Comment fonctionnent les aspirateurs robots | TechHive

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Quand les gens demandent “Comment fonctionne un robot aspirateur?” c’est généralement l’élément robotique de l’appareil, plus que son vide, ils sont curieux de savoir. Comment ce nettoyeur informatisé sait-il où il était et où il ne l’a pas encore été? Comment sait-il quand c’est fini? Pourquoi certains semblent-ils nettoyer d’une manière ordonnée, tandis que d’autres suivent un chemin sinueux et perplexe?

Il s’avère que les réponses ne sont pas si compliquées: il existe essentiellement deux façons pour un robot aspirateur de se déplacer dans votre maison.

«Voir» à travers des capteurs

Pour nettoyer efficacement une pièce, un robot doit se déplacer librement dans l’espace tout en évitant les ennuis. Mais ils ne voient pas le monde comme nous, même quand il y a une caméra à bord. Au lieu de cela, ils utilisent divers capteurs pour détecter les obstacles et autres dangers, mesurer la distance parcourue et découvrir de nouvelles zones à couvrir. Ces capteurs déclenchent des comportements programmés qui déterminent la réponse du robot. Les capteurs qu’un robot aspirateur utilise et comment ils fonctionnent peuvent varier selon le fabricant et le modèle, mais ils sont communs à tous:

Capteurs d’obstacles: Du point de vue d’un robot aspirateur, nos maisons sont un parcours d’obstacles composé de pieds de chaise, de tables basses, de canapés et de jouets perdus. Les capteurs situés sur ou à proximité des pare-chocs amortisseurs du vide lui permettent de traverser ces obstacles sans se ralentir. Lorsque le pare-chocs heurte un objet, le capteur est déclenché et le robot aspirateur sait tourner et s’éloigner jusqu’à ce qu’il trouve un chemin dégagé. La direction qu’il prend est déterminée par l’endroit où le pare-chocs entre en contact. Si un vide frappe un objet avec le côté gauche de son pare-chocs, par exemple, il tournera généralement à droite car il a déterminé que l’objet se trouve à sa gauche.

eufy robotvac 11 Eufy

De nombreux aspirateurs robots, tels que l’Eufy RobotVac 11, naviguent en répondant aux entrées sensorielles.

Mais manœuvrer autour d’objets peut souvent laisser des pans de sol non nettoyés. Pour minimiser cela, certains fabricants adoptent – littéralement – différentes approches des obstacles. Un Roomba iRobot, par exemple, ralentira à l’approche d’un obstacle. “L’avantage de Roomba est que nous touchons doucement les objets, car ce que nous constatons, c’est que vous pouvez passer à travers des objets mous comme des rideaux et des jupes de lit”, a déclaré le directeur de la gestion des produits d’iRobot, Ken Bazydola. “Cela vous donne une meilleure couverture.”

Capteurs de falaise: Les escaliers sont peut-être le plus grand péril pour les aspirateurs robots; une chute pourrait endommager l’aspirateur et toute personne se trouvant sur son chemin. Pour cette raison, les capteurs de falaise sont une exigence de sécurité sur tous les aspirateurs robots. Ils mesurent la distance au sol en envoyant constamment des signaux infrarouges à sa surface. Si les signaux ne rebondissent pas immédiatement, le robot suppose qu’il a atteint un escalier ou une autre “falaise” et changera de direction.

robot neato botvac d7 avant Neato Robotics

L’aspirateur robotique Botvac D7 Connected de Neato Robotics utilise un télémètre radar pour cartographier le plan d’étage de votre maison.

Capteurs muraux: De leur nom, vous pourriez penser que les capteurs muraux aident les aspirateurs robots à éviter les collisions. Mais non. En fait, ils les aident à détecter les murs, en utilisant à nouveau la lumière infrarouge, afin qu’ils puissent les suivre. Cela leur permet de nettoyer le long des bords où le mur rencontre le sol. Mieux encore, cela leur permet de le faire sans se cogner et érafler le mur, comme nous le faisons souvent avec des aspirateurs verticaux. Dans les modèles dotés de capacités de cartographie, les capteurs muraux peuvent également aider le vide à suivre les portes ouvertes et à découvrir de nouvelles zones à nettoyer.

