Root Nation조항기술매핑 매직: LIDAR는 로봇 진공 청소기에서 실제로 어떻게 작동합니까?

매핑 매직: LIDAR는 로봇 진공 청소기에서 실제로 어떻게 작동합니까?

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날씨가 밖이 젖어 있고 손님이 와서 복도를 따라 갔다고 상상해보십시오. 이제 아무것도하지 않으면 흙과 모래의 잔해가 집 전체에 빠르게 퍼질 것입니다. 발코니에 가서 빗자루를 쓸거나 청소하거나 벽장에서 진공 청소기를 꺼내 콘센트에 꽂고 수동으로 결과를 제거하는 대신 커피 한 잔과 함께 휴식을 취하고 스마트폰의 몇 개의 버튼을 누를 수 있습니다. , 그리고 로봇 청소기는 로컬 모드에서 몇 분 안에 모든 오염을 제거합니다. 당신은 실패하지 않아도됩니다! 쉬운.

매핑 매직: LIDAR는 로봇 진공 청소기에서 실제로 어떻게 작동합니까?

"스마트"진공 청소기의 기능은 탐색 모듈, 청소 메커니즘, 기본 검색 및 재충전과 같은 주요 시스템에 의해 제공됩니다. 내비게이션 시스템을 사용하면 스마트 어시스턴트가 집 주변을 탐색할 수 있습니다. 이 시스템의 올바른 작동은 작업이 손실되거나 어딘가에서 제거되는 것을 허용하지 않습니다. 오늘날 룸 맵을 구축하는 방법에는 카메라를 사용하는 것과 레이저 거리 측정기를 사용하는 두 가지 방법이 있습니다. 아시다시피 각 로봇 진공 청소기의 효율성은 주변 환경을 얼마나 잘 "보고" 따라서 이 환경에서 작업을 계획할 수 있는지에 직접적으로 달려 있습니다. 오늘은 로봇 청소기 매핑에 대해 이야기해보겠습니다.

첫 번째 방법의 개척자는 SLAM 원칙에 따라 작동합니다. 로봇은 천장, 벽, 문 표면을 촬영하여 청소 경로를 기억합니다. 이 기술을 사용하면 사진을 비교하고 이 데이터를 기반으로 경로를 조정할 수 있습니다. 두 번째 방법의 경우 모델에는 케이스 상단의 특수 타워에 내장된 레이저 거리 측정기가 장착되어 있습니다. 레이저 거리 측정기는 진공 청소기의 경로에 있는 물체까지의 거리를 측정합니다. 따라서 우주에서 레이저 유도 기능이 있는 로봇 청소기는 소위 LIDAR(또는 LDS 센서)라고 하는 펄스 레이저 스캐닝 모듈의 데이터에 따라 스스로 방향을 지정합니다.

LIDAR가 장착된 로봇 청소기

이 실제로 소형 레이저 거리 측정기는 고속(매우 높음)으로 360° 회전하여 주어진 평면에서 주변 공간을 지속적으로 "스캔"하고 광선의 반사 시간을 기반으로 장애물까지의 거리를 계산하고 내장된 이 정보를 기반으로 컴퓨터에서 장치의 상대적 위치를 추정하고 이동 경로를 구축합니다. 그리고 LIDAR의 주요 장점 중 하나가 정확성이라는 사실을 감안할 때 로봇 청소기는 완전한 어둠 속에서를 포함하여 실내를 더 잘 탐색할 수 있다고 믿어집니다. 로봇 청소기의 라이더는 본체 상단에 설치됩니다. 이것은 레이저 거리 측정기가 내부에서 회전하는 소위 "포탑"입니다.

라이다 방식
LIDAR 내부 구조의 계획

라이더의 특징은 모든 수준의 조명, 즉 낮과 밤 모두에서 동일한 탐색 정확도입니다. 또한 레이저 스캐닝 기술이 더 정확합니다. 단점은 스캐닝 미러 코팅의 문제를 포함합니다. 그것은 방에있는 캐비닛의 거울 문이나 의자의 크롬 다리가 될 수 있습니다. 그러나 이 기능은 감수해야 합니다.

