كيف تعمل المكنسة الكهربائية الروبوتية؟

ليس كل الناس يحبون قضاء الوقت في تنظيف المنزل. عندما لا يسمح لك جدول العمل المزدحم بالراحة والنوم الجيد أثناء الليل، فمن الصعب التفكير في تخصيص ساعة للتنظيف المناسب. في مثل هذه الحالات، تعتبر المكانس الكهربائية الروبوتية، والتي تسمى أيضًا بالمساعدين المنزليين أو المكانس الكهربائية الذكية، مفيدة جدًا في الحفاظ على الأرضية في حالة مقبولة.

مبدأ التشغيل

مثل أي جهاز منزلي آخر، تعمل المكانس الكهربائية الروبوتية على تحسين وظائفها مع كل طراز جديد، وهناك مسار تطوري كبير بين الأجهزة القديمة من هذا النوع وأحدث الأجهزة. كان مساعدو المنزل الذكي الأوائل عمياء عمليًا ويتحركون حرفيًا عن طريق اللمس، وكانت قدرتهم على التنظيف بعيدة عن المثالية. لم يتمكنوا من التنافس مع التنظيف اليدوي على الإطلاق. النماذج الحالية التي تنتجها شركات مثل iRobot وYujin Robot وPanda Robotics وXiaomi قادرة على تنظيف أي سطح أملس نسبيًا بكفاءة تقريبًا. لديهم أيضًا ماسحات ضوئية وأجهزة استشعار لإنشاء خريطة للغرفة، ومعرفة كيفية عدم السقوط على الدرج، أو تنظيف الزاوية أو التجول بعناية حول أي عائق دون الاصطدام به.

جهاز جمع القمامة

يتم تحقيق الغرض الرئيسي من المكنسة الكهربائية الروبوتية من خلال التعاون بين العديد من الأجهزة.في النماذج المتقدمة، يمكن أن يتم التنظيف في عدة أوضاع، يتم تحديدها تلقائيًا اعتمادًا على السطح الذي يتم تنظيفه. قد يتكون جهاز تنظيف الأسطح المدمج من الأنظمة التالية:

1. فرش لجمع الجزيئات الكبيرة والخفيفة.
2. فرش جانبية "لكنس" الحطام أسفل المكنسة الكهربائية.
3. فرش مطاطية لالتقاط الجزيئات الصغيرة والثقيلة مثل الرمل.
4. نظام شفط الهواء.
5. زجاجة رذاذ لرش الماء في وضع التنظيف الرطب.
6. جهاز لإزالة الرطوبة من السطح.

يتراوح عدد الفرش المستخدمة في هذه التقنية في المتوسط ​​من 4 إلى 10. وبالتدوير نحو جهاز الشفط، تقوم بجمع الحطام تحت الجزء السفلي بالكامل من الروبوت، وبعد ذلك يتم سحبه مع تدفق الهواء إلى وحدة الترشيح، حيث يتم سحب الحطام و يتم جمع الغبار. يتم إطلاق الهواء النقي مرة أخرى في الخارج.

مهم! من الضروري الحفاظ على حالة المرشحات في المكنسة الكهربائية تحت السيطرة. تقوم المرشحات القديمة والمتهالكة بإطلاق الهواء مع كميات كبيرة من الغبار الناعم، مما يقلل من كفاءة التنظيف ويؤثر سلبًا على صحة الأشخاص والحيوانات. يجب تغيير المرشحات الموجودة في أي أجهزة منزلية للتنظيف عند تآكلها.

قد تتضمن وحدة تجميع البيانات المهملة، وفقًا للطراز المحدد، عوامل تصفية مختلفة. في نماذج الميزانية، يمكن أن تكون هذه أقمشة ترشيح بسيطة، كما هو الحال في المكانس الكهربائية التقليدية، وفي النماذج الأكثر تقدمًا، يمكن أن تكون مرشحات HEPA معقدة متعددة الطبقات يمكنها الاحتفاظ بأصغر الغبار.

يتراوح حجم حاوية جمع النفايات في مختلف المساعدين المنزليين الآليين من ربع إلى لتر كامل. ويجب تنظيفها بشكل منهجي من الغبار والجسيمات الأخرى المتجمعة حتى يظل التنظيف فعالاً ويستمر الجهاز لفترة أطول.وبما أن الطاقة في هذه الأجهزة المنزلية تتراوح بين 40-65 واط، فإنها تستهلك طاقة قليلة نسبيا. وهي مستقلة، ولا تعمل مباشرة من الشبكة، بل من جهاز تخزين. للشحن، تحتاج الموديلات الحالية إلى 3-5 ساعات، ومع شحن البطارية بالكامل يمكنها العمل لمدة 2-3 ساعات، وهو ما يكفي لتنظيف 2-3 غرف كبيرة.

نظام ملاحة

هناك العديد من التقنيات التي بفضلها يفهم الجهاز حجم الغرفة وشكلها، ويمكن أن تكون موجودة في مجموعات مختلفة في نماذج محددة. نحن نتحدث عن الأنظمة التالية:

1. الكاميرات.
2. أجهزة استشعار الليزر.
3. أجهزة استشعار بالأشعة تحت الحمراء.
4. مصدات مزودة بأجهزة استشعار تعمل باللمس.
5. منارات الأشعة تحت الحمراء والجدران الافتراضية.

يتم باستمرار تطوير وتوسيع التقنيات التي تسمح للمنظف الآلي بتحقيق غرضه. تستخدم الأجهزة الأكثر تكلفة وعالية الجودة أنظمة أكثر دقة وذكاءً، ويمكنها العمل دون أي تدخل بشري تقريبًا، كما أنها تتلقى الأوامر من جهاز التحكم عن بعد أو حتى الصوت.

