Ngày nay, thật may mắn là những công việc này đã có công nghệ hỗ trợ cho chúng ta. Với một chiếc máy hút bụi, chúng ta vẫn phải mang vác nó đi khắp nhà, nhưng với một con robot hút bụi, chúng ta chẳng còn cần phải đụng tay nữa và chỉ việc nhìn nó dọn sạch sàn nhà cho chúng ta.

Công nghệ robot hút bụi đã xuất hiện từ lâu. Những dòng robot đời đầu mỗi khi hết pin thì chúng chỉ đứng yên tại góc nào đó trong nhà và phát ra tiếng kêu, chúng ta phải tìm nó và đem đi sạc. Nhưng với những công nghệ mới nhất, những con robot hút bụi đã có những bước tiến đáng kể. Chúng có thể dọn sạch từng ngóc ngách mà không cần đến con người và lưu lại sơ đồ của căn nhà để có thể lên kế hoạch dọn dẹp có hiệu quả nhất. Với chương trình được cài đặt sẵn, robot hút bụi có thể tự làm sạch hộp chứa bụi của nó và tự về vị trí sạc mỗi khi gần hết pin.

Vậy bạn có biết làm thế nào để những con robot này có thể tự động điều hướng trong căn nhà của bạn không? Làm thế nào để chúng có thể tránh các vật cản hay tránh việc dọn một chỗ quá nhiều lần? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu nhé.

Cách robot hút bụi làm việc

Trong quá trình hoạt động, robot cần phải tự điều hướng để không đụng vào đồ vật trong phòng, như khi chúng ta dọn dẹp vậy. Chúng ta có thể tránh các đồ vật nhờ vào các giác quan, trong đó chủ yếu là thị giác, để có thể di chuyển tránh các đồ vật. Robot hút bụi cũng hoạt động trên cơ chế tương tự, chỉ khác ở chỗ nó dùng các cảm biến khác nhau cho những thông tin khác nhau. Các cảm biến bên trong giúp robot có thể tránh các mối nguy hiểm, dọn dẹp một cách hiệu quả và di chuyển sang những khu vực chưa được dọn.

Mỗi dòng robot của các hãng khác nhau sẽ có những loại cảm biến khác nhau, nhưng cơ bản là các thông tin thời gian thực từ cảm biến sẽ kích hoạt các chương trình đã lập trình trong máy, từ đó nó sẽ tự đưa ra các quyết định tại chỗ.

Các con robot này thường được thiết kế gọn nhẹ và nhỏ nhất có thể để giúp nó làm sạch từng ngóc ngách. Với những khu vực nó không thể đi vào và vô tình đụng phải, chúng sẽ sử dụng cảm biến để có thể di chuyển bằng hướng khác.

Một số cảm biến thường thấy trên robot hút bụi

1. Cảm biến tường

Robot hút bụi đều được trang bị cảm biến hồng ngoại để phát hiện các bức tường trong nhà. Robot cần có cảm biến này để xác định vị trí bức tường và di chuyển dọc theo nó khi dọn dẹp bụi bẩn ở chân tường. Trên một số dòng robot, cảm biến hồng ngoại còn được dùng để thiết lập đường đi của robot thông qua các thuật toán lập trình sẵn. Cảm biến hồng ngoại còn giúp robot phát hiện vị trí các đồ vật trong phòng, từ đó giúp chúng dọn dẹp dễ dàng hơn. Với những robot có chức năng thiết lập bản đồ, cảm biến tường giúp robot xác định vị trí cửa để có thể di chuyển qua các phòng khác.

Cảm biến tường để xác định các góc phòng và cửa phòng

2. Cảm biến chướng ngại vật

Mối lo ngại lớn nhất đối với robot hút bụi là những vật cản trong phòng như đồ nội thất cơ động, chân ghế sofa, bàn ăn, ghế và các loại đồ chơi. Để đối phó với những vấn đề này, có một cảm biến được đặt trong tấm cản chống va đập của robot. Mỗi khi robot chạm vào một vật thể, cảm biến sẽ được kích hoạt và thông báo cho robot biết nó cần di chuyển theo hướng khác. Nhưng vì di chuyển xung quanh đồ vật có thể sẽ để lại vệt bẩn trên sàn, nhiều robot được lập trình để di chuyển tới chướng ngại vật theo nhiều hướng khác nhau và từ từ chạm vào nó để xác định liệu nó có phải chướng ngại vật mềm mà nó có thể đi qua thay vì bỏ qua khu vực đó.