또한 흥미로운: 걸레가 달린 로봇: 진공 청소기 개요 Xiaomi 진공 걸레 P

오늘날 대부분의 유명한 회사는 키트에 레이저 거리 측정기가 있는 모델을 하나 이상 생산했습니다. 그들의 비용은 상당히 높으며 UAH 6(약 $000)부터 시작하지만 이것이 진정한 편안함을 좋아하는 사람들이 구매하는 것을 막지는 못합니다.

라이다

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따라서 얻은 데이터를 통해 방의 자세한지도를 만들고 최적의 청소 경로를 선택할 수 있습니다. 장치의 불필요한 움직임 없이 위생 절차가 명확하고 빨라집니다. 라이더가 장착된 현대식 로봇은 낮과 밤 모두 우주 공간을 지향합니다. 그들은 방을 잘 탐색합니다. 고품질 유지 관리와 소모품(필터 및 브러시)의 시기 적절한 교체를 통해 이러한 장치는 년 이상 지속됩니다.

로보 락 S6 MaxV
로보 락 S6 MaxV

플래그십 카피 출처 Xiaomi, 예시, 로보 락 S6 MaxV, 지난해 가전 시장에 진출한 이 회사는 기능성 탠덤 라이더와 입체 카메라를 동시에 확보했다. 이를 통해 로봇의 경로에 있는 물체와 장애물을 인식할 수 있을 뿐만 아니라 장치가 스마트폰 또는 태블릿과 동기화된 경우 부재 중에도 집을 모니터링할 수 있습니다. 전문가들은 뛰어난 기술적 특성뿐만 아니라 높은 기능성, 습식 및 건식 청소의 가능성에 주목합니다. 그러나 ~ 18 UAH의 가격은 모든 사람의 입맛에 맞지 않습니다(약 $000).

Mi Robot 진공 걸레 2 Pro
Mi Robot 진공 걸레 2 Pro

개인적으로 즐겁게 놀랐던 또 다른 옵션은 이것입니다. Xiaomi Mi Robot 진공 걸레 2 Pro. 그가 태어난 만큼 검토, 집에 스마트 어시스턴트가 있어요. 그 가격은 이미 훨씬 더 쾌적하며 우크라이나에서는 약 UAH 11(약 $000)입니다. LIDAR는 여기에서 내비게이션도 담당하며 장애물 감지 센서는 기계식 범퍼 전면에 배치되며 일반적으로 390개의 서로 다른 센서 그룹이 있습니다. 그러나 가장 중요한 것은 19° 회전하는 업데이트된 레이저 거리 센서(LDS)이며, 사실 이것이 오늘날 우리가 이야기하는 것입니다. 그런데, 로만 하할리스는 동생의 진찰 -  Xiaomi 진공 걸레 P - 그는 또한 라이더와 - 스포일러를 가지고 있습니다! - 역시 똑똑하다.

Xiaomi 진공 걸레 P
Xiaomi 진공 걸레 P

기술로 돌아가서, 몇 차례의 회전으로 라이더는 로봇 진공 청소기에서 방의 벽 및 물체까지의 거리에 따라 수백 개의 지점을 구축할 수 있음이 밝혀졌습니다. 원을 그리며 빠르게 방을 탐색하고 지도를 그립니다. 레이저 유닛 자체는 직접적으로 전력을 공급받지 않으며 전류를 공급받기 위한 직접적인 접촉이 없습니다. 레이저 센서 보드는 유도에 의해 전원이 공급됩니다(휴대폰의 무선 충전 원리에 따라 전류가 코일에서 코일로 전달됨). 이 코일에는 얇은 바니시 보호 층으로 덮인 와이어가 감겨 있습니다. 라이더와 내장된 지도 덕분에 진공 청소기는 Windows의 화면 보호기처럼 무작위로 실행되지 않고 모서리를 두드리지만 전체 영역을 조심스럽게 통과합니다(lidar가 없는 모델은 일반적으로 이상하게 굴림). 이렇게 하면 청소 속도가 크게 빨라집니다. 또한, 청소기는 최대 개의 지도를 저장할 수 있으며 층을 인식합니다.

