วันศุกร์ที่ 3 พฤษภาคม 2024

เดสก์ท็อป v4.2.1

Root NationบทความเทคโนโลยีMapping Magic: LIDAR ทำงานอย่างไรในเครื่องดูดฝุ่นหุ่นยนต์?

Mapping Magic: LIDAR ทำงานอย่างไรในเครื่องดูดฝุ่นหุ่นยนต์?

-

ลองนึกภาพว่าข้างนอกอากาศชื้น แขกมาหาคุณและเดินตามทางเดิน ตอนนี้ซากดินและทรายจะกระจายไปทั่วบ้านอย่างรวดเร็วถ้าไม่มีอะไรเกิดขึ้น แทนที่จะไปที่ระเบียงเพื่อกวาดไม้กวาดหรือหยิบเครื่องดูดฝุ่นออกจากตู้เสียบปลั๊กไฟและขจัดผลที่ตามมาด้วยตนเองคุณสามารถผ่อนคลายด้วยกาแฟสักถ้วยกดปุ่มบนสมาร์ทโฟนของคุณ และหุ่นยนต์ดูดฝุ่นจะกำจัดมลพิษทั้งหมดในโหมดท้องถิ่นภายในไม่กี่นาที คุณจะไม่ต้องล้มเหลวด้วยซ้ำ! ง่าย.

Mapping Magic: LIDAR ทำงานอย่างไรในเครื่องดูดฝุ่นหุ่นยนต์?

การทำงานของเครื่องดูดฝุ่น "อัจฉริยะ" นั้นมาจากระบบหลักดังต่อไปนี้: โมดูลการนำทาง กลไกการทำความสะอาด การค้นหาฐาน และการชาร์จไฟ ระบบนำทางช่วยให้ผู้ช่วยอัจฉริยะของคุณนำทางไปรอบๆ บ้านได้ การทำงานที่ถูกต้องของระบบนี้ไม่อนุญาตให้งานสูญหายหรือถูกลบออกไปที่ไหนสักแห่ง วันนี้ มีสองวิธีในการสร้างแผนที่ห้อง: การใช้กล้องและการใช้เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ อย่างที่คุณทราบ ประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ดูดฝุ่นแต่ละตัวขึ้นอยู่กับว่า "มองเห็น" สภาพแวดล้อมได้ดีเพียงใด และสามารถวางแผนการทำงานในสภาพแวดล้อมนี้ได้ วันนี้เรากำลังพูดถึงการทำแผนที่หุ่นยนต์ดูดฝุ่น

ผู้บุกเบิกในวิธีการแรกทำงานตามหลักการ SLAM หุ่นยนต์จะถ่ายภาพพื้นผิวของเพดาน ผนัง และประตู และจดจำเส้นทางการทำความสะอาด เทคโนโลยีนี้ทำให้คุณสามารถเปรียบเทียบภาพถ่ายและปรับเส้นทางตามข้อมูลนี้ได้ สำหรับวิธีที่สอง โมเดลเหล่านี้ติดตั้งเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ ซึ่งติดตั้งไว้ในหอคอยพิเศษที่ส่วนบนของเคส เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์จะวัดระยะห่างจากวัตถุในเส้นทางของเครื่องดูดฝุ่น ดังนั้น หุ่นยนต์ดูดฝุ่นที่มี สมมุติว่าเลเซอร์นำทางในอวกาศจะปรับทิศทางตัวเองตามข้อมูลของโมดูลการสแกนด้วยเลเซอร์แบบพัลซิ่งที่เรียกว่า LIDAR (หรือเซ็นเซอร์ LDS)

หุ่นยนต์ดูดฝุ่นพร้อม LIDAR

ที่จริงแล้วเครื่องหาระยะเลเซอร์ขนาดเล็กนี้ ซึ่งหมุน 360° ด้วยความเร็วสูง (สูงมาก) จะ "สแกน" พื้นที่โดยรอบในระนาบที่กำหนดอย่างต่อเนื่อง และคำนวณระยะทางไปยังสิ่งกีดขวางตามเวลาสะท้อนของรังสี ในคอมพิวเตอร์ตามข้อมูลนี้จะทำการประมาณตำแหน่งสัมพัทธ์ของอุปกรณ์และสร้างเส้นทางของการเคลื่อนที่ และด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าข้อดีหลักประการหนึ่งของ LIDAR คือความแม่นยำ เชื่อกันว่าหุ่นยนต์ดูดฝุ่นสามารถนำทางภายในอาคารได้ดีขึ้น รวมถึงในที่มืดสนิท มีการติดตั้ง lidar ในเครื่องดูดฝุ่นแบบหุ่นยนต์ที่ด้านบนของตัวเครื่อง นี่คือสิ่งที่เรียกว่า "ป้อมปืน" โดยมีเลเซอร์เรนจ์ไฟเตอร์หมุนอยู่ภายใน

