Infinix Note 12
spot_img
СтаттіТехнологіїМагія мапінгу: як насправді працює LIDAR у роботах-пилососах?

Магія мапінгу: як насправді працює LIDAR у роботах-пилососах?

-

Тільки уявіть, на вулиці сира погода, до вас прийшли гості й наслідили в передпокої – тепер рештки землі та піску швидко рознесуться по всьому будинку, якщо нічого не зробити. Замість того, щоб йти на балкон за віником і підмітати, або діставати з шафи пилосос, вмикати його в розетку та вручну ліквідувати наслідки, ви можете розслабитись за чашкою кави, натиснути пару кнопок на смартфоні та робот-пилосос за кілька хвилин у локальному режимі видалить всі забруднення. Вам навіть підводитися не доведеться! Зручно.

Магія мапінгу: як насправді працює LIDAR у роботах-пилососах?

Функціонування «розумного» пилососа забезпечують такі основні системи: навігаційний модуль, механізм чищення, пошуку бази і підзарядки. Система навігації дозволяє вашому розумному помічнику орієнтуватися в будинку. Коректна робота цієї системи не дозволяє роботу заблукати або десь не прибрати. На сьогодні існує два методи побудови карти приміщення: за допомогою камери та за допомогою лазерного далекоміра. Ефективність роботи кожного робота-пилососа, як відомо, безпосередньо залежить від того, наскільки якісно він «бачить» навколишнє оточення і, відповідно, здатний планувати свої дії в цій обстановці. Сьогодні мова про мапінг роботів-пилососів.

Першопрохідці у першому методі працюють за принципом SLAM. Робот фотографує поверхню стелі, стін, дверей і таким чином запам’ятовує маршрут прибирання. Технологія дозволяє порівнювати фото та коригувати маршрут за цими даними. Щодо другого методу – то моделі оснащені лазерним далекоміром, який вбудовується у спеціальну башту на верхній частині корпусу. Лазерний далекомір заміряє відстань до предметів на шляху пилососа. Отже, робот-пилосос з, скажімо так, лазерним наведенням у просторі орієнтується за даними імпульсного лазерного модуля сканування, так званого LIDAR (або LDS-сенсор).

роботи-пилососи з LIDAR

Цей фактично мініатюрний лазерний далекомір, який, обертаючись на 360° із високою швидкістю (дуже високою), безперервно «сканує» навколишній простір у заданих площинах і за часом відображення променів розраховує відстані до перешкод, а вбудований комп’ютер на основі цієї інформації робить оцінку відносного положення пристрою та будує маршрут його переміщення. А з огляду на те, що одна з головних переваг LIDAR (лідара) — це точність, то вважається, що роботи-пилососи здатні краще орієнтуватися в приміщенні, у тому числі й за умов повної темряви. Лідар у роботах-пилососах встановлюється зверху на корпусі. Це так звана «башточка» з лазерним далекоміром, що обертається всередині.

Схема LIDAR
Схема внутрішньої будови LIDAR

Особливості лідара – це однакова точність навігації за будь-якого рівня освітлення, тобто, як вдень, так і вночі. Крім цього, технологія лазерного сканування точніша. До недоліків відносять проблеми зі скануванням дзеркальних покриттів. Це можуть бути дзеркальні дверцята шаф у кімнаті або хромовані ніжки стільців. Однак із цією особливістю доведеться змиритися.

Також цікаво: Робот з ганчіркою: Огляд пилососа Xiaomi Vacuum-Mop P

Більшість відомих компаній сьогодні виробили хоча б по одній моделі з лазерним далекоміром у комплекті. Їхня вартість досить висока і починається від 6 000 грн (близько $212), але це не зупиняє від придбання любителів справжнього комфорту.

LIDAR

Отже, отримані дані дозволяють скласти докладну карту приміщення та вибрати оптимальні маршрути прибирання. Гігієнічні процедури стають чіткими та швидкими, без зайвих рухів приладу. Сучасні роботи з лідаром орієнтуються у просторі і вдень, і вночі. Вони добре орієнтуються в кімнаті. При якісному обслуговуванні та своєчасній заміні розхідників (фільтри та щітки) такий пристрій прослужить три та більше років.

Roborock S6 MaxV
Roborock S6 MaxV

Флагманський екземпляр від Xiaomi, наприклад, Roborock S6 MaxV, який увірвався на ринок побутової техніки минулого року, отримав функціональний тандем лідара та стереоскопічної камери одночасно. Це не тільки дозволяє розпізнавати предмети та перешкоди на шляху робота, але й стежити за будинком за вашої відсутності, якщо пристрій синхронізований зі смартфоном або планшетом. Експерти відзначають високу функціональність, можливість вологого та сухого прибирання, а також відмінні технічні характеристики. Але вартість ∼ 18 000 грн не всім по зубках (близько $630).

