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L'aspirateur robot Roomba est amarré dans sa station de charge.

par Chris Woodford. Dernière mise à jour: 7 avril 2020.




Wous apprenons à aimer nos machines – ou, du moins, c’est comme ça que ça commence à paraître! Les choses ont parcouru un long chemin depuis le début du XIXe siècle, quand un
bande infâme de travailleurs du textile appelé les Luddites brisé la
les machines qu’ils craignaient volaient leur emploi. Que feraient-ils
200 ans plus tard, lorsque la plupart des produits proviennent de systèmes hautement automatisés
usines et beaucoup d’entre nous invitent maintenant des robots dans notre
maisons? Il est encore très tôt pour les robots domestiques, mais un populaire
petite machine appelée Roomba pourrait être la forme des choses
venir. C’est un petit nettoyeur informatisé qui étouffe votre
maison brosser et passer l’aspirateur automatiquement les tapis, les tapis et
étages. Comment ça marche? Est-il bon? Devriez-vous en acheter un? Allons
regarde plus attentivement!

Photo: Lorsque Roomba termine les travaux ménagers, il se place dans cette station de recharge et recharge ses batteries, prêt pour la prochaine fois. Le bouton CLEAN clignote en orange pendant le chargement; une fois que le Roomba est complètement chargé, le bouton devient vert, comme illustré ici. Le tout est extrêmement simple à utiliser. Vous appuyez simplement sur le bouton NETTOYER pour le démarrer – et c’est tout ce que vous avez à faire. Si vous souhaitez le nettoyer pendant votre absence, vous pouvez programmer un programme de nettoyage quotidien ou hebdomadaire complet. C’est l’un des Roomba 560 populaires datant d’environ 2010.

Qu’est-ce que Roomba?

Photo montrant le dessous d'un Roomba avec les parties principales étiquetées et décrites.

Photo: retournez votre Roomba et voici ce que vous verrez en dessous. La poubelle,
le filtre et les brosses sont très faciles à retirer pour le nettoyage.

Roomba est un aspirateur compact et informatisé qui
se guide automatiquement autour de votre maison. Comme un nettoyant conventionnel, il ramasse la saleté
avec des brosses rotatives et un aspirateur. Il y a une brosse à fléaux montée sur le côté qui
pousse la saleté sous la machine et, une fois là-bas, deux autres brosses contrarotatives
(tournant dans des directions opposées) ramasse la saleté et la dirige vers le puissant aspirateur,
qui le suce dans un petit bac de rangement. Contrairement à un nettoyeur normal, Roomba se déplace dans votre pièce avec deux grandes roues de style tracteur, chacune entraînée indépendamment par un moteur électrique séparé.
Les roues peuvent tourner dans des directions opposées, ce qui signifie que Roomba peut littéralement “tourner sur un centime”
et nettoyer presque tout espace dans lequel il peut entrer. La puissance provient d’un NiMH embarqué
batterie rechargeable.
Cela pourrait être un inconvénient, mais pratiquement toutes les fonctionnalités de Roomba ont été
conçu pour utiliser le moins d’énergie possible
peut fonctionner assez longtemps (peut-être 90 minutes si vous avez de la chance) entre les charges. Roomba dispose de nombreux capteurs embarqués
pour détecter la saleté, esquiver les obstacles et éviter les choses comme les glands sur les tapis
et les cordons téléphoniques qui pourraient lui causer des problèmes. Quand c’est fini,
il retourne dans sa station d’accueil et se recharge pour
la prochaine fois. On pourrait presque dire qu’il a son propre esprit!

Comment fonctionne Roomba?

Les fabricants de Roomba, iRobot Corporation, décrivent leur création comme un “aspirateur
robot “- et c’est une description juste et précise. Tout comme le
robots industriels qui soudent les voitures dans les usines, il suit une série de
instructions préprogrammées, mais il utilise également une certaine quantité de
“intelligence” intégrée pour déterminer ce qu’elle doit faire et comment
il doit le faire.