التوجيه باستخدام الكاميرات

إن التقاط الصور المرئية باستخدام الكاميرات يمنح الروبوت القدرة على تجميعها في شيء يشبه الخريطة، والتي تستخدم للتنقل بشكل أكثر دقة حول المنزل. ومن خلال مقارنة الصور التي يلتقطها، يفهم المعالج كيف يبدو المدخل أو العائق أو قاعدة الشحن الخاصة به.

المسح بالليزر

باستخدام أجهزة استشعار الليزر، تستطيع المكنسة الكهربائية الذكية تقييم حجم المساحة التي توجد بها بشكل مستقل. تتيح لك هذه التقنية الحصول على بيانات حول شكل الأثاث والعوائق الأخرى بشكل أكثر دقة.وباستخدام المعلومات التي تم الحصول عليها أثناء المسح، يقوم الكمبيوتر الموجود داخل الجهاز ببناء نموذج ثلاثي الأبعاد للغرفة، يشبه خريطة ثلاثية الأبعاد للمساحة. إن مثل هذا الفهم الدقيق لما يحيط به يمنح الروبوت القدرة على بناء المسار الأسرع والأكثر ملاءمة، مما يوفر وقت التنظيف، وبالتالي وقت تشغيل الجهاز وتآكله، وبالتالي إطالة عمر الخدمة.

أجهزة استشعار للأشعة تحت الحمراء

يؤدي نظام البحث عن الأشعة تحت الحمراء والضوء الموجود في الجزء الأمامي من المكنسة الكهربائية وظيفة مهمة - وهي تقييم الأسطح الموجودة مباشرة "تحت أنفها". يعد ذلك ضروريًا لفهم أماكن مثل بداية الدرج أو الجرف أو أي درجة. وحتى الآن، لا تستطيع هذه التقنية الذكية التنقل عبر السلالم، لكن مستشعرات الأشعة تحت الحمراء تساعد في التحديد الدقيق لمكان كسر السطح الأفقي من أجل تنظيفه حتى الحافة دون السقوط.

حساسات الاصطدام

يقوم المصد الموجود في الجزء الأمامي من المكنسة الكهربائية، عندما يصطدم بعائق، بإرسال المعلومات إلى "الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة". تحتوي هذه المعلومات على بيانات حول نقطة الاصطدام المحددة بالنسبة لمحور جسم الروبوت، والتي بفضلها يفهم الاتجاه الذي يجب أن يتجه إليه لمواصلة التحرك.

التواصل باستخدام المنارات والأشرطة المغناطيسية

عندما يكون من الضروري توضيح المنطقة التي يجب أن يتحرك فيها منظف آلي ذكي معين، يستخدم أصحابها أجهزة إضافية مختلفة. وتشمل هذه الأجهزة منارات خاصة بالأشعة تحت الحمراء وأشرطة مغناطيسية. يمكن أن تبدو المنارة على شكل مكعب صغير يجب وضعه في المكان المناسب لتوجيه الروبوت إلى نقطة تحكم معينة، مثل مدخل غرفة أخرى. يتم وضع الشريط المغناطيسي على الأرض، مع قطع جزء من الأرضية إذا لزم الأمر حتى لا تدخل المكنسة الكهربائية الذكية إلى هذا الجزء. على سبيل المثال، قد يلعب الأطفال الصغار في مثل هذه المنطقة "المقطوعة"، لذا من الأفضل عدم المناورة بالمعدات بينهم.

نهاية التنظيف

عندما يقرر الروبوت أن عملية التنظيف قد اكتملت، تخبره التعليمات بالعودة إلى قاعدته لإعادة الشحن. تقوم الأجهزة الحديثة بتخزين خريطة الغرفة في الذاكرة ومعرفة مكان وجود "المرآب" الخاص بها، وهو مكان صغير لوقوف السيارات مزود بموصل شحن. إذا انخفض مستوى الشحن إلى حد منخفض، فيمكن للمكنسة الكهربائية الذكية أن تقرر العودة وإعادة الشحن ثم مواصلة التنظيف. عند رسم الطريق إلى "المرآب"، يستخدم الكمبيوتر البيانات المجمعة حول المبنى، مع التركيز أيضًا على منارة الأشعة تحت الحمراء المتوفرة في القاعدة كمنارة.

روبوت صغير على عجلات، والذي، بعد تشغيله، يسافر في جميع أنحاء الغرفة بأكملها وينظف الأرض، ويوفر الكثير من الوقت. غالبًا ما يتم استخدامه كوسيلة للحفاظ على النظام بين عمليات تنظيف المنزل بالكامل.

مهم! يجب أن تتذكر دائمًا أن أيًا من المكانس الكهربائية الآلية الموجودة يمكنها فقط تنظيف الأرضية، ولكنها لن تمسح الغبار من الأثاث أو تحركه للوصول إلى الأماكن التي يصعب الوصول إليها. بالمناسبة، لا يزال بإمكانه تنظيف الأرضية تحت السرير بشكل أفضل من الشخص الذي يزحف على أربع باستخدام مكنسة كهربائية عادية.

يعد الحفاظ على نظافة أماكن المعيشة أمرًا مهمًا للغاية، حيث أن التلوث يمكن أن يكون له تأثير كبير على الصحة، ولا يمكن ملاحظة هذا التأثير إلا مع مرور الوقت، عندما تبدأ الحساسية وغيرها من مظاهر تهيج الجهاز التنفسي.تساعد الأجهزة الآلية مثل المكانس الكهربائية الروبوتية على توفير الوقت والعناية بصحة جميع سكان المنزل.