ОСНОВЫ
Какие типы навигации существуют?
Первым серийным роботом-пылесосом в мире был Electrolux Trilobite. В нем и во многих последующих моделях был использован принцип рандомной навигации (от англ. random — случайный). Робот-пылесос просто ездил по квартире до тех пор, пока не сядет аккумулятор. В настоящее время такие пылесосы почти не встречаются, а на смену рандомной навигации пришли алгоритмы. В этой статье мы рассмотрим каждый из этих типов навигации и расскажем, для каких помещений они подойдут больше всего.
1. Навигация по алгоритмам
Роботы-пылесосы, оснащенные этим типом навигации, ориентируются в пространстве благодаря заранее прописанным алгоритмам. Информацию об обстановке они получают с помощью инфракрасных сенсоров, установленных в переднем бампере, а также благодаря тактильным сигналам, которые передаются тем же бампером. Робот может доехать до препятствия, увидеть его датчиками или коснуться бампером, чтобы изменить траекторию своего движения. Его движения подчинены алгоритмам, которые представляют собой набор из действий. Например, в ходе автоматической уборки робот может понять с помощью сенсоров, что движется вдоль стены. В таком случае он запускает алгоритм "уборка вдоль стены" и продолжает движение таким образом, чтобы стена оставалась всегда с одной стороны. Другим алгоритмом является уборка по спирали, так называемая "SPOT-уборка". Поняв, что вокруг преград нет и робот находится в середине пустого помещения, он начнет движение по спирали, обрабатывая около двух кв.м. площади, после чего переключается на другой квадрат или переходит к иному алгоритму. Кому подойдут роботы с такой навигацией? Как правило, они используются в квартирах до 60 кв. м., так как аккумулятора хватает на то, чтобы робот справился со всей квартирой. Роботы с этим типом навигации осуществляют возврат на базу с помощью ИК-датчика, то есть они не знают и не помнят где находится их зарядная станция до тех пор, пока не увидят ее. Рекомендуется размещать зарядную напольную станцию в условном центре квартиры, чтобы ее было проще найти. Пример — Panda X4
2. Гироскоп
Робот с навигацией по гироскопу, в принципе, не отличается сильно от алгоритмических. Основная разница в том, что внутри робота установлен гироскоп, который позволяет четко контролировать углы поворотов робота. Таким образом, используя алгоритм "змейка", пылесос не допускает отклонения от эталонного маршрута. Рекомендуем обратить на этот тип навигации внимание, если ваша квартира имеет площадь около 60 квадратных метров и преимущественно пустая, с отрытыми пространствами.

3. SLAM-картограф
Один из самых популярных типов навигации для роботов-пылесосов и робототехники в целом. На Википедии есть отдельная статья, посвященная этому типу. Ее особенность заключается в том, что при начале уборки пылесос запоминает точку старта и рисует у себя в памяти проложенный маршрут. Это позволяет ему не повторяться и быстрее, а, значит, эффективней, производить уборку. Информацию об окружающей обстановке они также получают с помощью ИК-сенсоров на бампере. Часто в пылесосах с таким типом навигации можно использовать мобильное приложение, на котором вы увидите квартиру так, как ее видит робот. Примером роботов с этим типом навигации является Okami T90, снятый с производства, и новый Okami U80 Pet.
4. VSLAM с камерой
Улучшенный и доработанный SLAM метод. Все то же самое, только точнее. Роботы с этим типом навигации оснащены камерой, которая запоминает расположение объектов в квартире, а также использует потолок для навигации. Получается более точный план помещения, который, как правило, можно посмотреть в приложении. Также, появляется возможность взаимодействовать с картой в приложении — строить стены и указывать роботу точное место в помещении, куда необходимо переместиться. Примером робота с таким типом навигации является новый Okami U90 Vision.
5. Лазерная навигация с помощью лидара
Самый современный и точный метод навигации для робототехники. Есть только в роботах, оснащенных лазерным дальномером. Как правило, это такая башня, установленная на роботе. В ней установлен высокоточный лазер, невидимый для людей и животных, но попадающий на камеру некоторых фотоаппаратов. Такие роботы получают от лидара информацию об окружающих объектах и расстояния до них. Благодаря этому, они практически моментально создают карту видимой части квартиры и приступают к уборке. Большим плюсом этого типа, помимо точности уборки, является потенциальная возможность убираться вообще на любых площадях. Робот видит, что уборка не завершена, уходит на дозарядку, и продолжает свою миссию. Как правило, в роботах с лазерным дальномером, имеется возможность смотреть точную карту своей квартиры и взаимодействовать с ней. Например, выбирать зоны для уборки или строить виртуальные заграждения. Примером таких роботов является флагман Okami U100 Laser.