Rebond aléatoire

Regardez Roomba pendant une courte période (c’est difficile de ne pas le faire) et vous pourriez penser que c’est
suivant un modèle complètement aléatoire. C’est la plupart du temps! Selon l’un des
Les brevets originaux d’iRobot pour le Roomba, le moyen optimal pour un robot
nettoyer une pièce, c’est utiliser une combinaison de deux motifs principaux:
“mur suivant” (où il se déplace autour des murs
de votre pièce, en utilisant sa brosse latérale à ébrécher pour nettoyer à droite
dans les coins) et “rebond aléatoire” (où il nettoie jusqu’à ce qu’il frappe un obstacle, puis
se déplace à nouveau dans une direction aléatoire). Les Roombas d’origine (comme le modèle 560 illustré ici) semblent utiliser plusieurs modes de nettoyage différents, y compris balayer une pièce à grande vitesse pour nettoyer de grandes surfaces, tourner en spirale vers l’extérieur pour couvrir de plus grands espaces et revenir à plusieurs reprises sur des zones particulièrement sales.
(il y a un flash de la lumière bleu clair “de détection de saleté” de Roomba pour vous faire savoir quand cela se produit).

Capteurs embarqués

Photocellules du capteur d'escalier Roomba.

Photo: retournez le Roomba à l’envers et vous verrez les capteurs infrarouges «falaise» sous le boîtier en plastique robuste, qui empêchent le Roomba de tomber dans les escaliers. Il nettoie jusqu’au bord des escaliers mais ne tombe jamais! La goutte blanche que vous voyez à droite est la roue avant pivotante. Le bord incurvé noir en bas
de l’image est le pare-chocs avant tactile.

Tout comme les humains utilisent nos cinq sens pour interagir avec le monde, Roomba a
divers capteurs embarqués pour l’aider à comprendre ce qu’il peut apporter à votre pièce.
Monté au sommet du Roomba, tout à l’avant, il y a un
faisceau infrarouge et
capteur photoélectrique. Immédiatement
en dessous, il y a un pare-chocs avant en plastique avec
un capteur tactile intégré. Le faisceau infrarouge
détecte les murs et les obstacles afin que le Roomba ralentisse lorsqu’il s’en approche. Le pare-chocs tactile
arrête Roomba quand il frappe réellement les choses. Il y a aussi des capteurs infrarouges montés en dessous,
pointant directement vers le bas, afin que Roomba puisse détecter ce qu’il appelle des “falaises” (escaliers et dénivelés abrupts).
S’il sent que ses pinceaux s’emmêlent sur des glands ou des câbles, il
les empêche de tourner immédiatement et se met en sécurité.

Comment Roomba sait-il quand il frappe un patch particulièrement sale? Selon les brevets d’iRobot,
il utilise un capteur piézoélectrique (essentiellement un cristal qui génère
impulsions électriques lorsque les choses le frappent). Lorsque des morceaux de saleté frappent le capteur, ils
générer de minuscules impulsions électriques et, vraisemblablement, un nombre excessif de celles-ci
les impulsions déclenchent une “détection de saleté”, obligeant le robot à revenir sur ses pas, nettoyant un peu
un peu plus lentement et complètement la deuxième fois. (Les concepteurs de Roomba ont envisagé d’utiliser un
capteur optique pour mesurer la saleté aspirée à travers la machine, mais a décidé que cela se boucherait
trop rapidement et s’avèrent moins fiables.)

Animation montrant comment Roomba suit des trajectoires en ligne droite, tournant occasionnellement en mode détection de saleté.

Animation: comment Roomba se déplace dans votre maison. 1–3: Rebond aléatoire: Roomba suit principalement des trajectoires en ligne droite, rebondissant à plusieurs reprises sur des objets à des angles aléatoires. 4–5: Détection de saleté: s’il frappe une plaque sale (comme il le fait ici près des plantes), il tourne sur place et nettoie la zone plus en profondeur. 6: Rebond aléatoire: une fois la saleté nettoyée, elle continue comme avant.

Certains modèles Roomba sont livrés avec de petites balises autonomes appelées Virtual Wall® Lighthouses ™,
qui sont comme des lampes de poche qui envoient des faisceaux infrarouges invisibles. Utilisez-les dans
mode phare et ils aident Roomba à comprendre où l’on
la pièce se termine et une autre commence, afin de pouvoir nettoyer correctement une pièce avant de passer à la suivante;
utilisez-les en mode “mur virtuel” et vous pouvez mettre en place des barrières que le robot n’est pas autorisé à franchir.
Franchement, il est plus facile de simplement fermer les portes et de poser des livres ou des pinceaux au stylo
votre Roomba dans certains domaines, mais peut-être pas autant de plaisir!

