Cómo funcionan las aspiradoras robóticas

¿A quién no le gusta tener sus pisos limpios sin mucho esfuerzo?

Hay quienes limpiamos una vez a la semana, y hay quienes limpiamos cuando los suegros vienen de visita. El atractivo de la aspiradora robótica llega a ambos campos:de cualquier manera, la casa está un poco más impecable con un mínimo de intervención humana.

Las aspiradoras robóticas de hoy están muy lejos de los primeros modelos que tenía que rastrear, varados en algún lugar de su casa, por su melancólico pitido de "No tengo energía". Los últimos productos limpian tu casa, recuerdan el diseño para aumentar la eficiencia, tiran su propia suciedad en un recipiente y encuentran el camino de regreso a la estación de carga para que puedan recargar.

En este artículo, aprenderemos sobre la aspiración robótica, haremos un examen en profundidad del iRobot Roomba Red y veremos algunos de los otros robots aspiradores del mercado.

Aspectos básicos de la aspiradora robótica

Hay muchos modelos de aspiradoras robóticas disponibles en la actualidad, y su precio varía desde $ 50 hasta $ 1,800. Estos robots aspiradores suelen ser bajos y compactos, lo que significa que pueden meterse debajo de los muebles que una aspiradora vertical normal no puede.

La mayoría de los fabricantes le dirán que una aspiradora robótica está destinada a complementar una aspiradora estándar empujada por humanos, no a reemplazarla. Están destinados a realizar retoques diarios o semanales para mantener su hogar más limpio entre los ciclos regulares de aspiración. Aún así, si eres alguien que nunca pasa la aspiradora en primer lugar, un pequeño ayudante robótico sin duda puede dejar tu piso más limpio de lo que está ahora, y apenas tienes que mover un dedo.

Con mucho, la aspiradora robótica más popular en los Estados Unidos es Roomba de iRobot, que viene en varios modelos que van desde el modelo base Roomba Red hasta el Roomba Scheduler de súper alta tecnología. HowStuffWorks tiene un Roomba Red ($150 MSRP) que vamos a probar y diseccionar para este artículo. Comencemos por ver qué hay debajo del capó.

Dentro de un Roomba

El Roomba Red mide aproximadamente 33 cm (13 pulgadas) de diámetro y 9 cm (3,5 pulgadas) de alto. Un examen externo revela las siguientes partes:

Los Roombas funcionan con una batería NiMH recargable. El paquete de baterías Roomba Red tiene una capacidad nominal de 3 amperios por hora y tarda unas siete horas en cargarse por completo a unos 18 voltios. Algunos de los modelos Roomba más recientes han reducido el tiempo de carga a unas tres horas. Una carga completa equivale aproximadamente a dos horas de tiempo de limpieza, lo que en el mundo de Roomba significa aspirar tres habitaciones de tamaño mediano antes de que necesite renovarse. El sistema de movilidad consta principalmente de dos ruedas de oruga impulsadas por motor. Roomba dirige alternando la potencia suministrada a cada rueda.

Roomba tiene un total de cinco motores:

En las siguientes secciones, abordaremos cada uno de los sistemas que hacen que Roomba funcione, comenzando con el más interesante desde el punto de vista robótico:el sistema de navegación.

Alfombra inteligente

Las empresas alemanas Vorwerk e Infineon se han asociado para producir un prototipo de alfombra que funciona en conjunto con una aspiradora robótica. La parte inferior de la alfombra está incrustada con etiquetas RFID y la aspiradora está equipada con un lector RFID y un mapa digital de las ubicaciones RFID de la alfombra. Las etiquetas dirigen la aspiradora por la habitación para una cobertura completa y pueden indicarle que vuelva a limpiar un área específica si no pasó suficiente tiempo allí. Consulte Discovery Channel:Intelligent Carpet Directs Robot Vacuum para obtener más información.

