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扫地拖地机robot

(2018-09-30 20:16:24) 下一个

Robo-Vac  是当今自动真空吸尘器的先驱,于 1959 年作为 Whirpool 在莫斯科美国国家展览会上展示的未来奇迹厨房的一部分亮相。 就像今天的机器人真空吸尘器一样,Robo-Vac 使用传感器在房间内寻找路径。美国国家展览会于 1959 年 7 月 25 日至 9 月 4 日举行。吸引了超过 300 万参观者,为美国公司提供了展示其产品的机会,其中包括从家用电器到 汽车和农用设备。

1. 扫地/拖地机简介

1.1 吸尘能力是扫地机器人第一个重要指标

吸尘能力的强弱,主要由清扫部件,清扫效率,吸尘电机三部分决定的

1.1.1 清扫部件
第一种单吸口:单吸口扫地机器人最大的优势是清扫毛发,家里有要宠物和长发妹妹的非常适用。单吸口扫地机器人主要靠吸,如果吸尘电机吸力不够的话,清扫能力就大打折扣。
单吸吸口有浮动单吸口、固定单吸口及小吸口三种类型
浮动单吸口类型的智能扫地机器人可以根据地面的凹凸情况上下浮动吸口,使得吸口紧贴地面,其吸力静压值可达固定单吸口的3--5倍,秒吸灰尘和颗粒垃圾毫无压力。
固定单吸口式智能扫地机器人因吸口与地面有一定距离,吸力没有浮动单吸口强大,对微小灰尘的吸取清扫能力相对差些,但应付一般的垃圾基本上没问题。
相对以上两种吸口,小吸口的智能扫地机器人无论是单次吸取的灰尘容量还是对灰尘的吸取能力都大打折扣,算是智能扫地机器人中的低端产品。该类型产品价格一般比较低,但性能......你懂的。一般不推荐采用。
第二种主刷清扫系统拥有主刷清扫部件的扫地机器人,通过主刷高速旋转可以扫起被静电吸附在地面上的灰尘,清扫能要优单吸口扫地机器人,同时主刷仿缠绕设计不好的话,长发扫地机器人最大的敌人
智能扫地机器人款型一般可分为浮动主刷及固定主刷。
固定主刷固定主刷和固定单吸口一样,不容易贴合地面,故不容易将地面清扫干净。相较于浮动主刷,在清理颗粒垃圾时效率稍差。
浮动主刷和浮动单吸口紧贴地面吸力更大的原理一样,浮动主刷也可以根据地面的凹凸不平来调节主刷升降,从而达到紧贴地面强力清扫不错漏垃圾的目的。
第三种多主刷清扫系统是指一个智能扫地机器人配备多个主刷,市场上主流的多主刷设计有V形扫刷设计,对夹式扫刷设计。V型扫刷设计单次清扫的面积最大,对 光滑地面,普通地板的灰尘杂物清理能力比较强,能很好适用于中国式家居环境。对夹式扫刷对长毛地毯的清理能力不错,适用于铺设了地毯的家居环境,在欧美使 用较为广泛。
另外,主刷实用的材质会影响使用寿命,一般采用的是尼龙纤维毛刷+金属主刷架的材质主刷容易清扫毛发,清洗简便也不易损坏。而为节省成本采用了塑料主刷刷架的机型,不仅容易损坏,而且容易缠绕毛发,清洗起来比较不方便。

1.1.2 清扫效率

除主刷和吸口之外,最影响机器的清扫效率的当属边刷了。在清扫面积上,双边刷的扫地机器人单次可清扫的面积直径可达35CM,而单边刷只有20CM。同样的房间面积,双边刷要比单边刷机型工作效率高1/3。

1.1.3 吸尘电机

吸尘电机的好坏直接影响到扫地机器人吸附灰尘、垃圾的能力。一般好的吸尘电机转速高,吸力大,寿命长,噪音小。目前市面上的智能扫地机器人品牌吸尘电机区别较大。无刷电机,转速比较高,寿命长。目前扫地机器人使用的最好的电机是日本NIDEC无刷电机。

