что значит робот пылесос с лидаром

10 роботов-пылесосов с лидаром для навигации. Что стоит купить в 2021 году

Роботы с лидаром, несмотря на свою 10-летнюю историю, по-прежнему остаются лучшими в плане ориентации в помещении. Разница с гироскопом или камерой не значительна при запуске пылесоса в 2-комнатной квартире, но становится очевидной, когда количество комнат возрастает до 4-5, особенно если в доме много мебели. Поэтому, если позволяет высота проездов под диваном (не менее 10 см), целесообразно брать именно робота с лидаром. А сделать правильный выбор поможет наш топ-10. В рейтинге собраны модели с разной конструкцией, функциональными возможностями и ценником, но всех их объединяют отличные показатели работы в полевых условиях.

Roborock S7

Roborock S7 – флагман компании Roborock, выпущенный в 2021 году. Визуально робот 7-го поколения мало отличается от предшественников – классический круглый корпус с лидаром и 5-лучевой боковой щеткой. Но в функциональном плане инженеры сделали целый ряд улучшений. Для сухой уборки Roborock S7 вооружили силиконовым валиком. Рабочий блок двигается в двух плоскостях, повторяя рельеф пола. Во время уборки пылесос распознает ковры, отмечает их положение на карте и автоматически поднимает швабру, поэтому использовать запретные зоны не обязательно. При заезде на гладкий пол, швабра опускается и начинает вибрировать, оттирая прилипшую к полу грязь. По качеству мойки пола Roborock S7 не уступает специализированным полотерам, а по качеству сухой уборки превосходит подавляющее большинство аналогов. При активации «вибрационной очистки ковра» силы всасывания в 2500 Па хватает, чтобы вытягивать из коврового ворса крошки и песок.

Viomi S9

Viomi S9 – высокотехнологичный робот с функцией самоочистки. Очистная станция у этой модели современная, с укороченным воздуховодом и стыковкой через заднюю стенку пылесборника. В лицевую панель станции вмонтировали удобный дисплей, на который выводится состояние аккумулятора пылесоса и данные о заполнении стационарного мешка. В остальном, Viomi S9 – это типичный представитель xiaomi-шного семейства, с одной торцевой щеточкой и продуманными алгоритмами обхода препятствий. Сзади в корпус ставится контейнер совмещенного типа, поэтому Viomi S9 может пылесосить и вытирать пол без промежуточной остановки. Сила всасывания в 2700 Па позволяет качественно обрабатывать ковры с низким ворсом. Статичная швабра подходит преимущественно для профилактической протирки пола и удаления поверхностной пыли.

Dreame bot L10

Флагман компании Dreame начинает удивлять уже с момента распаковки. Помимо лидара, у него есть дополнительные лазерные датчики и фронтальная камера. Dreame bot L10 считывает очертания препятствий, сравнивает с данными базе и определяет, какой именно предмет лежит на полу. Поэтому умный робот никогда не путается в проводах, не портит хозяйские носки и не размазывает по полу кошачьи экскременты. Плюс, объекты в двухмерной проекции отображаются на построенной карте. Сухая уборка выполняется с помощью боковой щетки с тремя лучами и центральной – с направляющими для волос и плавающей рамкой. Сила всасывания в 4000 Па гарантирует глубокую очистку ковра и вытягивание песка из щелей в паркете. Одновременно Dreame bot L10 может и вытирать полы – нужно только пристегнуть швабру с заполненным баком (270 мл). Аккумулятор премиальный – 5200 мАч.

