Как подключить и настроить робот-пылесос

Идея №2: почти заводской робот

Предлагаем вашему вниманию не более сложный проект робота-пылесоса. Вот его внешний вид в собранном состоянии:

Самодельный роботизированный пылесос

Система навигации в нем собрана из комплекта 6-ти ИК-датчиков препятствия. На случай, если не сработал ни один из них, то предусмотрены два контактных датчика (концевых выключателя). Система управления двигателями на таком же драйвере с микросхемой L298N. Для его сборки вам понадобится:

1. Плата Ардуино, в оригинале использовалась Pro-mini.
2. USB-TTL переходник для прошивки этой модели ардуино. Если вы будете использовать Arduino Nano, то он не нужен, т.к. в ней есть возможность прошивки по USB.
3. Драйвер для моторчиков L298N.
4. Моторчики для колес с редуктором.
5. 6 ИК-датчиков.
6. Моторчики для турбины (по возможности помощнее).
7. Крыльчатка турбины пылесоса.
8. Моторчики для щеток могут быть любыми.
9. 2 датчика столкновения.

Всё это собрать по такой схеме:

Схема сборки робота-пылесоса

Для сборки цепи питания робота-пылесоса нужны:

1. 4 литиевых аккумулятора, подойдут типа 18650.
2. 2 преобразователя постоянного напряжения (повышающий и понижающий).
3. Контроллер для заряда и разряда 2-х аккумуляторов (искать в интернете по запросу 2s li-ion controller). В схеме используется последовательное включение двух параллельно включенных банок, в итоге их выходное напряжение получается больше 7,4В, а параллельная цепочка нужна для повышения ёмкости и автономности работы.

Вот схема питания этого робота:

Схема питания

Кроме этого нужен пластик (ПВХ) или любой другой материал для корпуса робота, можно его распечатать на 3D-принтере, если у вас есть такая возможность.

Для работы самоделки нужна прошивка, вот пример алгоритма хаотичной уборки, мы взяли его с сети. Ссылка для скачивания скетча: прошивка для робота-пылесоса.

В этой статье были рассмотрены 2 конструкции робота-пылесоса, которые можно повторить и собрать своими руками. Сделать автоматическое средство для уборки помещения можно, вложившись в бюджет от 30 до 100 долларов. Самыми дорогими деталями являются аккумуляторы, двигатели и платы ардуино. Если у вас получилось собрать самодельный робот-пылесос или вы придумали другую конструкцию, присылайте примеры в комментарии, будем рады открытому общению!

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на которых наглядно демонстрируется еще несколько идей, как сделать робот-пылесос в домашних условиях:

https://youtube.com/watch?v=-GCHhi5ws3A

https://youtube.com/watch?v=zycabl5166o

Теги
сделать, робот-пылесос, своими, руками, идеи, сборки

• 12-02-2019, 10:26

  Умение программировать роботов требует понимания и представлений о соответствующих языках. Начать…

• 16-01-2019, 18:28

  Во всём мире люди тратят на уборку в среднем более трех часов в неделю. Одна из самых…

• 4-12-2018, 14:32

  Робот-пылесос становится барменом (+ видео)

  Пивоваренная компания Stella Artois разработала автоматизированную робо-технологию (Bartending…

• 23-04-2016, 16:02

  На Indiegogo принимают заказы на первую партию конструкторов для самостоятельной сборки…

• 8-12-2015, 14:11

  Робот, похожий на пылесос, собирает мячи для гольфа (+ видео)

  Бродить по тренировочному полю для гольфа, собирая нескончаемую россыпь мячей, это довольно трудная…

• 23-12-2015, 17:13

  Новейший роботизированный пылесос от LG, известный как Hom-Bot Turbo+, будет иметь впечатляющий…

• 13-03-2018, 09:38

  Новое видео на YouTube демонстрирует мировой рекорд по скорости сборки роботом кубика Рубика. Новое…

• 19-01-2015, 09:27

ТОП-5 лучших роботов-пылесосов с озвучкой

Линейка Xiaomi с знаменитым Vacuum Cleaner

Итак, первое место занимает самый популярный говорящий робот-пылесос Xiaomi Mi Robot Vacuum Cleaner. На ютубе есть масса видео приколов с самыми разнообразными озвучками на русском языке: Володя и кот, так называемые кожаные ублюдки (с голосом бота Максима), Винни Пух, женский голос, «мой господин» и т.д.

