Klasyfikacja i budowa robotów sprzątających

Wielu z nas z pewnością marzyło o tym, aby domowe obowiązki przestałyby być koniecznością i zamiast nas wykonywał je robot niczym w rodzinie przyszłości z kreskówki Jetsonowie. Choć gosposia robot to ciągle pieśń przyszłości, to już dziś jest pewna kategoria produktów, która uwolni nas chociaż od części domowych zadań.

Mowa, oczywiście, o robotach sprzątających, których największe zalety to pełny automatyzm. Zajmują się one całym sprzątaniem, a od użytkownika wymagają jedynie zaprogramowania i opróżnienia pojemnika z zebranymi zanieczyszczeniami, choć na rynku są również urządzenia, k tóre i to robią samodzielnie. Robot sprzątający znajdzie zastosowanie w każdym gospodarstwie domowym dzięki bogatej ofercie produktów, które przystosowane są do sprzątania różnych powierzchni dzięki odmiennym sposobom czyszczenia.

Klasyfikacja robotów sprzątających

Mówiąc o samej klasyfikacji robotów sprzątających, powinniśmy wyjść od tego, czym w zasadzie jest to urządzenie. Niektórzy producenci wyodrębniają je po prostu jako kolejną podgrupę odkurzaczy, co nie jest do końca prawdą z uwagi na samą zasadę działania urządzenia, która jest dalece bardziej skomplikowana z powodu automatycznej pracy. Robot sam kontroluje etapy sprzątania i jest nawet w stanie przewidzieć własne potrzeby. Im model jest nowocześniejszy, tym ingerencja użytkownika jest potrzebna w mniejszym stopniu. Kolejną zasadniczą różnicą widoczną na pierwszy rzut oka jest naturalnie sama budowa robota sprzątającego, która znacznie różni się od odkurzacza. Dlatego też trafnym określeniem jest robot sprzątający, które z góry nie definiuje metody sprzątania, ale podkreśla autonomiczność produktu. To właśnie sposób sprzątania zanieczyszczeń jest podstawą do klasyfikacji robotów sprzątających. Determinuje on też to, jakiego rodzaju powierzchnie można nim sprzątać. Obecnie można wyróżnić trzy rodzaje robotów sprzątających:

Mopujące

Tego typu roboty mopują wszelkiego rodzaju twarde powierzchnie przy pomocy specjalnych ściereczek czyszczących jednorazowych lub wielokrotnego użytku. Ściereczki w prosty sposób mocowane są na głowicy czyszczącej. Na rynku dostępne są roboty mopujące, które w zależności od konieczności mogą pracować w trybie na mokro lub na sucho

Myjące podłogi

Sprzątają na mokro. Oferta tych modeli na rynku nie jest rozbudowana. Ich działanie można podzielić na etapy. Na początku robot zwilża podłoże, by rozmiękczyć znajdujące się na jej powierzchni zabrudzenia, następnie zbiera bardzo drobne zanieczyszczenia jak kurz czy piach w celu przygotowania podłogi do mycia. Następnie podłoga jest czyszczona na mokro. Najlepsze roboty myjące mają wbudowane zbiorniki na czystą i brudną wodę, tak, by mycie odbywało się wyłącznie czystą wodą – brudna gromadzona jest w oddzielnym zbiorniku. Roboty myjące podłogi przeznaczone są jedynie do mycia szczelnych podłóg twardych. Wybrane modele mają także możliwość wyboru trybu pracy (w zależności od wielkości pomieszczenia).

Odkurzające

Czyli największa grupa urządzeń. To one jako pierwsze pojawiły się na rynku. Sprzątają na sucho i mogą pracować na różnych powierzchniach, np. dywanach, parkietach, wykładzinach czy panelach. Usuwają takie zanieczyszczenia jak sierść, kurz, piasek czy włosy i inne.