GENIO Laser L800

GENIO Laser L800 – классический робот-пылесос премиум-класса. Круглый корпус со скошенным днищем обеспечивает хорошую проходимость в захламленных квартирах, а для распознавания препятствий в тандеме с лидаром работают боковые датчики бампера. Для сухой уборки используется большой пылесборник на 500 мл, для влажной – совмещенный контейнер с баком для воды. Рабочий блок можно конфигурировать в зависимости от покрытия: турбощётка – для ковров, ребристый валик – для твердого пола. Также можно выбирать подходящее управление: смартфон с интерактивной картой или привычный пульт с магнитной лентой. Благодаря высокой силе всасывания (2700 Па) робот хорошо высасывает мусор из щелей, а также выполняет поверхностную уборку коврового покрытия. На одном заряде батареи (5200 мАч) GENIO Laser L800 обрабатывает до 150 кв.м.

Roidmi EVE Plus

Roidmi EVE Plus – самоочищающийся робот с безупречным внешним видом. Аскетичный дизайн Xiaomi разбавили контрастными вставками, а на станцию добавили информационный дисплей с информацией о состоянии аккумулятора пылесоса и текущем рабочем режиме. Для навигации на местности Roidmi EVE Plus использует лидар и бампер с фронтальным и боковыми датчиками. Поэтому качество уборки вдоль стен у этой модели одно из лучших среди роботов такого типа. К тому же производитель вылечил родовые болезни Xiaomi: наконец-то робот перестал бояться черных ковров и обзавелся второй метелкой, а с двумя он работает гораздо эффективнее. Мотора на 2700 Па и аккумулятора на 5200 мАч хватает для уборки больших помещений с разными покрытиями. Параметры работы в выбранных зонах можно детально настраивать через мобильное приложение.

Lydsto R1

На текущий момент Lydsto R1 – это самый доступный пылесос со станцией самоочистки. Алгоритм работы следующий: робот обметает углы, вычесывает ковры и втягивает мусор в пылесборник с силой 2700 Па, затем Lydsto R1 отправляется на станцию и скачивает собранную пыль в стационарный пакет. В функциональном плане робот мало чем отличается от других представителей премиум-сегмента: зонирование помещения, тонкая настройка работы в каждой комнате, сухая и влажная уборка в одном рабочем цикле. Из рабочих инструментов в арсенале Lydsto R1 торцевая щетка с мягкими кончиками, плавающая турбощетка и жестко зафиксированная швабра. В процессе уборки робот зачищает комнату перекрестными проездами, и с учетом такой траектории движения аккумулятора (5200 мАч) хватает на 70 кв.м. в режиме максимального всасывания. Главный недостаток – низкое качество сборки.

Hobot LEGEE 7

Hobot LEGEE 7 – уникальный пылесос-полотер для гладких покрытий. Помощник может похвастать всасывающим раструбом с силой всасывания в 2700 Па, торцевой щеточкой (D-образная форма корпуса позволяет тщательно выметать соринки из углов) и двумя виброшвабрами с системой распыления воды на пол. Первая швабра проводит черновую уборку, а вторая – натирает пол до блеска. Бака объемом 300 мл хватит, чтобы помыть полы во всей квартире. Одно из главных преимуществ этой модели – детальная настройка уборки: можно выбирать не только силу всасывания и интенсивность смачивания, но и частоту вибрации швабры, а также скорость движения робота. Функционал интерактивной картографии такой же, как у премиальных моделей. В наличии план помещения с разбивкой на комнаты, виртуальными стенами и запретными зонами. На максимальных настройках Hobot LEGEE 7 может работать 88 минут без остановки.

360 S9

Старый флагман компании 360 по-прежнему удивляет свежими решениями и продуманной конструкцией. На замену обычным ИК-датчикам в бампер вмонтировали УЗ-сенсоры, не испытывающие проблем с темными препятствиями. Для пылесборника и бачка под крышкой предусмотрели отдельные отсеки, поэтому обслуживать робота удобно. Пылесборник можно полностью мыть под краном, включая НЕРА-фильтр. В плане картографии 360 S9 предлагает возможности премиум-класса: разбивка на комнаты, сила всасывания и интенсивность смачивания варьируется в зависимости от выбранной зоны. Также в наличии составление графика на неделю и управление через голосовых помощников. При заезде на ковер 360 S9 автоматически повышает силу всасывания до 2200 Па, поэтому заряд аккумулятор расходуется экономно. Емкости в 5200 мАч хватает на 3 часа безостановочной работы.