Однако в 2019 году на смену первом поколению Ксяоми пришли его более функциональные собратья: Roborock Sweep One, S55, 1S, S6 и т.д. Все они могут разговаривать на русском языке, если установить языковой пакет вручную.

На видео ниже наглядно показаны лучшие роботы-пылесосы с озвучкой.

Младшая модель Xiaowa:

Робот-пылесос Xiaomi Xiaowa Roborock E202-00 — на русском языке

Второе поколение (Roborock):

Робот пылесос говорит на русском.

Смешная озвучка второго поколения Xiaomi:

варианты озвучки робота пылесоса Xiaomi

Чаще всего роботы Сяоми покупают на Алиэкспресс, ниже ссылка на самые оптимальные цены.

Новая линейка Okami

Осенью 2019 года вышли 3 новых робота-пылесоса Оками, о них мы рассказывали в отдельной статье: https://robotobzor.ru/sravnenie/sravnenie-novyh-robotov-pylesosov-okami.html. Каждая из новинок по своему хороша и подойдет для разных условий и бюджета. Объединяет все три модели высокая мощность всасывания (до 2500 Па), разборная центральная щетка и умение говорить на русском языке (русифицированные оповещения).

Новые роботы-пылесосы Okami

Новые роботы-пылесосы Okami говорят очень приятным мужским голосом и озвучены специально под Россию. На втором месте только потому, что нет возможности установить какой-нибудь оригинальный языковой пакет, как у Сяоми. Тем не менее, характеристики, функции и качество уборки на высоте. Не зря эти роботы занимают лидирующие места во многих рейтингах.

iClebo Arte и Omega

На третьем месте мы расположили еще один знаменитый робот-пылесос, разговаривающий на русском языке, это iClebo Omega. Его также можно вручную модернизировать, в результате чего получится примерно такое голосовое сопровождение:

Говорящий робот пылесос. Старший брат Володи. Отзыв iClebo (Ичлебо)

Что касается самой Омеги, это робот является более дорогостоящим конкурентом Сяоми

В то же время характеристики и функционал примерно на одном уровне, из важного — есть влажная уборка, недостаток — отсутствует управление через смартфон. Новый iClebo O5 лишен этого недостатка и тоже умеет говорит на русском, только подсказки стандартные. Меньший «собрат» — iClebo Arte разговаривает еще интереснее

Меньший «собрат» — iClebo Arte разговаривает еще интереснее

Айклебо Арте еще больше уступает вышестоящим моделям, т.к. робот достаточно устарел и по функционалу, и по характеристикам. Тем не менее, если для вас более важна смешная озвучка робота-пылесоса (например, когда он матерится), это вариант нельзя обойти стороной.

Полотер Everybot RS700

Этот аппарат является лучшим роботом-полотером 2019 года, который также можно научить разговаривать на русском языке. Правда, не обойтись без вмешательства с технической стороны, об этом рассказывается на видео:

Говорящая Машенька

В целом, этот робот не пылесосит, а моет полы, поэтому владельцам домов и квартир с твердыми напольными покрытиями он может быть более полезен. Также Everybot RS700 может использоваться для очистки вертикальных поверхностей (плитка, зеркала, окна).

Краткий видео обзор модели:

Обзор робота-полотера Everybot RS700

Clever&Clean AQUA-Series 03

Ну и завершает наш список Clever&Clean AQUA-Series 03. Этот робот-пылесос с завода оснащен голосовым русским голосовым сопровождением (приятным женским голосом). В нем не запрограммированы всякие приколы и матерные слова, только стандартные оповещения о статусе уборки и других важных деталях.

