Comment les robots de service donnent un sens à leur environnement

La capacité de tout RVC à se déplacer avec un haut degré de précision est fondamentale. Ici, les contrôleurs de moteur intégrés intelligents HVC 4222F de TDK fournissent un contrôle direct de divers moteurs pas à pas et de moteurs CC avec balais (BDC) et sans balais (BLDC). Ils entraînent les moteurs qui font tourner les engrenages pour garantir que les roues déplacent le RVC dans la bonne direction. La haute précision de ces appareils est d'une importance vitale pour garantir que le nettoyeur ne déraille pas, que vous utilisiez ou non des capteurs ; savoir que la roue tourne à 90 degrés au lieu de 88 degrés est essentiel pour garantir que le RVC se trouve là où il pense être pendant un certain temps.

Les capteurs ultrasoniques de temps de vol (ToF), tels que le CH101 et le CH201, fournissent des mesures précises de distance jusqu'à des cibles situées à des distances allant jusqu'à 1,2 m et 5 m, respectivement. Ils envoient une impulsion ultrasonique, puis écoutent les échos rebondissant sur les objets dans le champ de vision (FoV) du capteur. L'unité de traitement intégrée calcule le ToF et l'unité de contrôle externe détermine la distance par rapport aux objets. Contrairement aux capteurs de distance optiques, les capteurs à ultrasons fonctionnent dans toutes les conditions d'éclairage, y compris dans l'obscurité, et fournissent des mesures précises au millimètre près, indépendamment de la couleur de la cible et peuvent détecter des objets transparents tels que le verre. Dans le robot aspirateur, le CH201 à longue portée peut être utilisé pour détecter des objets en mouvement et stationnaires de jour comme de nuit, en déviant sa route longtemps à l'avance pour éviter une collision. Le capteur ToF ultrasonique CH101 à portée plus courte peut être intégré au robot aspirateur pour déterminer différents types de sols. Ici, l'amplitude du signal réfléchi diffère selon que la surface cible est dure ou molle. Lorsque le robot aspirateur passe d'un parquet à une zone recouverte de moquette, le capteur peut demander aux moteurs d'accélérer car ils doivent travailler plus fort sur ce type de revêtement de sol. Ces capteurs peuvent également détecter si le nettoyeur se trouve en haut d’un escalier, évitant ainsi une chute.

Notions de base sur la détection par ultrasons

De nombreuses solutions de navigation pour aspirateurs robots utilisent la localisation et la cartographie visuelles simultanées (VSLAM) ou la technologie lidar pour créer une carte virtuelle de la pièce, lui permettant de se déplacer plus efficacement. Cependant, si l’aspirateur est soulevé et déposé à un autre endroit pour une raison quelconque, il ne saura pas où il se trouve. Il devra donc se déplacer dans une direction aléatoire et, en traçant les murs, pourra retrouver son nouvel emplacement par rapport à la carte. Les unités de mesure inertielle (IMU), telles que l'ICM-42688-P de TDK, peuvent aider à résoudre ce problème. Ces capteurs de mouvement à six axes enregistrent les mouvements de roulis, de tangage et de lacet du robot aspirateur dans une perspective linéaire et rotationnelle. A partir de ces mouvements, ainsi que de la cartographie de la pièce, l'aspirateur peut déterminer son emplacement précis. Et si quelqu’un le récupère et le place ailleurs, il sait où il se trouve dans l’espace réel. Pour les aspirateurs robotiques qui n'utilisent pas la technologie de cartographie VSLAM ou lidar, la position et la navigation peuvent être déterminées à l'estime. En combinant les mesures de rotation des roues avec les mesures inertielles de l'IMU et la détection d'objets des capteurs ToF, le nettoyeur peut s'orienter dans la pièce.

Lors de la mise en œuvre de l'intelligence artificielle (IA) avec assistance vocale, les microphones, tels que le microphone numérique multimode ICS-43434, deviennent une technologie de capteur essentielle. Pour le moment, le bruit des moteurs et des brosses qui tournent sur l'aspirateur est un peu fort. Cependant, lorsqu'ils deviennent plus silencieux, les algorithmes peuvent être entraînés à ignorer ce bruit et à écouter spécifiquement la voix de l'utilisateur. Appeler l'aspirateur pour nettoyer quelque chose ou lui dire de s'éteindre sont quelques possibilités. Une solution alternative pourrait être que, si le microphone remarque que quelque chose est dit, les contrôleurs de moteur intégrés au nettoyeur, tels que le HVC 4420F de TDK, peuvent ralentir ou éteindre le moteur pour écouter la commande.