Cartographie

Le Roombas d’origine (comme le 560) nettoyé presque entièrement au hasard: contrairement à ce que vous pourriez penser,
ils n’ont pas construit de “cartes mentales” de vos pièces ou de votre maison. Voilà pourquoi le nettoyage a pris tellement
longtemps et était un peu aléatoire. Les versions plus récentes (comme le Roomba 980) sont passées d’un nettoyage aléatoire à un
approche beaucoup plus intelligente appelée VSLAM (Vision Simultaneous Localisation and Mapping).
Ils utilisent des caméras infrarouges intégrées pour prendre des instantanés de votre pièce, créant progressivement une image pour qu’ils sachent
où ils vont et où ils ont été. Cela signifie qu’ils peuvent nettoyer plus rapidement
(Une étude réalisée par les ingénieurs de Roomba a révélé que le temps de nettoyage des cartes était réduit d’environ 20%)
et à fond – et, contrairement aux Roombas d’origine, évoluez en lignes droites plus confiantes (comme un nettoyeur humain passerait l’aspirateur).
Cela signifie également qu’ils peuvent arrêter de passer l’aspirateur lorsque la batterie est faible, pincer le chargeur pendant quelques heures,
puis reprenez là où ils se sont arrêtés lorsqu’ils se sont remplis de jus! L’un des derniers Roombas, le i7 +,
a une cartographie persistante: il cartographie non seulement votre maison, mais se souvient de la disposition de vos pièces d’une session de nettoyage à l’autre, de sorte que les futures sessions peuvent être planifiées encore plus efficacement.

Connectivité sans fil

Les derniers Roombas offrent également une connectivité Wi-Fi pratique, qui
signifie que vous pouvez les programmer à partir de votre smartphone ou tablette avec une application simple, même lorsque vous êtes absent
de la maison.

Qu’y a-t-il à l’intérieur d’un Roomba?

Voici l’un des dessins techniques du brevet original d’iRobot pour le Roomba, montrant quelques-uns des autres composants clés que vous ne pouvez pas voir sur la photo ci-dessus. Je l’ai colorié et simplifié donc c’est un peu plus facile à comprendre. Ici, nous regardons en bas du Roomba, avec le bac à poussière vers le bas et le détecteur infrarouge en haut.

Dessin de brevet montrant les moteurs électriques, les batteries et les autres pièces principales à l'intérieur d'un Roomba

Illustration du brevet américain n ° 6883201: robot de nettoyage de sols autonome par Joseph Jones et al, iRobot Corporation, avec l’aimable autorisation du US Patent and Trademark Office. Ce brevet a été déposé le 16 décembre 2002 et délivré le 26 avril 2005.

  1. Pare-chocs de détection d’obstacles à l’avant.
  2. Détecteur infrarouge pour communiquer avec les phares et la station d’accueil.
  3. Capteur de chute de roue.
  4. Batterie rechargeable au lithium métal-hydrure (14,4 volts et 3600mAH). Ce n’est normalement pas visible – et vous devez retirer plusieurs vis sur le boîtier si vous décidez de le remplacer.
  5. Les roues à profil «Knobby» offrent une traction supplémentaire sur les sols lisses et aident à empêcher les touffes des tapis et des tapis
    accrocher dans les roues.
  6. Sous-ensemble de roue.
  7. Le moteur électrique entraîne la roue droite.
  8. Le moteur électrique alimente le vide.
  9. Poignée pour poubelle amovible.
  10. Le moteur électrique entraîne la roue gauche.
  11. Sous-ensemble de roue.
  12. Mécanisme de brosse autonome.
  13. Le moteur électrique alimente les brosses.

Le Roomba est-il bon?

La plupart des gens sont sceptiques au début, puis très surpris de l’efficacité de Roomba
peut être. Le secret c’est que ça passe loin plus long
nettoyer une pièce (généralement 25 minutes) que la plupart d’entre nous
passez avec un aspirateur conventionnel et roulez plusieurs fois sur chaque zone. En général, il fait un bien meilleur travail
que vous ne le pensez, mais il a ses avantages et ses inconvénients, comme vous vous en doutez.

Phare et mur virtuel de l'aspirateur robot Roomba

Photo: Il s’agit de l’un des gadgets phares / murs virtuels fournis avec votre Roomba. Vous le placez au bord de votre pièce et il envoie un faisceau infrarouge droit devant (tout comme un phare). En mode mur virtuel, Roomba ne traversera jamais le faisceau; en mode phare, il traversera le faisceau une fois qu’il pensera avoir passé suffisamment de temps à nettoyer votre pièce.

