Root NationArtikelTechnologienMapping Magic: Wie funktioniert LIDAR wirklich in Roboter-Staubsaugern?

Mapping Magic: Wie funktioniert LIDAR wirklich in Roboter-Staubsaugern?

-

Stellen Sie sich vor, das Wetter ist nass draußen, Gäste kamen zu Ihnen und folgten Ihnen in den Flur – jetzt verteilen sich die Reste von Erde und Sand schnell im ganzen Haus, wenn nichts unternommen wird. Anstatt zum Besen und Fegen auf den Balkon zu gehen oder einen Staubsauger aus dem Schrank zu holen, ihn an eine Steckdose anzuschließen und die Folgen manuell zu beseitigen, können Sie sich bei einer Tasse Kaffee entspannen und ein paar Tasten auf Ihrem Smartphone drücken , und der Roboter-Staubsauger entfernt in wenigen Minuten im lokalen Modus alle Verschmutzungen. Sie müssen nicht einmal scheitern! Einfach.

Mapping Magic: Wie funktioniert LIDAR wirklich in Roboter-Staubsaugern?

Die Funktion des "intelligenten" Staubsaugers wird durch die folgenden Hauptsysteme gewährleistet: Navigationsmodul, Reinigungsmechanismus, Basissuche und Aufladen. Das Navigationssystem ermöglicht Ihrem intelligenten Assistenten, sich im Haus zurechtzufinden. Der korrekte Betrieb dieses Systems verhindert, dass die Arbeit verloren geht oder irgendwo entfernt wird. Heutzutage gibt es zwei Methoden, um eine Raumkarte zu erstellen: mit einer Kamera und mit einem Laser-Entfernungsmesser. Wie Sie wissen, hängt die Effizienz jedes Staubsaugerroboters direkt davon ab, wie gut er seine Umgebung „sieht“ und dementsprechend in der Lage ist, seine Aktionen in dieser Umgebung zu planen. Heute sprechen wir über die Kartierung von Roboter-Staubsaugern.

Pioniere der ersten Methode arbeiten nach dem SLAM-Prinzip. Der Roboter fotografiert die Oberfläche von Decke, Wänden und Türen und merkt sich so die Reinigungsroute. Die Technologie ermöglicht es Ihnen, Fotos zu vergleichen und die Route basierend auf diesen Daten anzupassen. Bei der zweiten Methode sind die Modelle mit einem Laser-Entfernungsmesser ausgestattet, der in einen speziellen Turm im oberen Teil des Gehäuses eingebaut ist. Der Laser-Entfernungsmesser misst die Entfernung zu Objekten im Weg des Staubsaugers. So orientiert sich ein Roboter-Staubsauger mit, sagen wir, Laserführung im Weltraum an den Daten eines gepulsten Laserscanning-Moduls, dem sogenannten LIDAR (oder LDS-Sensor).

Roboterstaubsauger mit LIDAR

Dieser eigentlich miniaturisierte Laser-Entfernungsmesser, der mit hoher Geschwindigkeit (sehr hoch) um 360° rotierend kontinuierlich den umgebenden Raum in den vorgegebenen Ebenen „abtastet“ und anhand der Reflexionszeit der Strahlen die Entfernung zu Hindernissen berechnet, und dem eingebauten Der Computer schätzt auf der Grundlage dieser Informationen die relative Position des Geräts und baut die Route seiner Bewegung auf. Und angesichts der Tatsache, dass einer der Hauptvorteile von LIDAR die Genauigkeit ist, wird angenommen, dass Roboter-Staubsauger besser in der Lage sind, sich in Innenräumen zurechtzufinden, auch bei völliger Dunkelheit. Das Lidar in Roboter-Staubsaugern wird oben auf dem Körper installiert. Dies ist ein sogenannter "Turret", in dem sich ein Laser-Entfernungsmesser dreht.

LIDAR-Schema
Schema der internen LIDAR-Struktur

Merkmale des Lidar sind die gleiche Genauigkeit der Navigation bei jeder Beleuchtungsstärke, dh sowohl tagsüber als auch nachts. Darüber hinaus ist die Laserscanning-Technologie genauer. Zu den Nachteilen gehören Probleme beim Scannen von Spiegelbeschichtungen. Das können die Spiegeltüren der Schränke im Raum oder die Chrombeine der Stühle sein. Allerdings müssen Sie sich mit dieser Funktion abfinden.