1.2 清扫路线是扫地机器人第二个重要指标

目前扫地机器人清扫路线分为:规划式和随机式。
随机式清扫模式:扫地机器人感知四周的环境随机的行走清扫各个区域。
规划式清扫模式:扫地机器人感知四周的环境,然后规划行走的路径,有效地遍历各个区域,完成各个区域的打扫。
规划式清扫模式的行走路径方式:螺旋式行走模式,S形行走模式,五边形行走模式
我们在选择扫地机器人必须了解其使用的清扫模式,如果只有其中一种随机模式的话就必须果断PASS,拥有以上所有模式的产品才能称为合格的扫地机器人。不过也有部分国产扫地机器人把向左转、向右转、原地打转都当成一种行走模式只是掩耳盗铃。

1.3 电池是扫地机器人第四个重要功能指标

电池是扫地机器人的能量块火种,是扫地机器人非常重要的一个指标,扫地机器人一次能工作多久,清扫面积大概有多大,都是和电池的质量和容量有关。既然电池这么重要,那我们要怎么选择电池呢?
小编在这里为大家总结下电池识别方法:
电池容量要大,电池容量要大,很多厂家标榜智能扫地机能工作120分钟,一次清扫150个平方以上,实际电池容量却只有1800毫安,这样以没有参考标准 的宣传是严重的欺骗消费者,所以选择扫地机器人时直接问电池容量即可。在实际工作中,1000毫安的电量机器人的工作时间大概是40-50分钟左右,市面 上主流机器的电池容量在2000毫安到3000毫安之间。
电池的品质也非常关键,部分品牌机器人为了节约成本使用的杂牌小厂的电池,不但使用寿命短,而且安全性和稳定性都没有保障,所以消费者一定选择品牌 irobot、Proscenic国外品牌扫地机器人,众所周知日本是对家电产品电源和电池的品质要求最苛刻的,台湾Proscenic扫地机器人在日本 市场的销量不俗,品质比较有保障。
第三点,也是最困惑消费的问题,扫地机器人为什么不使用锂电池,因为扫地机器人的吸尘电机是高频效工作的,锂电池在长期高频效工作下非常容易鼓胀变形,大 大缩短使用寿命哦。锂电池体积小容量大在电子数码产品中使用的非常广泛,但家电类产品中中却很少有使用锂电池。这也是扫地机器人主流品牌一直坚持使用镍氢 电池的原因。选扫机器人时一定要选择合适的机器,不能盲目轻信商家宣传。

1.4 如何规划路线?

http://forum.arduino.cc/index.php?topic=56250.0 

iRobot Roomba是随机碰撞寻路系统的典型代表,这种寻路系统的核心算法:即在没有定位参照物的情况下,采用仿生昆虫的碰撞模式,进行反复的清扫工作并力求尽 可能多的达到100%覆盖率。它没有类似Neato RPS或Mint/380t 北极星之类的导航系统,而使用一种称为iAdapt智能化清扫技术的专利技术,这是一种由Common Lisp语言开发,并有着天文数字般行数复杂的程序控制的先进算法。

iAdapt智能化清扫技术智能化清扫技术是一种软、硬件相结合的智能化AI清扫系统,硬件由Roomba前方的若干红外探测器、底部灰尘侦测器和 落差传感器、毛刷胶刷边刷测速系统等等组成,而由Common Lisp编写的智能化AI软件则是iRobot公司的核心竞争力,不夸张的讲:如果Roomba的板载程序遭到破解,那么iRobot公司的股票瞬间崩 盘。通过Roomba的硬件传回的信息,iRobot自身的软件可以对回传信息进行分析,根据红外回传信息的强度、范围、高度、转速、电流大小、阻力等参 数,计算出前方障碍物大致形状,再经过软件的处理运算,得出的结果就是Roomba下一步清洁方式,Roomba以每秒60次的速度计算周边障碍物的情 况,同时根据所处环境作出40余种清扫动作,如围绕、折返、螺旋、贴边、转身等等。

