خانه‌های آینده در تسخیر جاروبات‌ها

به گزارش جام جم کلیک ، جارو کردن یکی از اموری است که برای تمیز کردن خانه‌ انجام می‌دهیم و قطعا نمی‌توان از جذابیت جاروبرقی الکترونیکی کوچکی که بدون دخالت انسان، خودش زمین را تمیز می‌کند، چشم پوشید.

همین امر سبب راه یافتن جاروبات‌ها (ربات‌های جارو برقی) به خانه‌ها و رونق بازار آنها شده است.

پیدایش و تاریخچه

اولین ربات تمیزکننده‌ از سوی شرکت الکترولوکس در سال 1997 تولید و به بازار عرضه شد. عرضه این ربات که Trilobite نام داشت آن زمان نویدی برای آینده‌ای رباتیک در خانه بود، اما از آن سال تا 2002، هیچ‌کدام از ربات‌های جاروبرقی تولیدشده نتوانستند توجه مشتریان را برای خرید جلب کنند.

حتی شرکت انگلیسی دایسون که مخترع جاروبرقی به‌شمار می‌آید، شانس خود را سال 2001 با معرفی مدل DC06 امتحان کرد که به‌دلیل قیمت بالای آن، هرگز روی بازار را به خود ندید.

سال 2002 شرکت آمریکایی iRobot (که ارتباطی به شرکت اپل ندارد) یک ربات جاروبرقی‌ با نام Roomba با تولید محدود به بازار ارائه کرد.

این محصول به سرعت مورد استقبال مصرف‌کنندگان قرار گرفت و همان سال 50 هزار عدد از آن به فروش رفت. به دنبال این موفقیت، فروشگاه‌های بزرگ در آمریکا شروع به عرضه‌ این ربات جاروبرقی مشهور کردند.

پس از آن شرکت‌های دیگر هم سراغ تولید انواع مختلف ربات جاروبرقی رفتند؛ مانند شرکت کانادایی bObsweep که مدلی را با قابلیت همزمان جارو و تمیز کردن کف معرفی کرد، یا شرکت‌هایی مثل ال‌جی و سامسونگ که شروع به عرضه‌ ربات‌ جاروبرقی‌هایی با امکانات و قابلیت‌های متنوع برای عقب نماندن از این بازار جدید کردند.

اما با وجود حضور تمام این شرکت‌ها و مدل‌های گوناگون ارائه ‌شده،‌ هنوز شرکت iRobot و محصول Roomba آن در فناوری و جلب مشتریان حرف اول را می‌زند.

مشخصات

امروزه، ربات‌های‌ جاروبرقی پیشرفت زیادی نسبت به مدل‌های اولیه داشته‌ و انواع بسیاری پیدا کرده‌اند. با برندهای مختلف و قیمت‌هایی از 50 تا بیش از هزار دلار؛ اما چیزی که تقریبا میان تمام آنها مشترک است.

شکل ظاهری آنهاست که جمع و جور و کوچک طراحی می‌شوند تا بتوانند به‌راحتی به زیر مبلمان خانه حرکت کنند و به نقاطی دسترسی داشته باشند که در حالت عادی نمی‌توان آنها را جارو کرد.

با وجود این، حتی خود تولیدکنندگان این ربات‌ها هم معتقدند نمی‌توان آنها را جایگزینی برای جاروبرقی‌های عادی دانست و فقط به عنوان مکملی برای آن در نظر گرفته می‌شوند.

مدل پایه‌ ربات‌ جاروبرقی رومبا که مشهورترین برند ربات‌ جاروبرقی، حداقل در بازار آمریکاست، به صورت استوانه‌ای شکل با قطر 33 سانتی‌متر و ارتفاع 9 سانتی‌متر طراحی شده که از دو بخش بدنه‌‌ اصلی و مخزن ضایعات قابل انفصال تشکیل شده است.

انرژی این جاروبرقی از یک باتری شارژی NiMH با ظرفیت سه آمپرساعت (تقریبا به اندازه‌ باتری‌های گوشی‌های جدید) تامین می‌شود.