Inne roboty sprzątające

Oczywiście, sposób sprzątania to niejedyna możliwość klasyfi kacji robotów sprzątających. Oprócz tego możemy je podzielić ze względu na przeznaczenie. W ten oto sposób wyróżnimy roboty służące do czyszczenia: „

• podłóg – w tej grupie właśnie zawierają się wszelkie roboty odkurzające, mopujące i myjące podłogi, które opisujemy w tym wydaniu „InfoProduktu”; „
• okien – jest to specjalna grupa robotów służących do czyszczenia szyb. Wyposażone są w specjalne kółka czyszczące, na których znajdują się delikatne ściereczki z mikrofi bry. Przy ich użyciu można czyścić lustra, stoły czy glazurę; „
• rynien – jest to specjalny robot, którego zasada działania przypomina świder. Przy pomocy świdra rozbijane są zalegające w rynnie odpady, a wirujące łopatki wyrzucają je na zewnątrz. Jest, oczywiście, możliwość wybrania różnego rodzaju łopatek w zależności od rozmiaru rynny.

Korpus

Podstawę każdego robota sprzątającego zawsze stanowi korpus, będący jego najważniejszym elementem. Wyróżniamy trzy podstawowe kształty: okrąg, litera „D” oraz kwadrat. Kształt okręgu lub zbliżony powoduje, że nie występują ostre kanty i krawędzie. Dzięki temu urządzenie łatwiej pokonuje przeszkody i dociera w trudno dostępne miejsca. Pozostałe dwa kształty są stosowane znacznie rzadziej. Istotna jest również wysokość korpusu – w zasadzie im mniejsza, tym lepiej, ponieważ wtedy urządzenie może wjechać nawet pod kanapy czy fotele albo drzwi szafek. Za wysoki robot może mieć dosyć ograniczone pole sprzątania. Najlepsze, dostępne na rynku roboty odkurzające mają poniżej 10 cm wysokości, dzięki czemu swobodnie docierają pod meble. Czasami roboty mogą mieć problem z czyszczeniem rogów. Tutaj jednak często stosowane jest rozwiązanie wirującej szczoteczki bocznej, dzięki której urządzenie wymiata zabrudzenia z rogów pomieszczeń wprost pod szczotki główne. Należy pamiętać, że regularne czyszczenie całego domu będzie powodowało, że w pomieszczeniu, także w jego rogach będzie gromadzić się mniej kurzu. Również w tej kwestii producenci znaleźli rozwiązanie. W korpusie znajdują się wszystkie najważniejsze elementy robota, jak akumulatory zasilające, panel sterowania, silnik, pojemnik na zanieczyszczenia czy elementy czyszczące. Roboty myjące są wyposażone również w pojemnik na wodę z dwiema komorami. Przed rozpoczęciem sprzątania zapełniona jest tylko część z roztworem myjącym, który podczas sprzątania zostaje wykorzystany i trafi a do drugiej części pojemnika. Istotnym elementem korpusu jest także zderzak znajdujący się na przedzie urządzenia. Dzięki znajdującym się na nim czujnikom urządzenie wykrywa przeszkody i je omija. Ale nie tylko. Zderzak zrobiony np. z gumowych elementów zapewnia urządzeniu bezpieczeństwo. Dzięki niemu robot delikatnie odbija się od przeszkód, które nie powodują uszkodzenia korpusu i mebli.

Pojemnik na zanieczyszczenia

Z uwagi na gabaryty robotów sprzątających trudno oczekiwać, aby stosowane w nich pojemniki miały taką samą pojemność jak te stosowane w odkurzaczach. Druga kwestia to fakt, że roboty przeznaczone są do regularnego sprzątania, co uniemożliwia nagromadzenie się większej ilości zanieczyszczeń. Pojemność zależy od konkretnego modelu robota, przykładowo może to być np. 0,6 l., co przy regularnej pracy wystarcza na około tydzień. Roboty myjące, jak wspomnieliśmy, są wyposażone w pojemnik na brudną wodę. Warto zaznaczyć, że niektóre stacje dokujące robotów są również wyposażone w pojemniki na zanieczyszczenia o większej pojemności, np. 2 l. Gdy robot podjedzie do stacji, pojemnik jest automatycznie opróżniany. Rozwiązanie to przydaje się np. przy czyszczeniu dużych powierzchni. Robot jest wyposażony w kontrolki, które informują użytkownika o stopniu zapełnienia zbiornika. Rynkowi liderzy stosują systemy zwiększające przepływ powietrza przez głowicę czyszczącą. W rozwiązaniu tym dwie przeciwbieżne szczotki podnoszą śmieci, a kurz i mniejsze zanieczyszczenia zostają wyłapane przez filtr. W pojemniku znajdują się filtry wychwytujące drobinki kurzu nawet o wielkości np. 0,3 mikrona.