Les avantages

Contrairement à de nombreux gadgets électroniques, Roomba est incroyablement simple à utiliser.
Une fois sa batterie embarquée complètement chargée, il vous suffit
appuyez sur le gros bouton vert NETTOYANT lumineux et éteint. C’est ça!
Si vous avez une maison sans trop d’encombrement au sol et beaucoup d’espace
autour de vos chaises et canapés, Roomba devrait (en théorie) nettoyer
partout sans aucune aide. C’est beaucoup plus bas qu’un
aspirateur conventionnel et peut facilement se glisser sous les tables et les chaises. Ses
assez compact et beaucoup plus léger à transporter dans votre maison (du
rez-de-chaussée à l’étage) que quelque chose comme un grand et maladroit
Dyson, il est donc probable qu’il soit un succès auprès des personnes âgées qui trouvent de grandes
aspirateurs trop lourds à manipuler. Vous pouvez laisser un Roomba à l’aspirateur en toute sécurité
les étages supérieurs de votre maison sans vous soucier de sa chute
l’escalier: il nettoiera jusqu’au bord d’une marche sans tomber.

Désavantages

Plutôt que de mesurer et de marquer avec précision votre pièce, les Roombas d’origine nettoient dans ce que nous
pourrait appeler une «mode intelligemment aléatoire». Cela fonctionne vraiment bien, avec suffisamment de temps, mais
c’est le hic: cela peut prendre un temps assez long (une demi-heure ou plus) pour
nettoyer complètement une pièce – et même alors, il peut encore manquer des morceaux.
Les nouveaux Roombas ont une cartographie intelligente pour aider à résoudre ce problème.
D’autres inconvénients? Roomba ne peut pas déplacer les meubles pour les nettoyer
derrière, passer l’aspirateur dans les escaliers, nettoyer les miettes de l’intérieur de votre canapé, ou
quoi que ce soit de ce genre. Si vous êtes le genre de personne qui déplace toujours des meubles
vous nettoyez, cette machine peut vous donner l’impression que votre maison n’est
partiellement nettoyé. Il a également un bac à poussière assez petit et le
divers pinceaux et filtres à l’intérieur nécessitent un peu plus de vérification
et le nettoyage que vous pourriez consacrer à un aspirateur conventionnel.
Vous pourriez vous retrouver à passer plus de temps à nettoyer votre Roomba
que vous passeriez normalement à passer l’aspirateur dans votre chambre!

Si vous avez un animal domestique, vous pourriez rencontrer deux problèmes avec un Roomba. Tout d’abord, les poils obstrueront à plusieurs reprises les poils, donc
le nettoyage de la machine deviendra une corvée. Deuxièmement, si votre animal fait des dégâts sur le sol, votre Roomba conduira
traversez-le et répartissez-le dans votre maison. Un petit problème localisé peut se transformer instantanément en un problème beaucoup plus important.

Bien que les Roombas prétendent pouvoir s’empêcher de s’emmêler dans les fils, j’ai trouvé que ce n’est pas toujours
l’affaire. Ils peuvent tirer sur les câbles téléphoniques, couper les chaînes pendantes sur les stores verticaux et se faire prendre par les tapis avec
glands lâches. Je recommande de garder votre machine bien à l’écart des zones où il y a des extrémités lâches évidentes à bloquer
le mécanisme, tout comme vous les éviteriez avec un aspirateur conventionnel. Soit utiliser l’un des phares pour
créer un “mur virtuel” ou construire une barrière physique pour garder votre Roomba à l’écart de l’obstacle (descendre un balai ou autre chose que votre Roomba ne peut pas franchir).

Les piles peuvent également être un problème. Un nouveau Roomba nettoiera avec plaisir pendant entre une et deux heures.
Après une utilisation hebdomadaire pendant un an ou deux, vous pouvez constater que la charge de la batterie diminue jusqu’à 30 à 40 minutes, ce qui peut ne pas être suffisant pour nettoyer même une seule pièce. Les batteries de remplacement sont disponibles directement auprès de Roomba, mais elles sont relativement chères; les remplacements sans marque sont beaucoup moins chers, mais il y a des commentaires douteux à leur sujet sur les sites d’examen en ligne – et vous pouvez conclure que le coût supplémentaire en vaut la peine. Vous trouverez également une bonne idée de suivre les directives officielles de Roomba et de maintenir la machine en permanence sur le chargeur. Si vous laissez la machine hors du chargeur, même une batterie complètement chargée ne coulera à rien après un jour ou deux, sans raison évidente ou bonne. (Mon expérience est que vous en faites trop, vous ruinez rapidement la batterie.) Assurez-vous de nettoyer la machine très soigneusement à chaque fois que vous l’utilisez et assurez-vous que toutes les brosses tournent en douceur, sans bourrage compacté coincant les roulements: plus la résistance que les brosses rencontrent de la saleté, plus la
les moteurs doivent fonctionner et plus la durée de vie de la batterie est courte.