iLIFE A10s

iLIFE A10s – инновационный робот-пылесос от Chuwi. Как и другие пылесосы, A10s рисует точную карту и предлагает интерактивное взаимодействие с ней, но заметно отличается от конкурентов по конструкции. Пылесборник с микроциклонами разделяет разные фракции мусора и обеспечивает высокую силу всасывания при заполненном контейнере. Для ворсистых покрытий A10s укомплектован мягкой турбощеткой, а для гладких – силиконовым валиком. Такая система значительно сокращает время на обслуживание рабочего блока. В процессе мытья пола A10s, как более дорогие модели, оттирает пятна. Это достигается за счет вибрации чистящей салфетки. Интенсивность смачивания переключается в приложении. Из недостатков можно выделить огрехи построения маршрута, не самый мощный аккумулятор (2900 мАч) и отсутствие комплексной уборки.

TROUVER Robot LDS Vacuum Mop

Недорогой и качественный робот с лидаром от Xiaomi. Технические характеристики минимальные для очистки ковров – мотор на 2000 Па и батарея на 2600 мАч, но в функциональном плане TROUVER мало чем уступает более дорогим моделям. Карту можно делить на комнаты, для разных зон можно менять силу всасывания и обильность подачи воды, также можно устанавливать количество проходов. Принцип построения маршрута традиционный – робот делит комнату на небольшие участки, каждый из которых проходит сначала по периметру, затем змейкой. Датчика стены не предусмотрено, зато производитель поработал над конструкцией рабочего блока. В нём установлена лепестково-щетинистая турбощетка и рамка с системой антинаматывания. Бак с водой (270 мл) пристегивается под днище, поэтому TROUVER делает комплексную уборку с одного запуска.

Об авторе

Группа в ВК — vk.com/bestrobotinfo — пишите, бесплатно помогаю с выбором роботов пылесосов, консультирую.

О себе: 8 лет работал промоутером Mvideo. Большую часть времени представлял бренд Bork. Работал и с другими брендами. Интересуюсь техникой, в данный момент погрузился с головой в нишу роботов пылесосов, умного дома и все что с этим связано. Пишу обзоры, помогаю людям с выбором. Тестировал лично с десяток моделей роботов. Пишите, если есть вопросы по выбору робота пылесоса, умных розеток. Разбираюсь и в других гаджетах, но не так плотно.

Источник

Так ли умны «роботы-пылесосы»? Рассматриваем датчики для навигации

Роботом-пылесосом в доме уже никого не удивить. У кого-то они есть, кто-то хочет приобрести, кто-то считает игрушкой. И производители пользуются этими желаниями, и пытаются продать нам что-то. Именно что-то, потому что маркетинговые отделы компаний из кожи лезут, придумывая завлекательные названия и наделяя несложные решения несуществующими возможностями. Дальше я попытаюсь разложить устройство роботов-пылесосов «по полочкам» и рассказать об их сенсорах.

Я не буду делать упор на их внутреннее устройство, платы, процессоры, сами механизмы уборки. Моя задача показать, что ничего сверхъестественного в этих домашних помощниках нет и построены они на базовых принципах, мало-мальски знакомых любому прикоснувшемуся к робототехнике. У меня у самого дома есть робот-пылесос от А-бренда (HomeBot), поэтому иногда я буду рассказывать и на его примере тоже и это не реклама бренда. Более того, домашний пылесос носит гордую кличку «Дурачок», так как работает усердно, но.

Но начнем мы с конструкции, потому что это будет объяснять ту или иную форму. По факту почти все домашние роботы-пылесосы это двухколесная тележка с одним или двумя опорными колесами. Форма у 99% моделей круглая. Почему круг, а не квадрат или треугольник? Достаточно посмотреть на вот эти рисунки.