Auch interessant: Roboter mit Lappen: Staubsauger im Überblick Xiaomi Staubsauger P

Die meisten bekannten Unternehmen haben heute mindestens ein Modell mit einem Laser-Entfernungsmesser im Bausatz hergestellt. Ihre Kosten sind ziemlich hoch und beginnen bei UAH 6 (ca. 000 $), aber das hält Liebhaber von echtem Komfort nicht vom Kauf ab.

LIDAR

- Werbung -

Daher können Sie mit den erhaltenen Daten eine detaillierte Karte des Raums erstellen und die optimalen Reinigungsrouten auswählen. Hygieneverfahren werden klar und schnell, ohne unnötige Bewegungen des Geräts. Moderne Roboter mit Lidar orientieren sich sowohl tagsüber als auch nachts im Raum. Sie navigieren gut durch den Raum. Bei hochwertiger Wartung und rechtzeitigem Austausch von Verbrauchsmaterialien (Filter und Bürsten) hält ein solches Gerät drei oder mehr Jahre.

Roborock S6 MaxV
Roborock S6 MaxV

Flaggschiff-Kopie von Xiaomi, Beispiel, Roborock S6 MaxV, der letztes Jahr in den Haushaltsgerätemarkt eingestiegen ist, hat gleichzeitig ein funktionsfähiges Tandem-Lidar und eine stereoskopische Kamera erhalten. Dadurch können Sie nicht nur Objekte und Hindernisse im Weg des Roboters erkennen, sondern auch das Haus in Ihrer Abwesenheit überwachen, wenn das Gerät mit einem Smartphone oder Tablet synchronisiert ist. Experten bemerken eine hohe Funktionalität, die Möglichkeit der Nass- und Trockenreinigung sowie hervorragende technische Eigenschaften. Aber der Preis von ∼ 18 UAH ist nicht jedermanns Geschmack (etwa 000 $).

Mi Robot Staubsauger 2 Pro
Mi Robot Staubsauger 2 Pro

Eine weitere Option, die mich persönlich angenehm überrascht hat, ist diese Xiaomi Mi Robot Staubsauger 2 Pro. So sehr, dass er geboren wurde Rezension, und ich habe einen smarten Assistenten zu Hause. Sein Preis ist bereits viel angenehmer, in der Ukraine kostet er ungefähr 11 UAH (ungefähr 000 $). LIDAR ist auch hier für die Navigation zuständig, ein Hinderniserkennungssensor ist an der Vorderseite des mechanischen Stoßfängers angebracht und verfügt im Allgemeinen über 390 Gruppen verschiedener Sensoren. Aber der wichtigste ist der aktualisierte Laser-Distanzsensor (LDS), der sich um 19 ° dreht und tatsächlich das ist, worüber wir heute sprechen. Übrigens, Roman Harkhalis tat es Untersuchung seines Bruders -  Xiaomi Staubsauger P - er hat auch ein Lidar und - Spoiler! - auch klug.

Xiaomi Staubsauger P
Xiaomi Staubsauger P

Um auf die Technologie zurückzukommen, stellt sich heraus, dass der Lidar in ein paar Umdrehungen mehrere hundert Punkte mit Abständen vom Staubsaugerroboter zur Wand und zu Objekten im Raum aufbauen kann. Nachdem er eine Runde gefahren ist, scannt er schnell den Raum und zeichnet eine Karte. Die Lasereinheit selbst wird nicht direkt mit Strom versorgt und hat keinen direkten Kontakt, um Strom zu erhalten. Das Lasersensorboard wird durch Induktion gespeist (Strom wird von Spule zu Spule nach dem Prinzip des kabellosen Ladens eines Mobiltelefons übertragen). Auf diese Spulen wird ein Draht gewickelt, der mit einer dünnen Schutzlackschicht bedeckt ist. Dank Lidar und der eingebauten Karte läuft der Staubsauger nicht wahllos, wie der Bildschirmschoner in Windows, an den Ecken klopfend, sondern vorsichtig über die gesamte Fläche (Modelle ohne Lidar rollen meist komisch). Dies beschleunigt die Reinigung erheblich. Außerdem kann der Staubsauger bis zu vier Karten speichern und erkennt Stockwerke.

