Od robotów sprzątających oczekujemy przede wszystkim wygody w sterowaniu i precyzji w sprzątaniu. Żaden z tych czynników nie mógłby zostać spełniony, gdyby nie obecność nawigacji w tychże urządzeniach. Oparta na różnych technologiach, które zmieniały się przez lata, jest w stanie dostarczać dokładne mapy naszej powierzchni.
Dzięki temu wysyłanie robota w dane miejsce w mieszkaniu czy sprzątanie pojedynczego pokoju jest dzisiaj tak proste. Jak na tle poszczególnych technologii wypada kamera? Co jest lepsze, kamera czy Lidar? Czy warto kupić robota sprzątającego z kamerą?
VSlam – nawigacja w robotach sprzątających z kamerą
W odróżnieniu od odkurzaczy pionowych, odkurzacze samojezdne z kamerą wyposażone są w optyczny czujnik, która nazywany jest vSLAM (z ang. Visual Simultaneous Localization and Mapping – „Wizualna symultaniczna lokalizacja i mapowanie”).
Dzięki tej technologii robot jest w stanie przetworzyć ponad 200 tys. punktów danych na sekundę, mapując nie tylko powierzchnię przy podłodze, ale także ściany, meble, a nawet sufit.
Obecnie stosowane kamery są w stanie sprawnie zauważać przemieszczające się obiekty, zarówno w dzień, jak i w nocy. To dzięki nim roboty zyskały również umiejętność powrotu do miejsca, w którym musiały przerwać sprzątanie, np. z powodu rozładowującego się akumulatora.
Z drugiej jednak strony kamera nie zawsze dokładnie odczyta odległość od obiektów. Nie jest też idealna w dostrzeganiu malutkich obiektów, położonych blisko ziemi, np. kable czy zabawki dla zwierząt.
Mapy tworzone przy pomocy kamer są znacznie dokładniejsze niż przy użyciu żyroskopu i czujników podczerwieni, wciąż jednak ustępują precyzją czujnikom LIDAR.
Kamera, LIDAR czy podczerwień? A może wszystko naraz?
Biorąc pod uwagę dzisiejsze zaawansowanie techniczne producentów, za najbardziej efektywne odkurzacze samojezdne uznaje się są te, które wykorzystują tzw. Lidar (z ang. LIDAR – „Light Detection and Ranging”).
Technologia ta łączy laser z teleksopem, będąc w stanie mierzyć odległości poprzez oświetlanie celu światłem laserowym i zmierzyć jego odbicie.
Taki laserowy dalmierz wraz z głowicę mapującą i nawigującą to najskuteczniejsza metoda na stworzenie dokładnej mapy pomieszczenia. Co więcej, robot sprzątający z LIDAR z reguły rozpoznaje, które przestrzenie nie zostały jeszcze dokładnie sprzątnięte i wymagają ponownego odkurzania.
Naszym zdaniem jednak warto, by LIDAR wsparty został innymi czujnikami lub kamerą. Dzięki temu urządzenie nie tylko dokładnie zwizualizuje sobie przestrzeń, ale też będzie w stanie dokładnie oszacować odległości pomiędzy poszczególnymi przedmiotami.
LIDAR czy kamera – zalety i wady obu rozwiązań
| LIDAR | KAMERA |
| Większa dokładność w mierzeniu odległości | Lepsze wizualne odczytywanie przestrzeni |
| Dokładniejsze mapy pomieszczeń | Dość dokładne mapy pomieszczeń |
| Zwiększa całkowitą wys. urządzenia (pojawiają się modele z inaczej umieszczonym czujnikiem) | Ukryta lub niewiele wystająca ponad powierzchnię robota |
Minusem LIDARu do niedawna było jego umiejscowienie na górnej części obudowy. Tworzyło to charakterystyczną dodatkową „kopułę” o wys. nawet 2 cm, co w konsekwencji podnosiło wysokość robotów do ok. 10 cm, uniemożliwiając im płynny wjazd pod niektóre elementy wyposażenia.