โครงการ LIDAR
แผนผังโครงสร้างภายในของ LIDAR

คุณสมบัติของ lidar มีความแม่นยำเท่ากันในการนำทางในทุกระดับของการส่องสว่าง นั่นคือทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน นอกจากนี้ เทคโนโลยีการสแกนด้วยเลเซอร์มีความแม่นยำมากขึ้น ข้อเสียรวมถึงปัญหาในการสแกนเคลือบกระจก อาจเป็นประตูกระจกของตู้ในห้องหรือขาเก้าอี้โครเมียมก็ได้ อย่างไรก็ตาม คุณจะต้องทนกับคุณสมบัตินี้

ที่น่าสนใจเช่นกัน: หุ่นยนต์ที่มีเศษผ้า: ภาพรวมของเครื่องดูดฝุ่น Xiaomi เครื่องดูดฝุ่น-Mop P

บริษัทที่มีชื่อเสียงส่วนใหญ่ในปัจจุบันได้ผลิตโมเดลที่มีตัวค้นหาระยะเลเซอร์อย่างน้อยหนึ่งรุ่น ค่าใช้จ่ายของพวกเขาค่อนข้างสูงและเริ่มต้นจาก UAH 6 (ประมาณ $ 000) แต่สิ่งนี้ไม่ได้หยุดผู้ที่ชื่นชอบความสะดวกสบายอย่างแท้จริงจากการซื้อ

ลิดาร์

- โฆษณา -

ดังนั้น ข้อมูลที่ได้รับจึงทำให้คุณสามารถสร้างแผนที่โดยละเอียดของห้องและเลือกเส้นทางการทำความสะอาดที่เหมาะสมที่สุด ขั้นตอนที่ถูกสุขอนามัยมีความชัดเจนและรวดเร็ว โดยไม่ต้องเคลื่อนย้ายอุปกรณ์โดยไม่จำเป็น หุ่นยนต์สมัยใหม่ที่มี Lidar ถูกจัดวางในอวกาศทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน พวกเขานำทางห้องได้ดี ด้วยการบำรุงรักษาคุณภาพสูงและการเปลี่ยนวัสดุสิ้นเปลือง (ตัวกรองและแปรง) อย่างทันท่วงที อุปกรณ์ดังกล่าวจะมีอายุการใช้งานสามปีหรือมากกว่านั้น

โรโบร็อค S6 MaxV
โรโบร็อค S6 MaxV

สำเนาเรือธงจาก Xiaomi, ตัวอย่าง, โรโบร็อค S6 MaxV, ซึ่งบุกเข้าสู่ตลาดเครื่องใช้ภายในบ้านเมื่อปีที่แล้ว มีกล้องสองตาที่ใช้งานได้จริงและกล้องสามมิติในเวลาเดียวกัน ซึ่งไม่เพียงแต่ช่วยให้คุณรับรู้ถึงวัตถุและสิ่งกีดขวางในเส้นทางของหุ่นยนต์ แต่ยังสามารถตรวจสอบบ้านในกรณีที่คุณไม่อยู่ หากอุปกรณ์นั้นซิงโครไนซ์กับสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ต ผู้เชี่ยวชาญสังเกตว่ามีฟังก์ชันการทำงานสูง ความสามารถในการทำความสะอาดแบบเปียกและแบบแห้ง ตลอดจนคุณลักษณะทางเทคนิคที่ยอดเยี่ยม แต่ราคา ∼ 18 UAH ไม่ใช่สำหรับทุกคน (ประมาณ 000 ดอลลาร์)

