مسیریابی جارو رباتیک
مسیریابی جاروهای رباتیک یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های آن‌ها است که به وسیله ترکیبی از سخت‌افزار و نرم‌افزارهای پیشرفته انجام می‌شود. در زیر به توضیح کامل فرآیند مسیریابی جاروهای رباتیک مانند جارو رباتیک اکووکس مانند جارو رباتیک اکووکس X5 Pro
پرداخته شده است:
1. سنسورها و دستگاه‌های ورودی
الف. سنسورهای برخورد
- سنسورهای مادون قرمز (Infrared Sensors): این سنسورها برای تشخیص موانع نزدیک و جلوگیری از برخورد با آن‌ها استفاده می‌شوند.
- سنسورهای اولتراسونیک (Ultrasonic Sensors): این سنسورها امواج صوتی با فرکانس بالا ارسال کرده و با دریافت بازتاب آن‌ها فاصله تا موانع را تشخیص می‌دهند.
ب. سنسورهای سقوط (Cliff Sensors)
- این سنسورها که معمولاً در قسمت زیرین ربات قرار دارند، برای تشخیص لبه‌های پله‌ها و ارتفاعات به کار می‌روند تا از سقوط جلوگیری کنند.
ج. سنسورهای تماسی (Bump Sensors)
- این سنسورها برخورد مستقیم با موانع را تشخیص می‌دهند و به ربات فرمان توقف و تغییر مسیر می‌دهند.
د. دوربین‌ها و لیدار (LiDAR)
- دوربین‌ها: برخی مدل‌ها از دوربین‌های جلو یا بالایی برای نقشه‌برداری و شناسایی محیط استفاده می‌کنند.
- لیدار (Light Detection and Ranging): این تکنولوژی با استفاده از لیزر محیط را اسکن می‌کند و یک نقشه دقیق از فضا ایجاد می‌کند.
2. الگوریتم‌های ناوبری و نقشه‌برداری
الف. الگوریتم‌های SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)
- نقشه‌برداری همزمان و محلی‌سازی: این الگوریتم‌ها به ربات اجازه می‌دهند تا به طور همزمان نقشه‌ای از محیط اطراف ایجاد کند و موقعیت خود را در این نقشه تشخیص دهد. این فرآیند با ترکیب داده‌های سنسورهای مختلف و ایجاد یک نقشه دو یا سه‌بعدی از محیط انجام می‌شود.
ب. الگوریتم‌های حرکت تصادفی (Random Walk)
- الگوریتم‌های ساده: در جاروهای رباتیک ابتدایی‌تر، از الگوریتم‌های تصادفی برای حرکت استفاده می‌شود. ربات به طور تصادفی در محیط حرکت می‌کند و با برخورد به موانع مسیر خود را تغییر می‌دهد.
ج. الگوریتم‌های مسیریابی پیشرفته
- الگوریتم‌های A و D:** این الگوریتم‌ها برای پیدا کردن کوتاه‌ترین مسیر بین دو نقطه در نقشه استفاده می‌شوند. آن‌ها با استفاده از اطلاعات نقشه و موقعیت فعلی ربات، مسیر بهینه را تعیین می‌کنند.
- الگوریتم‌های پوشش کامل (Coverage Algorithms): این الگوریتم‌ها به ربات کمک می‌کنند تا تمام نقاط محیط را به طور کامل تمیز کند بدون اینکه نقاطی را از قلم بیندازد.
3. ارتباطات و هماهنگی
الف. ارتباط با ایستگاه شارژ
- سیگنال‌های رادیویی یا فرکانسی: داک شارژ معمولاً سیگنال‌هایی ارسال می‌کند که ربات می‌تواند آن‌ها را تشخیص داده و به سمت آن حرکت کند.
ب. ارتباط با اپلیکیشن موبایل
- کنترل و برنامه‌ریزی از راه دور: کاربران می‌توانند از طریق اپلیکیشن‌های موبایل مسیر حرکت ربات را کنترل و برنامه‌ریزی کنند و اطلاعاتی مانند نقشه محیط و وضعیت باتری را مشاهده کنند.
4. اجرای مسیریابی و تمیزکاری
الف. حرکت بهینه و اجتناب از موانع
- کنترل حرکت: پس از تشخیص مسیر بهینه، ربات با استفاده از موتورهای دقیق و سیستم‌های کنترل حرکت به سمت مقصد حرکت می‌کند.
- اجتناب از موانع: در صورت مواجهه با موانع غیرمنتظره، ربات با استفاده از سنسورها مسیر خود را اصلاح می‌کند تا برخوردی نداشته باشد.
ب. تطبیق با انواع سطوح
- تشخیص سطح: برخی جاروهای رباتیک می‌توانند نوع سطح (فرش، چوب، کاشی) را تشخیص داده و تنظیمات مکش و تمیزکاری را بر اساس آن تنظیم کنند.
5. بازگشت به ایستگاه شارژ
- مسیریابی بازگشت: زمانی که باتری کم می‌شود، ربات با استفاده از نقشه و سنسورهای خود مسیر بازگشت به ایستگاه شارژ را پیدا می‌کند.
- اتصال به داک: پس از رسیدن به ایستگاه شارژ، ربات با دقت به داک متصل شده و فرآیند شارژ آغاز می‌شود.
جمع‌بندی
مسیریابی جاروهای رباتیک فرآیندی پیچیده و چند مرحله‌ای است که با استفاده از ترکیبی از سنسورها، الگوریتم‌های پیشرفته ناوبری و نقشه‌برداری، و سیستم‌های کنترل هوشمند انجام می‌شود. این فناوری‌ها به ربات کمک می‌کنند تا به طور مؤثر و کارآمد محیط خانه را تمیز کرده و به ایستگاه شارژ بازگردد. جارو رباتیک اکووکس مانند :