Modele z kamerą są z reguły nieco niższe, mieszcząc się w granicach 8 cm wysokości. Z drugiej strony urządzenia wyposażone w LIDAR stanowią obecnie większość rynku, po prostu lepiej radząc sobie z mapowaniem przestrzeni oraz poruszeniem się w niej.
Od losowych algorytmów do LIDARu i kamer – rozwój technologii w robotach sprzątających
Pierwsze roboty sprzątające opierające swoją nawigację na losowości nie były zbyt efektywne. Często uderzały w ściany lub inne przeszkody, co dopiero umożliwiało im wytyczenie sobie drogi sprzątania.
Szybko zastąpione zostały modelami z nawigacją algorytmiczną wykorzystującą czujniki podczerwieni. Sama technologia okazała się krokiem naprzód, pozwoliła na sprawniejszy powrót do stacji ładowania, pod warunkiem, że odkurzacz ją znalazł.
Wciąż bowiem modele posiadające podczerwień nie pamiętały, gdzie dokładnie się znajdują, nie będąc w stanie zmapować sobie przestrzeni.
Dlatego też kolejnym krokiem było wprowadzenie nawigacji kartograficznej wykorzystująca technologię SLAM (z ang. Simultaneous Localization and Mapping – „Symultaniczna lokalizacja i mapowanie”).
Dzięki tej technologii odkurzacze samojeżdzące zyskały możliwość zapamiętywania punktu startowego i zapisywania swojej trasy w pamięci urządzenia. Wyposażone w żyroskopy, modele te są w stanie także lepiej kontrolować kąt obrotu urządzenia, dzięki czemu ich ruchy są bardziej płynne i precyzyjne. Wciąż jednak tworzone mapy pokoi nie należały do idealnych.
Kolejnym przełomem było pojawienie się kamer i technologii vSLAM. Rozpowszechniona na większą skalę przez iRobot, producenta popularnej serii Roomba, technologia vSLAM pozwala dokładnie odwzorować i zapamiętać położenie wszystkich obiektów w mieszkaniu.
Najbardziej zaawansowanym technicznie systemem jest LIDAR, czyli laserowy dalmierz, wysyłający wiązkę lasera do okolicznych obiektów i mierzący czas jej odbicia. Dzięki temu są w stanie zaskakująco dokładnie obliczyć odległości pomiędzy poszczególnymi meblami czy przedmiotami w mieszkaniu.
Robot jeżdżący z kamerą – Polecane modele
1. Dreame Bot L10 Pro – cena 1099 zł
2. Robot Roomba Combo J5 – cena 1899 zł
3. iRobot Roomba S9 – cena 3399 zł
4. Mamibot EXVAC680S– cena 649 zł
Czy warto kupić robota sprzątającego z kamerą?
Tak, pod warunkiem, że nie będzie to jedyna technologia nawigacji, na której opiera on swoją pracę. Obecnie większość dostępnych robotów sprzątających wykorzystuje kilka rodzajów czujników: podczerwieni, odometr, uskoków, LIDAR, kamery itd.
Tworzenie naprawdę dokładnych planów pomieszczeń oraz optymalna płynność ruchów robota jest możliwa, gdy połączymy kilka technologii, m.in. kamery z czujnikami laserowymi typu LIDAR.
Zaletą odkurzaczy samojezdnych z kamerą jest często ich niższa cena w porównaniu z modelami wyposażonymi dodatkowo w LIDAR. Podobnie jednak, jak w innych kategoriach sprzętów AGD, ostateczna cena robota zależy w dużej mierze od marki urządzenia.
Chcesz dowiedzieć się więcej? Przeczytaj nasz artykuł, a robot sprzątający nie będzie miał przed Tobą tajemnic.
Źródła:
1. Autor nieznany. Lidar. Wikipedia. https://pl.wikipedia.org/wiki/Lidar
2. Autor nieznany. 6 Major Upgrades to Robotic Vacuum Cleaners in 2024 (z ang. „6 największych ulepszeń robotów jeżdżących w 2024 roku’). Blog TechTongBo