Квадратный пылесос в теории тщательней уберет все углы, так как у нас в большинстве случаев помещения и мебель с прямыми углами, но заехав в угол, он не сможет развернуться, а при движении вдоль стенки так вообще может застрять. С учетом того, что пылесосы убирают «построчно» (это называется алгоритм уборки «зигзаг» и об этом, если вам будет интересно, мы можем поговорить потом), такой робот будет испытывать определенные проблемы с маршрутами. Да, есть производители с «прямоугольным» носом (Hobot, Electrolux и другие), но эволюционно такая форма почти отмерла.

Круглая форма же имеет свои плюсы (двухколесная тележка робота и его симметричная форма позволяет ему разворачиваться на месте) и свои минусы, так как щетки могут не доставать до мусора по углам, а делать их очень длинными тоже проблематично. И даже если производитель заявляет, что у него квадратный корпус, то он будет лукавить (как в случае с моим роботом), так как по факту это будет чуть обтесанный круг.

Круглая форма опять же дает больше места для размещения механизмов и батарей и «по классике» мы имеем спереди робота щетки, посередине отверстие для всасывания мусора и контейнер для него, а сзади саму турбину пылесоса и элементы питания.

И эта форма определяет те датчики и принципы навигации, которые применяются на рынке и именно на примере такой формы мы их и рассмотрим, введя некоторую классификацию.

1. Механизм от игрушки, который хаотично гоняет робота по полу. Никаких датчиков нет.

Игрушечный механизм работает по принципу «повернись, когда упрешься в препятствие», электроники нет, включать и выключать эту игрушку вам нужно вручную. Ни о каких возможностях построения карты помещения, зонирования, возвращения на базу и других умных вещах говорить не приходится. Стоят эти игрушки от 700 рублей.

Плюсом обычно имеем концевой выключатель присутствия контейнера и датчик переворота «на брюхо». Эти два датчика в той или иной реализации есть и у более продвинутых моделей.

2. Добавлен ИК датчик нахождения базы (он же центральный датчик приближения) и бампер на концевых выключателях. Энкодеров на колесах нет, ездит робот «от препятствия до препятствия», возврат на базу по ИК-лучам.

Чуть более сложная конструкция. Ударный бампер есть в той или иной реализации у всех роботов-пылесосов. У кого-то он контактный (то есть стоят концевые выключатели), у кого-то бесконтактный (то есть нет механического перемещения), но без него робот не поймет, что куда-то врезался. А врезаться он будет, потому что различные сенсоры на роботе не всегда могут «охватить» все пространство перед ним, у них есть мертвые зоны и бампер последний шанс робота определить препятствие. Но для некоторых пылесосов это единственная возможность «на ощупь» передвигаться.

Бампер устроен просто: два концевых выключателя и подпружиненная полукруглая пластина. Когда пылесос ударяется в препятствие, в зависимости от его расположения, замыкаются оба выключателя или только слева или справа. И пылесос «понимает», что врезался во что-то перед собой или сбоку.

Сзади датчиков обычно нет.

Базу же, что недорогие, что более дорогие модели, видят благодаря старым добрым ИК-лучам. Два параллельных луча образуют «рельсы», на которые наш пылесос пытается «встать» в итоге и приползти к кормушке. Но данный ИК приемопередатчик, состоящий из сдвоенного инфракрасного светодиода и приемника, может выполнять не только функцию нахождения базы, но играть роль бесконтактного датчика препятствий, чтобы робот-пылесос не упирался в стену перед собой.

ИК-сенсор может быть установлен не по центру, а по бокам, но отказываться от проверенной технологии производители не спешат, а еще это позволяет управлять пылесосом с обычного ИК-пульта.