หุ่นยนต์ดูดฝุ่น Mi Robot-Mop 2 Pro
หุ่นยนต์ดูดฝุ่น Mi Robot-Mop 2 Pro

อีกทางเลือกหนึ่งที่ทำให้ฉันประหลาดใจเป็นการส่วนตัวคือ Xiaomi Mi Robot เครื่องดูดฝุ่น-ม็อบ 2 โปร มากจนเขาเกิด ทบทวน, และฉันมีผู้ช่วยอัจฉริยะที่บ้าน ราคาของมันน่าพอใจกว่ามากแล้ว ในยูเครนราคาอยู่ที่ประมาณ 11 UAH (ประมาณ $000) LIDAR มีหน้าที่ในการนำทางที่นี่เช่นกัน โดยติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจจับสิ่งกีดขวางที่ด้านหน้าของกันชนเชิงกล และโดยทั่วไปแล้วจะมีเซ็นเซอร์ 390 กลุ่มที่แตกต่างกัน แต่ตัวหลักคือเซ็นเซอร์ระยะเลเซอร์ (LDS) ที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งหมุนได้ 19° และที่จริงแล้ว คือสิ่งที่เรากำลังพูดถึงในวันนี้ อนึ่ง, Roman Harkhalis ได้ สอบน้องชาย -  Xiaomi เครื่องดูดฝุ่น-Mop P - เขายังมีไลดาร์และ - สปอยเลอร์ด้วย! - ยังฉลาด

Xiaomi เครื่องดูดฝุ่น-Mop P
Xiaomi เครื่องดูดฝุ่น-Mop P

กลับมาที่เทคโนโลยี ปรากฎว่าในสองสามรอบ lidar สามารถสร้างหลายร้อยจุดด้วยระยะทางจากเครื่องดูดฝุ่นหุ่นยนต์กับผนังและวัตถุในห้อง หลังจากขับรถเป็นวงกลมแล้ว เขาก็สแกนห้องอย่างรวดเร็วและวาดแผนที่ ตัวเลเซอร์เองไม่ได้รับพลังงานโดยตรงและไม่มีการสัมผัสโดยตรงเพื่อรับกระแสไฟ บอร์ดเซ็นเซอร์เลเซอร์ใช้พลังงานจากการเหนี่ยวนำ (กระแสจะถูกถ่ายโอนจากคอยล์ไปยังคอยล์ตามหลักการการชาร์จแบบไร้สายของโทรศัพท์มือถือ) บนขดลวดเหล่านี้มีแผลเป็นเส้นลวดเคลือบด้วยสารเคลือบเงาบาง ๆ ต้องขอบคุณ lidar และแผนที่ในตัว เครื่องดูดฝุ่นไม่ทำงานแบบสุ่ม เช่นเดียวกับสกรีนเซฟเวอร์ใน Windows เคาะที่มุม แต่ผ่านพื้นที่ทั้งหมดอย่างระมัดระวัง (รุ่นที่ไม่มี Lidar มักจะหมุนอย่างผิดปกติ) สิ่งนี้ทำให้การทำความสะอาดเร็วขึ้นอย่างมาก นอกจากนี้ เครื่องดูดฝุ่นสามารถจัดเก็บแผนที่ได้ถึงสี่แผนที่และจำแนกชั้นได้

แผนที่
ทางด้านซ้าย - แผนที่จากหุ่นยนต์ที่มี Lidar ทางด้านขวา - พร้อมกล้อง

นอกจากนี้ แผนที่ทั้ง 4 แผนที่สามารถแบ่งออกเป็น 10 โซนพิเศษ ซึ่งคุณสามารถปรับพารามิเตอร์การทำความสะอาดได้: กำลังดูด (สูงถึง 3000 Pa ใน Xiaomi หุ่นยนต์ดูดฝุ่น Mi Robot-Mop 2 Pro) จำนวนรอบ ฯลฯ และคุณสามารถห้ามขับรถในที่ใดที่หนึ่งโดยทั่วไปได้ด้วยการติดตั้งกำแพงเสมือนในแอปพลิเคชัน คุณสามารถเลือกได้แม้กระทั่งการทำความสะอาดแบบแห้งและแบบเปียกสำหรับพื้นที่ต่างๆ อย่างไรก็ตาม ไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อ/ถอดถังเก็บน้ำแยกต่างหากสำหรับสิ่งนี้ และทั้งหมดนี้ก็เกิดขึ้นได้ด้วย LIDAR