国产扫地机器人的最大软肋并非机器本身做工不好,也并非清扫部件设计不好造成扫不干净,而是软件算法上的技不如人,用简单的类似“IF 撞墙 THEN 转弯”之类语句组成的程序,不足以应付各种家庭出现的复杂情况,而iRobot公司的产品,是在经过无数次的编码修改、无数次的实地测试,完全凭借积累让 算法无限制的扩充扩充再扩充,足以让它应对各种情况。

随机碰撞式寻路系统已经被iRobot公司发挥到了极致,进一步改良算法本身的空间已经很小,未来的智能扫地机器人的发展方向,必然是会向着效率更高的自主路径规划式寻路系统前进,爸爸乐轻松下次将为大家带来《定位引擎—自主路径规划式寻路系统的核心》一文:

目前在市面上销售的智能扫地机器人产品,无论是国产品牌还是进口品牌,我们可以通过其机身搭载寻路系统的不同将它们分成两类,其中一 类以iRobot Roomba系列产品为代表机型,该类扫地机器人使用的是随机碰撞式寻路系统,程序算法的优劣程度是其能否获得最大化清洁覆盖率的决定性因素,而另一类产 品则以Neato XV-11为代表机型,它们就是我们今天要讲的主角,爸爸乐轻松网将为大家简单介绍路径规划式智能扫地机器人的寻路系统核心即定位引擎

目前采用自主路径规划式寻路系统的扫地机器人产品相比随机碰撞机型,产品线明显偏少不丰富,我们常见的有Neato XV系列及其衍生型号(如福维克VR100)、三星电子Navibot系列、LG电子HOM-BOT系列等等,这里我们把Evolution公司的 Mint系列拖地机器人产品也归入路径规划类机型以方便介绍。相比随机碰撞寻路系统的程序算法,路径规划类产品的技术门槛更高,特别是对定位系统的硬件检 测精度有着较为严格的要求,所以目前国产扫地机器人产品中间暂时还没有搭载定位引擎的高端产品问世。

如果我们用一个简单的问题来概括随机碰撞式寻路系统的扫地机器人需要做的工作,那么它们的程序算法在绝大部分时间里只需要了解一个问 题就可以较好的完成清扫工作,这个问题就是What lies in front of me?(我的前方有什么),而路径规划式的扫地机器人想较好的完成清扫工作,它们就一定需要解决的问题是Where am I now?(我现在在哪里),这个问题如何解决就涉及到了路径规划式扫地机器人的寻路系统核心,即定位引擎。

业界目前在自主路径规划式扫地机器人上并未有真正意义上的产品分类,本站从比较主观的角度将定位引擎分为两大类,一类是以Neato XV-11的RPS激光绘图引擎为代表的边界扫描式定位引擎,另一类则以Evolution Mint(收购后为iRobot380t)的NorthStar北极星室内定位系统为代表的偏移检测式定位引擎。

美国Neato公司的RPS室内激光绘图专利技术是一种典型的边界扫描式定位引擎,它通过位于一个不停旋转圆盘上的激光发射头和配套接收器组合的激 光测距模组,探测Neato XV-11从自身到激光扫描到的边界每个点的距离,然后把所有的数据联系在一起,房间的数字地图就生成完毕(https://www.youtube.com/watch?v=hf1zY8vRC2E ),甚至还包括了家具等障碍物的详细情况等等,了解了每一个边界点的Neato XV-11当然就能精确的计算以定位出机身在房间中所处的位置,最终达到无遗漏清扫所有区域的效果。油管视频表明,Neato与Rooma相比效率提高5倍,更清洁但噪音稍大。