Поэтому производители и рекомендуют оставлять справа и слева от базы по метру-полтора, чтобы был свободный «подъезд» к ней, но мой робот-пылесос спокойно живет в закутке за диваном и находит базу.

4. к. п 3. добавляем энкодеры. Пылесос может точнее отрабатывать свое положение и его повороты уже предсказуемы, а отклонение от прямой линии определяемо. Такой робот будет стараться ездить параллельно линиям своего маршрута и понимать, что повернулся на нужный угол. Мотор-колеса пылесосов снабжаются энкодерами разного типа: щеточными, резистивными, оптическими, на датчиках Холла и т. п. Но цель одна: определить, на какой угол повернулось колесо.

Энкодер также можно поставить только в поддерживающий ролик и определять перемещение по его кручению и повороту. Это позволяет использовать дешевые мотор-редукторы в колесах и упрощает конструкцию, так как оптические датчики энкодера в таком случае просто распаиваются на управляющей плате.

6. к. п 5 добавляем ИК датчики на бампер не только по центру.

Пылесос теперь не тыкается в препятствия в виде вертикальной стены. Ножки он, конечно, еще не видит, шторы может продолжать жевать, но уже может строить карту препятствий. Пример такого пылесоса Xiaomi Mop Essential. За черной полоской на бампере закреплено дополнительно по окружности по три ИК-датчика (два по центру как мы помним есть у многих моделей) и они позволяют обнаруживать что-то отражающее ИК-лучи раньше, чем сработает ударный «концевик».

Также у таких моделей уже часто присутствуют компас и гироскоп, что улучшает навигацию. Бампер может быть не ИК или контактным механическим, а ультразвуковым и с датчиком удара по его поверхности (так сделано у моего HomeBot).

Что ИК, что ультразвуковые сенсоры позволяют также определять расстояние до препятствий, но ультразвук позволяет это делать гораздо точнее и у таких моделей играет роль также датчика расстояния.

7. к. п 8 добавляем боковые ИК-датчики в слепые зоны для контроля притирания пылесоса к стене.

Что происходит «сбоку» от пылесоса, он увы может и не увидеть и часто роботы могут начать «тереться» о стену (а иногда могут и обои «подрать»). Поэтому некоторые производители добавляют ИК-сенсоры по бокам робота, если не используют сенсоры по периметру бампера (например, у пылесосов с лидаром).

9. к п.8 добавляем сенсоры построения карты помещения по препятствиям и навигации в пространстве. До данного пункта у нас роботы-пылесосы могли определять препятствия перед собой, отслеживать маршрут по повороту своих колес и даже определять препятствия сбоку или пытаться найти себя по показаниям компаса. Но все это далеко от того, что можно было бы назвать «навигацией». Да, роботы-пылесосы у нас еще не доросли до применения GPS/GLONASS (да и в помещениях от этих технологий толку часто мало, сигнал глушится, точность не для сантиметровых размеров в квартирах), но хотелось бы, чтобы робот-пылесос не терялся в двух-трех комнатах и старался убираться не хаотично, а последовательно помещение за помещением. Да и алгоритм «зигзаг» не позволяет убирать полностью комнату с хаотично расставленными вещами.

Поэтому производители для ориентации в пространстве ставят на роботы дополнительные датчики, задача которых строить карту помещения и определять, где робот находится в текущий момент, где он уже убрался, а где еще нет. После тестовых прогонов, так как мебель и расположение помещений обычно не меняется, это позволяет роботу-пылесосу уверенно передвигаться и быстрее выполнять уборку, строят оптимальный маршрут.

Данные сенсоры в основном представлены следующими видами: лазерный дальномер (он же LDS, он же лидар), широкоугольная камера с машинным зрением, ToF камера и даже 3D-камера (то есть комбинация ИК-камеры разметки и камеры ее считывания по типу FaceID в айфонах). Возможна комбинация устройств сверху, в передней части, в задней части и снизу (для определения разных типов поверхности).

