หุ่นยนต์ดูดฝุ่นทำงานอย่างไร?

ไม่ใช่ทุกคนที่ชอบใช้เวลาทำความสะอาดบ้าน เมื่อตารางงานที่ยุ่งจนทำให้คุณไม่ได้พักผ่อนและนอนหลับสบายด้วยซ้ำ ก็เป็นเรื่องยากที่จะพิจารณาแบ่งเวลาหนึ่งชั่วโมงเพื่อทำความสะอาดอย่างเหมาะสม ในกรณีเช่นนี้ หุ่นยนต์ดูดฝุ่นหรือที่เรียกว่าผู้ช่วยประจำบ้านหรือเครื่องดูดฝุ่นอัจฉริยะจะมีประโยชน์มากในการรักษาพื้นให้อยู่ในสภาพที่ยอมรับได้

หลักการทำงาน

เช่นเดียวกับเครื่องใช้ในครัวเรือนอื่นๆ เครื่องดูดฝุ่นหุ่นยนต์ปรับปรุงการทำงานด้วยรุ่นใหม่แต่ละรุ่น และยังมีเส้นทางวิวัฒนาการที่สำคัญระหว่างอุปกรณ์รุ่นเก่าประเภทนี้และอุปกรณ์ใหม่ล่าสุด ผู้ช่วยในบ้านอัจฉริยะกลุ่มแรกแทบจะตาบอดและเคลื่อนไหวได้ด้วยการสัมผัส และความสามารถในการทำความสะอาดยังห่างไกลจากอุดมคติ พวกเขาไม่สามารถแข่งขันกับการทำความสะอาดด้วยตนเองได้เลย รุ่นปัจจุบันที่ผลิตโดยบริษัทต่างๆ เช่น iRobot, Yujin Robot, Panda Robotics และ Xiaomi สามารถทำความสะอาดพื้นผิวที่ค่อนข้างเรียบได้เกือบทุกประเภทอย่างมีประสิทธิภาพ พวกเขายังมีเครื่องสแกนและเซ็นเซอร์เพื่อสร้างแผนที่ของห้อง รู้ว่าจะไม่ตกบันได ทำความสะอาดมุม หรือเดินไปรอบ ๆ สิ่งกีดขวางอย่างระมัดระวังโดยไม่ชนกับสิ่งกีดขวาง

อุปกรณ์เก็บขยะ

วัตถุประสงค์หลักของเครื่องดูดฝุ่นหุ่นยนต์นั้นบรรลุผลสำเร็จโดยการทำงานร่วมกันของอุปกรณ์ต่างๆในรุ่นขั้นสูง การทำความสะอาดอาจเกิดขึ้นได้ในหลายโหมด โดยจะเลือกโดยอัตโนมัติขึ้นอยู่กับพื้นผิวที่กำลังทำความสะอาด อุปกรณ์ทำความสะอาดพื้นผิวแบบรวมอาจประกอบด้วยระบบดังต่อไปนี้:

1. แปรงสำหรับรวบรวมอนุภาคขนาดใหญ่และเบา
2. แปรงด้านข้างสำหรับ "กวาด" เศษขยะใต้เครื่องดูดฝุ่น
3. แปรงยางสำหรับดูดอนุภาคขนาดเล็กและหนัก เช่น ทราย
4. ระบบดูดอากาศ
5. ขวดสเปรย์สำหรับฉีดน้ำในโหมดทำความสะอาดแบบเปียก
6. อุปกรณ์สำหรับขจัดความชื้นออกจากพื้นผิว

จำนวนแปรงที่ใช้ในเทคนิคนี้แตกต่างกันไปโดยเฉลี่ยตั้งแต่ 4 ถึง 10 แปรงเมื่อหมุนไปทางอุปกรณ์ดูด แปรงเหล่านี้จะรวบรวมเศษขยะไว้ใต้ส่วนล่างทั้งหมดของหุ่นยนต์ หลังจากนั้นแปรงและการไหลของอากาศจะถูกดึงเข้าไปในโมดูลการกรอง ซึ่งเศษและ ฝุ่นถูกรวบรวม อากาศบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกไปข้างนอกอีกครั้ง

สำคัญ! จำเป็นต้องรักษาสภาพของตัวกรองในเครื่องดูดฝุ่นให้อยู่ภายใต้การควบคุม แผ่นกรองเก่าและสึกหรอจะปล่อยอากาศพร้อมกับฝุ่นละเอียดจำนวนมาก ซึ่งลดประสิทธิภาพในการทำความสะอาดและส่งผลเสียต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์ ควรเปลี่ยนแผ่นกรองในการทำความสะอาดเครื่องใช้ในครัวเรือนเมื่อเสื่อมสภาพ