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

Ще один варіант, який приємно здивував вже особисто мене – це Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop 2 Pro. Настільки, що на світ з’явився його огляд, а в мене вдома – розумний помічник. Його ціна вже набагато приємніша, в Україні він коштує приблизно 11 000 грн (близько $390). За навігацію тут також відповідає LIDAR, спереду на механічному бампері розміщено сенсор виявлення перешкод, а взагалі в нього 19 груп різних сенсорів. Але головний – оновлений лазерний сенсор відстані (LDS), який повертається на 360° і, власне, про який сьогодні мова. До слова, Роман Хархаліс зробив огляд його брата –  Xiaomi Vacuum-Mop P – він теж з лідаром і – спойлер! – теж розумник.

Xiaomi Vacuum-Mop P
Xiaomi Vacuum-Mop P

Повертаючись до технології, виходить, що за пару обертів, лідар може побудувати кілька сотень точок з відстанями від робота-пилососа до стіни та предметів, що знаходяться в приміщенні. Проїхавши коло, він швидко просканує приміщення і намалює мапу. Сама лазерна установка безпосередньо не отримує живлення та не має прямого контакту для отримання струму. Плата лазерного сенсора живиться за рахунок індукції (струм передається з котушки на котушку за принципом бездротової зарядки мобільного телефону). На цих котушках намотаний дріт, вкритий тонким захисним шаром лаку. Завдяки лідару та побудованій карті, пилосос їздить не рандомно, як скрінсейвер у Windows, стукаючись об кути, а акуратно проїжджаючи всю площу (моделі без лідарів зазвичай катаються дивно). Це суттєво прискорює прибирання. До того, пилосос може зберігати в пам’яті до чотирьох карт і розпізнає поверхи.

Мапа
Ліворуч – мапа з робота з лідаром, праворуч – з камерою.

Також кожну з 4 мап можна поділити на 10 спеціальних зон, для яких можна налаштувати свої параметри прибирання: потужність всмоктування (до 3000 Па в Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop 2 Pro), кількість проходів та інше. А кудись взагалі можна заборонити їздити, встановивши віртуальні стіни в застосунку. Можна навіть вибрати сухе та вологе прибирання для різних зон. Правда, для цього не потрібно підключати/відключати окремий резервуар з водою. І все це стало можливим завдяки LIDAR.

До речі, якщо ваш робот-пилосос не бачить док-станцію, крутиться на місці, некоректно будує карту, видає помилку, губиться, то огляньте лідар. Перевірте, чи світлодіод працює, чи не заважає нічого обертанню сенсора. Не слід забувати й про найбанальніші причини, через які робот-пилосос не бачить бази: не прибрані транспортувальні плівки, які заважають якості сигналу чи, можливо, поверхня робота покрита шаром пилу, тоді потрібно ретельно протерти весь корпус.

схема побудування мапи пилососа з лідаром

Але, що там не кажи  – навігація по мапінгу також не позбавлена ​​недоліків. Моделі з побудуванням карт на основі цифрової камери можуть «метатися» по кімнаті або втратити маршрут у погано освітлених приміщеннях. Чорне покриття може змінити сигнал лазерного сенсора в моделях з LIDAR (але, як з’ясувалося, це не проблема для Xiaomi Mi Robot Vacuum-Mop 2 Pro), а дзеркала до підлоги оманливо збільшать розмір приміщення в «очах» робота-пилососа. Але все це – несуттєві мінуси у порівнянні з перевагами завжди свіжої атмосфери в оселі та чистої підлоги.

Xiaomi

Немає такого робота-пилососа, який проводив би прибирання і переміщався бездоганно. Почнемо з того, що іноді доводиться звільняти робота з проводів, що намоталися або витягувати з нього забуту на підлозі шкарпетку. Зрештою, немає значення, який метод навігації використовує ваш робот-пилосос, якщо його прибирання задовольняє вас з мінімумом зусиль.

Читайте також:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
Кофеман. Фотограф. Пишу про науку та космос. Вважаю, нам ще рано зустрічатися з прибульцями. Стежу за розвитком робототехніки, на всяк випадок ...

Інші статті

Підписатися
Сповістити про
guest

1 Comment
Новіші
Старіші
Вбудовані Відгуки
Переглянути всі коментарі