而美国Evolution公司的NorthStar北极星室内定位专利技术则是一种典型的偏移检测式定位引擎,它通过放置在桌面的北极星导航模块, 垂直(Y轴)向天花板发射一个肉眼不可见的红外线光斑而自身则由蓝色边角处再发射一个方向导航信号(X轴),Mint拖地机器人通过机身顶部的接受器,计 算机与光斑垂直线Y轴的夹角及与方向信号X轴的夹角,并以每秒10次的检测频率精确计算夹角的改变,以此来判定Mint的位移方向和距离 (误差≤15cm)。采用类似原理的还有LG和三星公司的扫地机器人,只不过它们是通过顶部安置有高清摄像头,采用的是可见光下的视频图像偏移检测技术达 到类似功能。

从理论上讲,偏移检测式定位引擎由于不能采用物理手段直接检测房间的形状和大小,而是定位机身当前所在位置并通过自身的运动来估算房间大小,所以在 测量精 度和清扫覆盖率上不及边界扫描式定位引擎。采用路径规划式寻路系统的扫地机器人都有一个共同特征,即并非采用类似布朗运动的随机行进路线进行清扫工作,而 是采用规则式直线路径完整覆盖整个清扫区域,所以相比随机碰撞寻路引擎,路径规划寻路引擎效率更高且拥有更可靠的清洁覆盖率,这也注定了扫地机器人未来的 发展趋势会向着更加“类人化”的路径规划式机型发展。

DIY: http://www.instructables.com/id/Robot-vacuum-floor-cleaner/?ALLSTEPS 

Do
   'decrement last turn action counters
   If Turn_right_counter > 0 Then
      Decr Turn_right_counter
   End If
   If Turn_left_counter > 0 Then
      Decr Turn_left_counter
   End If
   'if right or front sensors are pressed - turn left
   If Dright = Pressed Or Front = Pressed Then
      'check if we just turned right
      If Turn_left_counter > 0 Then
         Gosub Go_backward
         Waitms Go_backward_time
         Gosub Turn_left
         Waitms Long_turn_time
      Else
         Gosub Turn_left
         Waitms Turn_time
      End If
      Gosub Go_forward
      Turn_right_counter = Turn_limit_count
      Turn_left_counter = 0
   End If
   'if left sensor is pressed - turn right
   If Dleft = Pressed Then
      'check if we just turned left
      If Turn_right_counter > 0 Then
         Gosub Go_backward
         Waitms Go_backward_time
         Gosub Turn_right
         Waitms Long_turn_time
      Else
         Gosub Turn_right
         Waitms Turn_time
      End If
      Gosub Go_forward
      Turn_right_counter = 0
      Turn_left_counter = Turn_limit_count
   End If
   Waitms 20
Loop

2 iRobot Braava 380 mop

Evolution的5200C被iRobot并购后出了380t,试用不错,噪音低,可湿抹。GPS类发射小盒导引路径,但不能自己找去充电。使用镍锰7.2V2Ah充电3-5小时湿作2.5小时,使用NorthStar navigation cubes覆盖350sqft,可另加一个间距25ft以增加面积。拿起380t后自动暂停,要继续最好把它按原开始方向放到导航器6英尺以内,再按键开启。故障率较高:胶轮松脱可DIY胶套、电池早期失效、各种原因造成的乱跑、电子部件故障。

家里的i380不到两年,遇障碍响铃停顿而不是像最初的那样绕过,查得是电池老化。原装不过是6节AA Ni-Mn要价40美元。Turbo charger由12V1A供电,但接主机处变为交流?