โมดูลการรวบรวมขยะ อาจมีตัวกรองที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับรุ่นเฉพาะ ในรุ่นราคาประหยัด สิ่งเหล่านี้อาจเป็นผ้ากรองธรรมดา เช่นเดียวกับในเครื่องดูดฝุ่นทั่วไป ในรุ่นขั้นสูง อาจเป็นตัวกรอง HEPA หลายชั้นที่ซับซ้อนซึ่งสามารถกักเก็บฝุ่นที่เล็กที่สุดได้

ปริมาตรของภาชนะบรรจุขยะในหุ่นยนต์ผู้ช่วยประจำบ้านต่างๆ มีตั้งแต่หนึ่งในสี่ถึงหนึ่งลิตร จำเป็นต้องกำจัดฝุ่นและอนุภาคอื่นๆ ที่สะสมอย่างเป็นระบบ เพื่อให้การทำความสะอาดยังคงประสิทธิภาพและอุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นเนื่องจากกำลังไฟในเครื่องใช้ในครัวเรือนเหล่านี้อยู่ในช่วง 40-65 วัตต์ จึงใช้พลังงานค่อนข้างน้อย เป็นระบบอัตโนมัติ ซึ่งไม่ได้ทำงานโดยตรงจากเครือข่าย แต่ทำงานจากอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล ในการชาร์จ รุ่นปัจจุบันต้องใช้เวลา 3-5 ชั่วโมง และเมื่อชาร์จแบตเตอรี่เต็มแล้วจะสามารถทำงานได้ 2-3 ชั่วโมง ซึ่งเพียงพอสำหรับทำความสะอาดห้องขนาดใหญ่ 2-3 ห้อง

ระบบนำทาง

มีเทคโนโลยีมากมายที่ทำให้อุปกรณ์เข้าใจขนาดและรูปร่างของห้องและสามารถนำเสนอในรูปแบบต่างๆ กันได้ เรากำลังพูดถึงระบบต่อไปนี้:

1. กล้อง.
2. เซ็นเซอร์เลเซอร์
3. เซ็นเซอร์อินฟราเรด
4. กันชนพร้อมเซ็นเซอร์สัมผัส
5. บีคอนอินฟราเรดและผนังเสมือนจริง

เทคโนโลยีที่ช่วยให้หุ่นยนต์ทำความสะอาดสามารถบรรลุวัตถุประสงค์นั้นได้รับการพัฒนาและขยายอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์ที่มีราคาแพงและมีคุณภาพสูงที่สุดใช้ระบบที่แม่นยำและชาญฉลาดกว่า สามารถทำงานได้โดยแทบไม่ต้องอาศัยการแทรกแซงของมนุษย์ และยังรับคำสั่งจากรีโมทคอนโทรลหรือแม้แต่เสียงอีกด้วย

การวางแนวโดยใช้กล้อง

การถ่ายภาพด้วยกล้องช่วยให้หุ่นยนต์สามารถประกอบภาพเหล่านั้นเป็นแผนที่ซึ่งใช้ในการนำทางไปรอบๆ บ้านได้แม่นยำยิ่งขึ้น เมื่อเปรียบเทียบภาพที่ถ่าย โปรเซสเซอร์จะเข้าใจว่าทางเข้าประตู สิ่งกีดขวาง หรือฐานชาร์จของตัวเองมีลักษณะอย่างไร

การสแกนด้วยเลเซอร์

เครื่องดูดฝุ่นอัจฉริยะใช้เซ็นเซอร์เลเซอร์เพื่อประเมินขนาดของพื้นที่ที่เครื่องดูดฝุ่นตั้งอยู่ได้อย่างอิสระ เทคโนโลยีนี้ช่วยให้คุณรับข้อมูลเกี่ยวกับรูปทรงของเฟอร์นิเจอร์และสิ่งกีดขวางอื่น ๆ ได้แม่นยำยิ่งขึ้นคอมพิวเตอร์ภายในอุปกรณ์จะสร้างแบบจำลองสามมิติของห้องโดยใช้ข้อมูลที่ได้รับระหว่างการสแกน คล้ายกับแผนที่ 3 มิติของอวกาศ ความเข้าใจที่ถูกต้องเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมทำให้หุ่นยนต์สามารถสร้างเส้นทางที่เร็วและสะดวกที่สุด ซึ่งช่วยประหยัดเวลาในการทำความสะอาด และลดเวลาการทำงานของอุปกรณ์และการสึกหรอ จึงช่วยยืดอายุการใช้งาน

เซ็นเซอร์วัดแสงอินฟราเรด

ระบบวิจัยรังสีอินฟราเรดและแสงที่อยู่ด้านหน้าเครื่องดูดฝุ่นทำหน้าที่สำคัญ โดยประเมินพื้นผิวที่อยู่ "ใต้จมูก" โดยตรง ซึ่งจำเป็นต้องเข้าใจสถานที่ต่างๆ เช่น จุดเริ่มต้นของบันได หน้าผา หรือขั้นบันไดใดๆ จนถึงขณะนี้ เทคโนโลยีอัจฉริยะนี้ไม่สามารถนำทางบันไดได้ แต่เซ็นเซอร์แสงอินฟราเรดช่วยระบุได้อย่างแม่นยำว่าพื้นผิวแนวนอนแตกตรงไหน เพื่อทำความสะอาดจนถึงขอบสุดโดยไม่ล้ม