این ربات به هفت ساعت زمان برای شارژ کامل نیاز دارد که البته در مدل‌های جدیدتر این زمان به سه ساعت کاهش یافته است.

رومبا با این شارژ کامل می‌تواند دو ساعت اتاق‌های شما را جارو کند؛ بنابراین تقریبا بعد از تمیز کردن دو اتاق با اندازه‌ متوسط خسته می‌شود و به شارژ نیاز پیدا می‌کند.

دیگر مدل‌های ربات‌های جارو برقی، در کارکرد اصلی بسیار شبیه رومبا عمل می‌کنند و تمایز میان آنها بیشتر در امکانات اضافه مانند قابلیت تمیز کردن، تصفیه‌ هوا یا قابلیت کنترل از راه دور است.

طرز کار

ربات‌ جاروبرقی‌های رومبا برای حرکت، از دو چرخ آجدار در دو سمت زیر آن بهره می‌گیرند که برای قدرت مانور در جهت‌های مختلف، به‌وسیله‌ دو موتور جداگانه و مستقل از یکدیگر کنترل می‌شوند.

به‌جز این دو موتور، رومبا سه موتور دیگر هم دارد: موتور محرک مکنده‌، موتور محرک برس‌ها و موتور جمع‌کننده‌ گرد و خاک.

اما مهم‌ترین قسمت یک ربات جاروبرقی، سیستم مسیریابی آن است که دقت حسگرهای آن، اصلی‌ترین عامل تفاوت قیمت میان مدل‌های مختلف نیز به‌شمار می‌آید.

ربات رومبا از سیستم AWARE که از سوی خود شرکت iRobot توسعه‌یافته، برای تصمیم‌گیری در حرکت بهره می‌گیرد.

سیستم AWARE از چند حسگر تشکیل شده است که اطلاعات محیط را دریافت کرده و به میکروپروسسور ربات می‌فرستد تا حرکت‌های آن بر این اساس تعیین شود.

به گفته‌ شرکت سازنده، این سیستم می‌تواند خود را با ورودی‌های جدید محیطی تا 67 بار در ثانیه تطبیق دهد.

این ربات چطور مسیریابی می‌کند؟

پس از این‌که شما دکمه‌ clean روی آن را می‌زنید، اولین کاری که رومبا انجام می‌دهد، محاسبه‌ اندازه‌ اتاق است.

البته نحوه‌ انجام این عمل چندان به صورت واضح توسط شرکت iRobot توضیح داده نشده است، اما به نظر می‌رسد این کارکرد با استفاده از محاسبه‌ زمان رفت و برگشت سیگنال‌های مادون‌ قرمز میان دستگاه دیوارها صورت بپذیرد.

پس از مشخص شدن اندازه‌ اتاق، ربات می‌داند چه مقدار زمان برای تمیز کردن آن نیاز دارد.

هنگام تمیز کردن، رومبا مراقب پله‌ها (یا هر تغییر ارتفاع دیگری) است و این قابلیت را مدیون چهار حسگر مادون‌قرمز قسمت جلوی آن است.

این حسگرها که با نام cliff sensors شناخته می‌شود، به‌طور مدام در حال فرستادن امواج مادون‌قرمز هستند و رومبا انتظار دارد که این امواج به سرعت به آن بازگردند.

وقتی ربات به لبه یک پله‌ برسد، برگشتی از این امواج در کار نخواهد بود و به این صورت رومبا می‌فهمد باید مسیرش را تغییر دهد تا از پله پایین نیفتد.

وقتی رومبا به جسمی برخورد می‌کند، حسگرهای اشیا که در پشت سپر جلویی آن تعبیه شده،‌ فعال می‌شود تا برخورد ثبت شود.

سپس، ربات به صورت تناوبی حرکت بازگشت، چرخش و رفت را تا جایی انجام می‌دهد که به مسیر باز برسد.