更新:买PowerExtra 3ah电池$10换上问题解决。採用即充即用的方法,寿命大大延长,至21年底该电池3年多还正常。2023.1.12不行了,遇障2次即停。

手册:https://homesupport.irobot.com/euf/assets/images/faqs/braava/300/manual/zh-TW.pdf 

2.1 电池

最全的电池改制:http://bbs.bblqs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=7844&extra=page%3D1%26filter%3Dtypeid%26typeid%3D47%26digest%3D1%26typeid%3D47%26digest%3D1  

2.1.1 Ni-Mn AA size

原机充满8.27V;新买PowerExtra 7.72V充满V?。

AmazonBasics:$1.63@2Ah,Prechared $1.88,$2.37@2.4Ah

Eneloop: $2.36@2Ah, Pro $4.45@2.5Ah 

2.2 锂电

2.2.1 锂聚合物电池

标称3ah实际应该不超过2.6ah。直接替换

NicJoy:https://detail.tmall.com/item.htm?id=555670630684 双11价124.2平时138元

BJK锂电:https://item.taobao.com/item.htm?id=522129865926 199

DIY:原装Ni-Mn体积约28x42x50,适合703448:https://item.taobao.com/item.htm?id=39438580816 https://item.taobao.com/item.htm?id=563370436942 https://item.taobao.com/item.htm?id=43948414992 

2.2.2 锂离子电池DIY

DIY保护板可放在i380t原电池盒里,2并2串18650挂在i380两侧,若放后部须重调配重。充电摒弃原座只利用原12V1A adapter,若充不满或太慢可换大电流的电源。产品见

2串均衡板:(62x26x7mm) 9-15Vin: https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.31.15362b2aUYYdLJ&id=520123489090 https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.19.15362b2aUYYdLJ&id=40432084755 

下两款因无开关稳压,输入为9V(40x17x3.5mm): https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.0.0.6958e18asQ5jG9&id=568794729935 (38x11x2.6mm):https://item.taobao.com/item.htm?id=19741446096 

电池均衡电路:http://www.sohu.com/a/155305659_397643 

1、一周2次完全可以充满后不取电,一周1次的话可以充满后直接关机,使用时再开机使用。
2、红灯后可以继续使用,但是停机后需要尽快充电,否则会因为电池保护出现过放
3、如果Braava已经红灯停机,一直不关机会因为电池过放而锁定,正常使用没这个问题
4、正常使用,不要过放电就可以保证寿命了。

耐杰14500 850mah 13.9元:https://detail.tmall.com/item.htm?id=520398008051

2.3.维修

http://www.shafa.com/articles/zHUERaEeSbeFx0eJ.html 

左右两角碰到障碍物滴滴滴三声后即停:红灯长亮是轮子电机过流,一般齿轮箱或者电机有故障;闪烁就是传感器有问题(最常见是布没装好,底部黑色2个探头没有被压好造成机器误判悬空);自动关机则是电池老化。--用纸胶带把底部两个探头固定后机器暂时没再出现报警了。嘀嘀嘀报警主因是护板检测到电池电流异常而采取的保护动作。当电池即将报废或者使用劣质的大容量电池,保护电路长期处于保护动作的临界点将最终导致无法自动复位,此时更换新电池依然会嘀嘀嘀。充电故障送修官方即建议更换主机台,修复成本1490元。第三方修复也需要几百元。外挂供电系统内置独立充电板,充电不走主板电路,从此杜绝充电报警情况的发生。

撞体后退转圈修理:https://post.smzdm.com/p/249202/ 保持机器在充电板上的姿势,分别往下按拖板的2个角,应有明显的鼠标按键咔嗒声;或者,开启后同时按干拖和湿拖,机器会进入自检,分别往下按拖板的左右边,电源开关上面的3个蓝色LED的左右两个应相应闪亮。http://bbs.bblqs.com/thread-11210-1-1.html 