Clever&Clean Aqua Series 03

Тем не менее, если говорить о характеристиках и функционале, в 2020 году Clever&Clean AQUA-Series 03 — это один из самых универсальных роботов-пылесосов в ценовом сегменте до 25 тыс. рублей. В нем есть управление через мобильное приложение, сменные центральные блоки (щетка или всасывающее отверстие), насадка для влажной уборки и несколько режимов работы

В целом модель достаточно интересная и если вам нужна русская озвучка только для удобства пользования роботом-пылесосом, обратите внимание на данный пылесос

Обзор Clever&Clean AQUA-Series 03 — лучший универсальный робот-пылесос 2019 года

Где взять и как залить прошивку

Программное обеспечение, или прошивка – это то, без чего наш робот-пылесос не сдвинется с места, не будет выполнять свои функции домашнего помощника. Взять ее можно на том же ресурсе, где приобреталась плата Arduino, или на одном из любительских сайтов, где собираются самоделкины.

В одном из решений автор разработки любезно поделился с читателями программой, рассчитанной на самую простую, хаотичную уборку. Вообще Arduino – это платформа, на которой энтузиасты сами создают решения под свои нужды. Поэтому существует 2 пути: писать ПО самостоятельно (если вы умеете программировать) или воспользоваться чьей-то помощью, взять готовое.

Без базовых знаний об Arduino, ПК, принципе их взаимодействия не обойтись. Тем, кто не уверен в собственных силах, лучше не рисковать. Существуют несколько способов синхронизации микроконтроллера Arduino, заливки ПО:

• используя среду Arduino IDE;
• программатором;
• подключением к другой плате Arduino.

Как правильно выбрать смеситель для ванной с душем, ТОП 20 моделей

Первый способ подразумевает загрузку (или использование онлайн) программной среды Arduino IDE. ПО работает на большинстве современных ОС – Windows, Linux, Mac OS. Перед тем, как начать действовать, очень желательно понимать, что именно предпринимается.

Делать с Arduino что-то вслепую, методом проб и ошибок, настоятельно не рекомендуется. Лучше заказать уже готовую и прошитую плату. Также следует заранее приготовить USB-кабель для подключения. Вся информация о работе с Arduino, ее программной средой есть в сети. Освоить ее несложно, было бы желание.

Интерфейс Arduino IDE достаточно прост, интуитивен. Если что-то не получается, всегда можно обратиться за помощью к специальному разделу Arduino Wiki.

Следующий способ заключается в использовании программатора. Это специальное устройство, приобретаемое отдельно. Зато оно позволяет работать с разными платами Arduino, загружать на них ПО.

Последнее предложение использует одну из Arduino в качестве программатора. Способ ничуть не хуже прочих, достаточно действенный. Чтобы реализовать каждый из предложенных вариантов, не разбирая каждый раз пылесос, следует предусмотреть доступ к разъему платы в корпусе. Это может быть окно, выведенный под крышку пылесоса шнур-удлинитель с коннектором USB или свой собственный способ. Лишь бы было удобно пользоваться.

https://youtube.com/watch?v=SN-0kPEj3OA

Ориентиры грамотного выбора

Покупка роботизированного мойщика — важное решение, которое требует серьезного рассмотрения. Прежде всего, нужно определиться с разновидностью модификации

Для повседневной уборки квартиры, где не скапливается грязь, можно обойтись бюджетным прибором-полотером.

Если же необходимо периодически проводить серьезную обработку, можно задуматься о дорогостоящей модели. Она гарантирует качественное мытье поверхностей, почти полностью освобождая хозяйку от выполнения ручной работы

Помимо этого, следует учесть такие критерии:

• площадь обрабатываемой поверхности и особенности покрытий;
• способность преодолевать препятствия;
• емкость пылесборника и бака для жидкости;
• ориентация в пространстве;
• время автономной работы и зарядки;
• дополнительные функции модели;
• габариты, форму и дизайн.

Каждая модель ориентирована на уборку определенной площади помещения, показатель которой указывается в инструкции.