Stacja dokująca

Podstawowa funkcja stacji dokującej to ładowanie robota. Gdy kończy się energia w akumulatorze urządzenia, powinno ono samodzielnie wrócić do stacji i tam automatycznie się naładować. Zdarza się jednak, że w niektórych modelach stacja pozwala jedynie na przechowywanie urządzenia, a ładowanie wymaga ręcznego podłączenia zasilania przez użytkownika. Na stacji mogą się znajdować kontrolki informujące o ładowaniu lub zasilaniu. Oprócz tego znajdują się tam styk służący do ładowania robota i rampa najazdowa, która ułatwia jego ładowanie. Stacja powinna być ustawiona w odpowiednim miejscu. Musi to być twarde podłoże, a robot musi mieć do niego łatwy dostęp. Robot powinien dotrzeć do stacji za pierwszym razem, inaczej będzie próbował do skutku. W zależności od tego, jak bardzo rozbudowany jest model robota, stacja może informować też o takich czynnikach jak czas czyszczenia, stan zapełnienia fi ltra i inne. Stacja powinna być cały czas podłączona do zasilania. Jak wspomnieliśmy, może być również dostępna funkcja opróżniania zbiornika z zanieczyszczeniami przy pomocy stacji dokującej do znajdującego się w niej pojemnika. Jest ona wtedy wyposażona w specjalny otwór ssący. Stacja samoczyszcząca jest jednak dosyć głośna. Przy robotach myjących rozwiązaniem, które dopiero niedawno pojawiło się na rynku jest baza ładująco-susząca. Specjalny stojak inicjuje cichy cykl suszenia robota, jednocześnie ładując i redukując możliwość rozwoju drobnoustrojów w urządzeniu. Jest to także doskonały sposób na przechowywanie robota myjącego, które sprawia, że urządzenie nie zajmuje dużo miejsca.

Napęd

Istotnym elementem robota jest również napęd, który warunkuje jego poruszanie się. Koła zastosowane w robocie dzięki swojej specjalnej konstrukcji mogą pokonywać niewielkie przeszkody, o wysokości np. do 2 cm. Pozwala to radzić sobie z dywanami, mniejszymi progami czy przewodami, a więc typowymi przeszkodami występującymi w domach i mieszkaniach