البته رومبا حسگری هم در قسمت راست آن برای تشخیص دیوار دارد که به ربات اجازه می‌دهد در کنار دیوار یا اشیای دیگری مانند مبلمان حرکت کرده و تمیز کند بدون آن‌که به آنها برخورد کند.

این قابلیت عملا پایه‌ الگوریتم تعیین مسیر تمیز کردن این ربات به حساب می‌آید. با این حال، با توجه به آنچه در عمل دیده شده است، به نظر می‌رسد عامل تعیین‌کننده‌ اتمام کار تمیز کردن یک اتاق، نه مسیر طی شده، بلکه زمان است.

یعنی ربات به اندازه‌ همان زمان تخمینی در آغاز کار، عمل جارو کردن را انجام می‌دهد و انتظار دارد با توجه به محاسبات، در پایان آن، تمام سطح کف پوشش داده شده باشد. اما پاسخ این‌که آیا واقعا در عمل این اتفاق می‌افتد یا خیر، همیشه مثبت نیست.

ابزارهای رومبا

یکی از ابزارهای جانبی رومبا، خود ـ شارژر است که همراه آن به فروش می‌رسد. با داشتن این ابزار، دیگر نیازی به شارژ رومبا به‌صورت دستی نیست.

بلکه زمانی که شارژ ربات به حداقل برسد، به کمک سیگنال‌های مادون‌قرمز میان خود و شارژر روی دیوار، مکان آن را پیدا کرده و برای شارژ به سمت آن می‌شتابد. بعضی از مدل‌ها، پس از شارژ شدن، دوباره به محل قبلی برمی‌گردند و ادامه‌ کار را پی می‌گیرند.

اگر چه داشتن یک ربات گرد بامزه به خودی خود جالب است، اما وظیفه‌ اصلی این ربات‌ها، جارو کردن است. سیستم تمیز کردن رومبا سه بخش دارد:

دو برس: یک برس‌ چرخشی در کنار آن که از بدنه کمی بیرون زده است تا به نقاطی که به زیر دستگاه نمی‌رسند، دسترسی داشته باشد.

این برس گرد و خاک را از کناره‌ دیوارها و... به سمت قسمت مکنده‌ دستگاه هدایت می‌کند. یک برس ثابت در قسمت مخالف که مانع خروج گرد و خاک از قسمت زیرین دستگاه می‌شود.

قسمت جمع‌کننده‌ گرد و خاک: این قسمت با استفاده‌ از دو برس، گرد و خاک را جمع و وارد مخزن می‌کند.

سیستم مکنده: با حرکت ربات، آشغا‌ل‌ها را به داخل مخزن مکش هدایت می‌کند.

در کنار این سیستم، رومبا می‌تواند تا حدودی مدل جارو کردن انسان را نیز تقلید کند. ما وقتی متوجه می‌شویم نقطه‌‌ای کثیف‌تر از جاهای دیگر است، آن را چند بار جارو می‌کشیم.

رومبا شبیه همین عمل را به کمک حسگرهای گرد و خاکی که در زیر خود دارد انجام می‌دهد.

یعنی وقتی این حسگرها تشخیص می‌دهند این قسمت کثیف‌تر است، ربات حرکتش را در آن محل تکرار می‌کند.

آینده‌ ربات‌های جارو برقی

با توجه به روند پیشرفت‌های سال‌های اخیر می‌توان پیش‌بینی کرد این ربات‌ها بیشتر به سمت‌ کامل‌تر شدن پیش می‌روند تا دقیق‌تر شدن.

البته شکی در روند بهبود دقت حسگرها یا الگوریتم‌های این جاروبات‌ها نیست؛ اما با توجه به امکانات مدل‌های گران‌تر به نظر می‌رسد گرایش شرکت‌ها به ساخت ربات‌های خانگی کامل‌تر با قابلیت‌هایی چون اتصال به اینترنت یا حتی پخش موسیقی هنگام جارو کردن باشد.

محمود صادقی

ضمیمه کلیک