Navegación Roomba

Microprocesador de Roomba Red

El sistema de autonavegación es lo que hace que una aspiradora robótica sea robótica, y la mayor diferencia entre un modelo de $50 y un modelo de $1500 es la precisión de los sensores de navegación. Roomba utiliza el sistema de inteligencia robótica AWARE(tm) de iRobot para tomar muchas decisiones por sí mismo, por lo que se requiere una intervención humana mínima. El sistema AWARE está compuesto por múltiples sensores que recogen datos ambientales, los envían al microprocesador del robot y alteran las acciones de Roomba en consecuencia.

Según iRobot, el sistema puede adaptarse a nuevas entradas hasta 67 veces por segundo.

Veremos las siguientes partes para aprender cómo Roomba navega por su entorno:

Al presionar el parachoques se activan los sensores de objetos (abajo). Cómo funcionan las aspiradoras robóticas

Lo primero que hace Roomba cuando presionas "Limpiar" es calcular el tamaño de la habitación. iRobot es un poco confuso sobre cómo hace esto, pero HowStuffWorks cree que envía una señal infrarroja y comprueba cuánto tarda en volver al receptor infrarrojo ubicado en su parachoques. Una vez que establece el tamaño de la habitación, sabe cuánto tiempo debe dedicar a limpiarla.

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Mientras Roomba está limpiando, evita los escalones (o cualquier otro tipo de caída) utilizando cuatro sensores infrarrojos en la parte inferior frontal de la unidad. Estos sensores de desnivel envían constantemente señales infrarrojas y Roomba espera que se recuperen de inmediato. Si se está acercando a un acantilado, las señales se pierden de repente. Así es como Roomba sabe ir hacia el otro lado. Cuando Roomba choca contra algo, su parachoques se retrae y activa los sensores de objetos mecánicos. que le dicen a Roomba que ha encontrado un obstáculo. Luego realiza (y repite) las acciones secuenciales de retroceder, girar y avanzar hasta que encuentra un camino despejado.

Otro sensor de infrarrojos, al que llamaremos sensor de pared , está ubicado en el lado derecho del parachoques y permite que Roomba siga muy de cerca las paredes y alrededor de objetos (como muebles) sin tocarlos. Esto significa que puede limpiar bastante cerca de estos obstáculos sin tropezar con ellos. También determina su propia ruta de limpieza usando lo que dice iRobot es un algoritmo preestablecido que logra una cobertura completa del piso.

"Algoritmo de limpieza" de Roomba Red

Cuando HowStuffWorks lo probó, descubrimos que Roomba comienza a limpiar en una espiral que se mueve hacia afuera y luego se dirige al perímetro de la habitación. Una vez que golpea un obstáculo, cree que ha alcanzado el perímetro de la habitación. Luego limpia a lo largo del "perímetro" hasta que golpea otro obstáculo, momento en el que limpia a su alrededor, encuentra un camino despejado y procede a atravesar la habitación entre objetos como paredes y muebles hasta que finaliza el tiempo de limpieza asignado. La idea parece ser que si limpia durante un tiempo determinado, cubrirá todo el piso, pero si realmente logra una cobertura completa del piso es bastante impredecible.

Roomba puede limpiar durante unas dos horas con una sola carga. Si tienes el autocargador , Roomba regresará y se conectará al cargador por sí solo cuando la batería esté baja (el autocargador se vende como complemento del modelo base de Roomba, pero viene incluido en la mayoría de los modelos Discovery superiores). Lo logra utilizando el receptor de infrarrojos en su parachoques delantero. Cuando la carga de la batería es baja, la aspiradora comienza a buscar la señal infrarroja emitida por el cargador. Una vez que lo encuentra, Roomba sigue la señal y se acopla al cargador. Algunas aspiradoras robóticas con esta función de carga automática volverán a salir para reanudar la limpieza una vez que estén completamente recargadas.