Elementy czyszczące

Robot, oczywiście, musi być wyposażony w elementy czyszczące, które odpowiadają za zbieranie zanieczyszczeń z powierzchni. Standardowo są to szczotki występujące w dwóch rodzajach: główne, czyli obrotowe, i boczne, które są przeznaczone do trudno dostępnych miejsc, np. przy ścianie lub w rogach. To, ile będzie szczotek, zależy od konkretnego modelu urządzenia. Może to być tylko jedna szczotka boczna lub też dwie. Kierują one zanieczyszczenia bezpośrednio do głównego mechanizmu sprzątającego. Tam jedna lub dwie szczotki z gumy bądź włosia zbierają zabrudzenia, które następnie silnik zasysa do zbiornika. Dodatkowo mogą występować listwy zgarniające, które pomagają w zbieraniu zabrudzeń. Jeśli mamy do czynienia z modelem mopującym, to zamiast szczotek jest głowica czyszcząca. Korzysta ona ze specjalnych ściereczek i sprząta zarówno na sucho, jak i na mokro. Głowica wyposażona jest w paski zaciskające ściereczkę lub rzepy. Robot dzięki czujnikom wykrywa zmianę podłoża, co sprawia, że jest w stanie uniknąć wtargnięcia np. na dywan. W niektórych urządzeniach mopujących można spotkać się z głowicą dozującą, umożliwiającą czyszczenie na mokro. Jest ona wyposażona w specjalny zbiornik, korek wlewu oraz sączek. Wspomniane ściereczki czyszczące mogą być wielokrotnego użytku lub jednorazowe. Przed wyborem ściereczki należy sprawdzić, czy na pewno pasuje do konkretnego modelu robota. Ściereczki wykonane z mikrofibry są wielokrotnego użytku i można je prać po użyciu. Mogą być dostępne w różnych kolorach. Przykładowo białe ściereczki służą do zamiatania, czyli pracy na sucho, ściereczka niebieska zaś do pracy na mokro, czyli mopowania (taką ściereczkę należy zwilżyć jeszcze przed użyciem). Niektóre ściereczki mają właściwości elektrostatyczne, co sprawia, że jeszcze lepiej zbierają kurz. Przyczepia się je przy pomocy specjalnych rzepów. W robotach mopujących niektóre głowice czyszczące mają specjalny zbiornik na płyn czyszczący. Również i tutaj po napełnieniu zbiornika ściereczkę trzeba zwilżyć i nałożyć na głowicę. Co ważne, w takich urządzeniach płyn dozowany jest z różnym nasileniem w zależności od rodzaju podłóg i użytego roztworu.

Systemy sprzątające

Roboty różnią się od siebie w zależności od klasy i przeznaczenia. Poruszając się, urządzenie zbiera zanieczyszczenia za pomocą szczotek głównych i bocznych. Wszystkie zanieczyszczenia, kierowane są pod szczotki główne, które z kolei siłą podciśnienia dostarczają je do pojemnika na zabrudzenia. Bardziej rozbudowany jest system sprzątania modeli myjących. Tutaj wykorzystuje się automatyczny 3-stopniowy system mycia w ciągu każdego cyklu. Jest to możliwe dzięki dwukomorowemu zbiornikowi, który sprawia, że czysta woda nie miesza się z brudną. W pierwszym etapie robot dozuje świeżą wodę lub roztwór do mycia podłogi, w drugim delikatnie szczotkuje podłogę, usuwając plamy i brud, w trzecim za pomocą gumowej ssawki zbiera brudną wodę.

iAdapt 2.0 w Roombie 980

System nawigacji iAdapt, stosowany w robotach sprzątających marki iRobot, jest jednym z najbardziej zaawansowanych rozwiązań tego typu na rynku i co ciekawe, swoje źródło ma w algorytmach stosowanych w robotach militarnych. W najbardziej zaawansowanym modelu Roomba 980 firma zastosowała najnowszą wersję tego systemu, którego pełna nazwa to iAdapt Responsive Cleaning 2.0. Dzięki wyposażeniu urządzenia w nowe sensory robot może kompleksowo sprzątać praktycznie całe mieszkanie. Jest to zasługa techniki wizualnej lokalizacji i mapowania – vSLAM. Urządzenie w czasie rzeczywistym tworzy mapę sprzątanej przestrzeni, co pozwala na dobór optymalnego toru pracy i działanie, dopóki powierzchnia nie zostanie w całości posprzątana. Jeśli w czasie pracy akumulator będzie bliski wyczerpania, urządzenie wróci do stacji dokującej, jednak zapamięta swoją pozycję i po naładowaniu będzie kontynuować pracę. Nowością jest również funkcja Carpet Boost, która podczas czyszczenia dywanów automatycznie zdwaja moc pracy. Z kolei Dirt Detect 2 przy wykorzystaniu czujników akustycznych oraz optycznych identyfikuje bardziej zabrudzone obszary i skupia na nich pracę robota. Programowanie urządzenia ułatwia aplikacja iRobot Home, którą szerzej opisujemy oddzielnie. Roomba 980 pojawi się na polskim rynku w pierwszej połowie bieżącego roku i stanowi najbardziej zaawansowany model w ofercie producenta.