Root NationArtiklarTeknologierMapping Magic: Hur fungerar LIDAR verkligen i robotdammsugare?

Mapping Magic: Hur fungerar LIDAR verkligen i robotdammsugare?

-

Föreställ dig bara, vädret är blött ute, gäster kom till dig och följde efter i korridoren - nu kommer resterna av jord och sand snabbt att spridas i hela huset, om inget görs. Istället för att gå till balkongen för en kvast och sopa, eller ta ut en dammsugare ur garderoben, koppla in den i ett uttag och manuellt eliminera konsekvenserna, kan du koppla av med en kopp kaffe, trycka på ett par knappar på din smartphone , och robotdammsugaren tar bort all förorening inom några minuter i lokalt läge. Du behöver inte ens misslyckas! Lätt.

Mapping Magic: Hur fungerar LIDAR verkligen i robotdammsugare?

Funktionen hos den "smarta" dammsugaren tillhandahålls av följande huvudsystem: navigationsmodul, rengöringsmekanism, bassökning och laddning. Navigationssystemet låter din smarta assistent navigera runt i huset. Den korrekta driften av detta system tillåter inte att arbetet går vilse eller inte tas bort någonstans. Idag finns det två sätt att bygga en rumskarta: att använda en kamera och att använda en laseravståndsmätare. Som ni vet beror effektiviteten hos varje robotdammsugare direkt på hur väl den "ser" sin omgivning och följaktligen kan planera sina handlingar i denna miljö. Idag pratar vi om kartläggning av robotdammsugare.

Pionjärer inom den första metoden arbetar enligt SLAM-principen. Roboten tar bilder av ytan på tak, väggar och dörrar och kommer på så sätt ihåg rengöringsvägen. Tekniken låter dig jämföra bilder och justera rutten baserat på dessa data. När det gäller den andra metoden är modellerna utrustade med en laseravståndsmätare, som är inbyggd i ett speciellt torn på den övre delen av höljet. Laseravståndsmätaren mäter avståndet till föremål i dammsugarens väg. Så, en robotdammsugare med, låt oss säga, laserguidning i rymden orienterar sig enligt data från en pulsad laserskanningsmodul, den så kallade LIDAR (eller LDS-sensorn).

robotdammsugare med LIDAR

Denna faktiskt miniatyrlaseravståndsmätare, som roterar 360° med hög hastighet (mycket hög), kontinuerligt "avsöker" det omgivande utrymmet i de givna planen och beräknar avståndet till hinder baserat på strålarnas reflektionstid, och den inbyggda i dator baserat på denna information gör en uppskattning av enhetens relativa position och bygger vägen för dess rörelse. Och med tanke på att en av de främsta fördelarna med LIDAR är noggrannhet, tror man att robotdammsugare är bättre på att navigera inomhus, även i totalt mörker. Lidar i robotdammsugare är installerad ovanpå kroppen. Detta är ett så kallat "torn" med en laseravståndsmätare som roterar inuti.

LIDAR-schema
Schema för LIDAR intern struktur

Funktioner hos lidar är samma noggrannhet för navigering på alla belysningsnivåer, det vill säga både under dagen och på natten. Dessutom är laserskanningstekniken mer exakt. Nackdelar inkluderar problem med att skanna spegelbeläggningar. Det kan vara spegeldörrarna till skåpen i rummet eller krombenen på stolarna. Du måste dock stå ut med den här funktionen.

Också intressant: Robot med trasa: Översikt över dammsugaren Xiaomi Vakuummopp P

De flesta av de kända företagen idag har producerat minst en modell med en laseravståndsmätare i satsen. Deras kostnad är ganska hög och börjar från 6 000 UAH (cirka $212), men detta hindrar inte älskare av verklig komfort från att köpa.

LIDAR

- Annons -

Därför låter de erhållna uppgifterna dig göra en detaljerad karta över rummet och välja de optimala rengöringsvägarna. Hygieniska procedurer blir tydliga och snabba, utan onödiga rörelser av enheten. Moderna robotar med lidar är orienterade i rymden både på dagen och på natten. De navigerar bra i rummet. Med högkvalitativt underhåll och snabbt utbyte av förbrukningsvaror (filter och borstar) kommer en sådan enhet att hålla i tre eller fler år.

Roborock S6 Max V
Roborock S6 Max V

Flaggskeppsexemplar från Xiaomi, exempel, Roborock S6 Max V, som bröt in på marknaden för hushållsapparater förra året, fick en fungerande tandemlidar och stereoskopisk kamera samtidigt. Detta gör att du inte bara kan känna igen föremål och hinder i robotens väg, utan också att övervaka huset i din frånvaro, om enheten är synkroniserad med en smartphone eller surfplatta. Experter noterar hög funktionalitet, möjligheten till våt- och kemtvätt, samt utmärkta tekniska egenskaper. Men priset på ~18 000 UAH faller inte i allas smak (cirka $630).

