Systemy czyszczące i nawigacja

Skuteczność sprzątania za pomocą robota zależy od kilku czynników, które najbardziej wpływają na ten proces. Istotne są takie aspekty jak dobór odpowiedniej techniki sprzątania do rodzaju czyszczonej powierzchni, system nawigacji po pomieszczeniu czy sam napęd oraz wymiary urządzenia (Fot. iRobot)

Konstrukcja różnych typów robotów jest podobna z uwagi na elementy wspólne. Nie brakuje jednak pewnych różnic, a największe z nich występują w samym mechanizmie czyszczącym. Główne wspólne części budowy i wyposażenia robota odkurzającego, jakie możemy wyróżnić, to korpus, stacja dokująca oraz oczywiście napęd. Czynniki te znacząco wpływają na zdolność robota do radzenia sobie z zanieczyszczeniami. Na efektywność sprzątania mają także wpływ – głowica czyszcząca oraz system szczotek. W najlepszych robotach stosuje się dwie przeciwbieżne szczotki główne. Głowica może być zaś ruchoma, aby automatycznie dostosowywała się do rodzaju podłogi. Robot powinien mieć również czujniki umożliwiające wykrywanie brudu.

Nowoczesny robot może zapamiętać plany nawet 10 pięter. Poradzi sobie więc znakomicie ze sprzątaniem wielopoziomowych domów i mieszkań. (Fot. iRobot)

Korpus robota

Podstawę każdego robota sprzątającego zawsze stanowi korpus, będący jego najważniejszym elementem. Wyróżniamy takie podstawowe kształty jak: okrąg, litera „D”, kwadrat lub trójkąt. Kształt okręgu lub zbliżony powoduje, że nie występują ostre kanty i krawędzie. Dzięki temu urządzenie łatwiej pokonuje przeszkody i dociera w trudno dostępne miejsca. Pozostałe kształty są stosowane znacznie rzadziej. Istotna jest również wysokość korpusu w zasadzie im mniejsza, tym lepiej, ponieważ wtedy urządzenie może wjechać nawet pod kanapy czy fotele albo drzwi szafek.

Za wysoki robot może mieć dosyć ograniczone pole sprzątania. Najlepsze, dostępne na rynku roboty odkurzające mają poniżej 10 cm wysokości, dzięki czemu swobodnie docierają pod meble. Czasami roboty mogą mieć problem z czyszczeniem rogów. Tutaj jednak często stosowane jest rozwiązanie wirującej szczoteczki bocznej, dzięki której urządzenie wymiata zabrudzenia z rogów pomieszczeń wprost pod szczotki główne. Należy pamiętać, że regularne czyszczenie całego domu będzie powodowało, że w pomieszczeniu, także w jego rogach będzie gromadzić się mniej kurzu. W korpusie znajdują się wszystkie najważniejsze elementy robota, jak akumulatory zasilające, panel sterowania, silnik, pojemnik na zanieczyszczenia czy elementy czyszczące. Istotnym elementem korpusu jest także zderzak znajdujący się na przedzie urządzenia. Dzięki znajdującym się na nim czujnikom urządzenie wykrywa przeszkody i je omija. Ale nie tylko. Zderzak zrobiony np. z gumowych elementów zapewnia urządzeniu bezpieczeństwo. Dzięki niemu robot delikatnie dojeżdża do przeszkód, które nie powodują uszkodzenia korpusu i mebli. Roboty mopujące mają kształt zbliżony do kwadratu. Wystające poza obrys urządzenia ściereczki czyszczące docierają nawet w trudnodostępne miejsca. W pojemniku jest przechowywana woda dozowana przez głowicę czyszczącą lub spryskiwacz. Dzięki niej nawet bardziej uporczywe zabrudzenia są dokładnie czyszczone. Roboty mopujące dobrze spiszą się w kuchni lub łazience. Dlatego też w zależności od rozmiaru pomieszczenia lub mieszkania można wybrać pomiędzy mniejszym, a większym modelem.

Napęd robota

Istotnym elementem robota jest również napęd, który warunkuje jego poruszanie się. Koła zastosowane w robocie dzięki swojej specjalnej konstrukcji mogą pokonywać niewielkie przeszkody, o wysokości np. do 2 cm. Pozwala to radzić sobie z dywanami, mniejszymi progami czy przewodami, a więc typowymi przeszkodami występującymi w domach i mieszkaniach.