Не рекомендуется чистить моющими приборами мягкую поверхность, поскольку смоченная водой пыль превращается в трудноудаляемую грязь. Вакуумный механизм в этом случае лишь испортит ворс

На качество уборки также оказывает влияние наличие в комнате различных препятствий

При низкой мебели важно учесть высоту робота-пылесоса с опцией влажной уборки, подобрав модель, которая сможет забираться под кресло/тумбу/столик

Для ориентации в комнате устройство снабжают инфракрасными/ультразвуковыми датчиками, позволяющими обходить препятствия; количество сенсоров может достигать 80 и более штук.

Стоит обратить внимание на объем пылесборника и контейнера для воды, чтобы не приходилось вручную по несколько раз за уборку вытряхивать пыль или менять воду. Для проведения влажной уборки в резервуар робота-пылесоса нужно налить обычную воду

Удобная конструкция позволяет сделать это непосредственно из-под крана

Для проведения влажной уборки в резервуар робота-пылесоса нужно налить обычную воду. Удобная конструкция позволяет сделать это непосредственно из-под крана

Часто приборы оснащаются дистанционными пультами или опцией управления при помощи смартфона.

При выборе мощности батареи, следует учитывать, что уборка помещения производится в два этапа: сначала сухая обработка, затем протирание или мытье поверхностей.

Поэтому для габаритных комнат подойдут устройства, способные автономно работать в течение 1,5-3 часов.

Что касается формы, то помимо традиционных модификаций в виде диска встречаются также квадратные варианты, что позволяет эффективнее обрабатывать углы.

Полезной функцией является наличие таймера и возможность программирования, которая позволяет осуществлять уборку практически без участия человека.

Салфетки из микрофибры для вытирания пола обычно входят в комплектацию модели. При необходимости их также можно приобрести отдельно

Модели обычно комплектуются зарядным устройством, дополнительными насадками, салфетками и фильтрами, а также ограничителем пространства.

При выборе желательно также обращать внимание на репутацию производителя, гарантийный срок, особенности обслуживания, доступность запчастей и аксессуаров

Портативный «уборщик» своими руками

В качестве эксперимента можно собрать миниатюрный пылесос, который пригодится для уборки крошек, пыли или мусора со стола, полок, подоконников.

Необходимые для работы инструменты и материалы: строительный нож, ручной лобзик, клеевой пистолет, термоклей, маркер, циркуль.

Изготавливая все комплектующие, необходимо подгонять детали по размерам, чтобы не было зазоров после приклеивания – для хорошего всасывания необходима герметичность.

Для крепления вентилятора нужно отрезать кусочек шприца с центральным расположением иглы и приклеить его в центре стороны, противоположной той, где установлены лопасти.

Чтобы проверить работу прибора, насыпаем на стол крошки, обрывки бумаги, крупу. При включении шланг начинает засасывать мусор, который попадает в нижнюю банку – пылесборник.

Чтобы очистить ее, нужно отсоединить циклонную часть – по сути, выкрутить бутылку из пробки, а затем просто снять крышку.

Изготовление корпуса для робота-пылесоса

Мы решили сделать наш робот-пылесос круглой формы как и большинство современных коммерческих моделей роботов-пылесосов. В качестве материала для изготовления корпуса робота мы решили использовать MDF поскольку он достаточно прочный и имеет неплохую влагозащищенность. Разумеется, вы можете выбрать другой материал, какой вам больше по душе.

Для изготовления корпуса робота мы вырезали из MDF круг радиусом 8 см, а в нем отверстие радиусом 4 см – в него будет вставляться наш портативный пылесос. Также мы вырезали соответствующие отверстия под колеса и три небольшие отверстия для установки опорного валика (колеса). Далее мы установили двигатели с помощью кронштейнов, колеса и опорное колесо. Затем мы установили ультразвуковые датчики слева, справа и спереди робота. Также мы закрепили инфракрасный датчик снизу робота. И не забудьте установить в корпус робота выключатель питания. На следующем рисунке вы можете визуально посмотреть описанную последовательность шагов по сборке корпуса робота.

Для изготовления верхней части робота мы вырезали круг радиусом 11 см. Для скрепления верхней и нижней частей робота и обеспечения необходимого промежутка между ними мы использовали три пластиковых трубы длиной 4 см. Всю конструкцию мы скрепили с помощью клея. При желании боковые стенки робота вы можете изготовить из пластика или какого-нибудь другого материала.