Capteurs de roue: Un robot aspirateur utilise des capteurs de lumière pour mesurer la rotation des roues. Avec ce nombre et la circonférence de la roue, il peut calculer la distance parcourue.

À une époque, la navigation par capteur était la façon dont fonctionnaient tous les aspirateurs robots. Aujourd’hui, il est principalement limité aux modèles bas de gamme du fabricant, car bien qu’il soit efficace, il n’est pas particulièrement efficace. Parce que ces robots aspirateurs réagissent aux entrées sensorielles, ils ont tendance à tâtonner à travers une pièce, passant l’aspirateur dans des chemins aléatoires. Afin d’obtenir une couverture complète et de nettoyer chaque zone au moins une fois, ils effectueront plusieurs passages au-dessus d’une pièce à tout moment de la durée de vie de leur batterie. Dans nos tests, cela signifiait généralement des temps d’aspiration plus longs et, dans le cas de pièces plus grandes, un nettoyage inégal, car certaines zones recevaient plus d’attention que d’autres.

plan d'étage Michael Brown / IDG

Ceci est le plan d’étage de la maison tel que dessiné par son architecte. Comparez-le à la carte dessinée par le Neato Botvac D7 Connected après le nettoyage (ci-dessous).

La magie de la cartographie

Les aspirateurs robots plus récents et haut de gamme incluent des systèmes d’auto-navigation qui utilisent la technologie de cartographie. Chaque fabricant met en œuvre sa propre rotation sur la cartographie, mais chacun d’eux est actuellement construit autour de deux méthodes légèrement différentes.

L’un utilise un appareil photo numérique embarqué pour prendre des photos des murs, des plafonds, des portes, des meubles et d’autres points de repère. Une version de ce type de cartographie est utilisée dans les aspirateurs Roomba de la série 900 et les Powerbots de Samsung. L’autre méthode, utilisée dans les aspirateurs comme la série Botvac de Neato, utilise un télémètre laser (également appelé LIDAR pour Light Detection and Ranging) qui mesure la distance aux objets sur le chemin du vide. Dans les deux cas, le robot aspirateur utilise les données qu’il recueille en combinaison avec les informations de ses autres capteurs pour construire progressivement une carte de la pièce lors de son nettoyage initial.

Carte connectée Neato Botvac D7 Michael Brown / IDG

La carte du Neato Botvac D7 Connected est remarquablement proche du plan d’étage réel de la maison. Les zones sombres sont des endroits inaccessibles à l’aspirateur, tels que les placards, les armoires et les meubles bas. Le point orange indique l’emplacement actuel de l’aspirateur, à sa station d’accueil.

La cartographie offre des avantages importants. Armé d’un plan d’étage, le robot aspirateur peut tracer l’itinéraire le plus efficace à travers la pièce, c’est pourquoi les modèles de cartographie semblent se déplacer en lignes droites plus ordonnées que leurs homologues non cartographiés. La cartographie permet également au robot vac de se localiser dans la carte, ce qui l’informe où il a été et où il doit encore aller. Et si la batterie de l’aspirateur est faible en cours de route, elle peut retourner sur sa station d’accueil pour se recharger, puis reprendre là où elle s’était arrêtée. Le résultat de tout cela est un nettoyage plus rapide, plus approfondi et uniforme.

Le mappage de la navigation n’est pas sans ses peccadilles. Les aspirateurs de cartographie photographique peuvent se débattre et se perdre dans des environnements à faible luminosité. Les murs sombres peuvent interférer avec les signaux laser des modèles LIDAR et les miroirs au sol peuvent leur faire croire qu’une pièce est plus grande qu’elle ne l’est. Mais ce sont des problèmes mineurs par rapport aux avantages de la cartographie.

Aucun robot aspirateur ne naviguera parfaitement tout le temps. Vous devrez parfois les démêler des cordons ou les extraire d’un canapé bas qu’ils n’auraient jamais dû passer au début. En fin de compte, la méthode de navigation utilisée par votre robot aspirateur n’a pas autant d’importance que sa capacité à nettoyer vos sols à votre satisfaction avec un minimum d’aide de votre part. Mais la prochaine fois que la navigation avec votre aspirateur vous fera vous gratter la tête, souvenez-vous qu’il y a probablement une méthode à sa folie.

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