Como os robôs de serviço entendem o que os rodeia

Fundamental para qualquer RVC é a sua capacidade de se movimentar com um alto grau de precisão. Aqui, os controladores de motor integrados inteligentes HVC 4222F da TDK fornecem controle direto de vários motores de passo e motores CC com escovas (BDC) e sem escovas (BLDC). Eles acionam os motores que giram as engrenagens para garantir que as rodas movam o RVC na direção certa. A alta precisão destes dispositivos é de vital importância para garantir que o limpador não se desvie, quer utilize sensores ou não; saber que a roda está girando 90 graus em vez de 88 graus é essencial para garantir que o RVC esteja onde pensa que está durante um determinado período de tempo.

Sensores ultrassônicos de tempo de voo (ToF), como o CH101 e o CH201, fornecem medições precisas de alcance para alvos em distâncias de até 1,2m e 5m, respectivamente. Eles enviam um pulso ultrassônico e, em seguida, ouvem os ecos refletidos em objetos no campo de visão (FoV) do sensor. A unidade de processamento integrada calcula o ToF e a unidade de controle externa determina a distância até os objetos. Ao contrário dos sensores ópticos de distância, os sensores ultrassônicos funcionam em qualquer condição de iluminação, inclusive no escuro, e fornecem medições com precisão milimétrica, independentemente da cor do alvo, e podem detectar objetos transparentes, como vidro. No aspirador robótico, o CH201 de longo alcance pode ser usado para detectar objetos em movimento e estacionários dia e noite, desviando sua rota com bastante antecedência para evitar uma colisão. O sensor ultrassônico ToF CH101 de menor alcance pode ser implementado no aspirador robótico para determinar diferentes tipos de piso. Aqui, a amplitude do sinal refletido difere se a superfície alvo for dura ou macia. Quando o aspirador robótico se move do piso de madeira para uma área acarpetada, o sensor pode instruir os motores a acelerarem, pois precisam trabalhar mais nesse tipo de piso. Esses sensores também podem detectar se o limpador está no topo de uma escada, evitando uma queda.

Noções básicas de detecção ultrassônica

Muitas soluções de navegação de aspiradores de pó robóticos usam localização e mapeamento visual simultâneo (VSLAM) ou tecnologia lidar para construir um mapa virtual da sala, permitindo que ele se mova de maneira mais eficiente e eficaz. No entanto, se o aspirador for levantado e colocado num local diferente por qualquer motivo, não saberá onde está. Terá, portanto, de se mover numa direção aleatória e, ao traçar as paredes, poderá redescobrir a sua nova localização relativamente ao mapa. Unidades de medição inercial (IMUs), como o ICM-42688-P da TDK, podem ajudar a superar esse problema. Esses sensores de movimento de seis eixos medem a rotação, inclinação e guinada dos movimentos do aspirador robótico, tanto de uma perspectiva linear quanto rotacional. Com base nestes movimentos, mais o mapeamento da sala, o aspirador pode determinar a sua localização precisa. E, se alguém o pegar e colocar em outro lugar, saberá onde está no espaço real. Para aspiradores robóticos que não usam tecnologia de mapeamento VSLAM ou lidar, a posição e a navegação podem ser determinadas usando cálculo morto. Ao combinar as medições das rotações das rodas com as medições inerciais do IMU e a detecção de objetos dos sensores ToF, o limpador pode se orientar na sala.

Ao implementar inteligência artificial (IA) com assistência de voz, microfones, como o microfone digital multimodo ICS-43434, tornam-se uma tecnologia de sensor essencial. No momento, o ruído dos motores e das escovas giratórias do limpador é um pouco alto. No entanto, quando ficam mais silenciosos, os algoritmos podem ser treinados para desconsiderar esse ruído e ouvir especificamente a voz do usuário - pedir para o aspirador limpar alguma coisa ou mandá-lo desligar são algumas possibilidades. Uma solução alternativa poderia ser que, se o microfone perceber que algo está sendo falado, os controladores de motor integrados do limpador, como o HVC 4420F da TDK, podem desacelerar ou desligar o motor para ouvir o comando.