Процесс создания циклонного фильтра своими руками

Рассмотрим процесс изготовления каждой конструкции циклонного пылесоса по отдельности. Одноведерный вариант – это два вида, в которых соединение шлангов можно провести по-разному.

Вариант №1

Здесь сверлят отверстие по центру крышки и в боковой части самого ведра ближе к горловине. Далее:

• в крышку устанавливается патрубок, глубина установки в пределах 5 см;
• стык герметизируется силиконом;
• в отверстие в ведре вставляют патрубок, направляя его вдоль стенки емкости;
• глубина установки в пределах 10 см;
• стык заполняют силиконовым герметиком.

Циклон готов, его устанавливают в конструкцию самодельного строительного пылесоса.

Вариант №2

Здесь сверлят отверстия только в крышке. Одно по центру, второе ближе к краю. В первое вставляется прямой патрубок, к нему впоследствии будет подсоединяться шланг, ведущий к бытовому пылесосу. Во второе вставляется отвод. К нему будет подсоединена гофра с насадкой для сбора пыли.

Внутреннюю часть отвода надо направить вдоль стенки пылесборника. Можно вместо отвода установить прямой парубок, укладывая его под наклоном так, чтобы входящий внутрь емкости воздушный поток создавал вихревое движение.

Двухведерный вариант

Это более сложная конструкция, где два ведра устанавливаются друг на друга

Здесь важно хорошо соединить между собой две емкости. Обычно для этого используют клей

Но есть и другие варианты. Обязательно стык между ними промазывается силиконовым герметиком.

У этой конструкции есть свои особенности:

1. Крышка нижнего ведра не устанавливается.
2. Дно верхнего вырезается, но оставляется кромка шириною 1-2 см.

Все остальное точно так же, как и в двух первых вариантах. То есть отверстия под патрубки можно вырезать только в крышке устройства или одно сбоку.

Внимание! Увеличить эффективность сбора пыли можно, если залить внутрь самодельного циклона немного воды. Примерно на высоту 2-3 см

Плюс – уложить поверх водной глади ткань или синтетическую сетку. Последние не дадут образовываться внутри пылесборника взвешенным каплям воды.

Пошаговое описание сборки стружкоотсоса

Изготавливать циклон своими руками с домашним пылесосом из ведра в виде стружкоотсоса не стоит. Или необходим очень мощный бытовой прибор. Плюс – несколько ведер, соединенных в большую емкость. Поэтому мастера стружкоотсос собирают из разных деталей: готовых или изготавливаемых своими руками. А в качестве пылесборника используют мешок, пластиковую бочку или фанерный короб.

Самый простой вариант – использовать в конструкции готовый канальный вентилятор. Бывший в употреблении не подойдет, у него может быть разбалансированная крыльчатка, которая в процессе работы просто разнесет всю конструкцию. Цена нового высока. Можно собрать вентилятор самостоятельно.

Один канадский мастер придумал стружкоотсос, в состав которого входит домашний пылесос. При этом работает устройство очень эффективно. Но используют его только для удаления мелкой стружки в небольших количествах. Отличительная деталь конструкции – крышка, которая изготовлена из фанеры. Она состоит из двух блинов, нижний вырезан так, что внутри емкости образуется по большей части периметра зазор. В него стружка и падает.

Все остальное ничем не отличается от выше предлагаемых вариантов. Просто сам пылесборник делают большим объемом. Для этого используют или два ведра, установленных друг на друга, или большую пластиковую бочку.

Два фанерных блина располагаются на расстоянии 10-15 см друг от друга. Разъединяют их деревянные упоры, которые крепятся к самим блинам саморезами. Пространство между блинами – это камера, где создается разрежение воздуха. Стружка двигается по стенкам пылесборника, падая в него через образованный зазор.

Все остальные элементы, а это патрубки, крепятся к крышке шурупами. Обязательное условие – полная герметичность стыков.

