Nguyên Lý Hoạt Động Của Robot Hút Bụi Là Gì?

Kể từ khi robot hút bụi ra mắt lần đầu tiên, công nghệ này đã phát triển với tốc độ nhanh chóng theo cấp số nhân. Những công nghệ được phát triển dần từ điều khiển từ xa sang sử dụng wifi, ngày nay các nhà chế tạo đã cho ra những cải tiến vượt bậc, áp dụng trí thông minh nhân tạo lên robot và giúp con người có thể được điều khiển robot bằng giọng nói. Nếu bạn thắc mắc về nguyên lý hoạt động của robot hút bụi, thì hướng dẫn sau đây sẽ phân tích những điều cơ bản về cách robot hút bụi thực hiện các chức năng chính của nó.

Cấu tạo bên trong Robot hút bụi 

Dưới đây là những điều cơ bản tạo nên một robot hút bụi:

• Bánh xe: Robot hút bụi có ba bánh xe. Bánh xe bên trái và bánh xe bên phải chạy với động cơ độc lập cho phép di chuyển về phía trước hoặc phía sau, cũng như thay đổi hướng bằng cách thay đổi tốc độ của mỗi bánh xe. Bánh xe thứ ba ở phía trước không có động cơ và cần được hỗ trợ nhiều hơn.
• Bàn chải: Thường có hai loại bàn chải trên robot hút bụi, bàn chải bên và bàn chải hút chính. Chổi bên nằm ở 1 hoặc 2 góc phía trước và có chiều quay vào trong, công việc của chúng là đẩy bụi bẩn vào chính giữa. Bàn chải hút chính có cấu tạo từ lông cứng hoặc vật liệu khác xoay mạnh để đánh bụi bẩn trên đường đi của nó.
• Thùng hút bụi và lực hút: Yếu tố quan trọng khác để thu gom và giữ bụi bẩn là thùng bụi trên thân robot, nơi đây sẽ thu gom chất bẩn do chổi quét vào. Robot hút bụi sử dụng thiết kế không có túi tiện lợi, kết hợp với công suất hút mạnh mẽ. Công suất hút được đo bằng Air Watts (AW) hoặc Pascals (pa).
• Cảm biến: Robot hút bụi được trang bị các cảm biến để di chuyển xung quanh nhà bạn. Các cảm biến trên mỗi thiết bị sẽ khác nhau tùy thuộc vào công nghệ được sử dụng. Các cảm biến chính bao gồm cảm biến va chạm, cảm biến sàn và cảm biến độ cao.
• Bộ xử lý: Yếu tố quan trọng cuối cùng bên trong robot hút bụi là bộ xử lý mang tất cả thông tin từ các cảm biến lại với nhau, hiểu và cho robot biết phải làm gì tiếp theo. Robot hút bụi ngày càng trở nên thông minh với một số thiết bị hiện đang sử dụng AI để hiểu môi trường xung quanh, điều này đòi hỏi rất nhiều ở bộ xử lý, vì vậy các con chip ngày càng trở nên tốt hơn.

Đây chưa phải là danh sách đầy đủ, bên trong còn có nhiều yếu tố khác như pin, tiếp điểm sạc, wifi,…

Làm thế nào để robot hút bụi tự di chuyển thông minh?

Có một số cách khác nhau mà robot hút bụi có thể cho biết nơi cần đi, phổ biến nhất hiện nay là điều hướng ngẫu nhiên, điều hướng vSLAM hoặc điều hướng laser:

Robot hút bụi sử dụng điều hướng ngẫu nhiên

Robot sẽ phát ra một chùm ánh sáng hồng ngoại, tia sáng này sẽ phản chiếu vào các vật thể và phản xạ trở lại, cho phép robot biết được vị trí của các vật thể. Sử dụng cảm biến này không cho phép robot lập bản đồ như một số phương pháp tiên tiến hơn.

Các robot sử dụng cảm biến hồng ngoại có xu hướng đi quanh phòng không theo thứ tự hợp lý cho đến khi chúng cho rằng căn phòng đã được làm sạch. Vì chúng không có khả năng lập bản đồ, nên phạm vi làm sạch có thể rất không đảm bảo vì chúng không biết khu vực nào đã và chưa được làm sạch.

Nguyên lý hoạt động của robot hút bụi sử dụng điều hướng vSLAM

vSLAM là viết tắt của bản đồ hóa và ánh xạ đồng thời trực quan. Phương pháp này liên quan đến việc camera được gắn trên đầu robot hút bụi để lập bản đồ cho căn phòng. Khi đã lập được bản đồ cho căn phòng, các cảm biến chuyện động trên bo mạch được sử dụng để theo dõi hoạt động của robot.

Vì vSLAM sử dụng camera trực quan nên nó có tiềm năng phát triển lớn nhất trong tương lai khi các sản phẩm này trở nên thông minh hơn, chẳng hạn như nó có thể phân biệt phân vật nuôi với đồ chơi và tránh nó. Một số thiết bị vSLAM có thể gặp khó khăn khi hoạt động trong bóng tối.

Robot hút bụi sử dụng điều hướng laser

Các robot hút bụi với tính năng lập bản đồ tiên tiến hơn sẽ sử dụng công nghệ điều hướng laser. Lập bản đồ bằng laser cho phép robot làm sạch tốt hơn nhiều vì robot sẽ hoạt động theo các đường thẳng song song đảm bảo không bỏ sót điểm nào.

Làm thế nào để robot hút bụi tìm thấy Dock sạc?

Dock sạc của robot sử dụng đèn hồng ngoại để báo hiệu vị trí của nó với robot để nó có thể quay trở lại khi cần sạc pin. Miễn là trong quá trình làm việc, robot không bị nhấc lên và di chuyển tới vị trí khác.

Robot hút bụi làm sạch các góc và cạnh

Phần thân của robot hút bụi thường là hình tròn (hoặc hình chữ D trong một số mẫu mới hơn) khiến nhiều người nghĩ rằng nó không thể làm sạch tường và các góc một cách hiệu quả, nhưng điều này là không chính xác.

Robot hút bụi làm việc này bằng cách sử dụng một chổi cạnh ở mỗi bên ở phía trước và vươn ra các góc cạnh. Chổi cạnh này thường có 3 cánh tay quét bụi vào đường đi chính của robot để chổi hút chính có thể quét và hút lên.

Nguyên lý hoạt động của robot hút bụi khi làm sạch gần cầu thang

Vẫn chưa có một robot hút bụi nào thực hiện được thử thách hút bụi cầu thang. Tuy nhiên, một trong những mối nguy hiểm rõ ràng là máy hút bụi của bạn rơi xuống cầu thang.

Hầu hết các robot hút bụi có thể tránh cầu thang này thông qua các cảm biến độ cao được tích hợp ở phía trước. Đây là một loại cảm biến hồng ngoại cơ bản liên tục phản xạ ánh sáng từ sàn nhà và đo thời gian phản hồi, nếu ánh sáng mất nhiều thời gian hơn để quay trở lại thì robot biết đó là khu vực có độ cao nguy hiểm và dừng lại. Đôi khi cảm biến này có thể sử dụng các dạng ánh sáng khác như siêu âm hoặc quang học.

Robot hút bụi tự làm trống thùng rác

Thế hệ robot hút bụi mới nhất có thể tự làm trống thùng rác của chính nó, cho phép hoạt động lâu hơn mà không cần sự can thiệp của con người. Điều này thật lý tưởng trong các ngôi nhà lớn hoặc nhà có vật nuôi có thể nhanh chóng làm đầy thùng rác 500ml thường thấy trên robot.