Wbudowane czujniki wykrywają takie przeszkody jak meble, aby robot je ominął. (Fot. TechniSat)

Elementy czyszczące w robotach odkurzających

Robot, oczywiście, musi być wyposażony w elementy czyszczące, które odpowiadają za zbieranie zanieczyszczeń z powierzchni. Standardowo są to szczotki występujące w dwóch rodzajach: główne, czyli obrotowe, i boczne, które są przeznaczone do trudno dostępnych miejsc, np. przy ścianie lub w rogach. To, ile będzie szczotek, zależy od konkretnego modelu urządzenia. Może to być tylko jedna szczotka boczna lub też dwie. Kierują one zanieczyszczenia bezpośrednio do głównego mechanizmu sprzątającego. Tam jedna lub dwie szczotki z gumy bądź włosia zbierają zabrudzenia, które następnie silnik zasysa do zbiornika. Dwie przeciwbieżnie obracające się szczotki są bardziej efektywne. Dodatkowo mogą występować listwy zgarniające, które pomagają w zbieraniu zabrudzeń. Roboty odkurzająco-mopujące oprócz zespołu odkurzającego wyposażone są w mop. Podczas pracy jest on nawilżany wodą z wbudowanego zbiornika. Jeśli urządzenie nie ma zbiornika na wodę mop należy zwilżyć samodzielnie.

Jeśli robot pominie jakieś miejsce ze względu na przeszkodę, to po jej usunięciu wróci do niego posprząta je. (Fot. TechniSat)

Jak czyszczą roboty mopujące?

W urządzeniach mopujących zastosowany jest również spryskiwacz do wody umieszczony na zderzaku. Wspomniane ściereczki i nakładki czyszczące mogą być wielokrotnego użytku lub jednorazowe. Przed wyborem ściereczki należy sprawdzić, czy na pewno pasuje do konkretnego modelu robota. Ściereczki wykonane z mikrofbry są wielokrotnego użytku i można je prać po użyciu, jednak bez detergentu ponieważ wpływa negatywnie na właściwości materiału. Mogą być dostępne w różnych kolorach. Przykładowo białe ściereczki służą do zamiatania, czyli pracy na sucho, ściereczka niebieska zaś do pracy na mokro, czyli mopowania (taką ściereczkę należy zwilżyć jeszcze przed użyciem). Niektóre nakładki mają właściwości elektrostatyczne, co sprawia, że jeszcze lepiej zbierają kurz w trybie zamiatania na sucho. W robotach mopujących niektóre głowice czyszczące mają specjalny zbiornik na płyn. Również i tutaj po na-pełnieniu zbiornika ściereczkę trzeba zwilżyć i nałożyć na głowicę. Producenci oferują specjalne detergenty czyszczące przeznaczone konkretnie do robotów mopujących, tworzą one roztwór z wodą, który pozwala na jeszcze skuteczniejsze sprzątanie.

Rodzaje czujników

Ważną kwestią są także czujniki – w wypadku robotów sprzątających może być ich nawet kilkadziesiąt. Do najważniejszych zaliczamy:

• czujniki zderzaka – liczba czujników jest różna w różnych modelach i może wynosić np. 7. Umieszczone są one na zderzaku i bardzo często są to czujniki dotykowe. Ich zadanie polega na wykryciu przeszkody i zwolnieniu przy dojeżdżaniu do niej oraz jej omijaniu;
• czujniki antykolizyjne – robot automatycznie wykrywa i omija przeszkody. Jeśli mimo to uderzy w przeszkodę, siła uderzenia zostaje wytłumiona za pomocą czujników zderzaka;
• czujnik zmiany podłoża – sprawia, że urządzenie automatycznie dostosowuje sposób pracy do zmiany podłoża – z miękkiego na twarde i odwrotnie;
• czujniki spadku – dzięki nim robot jest w stanie rozpoznać schody i uskoki, co zapobiega upadkowi urządzenia;
• czujniki podnoszenia – sprawiają, że w razie podnoszenia urządzenia z podłogi lub jego przewrócenia zostanie ono automatycznie wyłączone;
• czujniki zapobiegające zaplątaniu – to system zapobiegający wplątywaniu się szczotek we frędzle, kable lub przewody. W razie napotkania tego typu przeszkód następuje chwilowe odwrócenie kierunku obracania się szczotek, co ułatwia wyplątanie się urządzenia. Czujniki powodują automatyczne odwijanie wplątanych przewodów lub frędzli dywanów. Rozwiązanie to nosi nazwę Anti Tangle i stosowane jest w robotach iRobot Roomba;
• czujnik stanu akumulatora – na bieżąco sprawdza stan akumulatorów. Gdy osiągną niski poziom, robot zostanie automatycznie poprowadzony do stacji ładującej, by wykonać ponowne ładowanie;
• czujnik zabrudzeń – wykrywa miejsca bardziej zanieczyszczone i tam przystępuje do intensywnej pracy. Rozwiązanie to jest stosowane wyłącznie w robotach iRobot Roomba pod nazwą Dirt Detect;
• czujnik laserowy – wykorzystywany jest przez system nawigacji i pozwala na mapowanie pomieszczenia;
• kamery – służą do trójwymiarowego rozpoznawania obiektów w celu ich pominięcia i naniesienia na mapę.