Mi Robot Vacuum-Mop 2 Pro
Mi Robot Vacuum-Mop 2 Pro

Ett annat alternativ som glatt överraskade mig personligen är detta Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop 2 Pro. Så mycket att han föddes recension, och jag har en smart assistent hemma. Dess pris är redan mycket trevligare, i Ukraina kostar det cirka 11 000 UAH (cirka 390 USD). LIDAR ansvarar också för navigeringen här, en hinderdetektionssensor är placerad på framsidan av den mekaniska stötfångaren, och i allmänhet har den 19 grupper av olika sensorer. Men den viktigaste är den uppdaterade laseravståndssensorn (LDS), som roterar 360° och som faktiskt är vad vi pratar om idag. Förresten, Det gjorde Roman Harkhalis undersökning av sin bror -  Xiaomi Vakuummopp P - han har också en lidar och - spoiler! – också smart.

Xiaomi Vakuummopp P
Xiaomi Vakuummopp P

För att återgå till tekniken visar det sig att på ett par varv kan lidaren bygga flera hundra punkter med avstånd från robotdammsugaren till väggen och föremål i rummet. Efter att ha kört en cirkel scannar han snabbt rummet och ritar en karta. Själva laserenheten tar inte direkt emot ström och har ingen direktkontakt för att ta emot ström. Lasersensorkortet drivs av induktion (ström överförs från spole till spole enligt principen om trådlös laddning av en mobiltelefon). På dessa spolar är en tråd lindad, täckt med ett tunt skyddande lager av lack. Tack vare lidaren och den inbyggda kartan går dammsugaren inte slumpmässigt, som skärmsläckaren i Windows, knackar på hörnen, utan passerar försiktigt hela området (modeller utan lidar brukar rulla konstigt). Detta påskyndar städningen avsevärt. Dessutom kan dammsugaren lagra upp till fyra kartor och känner igen golv.

Karta
Till vänster - en karta från en robot med en lidar, till höger - med en kamera.

Dessutom kan var och en av de 4 kartorna delas in i 10 specialzoner för vilka du kan justera dina rengöringsparametrar: sugeffekt (upp till 3000 Pa i Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop 2 Pro), antal pass osv. Och det är möjligt att förbjuda körning någonstans i allmänhet genom att installera virtuella väggar i applikationen. Du kan till och med välja mellan torr och våt rengöring för olika områden. Det är dock inte nödvändigt att ansluta/koppla bort en separat vattentank för detta. Och allt detta blev möjligt tack vare LIDAR.

Förresten, om din robotdammsugare inte ser dockningsstationen, snurrar på plats, bygger kartan fel, ger ett fel, går vilse, undersök sedan lidaren. Kontrollera att lysdioden fungerar och att inget stör sensorns rotation. Vi bör inte glömma de mest banala anledningarna till att robotdammsugaren inte ser basen: transportfilmerna tas inte bort, vilket stör signalens kvalitet, eller kanske är robotens yta täckt med ett lager av damm , då måste du torka av hela kroppen noggrant.

schema för att bygga en karta över en dammsugare med lidar

Men vad du än säger, kartnavigering är inte heller utan sina nackdelar. Modeller med digitalkamerabaserad kartläggning kan "vända" runt i rummet eller gå vilse i dåligt upplysta rum. Svart beläggning kan ändra lasersensorsignalen i modeller med LIDAR (men som det visar sig är detta inte ett problem för Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop 2 Pro), och speglar till golvet kommer bedrägligt att öka storleken på rummet i robotdammsugarens "ögon". Men allt detta är obetydliga nackdelar jämfört med fördelarna med en alltid fräsch atmosfär i hemmet och ett rent golv.

Xiaomi

Det finns ingen robotdammsugare som rengör och rör sig felfritt. Låt oss börja med det faktum att ibland måste du befria roboten från lindade ledningar eller dra ut en strumpa som ligger kvar på golvet från den. När allt kommer omkring spelar det ingen roll vilken navigeringsmetod din robotdammsugare använder, så länge den städar till din belåtenhet med minimal ansträngning.

Läs också:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
Kaffegubben. Fotograf. Jag skriver om vetenskap och rymden. Jag tror att det är för tidigt för oss att träffa utomjordingar. Jag följer utvecklingen av robotik, ifall...
Mer från författaren
- Annons -
Bli Medlem
Meddela om
gäst

1 Kommentar
Nyare
De äldre Den mest populära
Inbäddade recensioner
Visa alla kommentarer
Volodymyr
Volodymyr
2 år sedan

Mycket informativ artikel! Till och med att äga en robot lärde jag mig många intressanta saker) till exempel varför en dammsugare så förgäves attackerar ett skåp med en spegel från golv till tak))
Sådana artiklar är mer intressanta att läsa än tekniska ukrainska om trådar i rymden))

Andra artiklar
Prenumerera för uppdateringar
Populärt nu