Изготовление циклонов для строительных пылесосов своими руками – дело несложное. Главная задача – выбрать необходимую конструкцию, которая бы работала эффективно в предполагаемых условиях эксплуатации. Все необходимые материалы и изделия можно найти в доме или приобрести за копейки на ближайшем строительном рынке. Стружкоотсос – более сложная разновидность, но и ее можно сделать самостоятельно.

Как сделать пылесос для строительной пыли своими руками

Назначение аквафильтра и его самостоятельное изготовление

Изготовление моющего пылесоса своими руками

Технология разборки пылесоса LG в домашних условиях

Как сделать измельчитель травы и веток для дачи своими руками

Выбор пеногасителя для моющего пылесоса — подходящие аналоги

Подготовка к практической реализации проекта

Рассмотрим применение вышеизложенных принципов на базе платформы Arduino Mega 2560. Процесс создания будет состоять из нескольких этапов:

• подготовка инструментов и материалов;
• изготовление корпуса с колесами и отделом под мусор, пылесборника и турбины;
• монтаж датчиков и микроконтроллера, моторов с редукторами, аккумулятора, щеток;
• выполнение электрических подключений;
• введение программы в Arduino, определение согласованности датчиков;
• проверка работоспособности робота-пылесоса и его способности заряжаться самостоятельно.

Идея реализуется с помощью следующих материалов и инструментов:

• контроллер Arduino – 1 шт, с драйверами;
• лист фанеры (либо плотный картон) – 1 м.кв;
• колеса – 3 шт;
• провод сечением не более 0,75 мм.кв (подойдет витая пара) – около 2 м;
• блок питания – 4 аккумулятора по 18 V, индикатор заряда к ним, зарядное устройство;
• инфракрасные датчики – 4 шт, контактные – 2 шт;
• электродвигатели: для турбины – 1 шт, вращающий щетку – 1 шт, 2 мотора с редуктором обеспечивают передвижение;
• поливинилхлоридный корпус – 1 шт;
• клей – 1 упаковка, саморезы – 10 шт, скотч – 1 шт, набор магнитов;
• набор отверток и сверл, плоскогубцы, нож канцелярский, карандаш, линейка, шуруповерт, электролобзик.

Принцип действия и преимущества водяного фильтра

При включении агрегатов промышленного назначения двигатель обеспечивает разрежение воздуха, а затем происходит его захват вместе со строительной пылью. Воздушные массы вместе с частицами бетона пропускают через систему фильтрации, основным элементом которой является резервуар с водой. В нем оседают крупные фракции мусора, а более мелкие улавливаются с помощью сепаратора.

По сравнению с другими вариантами очистки пылесос с аквафильтром более эффективен и не требует приобретения расходных элементов, но для его работы необходимо значительное количество чистой воды. Частая ее замена не всегда возможна, поэтому такие модели используются при выполнении ремонта в жилых, административных и производственных помещениях с функционирующей сетью водоснабжения. Еще один недостаток пылесосов с водяным фильтром — ограниченная производительность, не позволяющая справляться с удалением цементной пыли в слишком больших объемах.

Необходимые инструменты и материалы

Для изготовления самодельной конструкции требуются материалы и набор инструментов. Они следующие:

Контролер типа Arduino с соответствующими драйверами. Этот элемент можно приобрести в специализированном магазине. Контроллер после установки рекомендуется защитить от воздействия окружающей среды.
Лист фанеры применяется для создания основания. В некоторых случаях изготавливается корпус из поливинилхлорида, т. к. этот материал более надежный в применении.
Для обеспечения подвижности устанавливается 3 колеса. Они должны быть небольшого размера, поверхность изготавливается из материала с высокой степенью сцепления.
Провода сечением 0,75 мм² нужны для соединения отдельных элементов. Компактность конструкции определяет то, что требуется относительно небольшое количество провода.
Блок питания представлен 4 аккумуляторами по 18V

Также уделяется внимание тому, какие используются зарядные устройства. На момент работы источник питания может нагреваться до высокой температуры

Поэтому батареи должны быть изолированы от других материалов.
4 инфракрасных и 2 контактных датчика используются для определения положения устройства. Инфракрасные размещаются по периметру, контактные располагаются внутри бампера.
Клей, саморезы и другие крепежные элементы.
Набор отверток, паяльник, нож, карандаш, шуруповерт и некоторые другие инструменты.

