Los robots de limpieza se están convirtiendo en uno de los electrodomésticos para el hogar más populares, un compañero confiable de limpieza en muchos hogares. A diferencia de la aspiradora tradicional, este robot es capaz de limpiar tu habitación al navegar por el suelo y evitar obstáculos. Además, se carga automáticamente sin necesidad de ayuda humana. ¡Qué genial! Vamos a diseñar un robot de limpieza inteligente poniéndonos en los zapatos de un desarrollador de robots. El componente básico necesario para recoger los escombros es una bomba de vacío similar a la de una aspiradora normal. Estas dos ruedas tractoras junto con una pequeña rueda giratoria ayudan a que la máquina se mueva. Como la longitud de apertura de esta bomba de vacío es más pequeña que el diámetro de la máquina, se necesita un conjunto adicional de cepillos laterales y un cepillo rodante para limpiar de manera eficiente. Estos dirigen fácilmente los escombros que encuentran hacia la abertura de succión, limpiando eficazmente un área más grande. Estos dos cepillos laterales son especialmente útiles cuando la máquina está limpiando una esquina. Esta disposición se vuelve más eficiente cuando se adjunta un ingenioso accesorio de fregado. El mecanismo controla la presión dentro de esta cámara de agua y controla el flujo de agua a través de los tapones de algodón. Este sistema de fregado es capaz de eliminar manchas difíciles del suelo mientras el mecanismo recoge simultáneamente los escombros. Dos en uno. Ahora este mecanismo alimentado por batería está listo para comenzar a limpiar la habitación. Pero esta máquina de limpieza está atascada, necesitamos que sea capaz de detectar una silla y cambiar su trayectoria. Agreguemos inteligencia a esta máquina y convirtámosla en un robot a través de algunas etapas para resolver este problema. Adjuntemos estos interruptores de límite óptico a la parte frontal de este robot. Ahora, cada vez que el robot choca con un objeto con la ayuda de esta cubierta del parachoques, el interruptor de límite se activa y genera una señal electrónica. Para procesar esta señal, entra en acción un controlador inteligente, el cerebro del robot. Este controlador inteligente toma el control individual de la velocidad de las ruedas. Las ruedas controladas por motor giran en direcciones opuestas, lo que permite que el robot gire. Obviamente, el camino aleatorio del robot no cubre eficientemente toda la habitación, consume más tiempo y energía. El camino más eficiente se muestra aquí, y para seguir este camino correctamente, nuestro robot necesita hacer giros adecuados de ángulo recto y también debe viajar una pequeña distancia para evitar la superposición. Tú como desarrollador de robots podrías tener una solución clara. Agreguemos un sensor de giroscopio y codificadores de ruedas al robot. Ahora, cuando el robot choca con esta pared, el sensor de giroscopio lo ayudará a realizar giros angulares con precisión y a cubrir la distancia adecuada. El codificador de ruedas entrará en juego contando las rotaciones de las ruedas. Ahora, aunque estos sensores son suficientes para limpiar esta habitación, la silla sigue siendo un problema ya que el robot no puede diferenciar entre una silla y una pared y está programado para girar después de chocar con una pared. Nuestro robot girará y dejará este área sin limpiar. Para aumentar su inteligencia, agreguemos un sensor lidar. Este sensor avanzado emite continuamente láseres y, con la ayuda del pulso de retorno, el robot mide la distancia entre él y los objetos circundantes mientras gira. Esto crea un mapa en 2D de tu habitación y, utilizando un algoritmo inteligente, el robot puede decidir seguir la ruta de limpieza eficiente con bastante facilidad. Entonces, este robot ahora puede diferenciar entre la pared y la silla. También podemos integrar una práctica aplicación móvil para configurar zonas permitidas y prohibidas en el piso, programar la limpieza de áreas específicas y muchas más características. Veamos qué sucede si el robot intenta subir esta plataforma elevada o una rampa de puerta. Puedes ver que no tiene problemas para subir hasta dos centímetros de altura, pero si aumentamos la altura aún más, no puede hacer lo mismo. Entonces, dos centímetros es la altura máxima que el robot puede subir. Ahora, otra situación desafiante para el robot. Esta situación de la escalera no puede ser detectada ni siquiera por nuestro sensor lidar bidimensional y podría causar rápidamente un triste final a su servicio. Para evitar esta situación, necesitamos colocar tres sensores de proximidad óptica en el borde del robot. Este sensor tiene un emisor de luz infrarroja y un detector de fotos. La luz generada por el LED se refleja desde la superficie y es recibida por este detector. Cuando el robot está en peligro de caer, el controlador inteligente mide la distancia de esta luz reflejada y se detiene de inmediato para cambiar la dirección del robot controlando los motores. ¡Hurra! Nuestro robot está a salvo. Aún así, puedes ver que nuestro robot tiene problemas para detectar este cable eléctrico. Este problema no es descubierto por el sensor lidar porque es un detector bidimensional. Debido a esto, también puede fallar al reconocer objetos como ropa, juguetes, desechos de mascotas, etc. Adjuntemos una cámara junto con un sensor de profundidad 3D incorporado frente al robot. Mapea su región frontal en 3D y evita este obstáculo. Entonces, este sensor es eficiente para detectar los obstáculos con precisión pero no puede mapear toda la habitación. Introduzcamos la técnica de fusión de sensores, usando tanto el sistema lidar como la cámara juntos y combinando sus datos para obtener rutas de limpieza más precisas. Ahora, cuando el robot necesite recargarse, no tienes que enchufar el cargador, en su lugar, retrocederá automáticamente hasta su punto de partida en la base de carga y comenzará a recargar la batería. ¡Comienza una limpieza sin complicaciones! Aquí se enumeran algunas desventajas de este pequeño robot limpiador. Esperamos que hayas disfrutado de este artículo. Recuerda unirte al equipo de Lessics. ¡Gracias!