不能充电:https://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=168&t=3947356

换电机:https://post.smzdm.com/p/278692/ 

http://simplifiedsupport.irobot.cn/app/answers/detail/a_id/13562/~/

3  2021年底的比较

1.Roborock(石头) 品牌口碑不错,market share 很高。Ecovacs(科沃斯) market share低一点,然后用户complaint好像比roborock多,比如昨天一个slickdeal贴 20里面很多人都推荐大家别买ecovacs
2.Roborock S4 价格最便宜, $289 (断货了), 不过没有拖地功能,用的也是跟贵一点的信号一样的LIDAR系统来map房间。不能搞定高地毯,还有不能自动转换木地板模式和地毯模式(比如说木地板只要底吸力,地毯要高吸力,这玩意儿不会自动切换)
3.Roborock S6 $420,(国内叫石头T6) 6个悬崖传感器 (防止掉下楼梯的), 有基本的拖地部件,用LIDAR来扫描房间,也用LIDAR来避开物体。国内卖2200rmb 左右。
4.Roborock S6 Pure $400, 便宜版的S6, 4个悬崖传感器, 用LIDAR来扫描房间, 用红外线来避开物体(比LIDAR弱一点), 拖地水槽比S6 大一些
5.Roborock S5 Max, $440, 4个悬崖传感器,拖地部分比前面两个牛一点,不是用地心引力加水的,是用电动pump的,可以在app里调要用多少水。这个很相似国内他们家的石头T7, 不过沿墙传感器和吸力都不一样,少两个悬崖传感器,少LDS压力传感器,然后算法也没有T7好。顺便提一下,国内的石头T7这里是买不到的
6.Roborock S6 Max, $600, 这个和国内的石头T7 Pro一样,很类似S5 Max, 前面多了两个镜头,用算法来避开物件. 用的是最新算法和最多的感应器。但是这价钱有点难接受。国内卖3000-3900rmb左右
7.Ecovacs T8+ with Auto Empty Base $450: 这个是S6 Max的竞争对手,这种加上自动清空架的版本国内大概卖2400+1900rmb,现在减价到$450算是很实惠的了。前面有镜头来避开物件,拖地跟S5max/S6max类似,用电pump的。还有个$100的vibrating mop attachment 不过听说不好用。自动清空station里面袋子是在官网$20三个,aliexpress上买是$20十二个。
8.Ecovacs T8 AIVI 这个是用AI的T8,不过好像比T8笨。$700 没减价. 加上自动清空站是$900. 不值得。非常不值得。
似乎,S5 max较好,S6 pure和L70也行。云鲸的拖地机器人,能自己洗拖布,就是总重10几公斤海运过来不太现实。直接贴swiffer disposable mop pads到机器人。

2021 扫地机器人推荐  最后300刀买了Dreame L10 Pro。Dreame的W10更牛,自动清洁和烘干。

4. 追觅(dreame) L10 Pro

https://www.youtube.com/watch?v=VWdxLrqLARI  Dreame-Bot-L10-Pro评测  https://post.smzdm.com/p/a3dnw25r/  S6 maxV vs L10 Pro: https://www.youtube.com/watch?v=vO1rM0X9lkA 

Dreame L10 Pro,比S5-S7多了3D避障,吸力有四档最大3000Pa(噪音58/63/63.6/69.7db),抑菌型湿拖面积200平米,下水有三档由水泵控制,日本电机。可越20mm障碍,与其他小米品牌的机器人相同的:允许您将名称关联到每个房间,以便于在区域或房间中进行清洁,可两次清洁或Y型图案5.2Ah电池,续航时间150分钟。多国语音设置。

您也可以激活 预定的清洁程序,每个都可以根据清洁方法,要清洁的区域和 -清楚地 -当时,还可以非常简单地进行管理虚拟墙禁区:这样可以防止机器人清洗超出一定范围或在地板的特定区域内;区域可以合并和划分,可重命名,可指定区域清扫。软件升级后似乎区域管理有问题,或不知如何定义二楼。搬去二楼后,在电池还有87%就想跑回去充电。

注意:无防漏垫,充电时建议取下抹布水盒。抹布水盒要求用清水清洗不加洗涤剂。只能用2.4G wifi。建议306月换抹布,附件可在ali上购买。爬台时水盒可能脱开。

左中右三键:局部1.5米见方清扫、电源(长按3秒开关,短按开始清扫)、回家。首次需充满电,同时按局部和回家键连接wifi,建议安装xiaomi home app。首次清扫前会花时间扫描建立地图,100平米约需50分钟。

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