เซ็นเซอร์ตรวจจับการชน

กันชนซึ่งอยู่ด้านหน้าเครื่องดูดฝุ่นเมื่อชนกับสิ่งกีดขวางจะส่งข้อมูลไปยัง "คอมพิวเตอร์ออนบอร์ด" ข้อมูลนี้มีข้อมูลเกี่ยวกับจุดเฉพาะของการชนที่สัมพันธ์กับแกนของลำตัวหุ่นยนต์ ซึ่งทำให้เข้าใจทิศทางที่จำเป็นต้องหมุนเพื่อที่จะเคลื่อนที่ต่อไป

การสื่อสารโดยใช้บีคอนและเทปแม่เหล็ก

เมื่อจำเป็นต้องชี้แจงบริเวณที่ควรเคลื่อนย้ายหุ่นยนต์ทำความสะอาดอัจฉริยะ เจ้าของจะใช้อุปกรณ์เพิ่มเติมต่างๆ อุปกรณ์ดังกล่าวประกอบด้วยบีคอนอินฟราเรดแบบพิเศษและเทปแม่เหล็ก บีคอนอาจดูเหมือนลูกบาศก์เล็กๆ ที่ต้องวางในตำแหน่งที่ถูกต้องเพื่อชี้หุ่นยนต์ไปยังจุดควบคุมบางแห่ง เช่น ทางเข้าห้องอื่น วางเทปแม่เหล็กบนพื้น โดยตัดบางส่วนของพื้นออกหากจำเป็น เพื่อไม่ให้เครื่องดูดฝุ่นอัจฉริยะเข้าไปในส่วนนี้ ตัวอย่างเช่น เด็กเล็กอาจเล่นในพื้นที่ที่ "ถูกตัดขาด" ดังนั้นจึงเป็นการดีกว่าถ้าไม่มีอุปกรณ์ใด ๆ เคลื่อนตัวในหมู่พวกเขา

สิ้นสุดการทำความสะอาด

เมื่อหุ่นยนต์ตัดสินใจว่าการทำความสะอาดเสร็จสิ้น คำแนะนำจะบอกให้หุ่นยนต์กลับไปที่ฐานเพื่อชาร์จใหม่ อุปกรณ์สมัยใหม่จะจัดเก็บแผนที่ของห้องไว้ในหน่วยความจำและรู้ว่า "โรงจอดรถ" ของพวกเขาอยู่ที่ไหน ซึ่งเป็นที่จอดรถขนาดเล็กที่มีหัวชาร์จ หากระดับการชาร์จลดลงถึงเกณฑ์ต่ำ เครื่องดูดฝุ่นอัจฉริยะสามารถตัดสินใจส่งคืน ชาร์จใหม่ และทำความสะอาดต่อไปได้ ในการวางแผนเส้นทางไปยัง "โรงรถ" คอมพิวเตอร์จะใช้ข้อมูลที่รวบรวมเกี่ยวกับสถานที่นั้น โดยเน้นที่สัญญาณอินฟราเรดที่ฐานเป็นสัญญาณ

หุ่นยนต์ขนาดเล็กมีล้อซึ่งหลังจากเปิดเครื่องแล้วจะเคลื่อนที่ไปทั่วทั้งห้องและทำความสะอาดพื้น ซึ่งช่วยประหยัดเวลาได้มาก มักใช้เป็นวิธีการรักษาความสงบเรียบร้อยระหว่างการทำความสะอาดบ้านเต็มรูปแบบ

สำคัญ! คุณต้องจำไว้เสมอว่าเครื่องดูดฝุ่นอัตโนมัติที่มีอยู่สามารถทำความสะอาดพื้นได้เท่านั้น แต่จะไม่เช็ดฝุ่นออกจากเฟอร์นิเจอร์หรือเคลื่อนย้ายไปยังจุดที่เข้าถึงยาก อย่างไรก็ตามเขายังสามารถทำความสะอาดพื้นใต้เตียงได้ดีกว่าคนที่คลานสี่คนด้วยเครื่องดูดฝุ่นทั่วไป

การรักษาความสะอาดในพื้นที่อยู่อาศัยเป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากมลพิษสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อสุขภาพ และผลกระทบนี้จะสังเกตเห็นได้เมื่อเวลาผ่านไปเท่านั้น เมื่อเริ่มเกิดอาการแพ้และอาการอื่น ๆ ของการระคายเคืองต่อทางเดินหายใจอุปกรณ์อัตโนมัติ เช่น หุ่นยนต์ดูดฝุ่น ช่วยประหยัดเวลาและดูแลสุขภาพของผู้อยู่อาศัยทุกคนในบ้าน