Karte
Links - eine Karte von einem Roboter mit Lidar, rechts - mit einer Kamera.

Außerdem kann jede der 4 Karten in 10 spezielle Zonen unterteilt werden, für die Sie Ihre Reinigungsparameter anpassen können: Saugleistung (bis zu 3000 Pa in Xiaomi Mi Robot Staubsauger 2 Pro), Anzahl der Durchgänge usw. Und es ist möglich, das Fahren irgendwo generell zu verbieten, indem virtuelle Wände in der Anwendung installiert werden. Sie können sogar zwischen Trocken- und Nassreinigung für verschiedene Bereiche wählen. Dafür muss jedoch kein separater Wassertank angeschlossen/abgeklemmt werden. Und all das wurde dank LIDAR möglich.

Übrigens, wenn Ihr Roboter-Staubsauger die Dockingstation nicht sieht, sich an Ort und Stelle dreht, die Karte falsch erstellt, einen Fehler ausgibt, sich verirrt, dann untersuchen Sie das Lidar. Überprüfen Sie, ob die LED funktioniert und nichts die Drehung des Sensors behindert. Wir sollten die banalsten Gründe nicht vergessen, warum der Roboter-Staubsauger die Basis nicht sieht: Die Transportfolien werden nicht entfernt, was die Signalqualität beeinträchtigt, oder vielleicht ist die Oberfläche des Roboters mit einer Staubschicht bedeckt , dann müssen Sie den gesamten Körper gründlich abwischen.

Schema zum Erstellen einer Karte eines Staubsaugers mit Lidar

Aber was auch immer Sie sagen, die Kartennavigation ist auch nicht ohne Nachteile. Modelle mit Digitalkamera-basierter Kartierung können im Raum „umherschleudern“ oder sich in schlecht beleuchteten Räumen verirren. Eine schwarze Beschichtung kann das Lasersensorsignal in Modellen mit LIDAR verändern (aber wie sich herausstellt, ist dies kein Problem für Xiaomi Mi Robot Staubsauger-Mop 2 Pro), und Spiegel am Boden vergrößern den Raum in den "Augen" des Roboter-Staubsaugers täuschend. Doch all das sind unbedeutende Nachteile gegenüber den Vorteilen einer stets frischen Wohnatmosphäre und eines sauberen Bodens.

Xiaomi

Es gibt keinen Roboter-Staubsauger, der einwandfrei reinigt und sich bewegt. Fangen wir damit an, dass man den Roboter manchmal von aufgerollten Drähten befreien oder eine auf dem Boden liegen gebliebene Socke aus ihm herausziehen muss. Schließlich spielt es keine Rolle, welche Navigationsmethode Ihr Saugroboter verwendet, solange er mit minimalem Aufwand zu Ihrer Zufriedenheit reinigt.

Lesen Sie auch:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
Kaffeemann. Fotograf. Ich schreibe über Wissenschaft und Weltraum. Ich denke, es ist zu früh für uns, Aliens zu treffen. Ich verfolge die Entwicklung der Robotik, nur für den Fall ...
Mehr vom Autor
- Werbung -
Anmelden
Benachrichtigen Sie über
Gast

1 Kommentar
Neuere
Die Älteren Die beliebtesten
Eingebettete Bewertungen
Alle Kommentare anzeigen
Volodymyr
Volodymyr
vor 2 Jahren

Sehr informativer Artikel! Selbst als Besitzer eines Roboters habe ich viele interessante Dinge gelernt) zum Beispiel, warum ein Staubsauger einen Schrank mit einem raumhohen Spiegel so vergeblich angreift))
Solche Artikel sind interessanter zu lesen als technische ukrainische Artikel über Fäden im Weltraum))

Andere Artikel
Abonnieren Sie Updates
Beliebt jetzt