Cách Robot Hút Bụi Sử Dụng Cảm Biến Để Di Chuyển Thông Minh

Robot hút bụi nhỏ gọn và tự động hơn người anh em của nó – máy hút bụi truyền thống. Robot hút bụi sử dụng cảm biến, cảm ứng đặc biệt di chuyển tự động trong phòng; đồng thời có thể thực hiện việc dọn dẹp theo một thuật toán nhất định. Quy trình này được thiết lập bởi phần mềm, mà mỗi nhà sản xuất có bằng sáng chế riêng. Nó quyết định chất lượng làm sạch, đôi khi xác định một sự khác biệt đáng kể về giá đối với các thiết bị tương tự của cùng một thương hiệu.

Trong quá trình dọn dẹp mặt sàn, robot hút bụi có thể di chuyển theo một trong các đường tiêu chuẩn: ngoằn ngoèo, xoắn ốc, đường chéo, zic zắc. Các cảm biến cho thiết bị biết khi nào cần thay đổi thuật toán chuyển động này sang thuật toán chuyển động khác. Lưu ý rằng trong quá trình chuyển động ngẫu nhiên, robot hút bụi hoạt động theo các quy tắc nhất định. Ví dụ, robot có thể dọn dẹp giữa phòng một cách ngẫu nhiên, nhưng anh ấy dọn sạch một cách tỉ mỉ và kỹ lưỡng các ngóc ngách có tập trung nhiều bụi bẩn và mảnh vụn. Một số model điều chỉnh công suất hút tùy theo độ sạch của phòng. Bản thân robot có thể tự chọn chế độ làm sạch mà chúng cho rằng tối ưu nhất. 

Các thuật toán hoạt động và chuyển động của robot hút bụi được thiết lập bằng phần mềm đặc biệt được trang bị trên mỗi robot. Chất lượng của robot hút bụi phụ thuộc vào chất lượng của phần mềm này và những phát triển được đặt trên nền tảng của nó. Do đó, mỗi nhà sản xuất đều cố gắng giới thiệu những đổi mới của họ và cấp bằng sáng chế cho chúng.

Bạn có thể xem xét nguyên lý hoạt động của robot hút bụi, vẽ một đường song song giữa thiết bị của nó và một cơ thể sống. Sau đó, một loạt các cảm biến có thể được so sánh với các giác quan. Chúng gửi tín hiệu đến bộ điều khiển để hướng dẫn thiết bị quay hoặc lái nhanh hơn. Nếu có nhiều cảm biến, thì robot sẽ được định hướng hoàn hảo trong bất kỳ phòng nào.

Một bộ cảm biến tiêu chuẩn bao gồm các loại sau

Robot hút bụi sử dụng cảm biến va chạm ẩn dưới tấm cản 

Robot hút bụi sử dụng cảm biến va chạm có tấm cản được làm bằng cao su và bao phủ toàn bộ chu vi của robot hút bụi. Nếu trong vùng lân cận có bất kỳ vật thể nào, cảm biến sẽ báo hiệu điều này. Bộ điều khiển nhận tín hiệu và khi thiết bị đến gần vật thể sẽ giúp giảm lực tác động đến robot khi va chạm. 

Cảm ứng tia hồng ngoại

Robot hút bụi sử dụng cảm biến tia hồng ngoại được đặt xung quanh toàn bộ chu vi, và nhiệm vụ của chúng là ngăn không cho robot hút bụi va chạm mạnh với bất kỳ vật thể lớn nào. Sự hiện diện của chúng làm tăng khả năng cơ động của thiết bị và cũng làm giảm thời gian làm sạch. 

Cách cảm biến tia hồng ngoại hoạt động: một tia hồng ngoại được tạo ra bởi một bộ phát đặc biệt được phản xạ từ các vật thể, và sau đó nó đến bộ thu. Khi một vật thể lớn ở gần robot một cách nguy hiểm, sự phản xạ của một chùm tia vô hình xảy ra quá nhanh. Cảm biến ngay lập tức phản hồi điều này bằng cách gửi tín hiệu hiệu chỉnh đến “não” của thiết bị. Quỹ đạo chuyển động sẽ thay đổi an toàn để tránh xảy ra va chạm mạnh.

Robot hút bụi sử dụng cảm biến vách đá (độ cao) tránh rơi vỡ

Cảm biến nằm ở phía dưới của robot  hút bụi cũng là tia hồng ngoại. Nhiệm vụ của chúng là thông báo kịp thời rằng độ cao giữa robot và mặt sàn đã thay đổi để robot kịp thời điều hướng đi hướng khác. Điều này giúp ích rất nhiều khi robot làm sạch ở những khu vực có bậc cao hoặc cầu thang tránh rơi vỡ.

Đây là những loại cảm biến chính, chắc chắn có mặt trong mọi robot hút bụi. Các mẫu tiên tiến hơn được trang bị nhiều tính năng bổ sung tiện lợi có khả năng mở rộng.

Cảm biến bổ sung

Cảm biến siêu âm 

Robot hút bụi sử dụng cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý định vị bằng tiếng vang. Máy phát (bây giờ không phải là tia hồng ngoại, mà là âm thanh) truyền sóng âm tần số cao mà một người không cảm nhận được. Phản xạ từ vật, sóng quay trở lại máy thu. Tùy thuộc vào loại sóng trả về, khoảng cách mà đối tượng nằm ở đó được ước tính. Dựa trên điều này, robot có thể điều chỉnh tốc độ của nó: nơi trống, nó lăn nhanh hơn và nơi có nhiều đồ đạc – chậm hơn. Nhờ sự hiện diện của thiết bị siêu âm, máy hút bụi làm sạch triệt để hơn các ngóc ngách và sàn nhà gần các tấm ván chân tường.

Cảm biến bụi bẩn 

Cảm biến giúp bạn chọn chế độ và quỹ đạo làm sạch tối ưu. Tùy thuộc vào mức độ sạch của căn phòng, robot hút bụi sử dụng cảm biến bụi bẩn có thể di chuyển nhanh hơn hoặc chậm hơn, tập trung làm sạch tại những khu vực có mật độ bụi bẩn cao hơn.

Robot hút bụi sử dụng cảm biến Laser

Đây là toàn bộ hệ thống máy quét, với sự trợ giúp của tia laser sẽ kiểm tra căn phòng, phác thảo chi tiết đường viền của nó và gửi nó đến hệ thống thông minh. Nhờ sự hiện diện của một sơ đồ khu vực như vậy, robot sẽ có thể vượt qua các chướng ngại vật trước và cũng không cần phải dọn dẹp cẩn thận nơi nó đã đủ sạch.

Một số mẫu cũng điều hướng bằng camera, tuy nhiên, chúng không sử dụng camera để nhìn thế giới. Thay vào đó, robot hút bụi sử dụng nhiều loại cảm biến khác nhau để phát hiện và đo lường thế giới xung quanh cũng như tiến trình thông qua đó, bao gồm cảm biến vách đá, cảm biến va chạm, cảm biến tường và bộ mã hóa quang học…

Sự kết hợp của các cảm biến này có nghĩa là robot biết một số điều về thế giới xung quanh nó: nó đã đi bao xa, những thứ nó đã va phải và những khu vực nó đã làm sạch. Đây là những điều mà một robot hút bụi sử dụng cảm biến cơ bản sẽ cần biết để điều hướng thế giới xung quanh nó.