Por lo tanto, el Roomba es lo suficientemente inteligente como para limpiar sus pisos mientras está en el cine, pero todavía hay algunas decisiones que debe tomar al respecto. En primer lugar, debe eliminar los pequeños obstáculos del suelo para que Roomba no se atasque ni intente absorberlos. También debe indicarle a Roomba dónde no debe ir. Uso del muro virtual incluido unidades, puede mantener el robot dentro de ciertos límites. Las paredes virtuales envían señales infrarrojas que Roomba capta con el receptor en su parachoques. Cuando capta una señal de una pared virtual, sabe dar la vuelta y dirigirse hacia el otro lado.

Los sensores de Roomba le permiten navegar por su hogar con relativa autonomía. Ahora veamos cómo logra su propósito real:pasar la aspiradora.

Limpieza Roomba

Según iRobot, más de la mitad de los propietarios de Roomba nombran a su pequeño compañero aspirador. Electrolux, el fabricante de la aspiradora robótica Tribolite de gama alta, informa que recibe cartas y fotos de familias propietarias de su producto. Aún así, la mayoría de las personas no compran una aspiradora robótica porque buscan una mascota de bajo mantenimiento. Lo compran porque sus pisos se ensucian.

Roomba Red tiene un sistema de limpieza de tres partes:

Si quita el ensamblaje del agitador, puede ver dos sensores de suciedad:

Por lo general, debe vaciar el cubo de basura al menos una vez por cada habitación que Roomba aspire, y posiblemente dos o tres veces dependiendo de qué tan sucios estén sus pisos. Roomba no sabe cuándo el contenedor está lleno, simplemente sigue funcionando. Hay un filtro que deberá reemplazar cuando se obstruya demasiado, pero no hay una bolsa de vacío:simplemente deseche el contenedor y vuelva a colocarlo en la unidad.

En cuanto al poder de limpieza, el sitio web de iRobot afirma que Roomba tiene "tanta succión como una vertical estándar", aunque no ofrece especificaciones. Cuando HowStuffWorks probó el Roomba Red, descubrimos que limpia bastante bien en maderas duras y linóleo, y recoge una buena cantidad de suciedad y pelo de mascotas en alfombras de pelo medio y bajo. Según iRobot, Roomba no está diseñado para alfombras de pelo largo.

Ahora, cuando empujas una aspiradora a través de tu casa, tomas decisiones. Si ves que una zona está especialmente sucia, pasas más tiempo allí. Cuando se pasa del linóleo de la cocina a la moqueta del comedor, se gira un mando de la aspiradora para que alcance su máxima eficacia en el tipo de suelo que limpia. Como robot, Roomba debería ser capaz de replicar, al menos parcialmente, la capacidad de un ser humano para limpiar con eficacia.

Para determinar qué áreas necesitan una limpieza adicional, Roomba Red tiene dos sensores de suciedad ubicado inmediatamente encima del cepillo agitador. Estos sensores de suciedad son sensores de impacto acústico. Cuando el agitador levanta una gran cantidad de suciedad, la suciedad provoca más vibraciones cuando golpea las placas de metal de los sensores. Los sensores detectan ese aumento y le dicen a Roomba que vuelva a revisar el área. Para hacer la transición entre tipos de piso, la plataforma de limpieza de Roomba (que alberga la configuración del agitador) ajusta automáticamente su altura cuando detecta un aumento de media pulgada (1,3 cm) en la superficie del piso.

Una cosa que Roomba puede hacer que un ser humano y una aspiradora vertical no pueden es meterse completamente debajo de los muebles. Debido a que Roomba Red mide solo unos 9 cm (3,5 pulgadas) de alto, puede colocarse fácilmente debajo de la mayoría de las mesas de café, mesitas de noche, camas y algunos sofás. Podría decirse que la capacidad de limpiar debajo de los muebles es uno de los mayores atractivos de la aspiradora robótica.

El Roomba Red es un dispositivo práctico, pero es solo un ejemplo de un robot aspirador. En la siguiente sección, veremos algunas de las otras aspiradoras robóticas disponibles en la actualidad.

Vídeos de Roomba

¡Mira a Roomba en acción! Mire esta aspiradora robótica, evite las escaleras y se cargue en tres videos proporcionados por iRobot.

Limpieza Roomba

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