Картонный элемент изготавливается для получения основания. Щетки по бокам существенно повышают эффективность создаваемого устройства,

Принцип действия

Механизм действия прибора базируется на применении инфракрасного излучения и датчиков, которые могут его улавливать. При выявлении такого луча на пути робот воспринимает его как препятствие. Это позволяет ему выстроить маршрут так, чтобы не пересекать черту. Применение способа ограничения участков уборки требует определенного участия человека. Расставить такие стены хозяин должен самостоятельно

В этом случае немаловажное значение имеет грамотное размещение, которое обеспечивает покрытие максимального участка для уборки

Важно следить, чтобы в зоне воздействия отсутствовали хрупкие предметы или шторы. Для более комфортного зонирования приходится использовать сразу несколько виртуальных стен

Инфракрасный луч помогает пылесосу не задевать хрупкие или опасные предметы. Хозяину достаточно установить виртуальные стены. При этом они могут включаться и выключаться вручную или автоматически при запуске робота. Конкретный режим зависит от модели. Подобные средства навигации имеются в комплекте практически всех роботов-пылесосов.

Основная часть

Тут мы возвращаемся к началу поста. К тому времени, когда мимо проехал робот-пылесос, мне хотелось сделать простое функционирующее приложение или устройство с использованием машинного зрения. Так появилась идея, дать пылесосу еще один канал связи с внешним миром.
Если прикрутить к нему небольшую камеру, можно использовать готовые модели или натренировать свою. Возможностей применения полно. От точечной очистки загрязнений до преследования пса. Можно придумать какую-нибудь игру в физическом пространстве с использованием GAN или поиграться с NLP моделями и научить его разговаривать на манер голосового помощника. Короче, время обучить собственного домашнего робота.

Начинать конечно нужно с простых вещей. Например, поискать на Хабре, что уже сделано до нас. Оказывается «у ней внутре» Ubuntu 14.04, а значит, при наличии рута, можно, например,управлять с джойстка. Если дернуть данные лидара, то под рукой окажется не много ни мало, прототип беспилотного авто.
Выбор начинается уже на этом этапе. Взять готовую камеру с вайфаем и акуумулятором или плату для inference вроде Jetson Nano? А может собрать камеру, вайфай и аккум на Raspberry Pi? Каждый подход по своему интересен, но я старался держаться основной цели: сделать простое функционирующее устройство с использованием машинного обучения, поэтому выбрал первый вариант.

Пока камера была в пути, рутнул пылесос и покатался на нем. Работает отлично, еще осталось время пофантазировать. Допустим Гектор притащил с улицы палку и дербанит ее, лежа на своем любимом коврике. Камера, подвешенная достаточно высоко, фиксирует загрязнение (тут вспомнился челендж про грязные тарелки ) и отправляет координаты пылесосу. С охотой на пса все еще проще. Достаточно разместить камеру на самом пылесосе и запускать движение вперед при обнаружении пса, затем полный круг и возвращение на базу.

Но это планы на будущее. Сейчас сделаем кое-что совсем простое. Пусть пылесос издает разные звуки в зависимости от объекта, попавшего в поле зрения камеры. Для этого нам понадобятся два потока, связанные общей очередью.

• Модель (я использовал одну из готовых моделей TensorFlow model zoo) распознает объект и кладет его название в очередь.
• Другой поток забирает название объекта из очереди и формирует URL к звуковому файлу.
• Путь передается пылесосу, а тот стучится по полученному адресу за файлом по ftp или http.
• В папке каждого объекта несколько файлов для разнообразия. Файл выбирается случайным образом. Кроме того, есть параметр вероятности воспроизведения звука, чтобы пылесос, фиксируя Гектора на скорости 10 fps, не верещал как сумасшедший, а сообщал что-нибудь убедительно и с достоинством.

На схеме выглядит вот так:

Вот так работает: