelen. Modellen met op digitale camera's gebaseerde mapping kunnen door de kamer "fladderen" of de weg kwijtraken in slecht verlichte kamers. Zwarte coating kan het signaal van de lasersensor veranderen in modellen met LIDAR (maar het blijkt dat dit geen probleem is voor) Xiaomi Mi Robot Stofzuiger-Mop 2 Pro), en spiegels op de vloer zullen de kamer bedrieglijk vergroten in de "ogen" van de robotstofzuiger. Maar dat zijn allemaal onbeduidende nadelen ten opzichte van de voordelen van een altijd frisse sfeer in huis en een schone vloer.

Xiaomi

Er is geen robotstofzuiger die vlekkeloos reinigt en beweegt. Laten we beginnen met het feit dat je de robot soms moet bevrijden van opgerolde draden of er een sok uit moet trekken die op de grond ligt. Het maakt immers niet uit welke navigatiemethode je robotstofzuiger gebruikt, als hij maar naar tevredenheid reinigt met minimale inspanning.

Lees ook:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
Koffieman. Fotograaf. Ik schrijf over wetenschap en ruimte. Ik denk dat het te vroeg is voor ons om buitenaardse wezens te ontmoeten. Ik volg de ontwikkeling van robotica, voor het geval dat...
- Advertentie -
Aanmelden
Informeer over
gast

1 Opmerking
nieuwere
De oudere Het meest populair
Ingesloten beoordelingen
Bekijk alle reacties
Volodymyr
Volodymyr
2 jaar geleden

Zeer informatief artikel! Zelfs als ik een robot bezit, heb ik veel interessante dingen geleerd) bijvoorbeeld waarom een ​​stofzuiger zo tevergeefs een kast met een kamerhoge spiegel aanvalt))
Dergelijke artikelen zijn interessanter om te lezen dan technische Oekraïense artikelen over threads in de ruimte))