Najbardziej zaawansowane roboty tworzą mapy domu. Można w nich wydzielić konkretne pomieszczenia, by następnie zlecać ich sprzątanie. (Fot. iRobot)

Wirtualne bariery

Najbardziej zaawansowane modele robotów łączą w sobie różne systemy, które składają się na dokładność poruszania się po pomieszczeniu. Jednym ze sposobów kontroli przestrzeni, po której porusza się urządzenie, jest wykorzystanie dodatkowych rozwiązań oferowanych przez producentów. Dzięki zastosowaniu specjalnych barier użytkownik może wyznaczyć trasę poruszania się robota, ograniczając ją np. tylko do jednego pomieszczenia. W tym wypadku korzysta się z tzw. wirtualnych barier. Wyróżniamy ich pięć rodzajów:

• strefy bez dostępu – to najbardziej zaawansowane rozwiązanie. Przy pomocy aplikacji iRobot Home na mapie mieszkania możemy wyznaczyć czworokątne obszary do których robot nie powinien mieć dostępu. Strefy bez dostępu pozostają w systemie niezależnie od tego, czy uruchomiono robota ze smartfonu, za pomocą polecenia głosowego czy przyciskiem CLEAN na robocie. Jest to idealna funkcja, by odciąć dostęp robota do misek z jedzeniem dla zwierząt, bałaganu lub innych miejsc mogących utrudniać mu nawigację;
• wirtualna ściana – pozwala na ograniczenie pracy urządzenia jedynie do wyznaczonych przez nas obszarów i blokuje miejsca, do których nie może wjeżdżać. Dzięki temu robot nie wyjedzie z pomieszczenia, które ma posprzątać, lub nie wjedzie tam, gdzie go nie chcemy. Wirtualną ścianę umieszcza się w wybranym miejscu i aktywuje za pomocą specjalnego przycisku. W bardziej zaawansowanych urządzeniach wirtualna ściana włącza się automatycznie. Tworzy ona niewidzialną barierę, której robot nie przekroczy. W zależności od modelu rożny jest zasięg ściany, który może wynosić np. 1,5 – 3 m. Emituje ona wiązkę, która blokuje przestrzenie mieszkania, do których urządzenie ma nie wjeżdżać. Niektóre modele robotów mają specjalne wirtualne ściany, które poprzez zastosowane technologie pozwalają ustanowić strefę ochronną np. o średnicy 1,2 m, jest to przydatne akcesorium zwłaszcza dla posiadaczy zwierząt, umożliwiające odgrodzenie, np. posłania pupila lub misek z jedzeniem. Coraz częściej wirtualną ścianę zastępuje system mapowania, który pozwala wyłączyć strefy z obszaru roboczego;
• wirtualna latarnia – to specjalny przewodnik (blokada), który wyłącza się, kiedy robot dokładnie posprząta jedno pomieszczenie, i dopiero wówczas dzięki temu akcesorium urządzenie kieruje się do kolejnego pomieszczenia. To z kolei sprawia, że pokoje są sprzątane po kolei. Dostępne są także modele wirtualnych latarni, które mają funkcję wirtualnej ściany. Stosowanie coraz bardziej za-awansowanych systemów nawigacji sprawiło, że wirtualne latarnie są już rzadko stosowane;
• kostki nawigacyjne – działają jak satelity GPS pomagające w nawigacji urządzenia. W momencie rozpoczęcia sprzątania urządzenie stara się uzyskać połączenie z kostką nawigacyjną. Wskaźnik systemu nawigacji wskazuje zasięg pracy urządzenia – gdy robot zbliża się na skraj zakresu kostki, automatycznie zmniejsza się liczba zapalonych kontrolek. W wypadku modeli z tym rozwiązaniem urządzenie może poruszać się także bez obecności kostki, jednak wtedy sprzątany obszar będzie mniejszy. Tak naprawdę w trakcie sprzątania można używać kilku kostek, które pozwalają na wyczyszczenie np. do 300 m2 powierzchni (w zależności od wybrane-go trybu pracy);
• taśma magnetyczna – jest jednym z zabezpieczeń, które ma na celu ograniczenie przestrzeni pracy urządzenia. To najmniej praktyczne i zaawansowane rozwiązanie spośród prezentowanych. Niektóre roboty są wyposażone w czujniki, które reagują na pole magnetyczne. W zestawie z robotem producent umieszcza taśmę o określonej długości. Nie trzeba jej włączać ani wyłączać czy martwić się zasilaniem. W razie potrzeby, gdy okaże się zbyt krótka, można ją dokupić. Gdy pole magnetyczne ulegnie osłabieniu, można użyć magnetyzatora, który przedłuży jej trwałość. Jest jednak rozwiązaniem mało mobilnym i nieatrakcyjnym wizualnie.