La main d'une personne tenant la poubelle compacte du Roomba.

Photo: Inconvénients: Roomba a un très petit bac à saleté qui se remplit rapidement, mais il ne faut que quelques instants pour le vider. Le nettoyage des brosses et du filtre prend un peu plus de temps. Bien que vous n’ayez pas nécessairement à le faire à chaque fois que vous utilisez la machine, c’est une bonne idée de garder le mécanisme propre afin que la batterie
dure plus longtemps.

Verdict

Devriez-vous en acheter un? Si vous détestez passer l’aspirateur et que vous aimez les gadgets, cette machine est
absolument pour vous. Si vous avez une maison encombrée avec beaucoup de choses
à l’étage, laissez-le passer: vous passerez plus de temps à préparer votre maison pour Roomba que vous n’en économisez à la fin.
Personnellement, je pense que c’est une excellente idée pour le nettoyage de routine, surtout si vous avez un
appartement sans escaliers, donc Roomba peut nettoyer partout en une seule fois.
Je peux voir que l’aspirateur conventionnel sera toujours nécessaire aussi – un peu moins souvent qu’auparavant. Maintenant, je voudrais juste un robot qui lave, repasse, nettoie la salle de bain et prépare mon dîner!

En savoir plus

Sur ce site

Des articles

  • iRobot redessine complètement ses robots d’entretien des sols avec les nouveaux m6 et s9 d’Evan Ackerman. IEEE Spectrum, 29 mai 2019. Les derniers Roombas proposent une détection d’objets encore meilleure.
  • Le nouveau Roomba i7 + a des cartes persistantes, un nettoyage sélectif de la pièce et l’élimination automatique des saletés par Evan Ackerman. IEEE Spectrum, 6 septembre 2018. Des cartes qui durent au-delà de la session de nettoyage en cours permettent aux nouveaux Roombas de nettoyer plus efficacement.
  • Logiciel de test iRobot pour donner un sens à toutes les pièces d’une maison par Evan Ackerman. IEEE Spectrum, 20 novembre 2017. Comment les prochains Roombas cartographieront votre maison pour la nettoyer plus rapidement et plus efficacement.
  • iRobot apporte la cartographie visuelle et la navigation au Roomba 980 par Evan Ackerman et Erico Guizzo. IEEE Spectrum, 16 septembre 2015. Exploration des nouvelles fonctionnalités de cartographie et d’application des Roombas de dernière génération.
  • La technologie militaire secrète à l’intérieur de l’aspirateur robot domestique par Nick Glass et Matthew Ponsford, CNN, 31 mars 2014. D’où les concepteurs du Roomba se sont-ils inspirés?
  • Qu’est devenu le robot personnel? par Danny Wallace et Peter Leonard, BBC News, 16 décembre 2008. Comment les robots s’associent-ils aux humains pour effectuer les tâches ménagères?
  • Vers un balayage propre, sans la touche humaine par Jeffrey Selingo. The New York Times, 4 mars 2004. Examine quelques alternatives au Roomba, disponible aux États-Unis.

Vidéos

  • Visite vidéo: tous les trucs les plus cool d’iRobot par Evan Ackerman. N’oubliez pas de regarder la vidéo intégrée à cet article, dans laquelle Nancy Dussault Smith d’iRobot nous emmène dans une visite de 25 minutes des nombreux robots différents créés chez iRobot, y compris les premières versions du Roomba.

Les brevets

Je suis un grand partisan de l’apprentissage des inventions par la lecture des brevets: de cette façon, vous découvrez exactement ce que les inventeurs pensaient et ce qu’ils essayaient de réaliser, souvent par eux-mêmes
mots.

Brevets précoces

Le Roomba dans notre maison a sept brevets américains répertoriés sur sa base:

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Roomba est une marque déposée d’iRobot Corporation.

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Woodford, Chris. (2009/2020) Roomba. Extrait de https://www.explainthatstuff.com/how-roomba-works.html. [Accessed (Insert date here)]