지도
왼쪽 - 라이더가 있는 로봇의 지도, 오른쪽 - 카메라가 있는 지도.

또한 4개의 맵은 각각 청소 매개변수를 조정할 수 있는 10개의 특수 구역으로 나눌 수 있습니다. 흡입력(최대 3000Pa in Xiaomi Mi Robot 진공 걸레 2 Pro), 패스 수 등 그리고 응용 프로그램에 가상의 벽을 설치하여 일반적으로 어딘가에 운전을 금지하는 것이 가능합니다. 다른 영역에 대해 건식 및 습식 청소 중에서 선택할 수도 있습니다. 단, 이를 위해 별도의 물탱크를 연결/분리할 필요는 없습니다. 그리고 이 모든 것이 LIDAR 덕분에 가능해졌습니다.

그런데 로봇 청소기가 도킹 스테이션을 보지 못하고 제자리에서 회전하고 지도를 잘못 구축하고 오류가 발생하고 길을 잃으면 라이더를 검사합니다. LED가 작동하고 있고 센서의 회전을 방해하는 것이 없는지 확인하십시오. 로봇 진공 청소기가 바닥을 보지 못하는 가장 평범한 이유를 잊어서는 안됩니다. 전송 필름이 제거되지 않아 신호 품질을 방해하거나 로봇 표면이 먼지 층으로 덮여있을 수 있습니다. , 그런 다음 몸 전체를 철저히 닦아야합니다.

Lidar로 진공 청소기의 지도를 만드는 계획

그러나 무엇을 말하든 매핑 탐색에도 단점이 없는 것은 아닙니다. 디지털 카메라 기반 매핑이 있는 모델은 방을 "뒤집거나" 조명이 약한 방에서 길을 잃을 수 있습니다. 검은색 코팅은 LIDAR가 있는 모델에서 레이저 센서 신호를 변경할 수 있습니다(그러나 결과적으로 이것은 문제가 되지 않습니다. Xiaomi Mi Robot 진공 걸레 2 Pro), 그리고 바닥에 거울은 로봇 진공 청소기의 "눈"에서 방의 크기를 현혹적으로 증가시킵니다. 그러나 이 모든 것은 가정의 항상 상쾌한 분위기와 깨끗한 바닥의 장점에 비하면 사소한 단점입니다.

Xiaomi

깨끗하게 청소하고 움직이는 로봇 청소기는 없습니다. 때로는 감겨진 전선에서 로봇을 풀어야 하거나 바닥에 남아 있는 양말을 꺼내야 하는 경우가 있다는 사실부터 시작하겠습니다. 최소한의 노력으로 만족할 정도로 청소하기만 하면 로봇 청소기가 어떤 탐색 방법을 사용하든 상관 없습니다.

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Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
커피맨. 사진작가. 나는 과학과 우주에 대해 글을 씁니다. 우리가 외계인을 만나기에는 너무 이른 것 같아요. 나는 만일의 경우를 대비하여 로봇 공학의 발전을 따릅니다.
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1 Comment
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볼로디미르
볼로디미르
2 년전

매우 유익한 기사! 로봇을 소유하고 있어도 흥미로운 것들을 많이 배웠습니다.) 예를 들어, 진공 청소기가 천장부터 바닥까지 내려 오는 거울이있는 캐비닛을 헛되이 공격하는 이유)))
이러한 기사는 우주의 스레드에 대한 기술적인 우크라이나 기사보다 읽는 것이 더 흥미 롭습니다.))

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