Опис об’єкта управління

Робот (від чеськ. Robota) — пристрій, керований за допомогою електронної плати або комп’ютера, який можна запрограмувати на виконання певних операцій.

Типи роботів: андроїд (людиноподібний робот), біоробот, промисловий робот, транспортний робот, підводний робот, побутовий робот, бойовий робот, зооробот, звероробот, літаючий робот, медичний робот, мікроробот, наноробот, персональний робот, педікулятор, робот-артист, робот-іграшка, робот-офіціант, робот-програма, робот-хірург, робот-екскурсовод, соціальний робот, шаробот. Побутовий робот – робот, призначений для допомоги людині в повсякденному житті. Зараз поширення побутових роботів невелика, проте футурологи передбачають широке їх поширення в майбутньому.

У свою чергу побутові роботи розділяються на:

- робот-іграшка;

- робот-прибиральник[1].

З початку 2000-х років багато компаній розпочали виробництво «роботизованих пилососів», такі як Electrolux Trilobite, Roomba, Robomaxx, Samsung Navibot, FloorBot. Пристрій найчастіше являє собою диск діаметром 28-35 см і висотою 9-13 см. Найчастіше великий контактний сенсор встановлений в передній частині пристрою, з інфрачервоним датчиком по центру у верхній передній частині. В залежності від моделі, пристирої можуть бути оснащені інфрачервоними датчиками «віртуальна стіна». Перше і друге покоління моделей потребувало ручного вказування площі кімнати, у моделях третього покоління такої необхідності немає. Для роботи робот-пилосос використовує внутрішні акумулятори, тому потребує регулярної підзарядки. Нові моделі мають можливість самостійно знайти зарядний пристрій, зв’язуючись з ним через інфрачервоний датчик. Тривалість зарядки пристроїв першого і другого покоління — близько 12 годин, третього покоління — близько 3 годин. Роботи-пилососи, як правило, мають невелику висоту, досить низьку, щоб пройти під ліжком або іншими меблями. Коли робот-пилосос розуміє, що він застряг, він перестає рухатися і починає подавати звукові сигнали, що допомагають власнику його виявити.

Робот-пилосос налаштовується за допомогою LCD-дисплея і кнопок, розташованих на верхній панелі робота. Найчастіше вибирається одна із трьох програм прибирання: звичайна, швидка і «місцева» — на площі до двох квадратних метрів (можуть бути відмінності в залежності від моделі). Сучасні роботи-пилососи дозволяють виконувати прибирання автоматично, з використанням планувальника завдань. Це може бути корисно для тих людей, які хочуть запланувати прибирання на той час, коли їх немає вдома.

У деяких моделей роботів-пилососів для налаштування пристрою дистанційно використовується інфрачервоний пульт дистанційного керування, що може бути корисно для людей з обмеженими фізичними можливостями.

Після закінчення прибирання власник повинен звільнити ило збірник робота-пилососа.

Існує чотири способи орієнтації в просторі:

- за допомогою дальнометрів (ультразвукових), як наприклад у робота-пилососа Electrolux Trilobite;

- за допомогою контактних датчиків — датчик на бампері дозволяє реєструвати удари об стіни, меблі;

- за допомогою «віртуальної стіни», яка дозволяє обмежити простір прибирання, і як правило реалізується за допомогою ІЧ випромінювача в «стіні», і ІК приймача на роботі;

- за допомогою інфрачервоних сенсорів в нижній частині пристрою, які не дозволяють пристрою впасти зі сходів, як наприклад у робота-пилососа Roomba[2].

Одним із представників даного сімейства роботів є iRobot Roomba 650 (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Зовнішній вигляд iRobot Roomba 650

Влаштування пилососа зображено на рисунку 1.2. Roomba – розумний і ефективний робот-пилосос. Всі роботи-пилососи Roomba оснащені унікальною розробкою iRobot – системою штучного інтелекту iAdapt. iAdapt використовує десятки сенсорів для моніторингу оточення Roomba, посилаючи до 67 імпульсів в секунду, контролюючи ефективну безпечну і розумну прибирання. Роботи цієї серії:

- прибирає абсолютно самостійно – ви просто натискаєте кнопку CLEAN, і Roomba робить все інше;

- сам розраховує маршрут прибирання;

- розпізнає сходи і інші перепади висоти і запобігає падіння;

- оснащений системою проти заплутування (в проводах, бахромі килимів);

- розпізнає вид підлогового покриття і самостійно вибирає відповідний режим прибирання;

- розпізнає найбільш забруднені ділянки і чистить їх довше і ретельніше;

- ефективно прибирає бруд, сміття, шерсть тварин з підлог і килимів;

- оснащений фільтром тонкого очищення, захоплюючим алергени, пил, пилок;

- чистить не тільки відкритий простір, а й простір під меблями, навколо неї, в кутах і уздовж стін.

Рисунок 1.2 – Влаштування пилососа Roomba

Робот Roomba застосовує запатентовану систему 3-х рівневої чистки (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 – Система прибирання пилососа Roomba

Roomba оснащений спеціальною системою проти заплутування в проводах, в бахромі або пензликах килима. Коли робот відчуває, що він зачепив шнур або бахрому, він автоматитично припиняє обертання головних щіток або лопастной щітки і намагається виплутатися.

Під час роботи системи проти заплутування Roomba може видавати звук, схожий на клацання.

Такий же звук Roomba може видавати в тому випадку, якщо на щітки намоталося багато волосся або ниток.

Roomba – це робот, який використовує для прибирання систему штучного інтелекту. Користуючись базовими алгоритмами прибирання, він аналізує що надходить з раз – особистих датчиків інформацію і, залежно від цього, визначає свій маршрут.

Робот Roomba безперервно розраховує оптимальний шлях прибирання і сам вибирає, яку схему прибирання використовувати в даний момент часу (рисунок 1.4):

- спіраль: під час прибирання вибраної частини приміщення Roomba рухається по спіралі;

- дотримання уздовж стіни: Roomba прибирає приміщення по всьому периметру, обходячи меблі та інші перешкоди;

- перетин приміщення: Roomba перетинає кімнату в різних напрямках, щоб прибрати кожну ділянку приміщення.

- виявлення забруднених ділянок: коли Roomba знаходить сильно забруднену ділянку, на панелі загоряється синій індикатор забрудненості (Dirt Detect), і Roomba більш інтенсивно прибирає цю частину приміщення[3].

Рисунок 1.4 – Визначення оптимального маршруту прибирання Roomba