Cảm biến chướng ngại vật giúp robot di chuyển qua các đồ vật trong phòng.

3. Cảm biến bậc thang

Các bậc thay đổi độ cao sàn nhà có thể khiến robot gặp nguy hiểm như mắc kẹt hay thậm chí là bị hư hại. Các bậc thang hay gác xép có thể rất nguy hiểm và khiến robot bị hỏng nếu chúng có khả năng điều hướng kém. Để đảm bảo robot không bị rơi, một cảm biến hồng ngoại sẽ được đặt bên dưới để đo khoảng cách đến sàn nhà. Nếu tín hiệu nhận về ngay lập tức có nghĩa là robot vẫn đang nằm trên cùng một mặt sàn. Nếu tín hiệu mất một khoảng thời gian để quay về thì có nghĩa là phía dưới có bậc thềm hay bậc thang, sau đó nó sẽ kích hoạt một giao thức được lập trình sẵn để thay đổi hướng di chuyển.

4. Cảm biến bánh xe

Cảm biến này dùng để đo tổng quãng đường di chuyển trong phòng và đảm bảo rằng nó không bỏ sót điểm nào trong quá trình hoạt động. Cảm biến ánh sáng được đặt ở bánh xe của robot, nhờ đó nó có thể đo số vòng quay bánh xe. Kết quả đo được cùng với chu vi của bánh xe, robot sẽ tính được tổng quãng đường mà nó đã đi.

5. Cảm biến bụi bẩn

Một số nhà sản xuất sử dụng cảm biến để thông báo cho robot biết có một lượng lớn bụi bẩn trong khu vực. Robot sẽ sử dụng cảm biến âm thanh để phát hiện khi một lượng lớn bụi được hút vào, do bụi sẽ làm các tấm kim loại bên trong rung động. Robot sẽ quay lại dọn dẹp thêm một lần nữa vì nó nhận ra rằng sàn nhà vẫn chưa sạch!

Cảm biến bụi bẩn giúp tăng hiệu quả quá trình dọn dẹp

6. LiDAR (đo khoảng cách bằng ánh sáng) và Image Mapping (vẽ bản đồ bằng hình ảnh)

Các thế hệ robot hút bụi mới nhất hiện nay được trang bị các chương trình phát hiện và vẽ bản đồ mạnh mẽ. Những tính năng thường được trang bị trên các dòng robot cao cấp với các công nghệ mới nhất. Mỗi nhà sản xuất đều xây dựng tính năng này theo cách riêng dựa trên công nghệ sử dụng, do đó mỗi dòng robot sẽ có sự khác biệt về tính năng.

Một số nhà sản xuất sẽ tích hợp máy ảnh để ghi lại hình ảnh toàn bộ căn phòng, đánh dấu các vị trí đồ đạc, trần nhà, tường và cách bố trí trong phòng. Điều này cho phép robot nhận thức môi trường xung quanh và giúp nó nhận diện khu vực cần làm sạch, thiết lập kế hoạch cho quá trình làm việc để tăng hiệu quả công việc và sử dụng pin hiệu quả hơn.

Một số robot thì sử dụng LiDAR để lên bản đồ khoảng cách giữa robot và các vật thể trong phòng. Robot sẽ tạo một bản đồ bằng các phép đo đạc, từ đó nó có thể nhận diện môi trường xung quanh. Vì vậy mà nó biết được khu vực nào nó đã đi qua và cho phép robot tối ưu hóa chuyển động.

Vẽ bản đồ bằng hình ảnh giúp robot tái tạo chính xác bố trí các phòng trong nhà.

Kết luận

Hàng loạt các cảm biến và công nghệ vẽ bản đồ bằng hình ảnh được sử dụng để giúp robot hút bụi có thể xác định căn phòng và điều hướng chính xác. Chúng giúp những con robot này thông minh hơn và có khả năng tìm ra cách tối ưu hóa đường di chuyển để làm sạch căn phòng. Tùy vào từng mức giá và từng hãng sản xuất mà các loại cảm biến và tính năng trên từng dòng robot hút bụi sẽ khác nhau. Cho nên, bạn cần cân nhắc kỹ lưỡng trước khi quyết định mua loại phù hợp với gia đình!

Minh Bảo – Theo Science ABC