Kako deluje navigacijski sistem robotskih sesalnikov

Robotski sesalniki so v zadnjem desetletju znatno napredovali. Če ne upoštevamo sesalne moči in funkcij, je ključna tehnologija, ki ločuje dobre robote od tistih »osnovnih«, njihov navigacijski sistem.

Robotski sesalniki z navigacijo LiDAR postajajo vse pomembnejši v primerjavi s prejšnjimi robotskimi sesalniki z naključnimi odboji ter robotskimi sesalniki s kamero (vSLAM). Kako pomembna je navigacijska spretnost pri robotskih sesalnikih?

Preprosto povedano, ključni dejavnik, ki določa, kako zadovoljiva je vaša robotska izkušnja s sesanjem, je v tem, kako dobro se premika. Dober robotski sesalnik, opremljen s prefinjenimi navigacijskimi sposobnostmi, bo strokovno očistil običajne domače ovire in se po končanem delu samodejno vrnil v polnilno postajo, brez napora. Bistvo je, da ne bi želeli nenehno “reševati” svojega robotskega sesalnika, kadar koli se zagozdi pod posteljo ali celo na odprtem prostoru, čeprav je poln igrač, razmetanih naokrog zaradi vašega malčka.

Bistvo avtomatskega čistilca tal je, no, avtomatizacija!

Navigacija LiDAR – najboljše?

Uporabo LiDAR na robotskih sesalnikih je populariziral Roborock, ki je leta 2016 predstavil svoj prvi robotski sesalnik, ki ga je pod to lagovno znamko prodajal Xiaomi. Roborock je od takrat predstavil večkrat nagrajene robotske sesalnike z blagovno znamko Roborock, vključno z Roborockom S7, ki je bil priznan na podelitvi nagrad za najboljše izume revije TIME 2022.

Logika za množično uporabo tehnologije LiDAR je preprosta – preprosto je učinkovitejša, zlasti v primerjavi s prejšnjim inercialnim navigacijskim sistemom, kjer robotski sesalnik naključno trči po svoji okolici in ob dotiku prepozna ovire. Robotski sesalniki, ki temeljijo na lidarju, uporabljajo odboj laserskih žarkov za natančno prepoznavanje ovir znotraj 6 m. Načrtuje najhitrejšo pot čiščenja, hkrati pa zagotavlja malo ali nič zamud ali ponavljanja. S to tehnologijo se ustvari zemljevid čiščenja, stranke pa lahko nato prilagodijo svoje nastavitve čiščenja, kot je nastavitev selektivnega čiščenja con/sob.

Uporaba LiDAR-ja tudi pomeni, da lahko robotski sesalniki enako dobro delujejo tudi v slabo osvetljenih okoljih, tako da vam ni treba skrbeti, da bo vaš robotski sesalnik obupal sam od sebe v temnih prostorih!

Poleg LiDAR – Predstavljamo Reactive AI 2.0, Roborockovo nadgrajeno navigacijsko tehnologijo

Roborock se je s svojo vedno željno in ambiciozno skupino inženirjev odločil, da ima tudi vsemogočni LiDAR svoje pomanjkljivosti, in je januarja 2022 predstavil lasten sistem za prepoznavanje in izogibanje oviram Reactive AI 2.0.

Reactive AI 2.0 se uporablja za Roborockovo novo serijo S7 MaxV, predstavljeno januarja 2022, ki dopolnjuje navigacijski sistem LiDAR. Združuje tri elemente, vključno s sistemom 3D strukturirane svetlobe, kamero RGB in čipom NPU, ki S7 MaxV pomaga zaznati majhne predmete na poti čiščenja. To je nekaj, česar LiDAR ali celo drugi robotski sesalniki, ki jih poganja VSLAM, ne morejo doseči. Na primer, zgornji senzor LiDAR na S7 MaxV preprečuje, da bi zaznal manjše predmete na tleh tako učinkovito kot spredaj obrnjeni sistem za prepoznavanje ovir. Po drugi strani pa imajo robotski sesalniki, ki temeljijo na VSLAM, običajno navzgor obrnjene kamere, zaradi česar je prepoznavanje ovir nemogoče.

Reactive AI 2.0 – kako učinkovit je?

3D strukturirana luč deluje kot ravnilo, ki natančno meri razdaljo med predmetom na poti S7 MaxV in samim S7 MaxV. Sposoben je tudi zaznati dimenzije ovir.

Kamera RGB igra vlogo človeškega očesa in zajema podrobne slike ovir, vključno s teksturo in barvo.

Tako 3D-strukturirana svetloba kot kamera RGB posredujeta informacije vgrajenemu procesorju, ki ga poganja čip NPU (možgani), ki nato omogoči, da začnejo delovati vnaprej nastavljeni algoritmi strojnega učenja. S7 MaxV bo nato čistil okoli različnih predmetov/ovir na optimalni razdalji – kar pomeni, da manj ko je predmet tvegan, bližje bo S7 MaxV čistil okoli predmetov. To pomeni tudi manjše možnosti za trčenje, hkrati pa manjše možnosti za zgrešena mesta čiščenja.

Medtem ko LiDAR skrbi za celotno kartiranje, kjer natančno določa podatke o razdalji in poti za učinkovito navigacijo robotskega sesalnika, ga Reactive AI 2.0 dopolnjuje s prepoznavanjem in izogibanjem običajnim domačim oviram, kot so čevlji, nogavice in kabli v pot robotskega vakuuma. Ker prepoznavanje predmetov poteka v realnem času, je upoštevano tudi gibanje, na primer hišni ljubljenček, ki se sprehaja po tleh.

Kot pri vseh aplikacijah za strojno učenje tudi tukaj vaja dela mojstra. Popolnega sistema še ni, tudi s stopnjo prefinjenosti te kombinacije LiDAR & Reactive AI 2.0. Čas pa bo pokazal, ali bo ta kombinacija sčasoma postala standard, saj Roborock in drugi proizvajalci tekmujejo s časom pri izboljšanju svojih izdelkov.