Пылесосы с лидаром достаточно массово распространены в средне ценовом сегменте, эта технология позволяет строить карту помещения с высокой точностью, но опять же имеет свои минусы: «башня» лидара часто мешает проехать пылесосу под мебель, а ее расположение на верху пылесоса мешает ему замечать низкие препятствия и пылесос в таком случае часто полагается только на ударные датчики бампера. И лидар очень не любит зеркала, и такой робот может «играть» в злобное создание, кидающееся на свое отражение.

Камера имеет также свои плюсы и минусы. Обычно ставится только верхняя камера, которая отлеживает изменения на поверхности потолка (как современная компьютерная мышь) и пытается по ним отслеживать карту изменений. Хоть производители и говорят, что их роботы «видят» в темноте, опыт эксплуатации показывает, что пылесосам с камерой лучше везде включить свет 🙂 У меня как раз пылесос с навигацией по камере.

Дорогие модели сейчас пытаются избавить от лидаров, установив как верхнюю камеру, так и переднюю камеру с датчиком глубины (ToF), чтобы определять расстояние до объектов по времени отражения сигнала. Опять же это ИК-камера, и она обычно замещает передний ИК-датчик базы.

Плюс производители пытаются заигрывать с машинным зрением, 3D и AI, но пока чаще всего это только заигрывания с потребителем и маркетинговые уловки.

Вот такой немного сумбурный обзор, но надеюсь он показывает, что в устройстве роботов-пылесосов с точки зрения датчиков нет ничего сверхъестественного и все, что применяют их конструкторы, проверено временем и эксплуатацией на множестве робототехнических устройств. И часто даже такой простой набор датчиков может быть дополнен отличным софтом навигации и распознавания препятствий и поэтому программная начинка тут немаловажна. Но это уже совсем другая история.

А у вас есть робот-пылесос? И какие датчики есть на нем? Напишите в комментариях об этом, а также можете дополнить мою классификацию.

Источник

Что такое лидар в роботе-пылесосе?

Популярность роботов-пылесосов неимоверно растёт с каждым годом. А с ней возникает и потребность новых функций. Так, сегодня покупатели рассматривают для покупки модели с лидаром. Приборы с лазерной навигацией и возможностью построения и запоминания карт уборки стоят дороже, но существенно облегчают жизнь человеку.

Для чего нужен лидар в роботах-пылесосах?

Большинство известных компаний сегодня произвели хотя бы по одной модели с лазерным дальномером в комплекте. Их стоимость достаточно высока и начинается от 17 тысяч рублей, но это не останавливает от приобретения любителей настоящего комфорта.

Визуально лидар представляет собой небольшую башенку на корпусе робота-пылесоса.

Это и есть тот самый лазерный дальномер, о котором говорят производители. Принцип их работы довольно прост. Пылесос отправляет в пространство световые импульсы и рассчитывает время, за которое они достигнут препятствия. Это позволяет устройству определить точное расстояние до предметов мебели, стен и различных препятствий.

Полученные данные позволяют составить подробную карту помещения и выбрать оптимальные маршруты уборки. Гигиенические процедуры становятся чёткими и быстрыми, без лишних телодвижений прибора.

Кроме того, лидар вращается в горизонтальной плоскости и осматривает помещение ежесекундно на 360 градусов.

Современные роботы с лидаром ориентируются в пространстве и днём, и ночью. Они отлично определяются в комнате, в соотношении с пылесосами, оснащёнными камерами. При качественном обслуживании и своевременной замене деталей такое устройство прослужит три и более лет.

У лидара есть существенный минус — он не видит отражающих поверхностей. Если в комнате установлен шкаф с отражающими створками или зеркало в пол, он его не определит. Также не отмечаются в маршруте хромированные ножки мебели (к примеру, стульев или кухонного стола), что крайне неудобно. Однако с этой особенностью придётся смириться.