Dzięki wbudowanej kamerze robot wykonuje wizualizację przestrzeni, na podstawie której tworzy punkty orientacyjne ułatwiające precyzyjną nawigację w domu. (Fot. iRobot)

Tryby poruszania się

Warto pamiętać, że jest to kolejna kwestia niezwykle ważna w tego typu urządzeniach. Roboty sprzątające poruszają się automatycznie. Większość z nich ma kilka trybów i metod sprzątania oraz poruszania się po pomieszczeniach. W różnych urządzeniach stosowane są różne technologie, generujące określone sposoby poruszania się. Najskuteczniejsze na rynku roboty, dzięki zaawansowanej technologii są w stanie pokryć 98 proc. sprzątanej powierzchni. Zasadniczo wyróżniamy cztery tryby poruszania się, które różnie są nazywane i opisywane przez różnych producentów. Co więcej, nie w każdym urządzeniu pojawiają się wszystkie rodzaje. Wyróżniamy:

• ruch spiralny,
• ruch krzyżowy,
• ruch wzdłuż ścian,
• ruch automatyczny.

Auto, Edge, Spot to tylko niektóre ze stosowanych określeń. Ruch spiralny nazywany jest też miejscowym. W jego trakcie urządzenie skupia się na konkretnym miejscu i dokładnie sprząta powierzchnię w okręgu o średnicy np. 1,5 m. Program ten jest przeznaczony do sprzątania mniejszych powierzchni o dużym stopniu zabrudzenia. Kolejnym rozwiązaniem jest tryb sprzątania tylko wzdłuż ścian, który wykorzystuje się do odkurzania obwodu pokoju i zewnętrznych krawędzi pomieszczenia. W modelach z wyższej półki cenowej stosuje się specjalne programy pracy, które pozwalają dostosować pracę urządzenia do stopnia zanieczyszczenia podłogi – im większe zanieczyszczenie, tym intensywniejsze jest czyszczenie. W niektórych modelach program jest wybierany automatycznie – specjalne czujniki brudu rozpoznają stopień zabrudzenia i dostosowują do niego odpowiednie ustawienia. Najbardziej zaawansowane modele dostępne na rynku są wyposażone w procesory analizujące otoczenie ponad 60 razy na sekundę. Analizując otoczenie w czasie rzeczywistym urządzenie samodzielnie wybiera jeden z kilkudziesięciu zaprogramowanych trybów pracy, który nadaje się do aktualnych warunków w pomieszczeniu. Ale to tylko jedna z możliwości. Specjalne czujniki pozwalają na szybką orientację w terenie i ominięcie wszelkiego rodzaju przeszkód. Istnieją roboty, które nie wykorzystują dodatkowych elementów ułatwiających poruszanie się.

Część urządzeń ma specjalną kamerę oraz zespół czujników laserowych, służących do tworzenia mapy sprzątanego pomieszczenia. Dzięki temu są w stanie obliczyć swoje położenie względem przedmiotów, które są przeszkodą, i względem bazy dokującej. W niektórych modelach specjalne czujniki pozwalają na szczegółowe odwzorowanie otoczenia, ciągłą aktualizację mapy i dodawanie nowych elementów. Firma iRobot rozwijając technikę mapowania opracowała inteligentne mapy Imprint Smart Mapping. Robot uczy się układu pomieszczeń i potrafije rozpoznać. Można mu zlecić sprzątanie tylko jednego z kilku pomieszczeń i będzie doskonale wiedział gdzie je znaleźć, a po jego wysprzątaniu wróci do stacji dokującej lub dokująco-czyszczącej. Co więcej urządzenie może zapamiętać także różne piętra domu.

Roomba i Braava jet – dobrana para

Fot. iRobot (x3)

Dostępny w ofercie marki iRobot robot mopujący Braava jet m6 to doskonały kompan robotów odkurzających Roomba s9 oraz i7. Dzięki funkcji Imprint Link roboty mogą wymieniać między sobą informacje i automatycznie wykonywać swoje zadania po sobie, bez ingerencji użytkownika. Gdy tylko Roomba skończy sprzątanie wybranych pomieszczeń, Braava jet m6 automatycznie opuści swoją stację dokującą i rozpocznie mycie podłogi. Użytkownik otrzyma powiadomienie, gdy odkurzanie i mopowanie zostaną zakończone.