อย่างไรก็ตาม หากหุ่นยนต์ดูดฝุ่นของคุณไม่เห็นแท่นวาง หมุนเข้าที่ สร้างแผนที่อย่างไม่ถูกต้อง เกิดข้อผิดพลาด หลงทาง จากนั้นตรวจสอบฝาปิด ตรวจสอบว่า LED ทำงานและไม่มีอะไรขัดขวางการหมุนของเซ็นเซอร์ เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับสาเหตุที่ซ้ำซากจำเจที่สุดว่าทำไมหุ่นยนต์ดูดฝุ่นไม่เห็นฐาน: ฟิล์มการขนส่งจะไม่ถูกลบออกซึ่งรบกวนคุณภาพของสัญญาณหรือบางทีพื้นผิวของหุ่นยนต์ถูกปกคลุมด้วยชั้นของฝุ่น จากนั้นคุณต้องเช็ดให้ทั่วร่างกายอย่างทั่วถึง

แผนการสร้างแผนที่ของเครื่องดูดฝุ่นด้วย lidar

แต่สิ่งที่คุณพูด การนำทางด้วยแผนที่ก็ไม่มีข้อเสียเช่นกัน โมเดลที่มีการทำแผนที่โดยใช้กล้องดิจิตอลสามารถ "พลิก" ไปรอบๆ ห้องหรือหลงทางในห้องที่มีแสงน้อยได้ การเคลือบสีดำสามารถเปลี่ยนสัญญาณเซ็นเซอร์เลเซอร์ในรุ่นที่มี LIDAR (แต่ปรากฏว่านี่ไม่ใช่ปัญหาสำหรับ Xiaomi Mi Robot เครื่องดูดฝุ่น-ม็อบ 2 โปร)และกระจกกับพื้นจะเพิ่มขนาดของห้องใน "ดวงตา" ของหุ่นยนต์ดูดฝุ่นอย่างหลอกลวง แต่ทั้งหมดนี้เป็นข้อเสียที่ไม่มีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับข้อดีของบรรยากาศที่สดชื่นอยู่เสมอในบ้านและพื้นที่สะอาด

Xiaomi

ไม่มีหุ่นยนต์ดูดฝุ่นที่ทำความสะอาดและเคลื่อนที่ได้อย่างไม่มีที่ติ เริ่มจากความจริงที่ว่าบางครั้งคุณต้องทำให้หุ่นยนต์หลุดจากลวดขดหรือดึงถุงเท้าที่ทิ้งไว้บนพื้นออกมา ท้ายที่สุด ไม่สำคัญว่าหุ่นยนต์ดูดฝุ่นของคุณจะใช้วิธีการนำทางแบบใด ตราบใดที่ทำความสะอาดจนพอใจโดยใช้ความพยายามเพียงเล็กน้อย

อ่าน:

Julia Alexandrova
Julia Alexandrova
คอฟฟี่แมน. ช่างภาพ. ฉันเขียนเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และอวกาศ ฉันคิดว่ามันเร็วเกินไปที่เราจะได้พบกับมนุษย์ต่างดาว ฉันติดตามการพัฒนาหุ่นยนต์ ในกรณีที่ ...
- โฆษณา -
ปิ๊ดปิซาติเซียน
แจ้งเตือนเกี่ยวกับ
ผู้เข้าพัก

1 Comment
ใหม่กว่า
คนแก่กว่า เป็นที่นิยมมากที่สุด
บทวิจารณ์แบบฝัง
ดูความคิดเห็นทั้งหมด
โวโลดิเมียร์
โวโลดิเมียร์
2 ปีที่แล้ว

บทความข้อมูลมาก! แม้กระทั่งการเป็นเจ้าของหุ่นยนต์ ฉันได้เรียนรู้สิ่งที่น่าสนใจมากมาย) ตัวอย่างเช่น ทำไมเครื่องดูดฝุ่นจึงโจมตีตู้ที่มีกระจกสูงจากพื้นจรดเพดานอย่างไร้ประโยชน์))
บทความดังกล่าวน่าสนใจในการอ่านมากกว่าบทความทางเทคนิคเกี่ยวกับหัวข้อในอวกาศ))

สมัครรับข้อมูลอัปเดต