Como Funciona o Aspirador-Robo

Veja a Parte 2

Os artigos foram traduzidos e adaptados para os produtos nacionais. Assim, utilize apenas como referência para os produtos fabricados no Brasil.

Introdução

Roomba Red

Há pessoas que limpam a casa uma vez por semana e outras que limpam quando os parentes aparecem. A finalidade do aspirador robô engloba as duas situações: a casa é melhor cuidada com uma mínima intervenção humana.

Hoje em dia, os aspiradores robô estão muito além dos primeiros modelos, que você tinha que ficar procurando pela casa toda, de forma lamentável - até encontrá-lo bipando: "estou sem energia". Os produtos mais recentes limpam sua casa, lembram do layout para aumentar a eficiência, eliminam sua própria sujeira em um receptáculo e encontram seu caminho de volta para a estação de carregamento para que possam ser recarregados.

Neste artigo, aprenderemos como funciona um aspirador robô. Faremos um exame detalhado do Roomba Red da iRobot e conheceremos alguns dos outros aspiradores robôs existentes no mercado.

Fundamentos do aspirador robô
Nos dias de hoje, existem muitos modelos de aspiradores robô disponíveis e o preço varia de US$ 50,00 a US$ 1.800,00. Esses aspiradores robô costumam ser compactos e de perfil baixo, o que significa que podem entrar embaixo dos móveis que os aspiradores normais não conseguem.

iRobot Roomba 4210; iRobot Roomba Red; Electrolux Tribolite; Lentek Intelli-Vac

A maioria dos fabricantes diz que o aspirador robô surgiu para complementar o aspirador padrão, empurrado pelas pessoas, e não substituí-lo. Eles servem para realizar retoques diários ou semanais para manter sua casa limpa entre os períodos de uso do aspirador normal. Do mesmo modo, se você é uma pessoa que não tem o costume de usar o aspirador, um pouco de ajuda robotizada pode certamente manter o seu piso mais limpo do que está agora e você não terá que mover um dedo.

Sem dúvida, o aspirador robô mais popular nos Estados Unidos é o Roomba, da iRobot, que apresenta vários modelos: desde o básico Roomba Red até o de alta tecnologia Roomba Scheduler. O HowStuffWorks tem um Roomba Red (cerca de US$ 150,00) que vamos experimentar e dissecar para este artigo. Vamos começar verificando o que há embaixo da tampa.

Dentro do Roomba
O Roomba Red tem aproximadamente 33 cm de diâmetro e 9 cm de altura. Uma inspeção externa revela as seguintes partes:

Os Roombas funcionam com uma bateria recarregável de NiMH. A bateria do Roomba Red é especificada para 3 amp-hora e leva aproximadamente sete horas para carregar completamente com 18 volts. Alguns modelos mais recentes do Roomba diminuíram o tempo de recarga para aproximadamente três horas. Uma carga completa significa mais ou menos duas horas de limpeza, o que, no mundo do Roomba, equivale à aspiração de três cômodos de tamanho médio. O sistema de movimentação consiste principalmente em duas rodas de tração acionadas por um motor. A mudança de direção do Roomba é feita alternando a potência fornecida a cada roda.

O Roomba tem ao todo cinco motores :

• um acionando cada roda (dois no total);
• um acionando a aspiração;
• um acionando a escova lateral giratória;
• um acionando o conjunto do agitador.

Nas seções a seguir, detalharemos cada um dos sistemas que fazem o Roomba funcionar, começando com o item robotizado mais interessante: o sistema de navegação.

Carpete Inteligente As empresas alemãs Vorwerk e Infineon se uniram para produzir o protótipo de um carpete que funciona em conjunto com um aspirador robô. O lado inferior do carpete é preenchido com etiquetas RFID e o aspirador é equipado com um leitor de RFID e com um mapeador digital das localizações RFID do carpete. As etiquetas direcionam o aspirador em volta do cômodo para cobertura completa e podem dizer a ele para limpar novamente uma área específica se ele não gastou o tempo necessário naquela área.

Navegação

O sistema de autonavegação é o que faz a automatização de um aspirador robô, e a precisão dos sensores de navegação é o que faz a diferença entre um modelo de US$ 50 e um de US$ 1.500. O Roomba utiliza o Sistema de Inteligência Robotizada AWARE(tm) da iRobot para fazer várias decisões por si mesmo; portanto, a interferência humana é mínima. O sistema AWARE é composto de múltiplos sensores que colhem os dados do ambiente e os enviam ao microprocessador do robô, que altera as ações do Roomba de acordo com a situação.

Microprocessador do Roomba Red

Conforme a iRobot, o sistema pode se adaptar à nova informação até 67 vezes por segundo.

Vamos dar uma olhada nas demais partes para aprender como o Roomba navega em seu ambiente:

Quando o pára-choques é pressionado, os sensores de objeto são ativados (abaixo)

A primeira coisa que o Roomba faz quando você aperta o botão "limpar" é calcular o tamanho do cômodo. A iRobot é um pouco nebulosa sobre como o robô faz isso, mas o HowStuffWorks acredita que ele envia um sinal infravermelho e verifica quanto tempo leva para ele voltar para o receptor de infravermelho localizado em seu pára-choques. Uma vez que ele estabeleça o tamanho do cômodo, sabe quanto tempo gastará para limpá-lo.

Enquanto o Roomba está limpando, ele evita degraus (ou qualquer outro tipo de situação em que possa cair) usando quatro sensores infravermelhos localizados na parte frontal inferior da unidade. Estes sensores de altura enviam constantemente sinais infravermelhos e o Roomba os recebe para retornar imediatamente. Se ele se aproximar de um precipício, os sinais são perdidos repentinamente. É assim que o Roomba sabe: tem que escolher outro caminho. Quando o Roomba bate em alguma coisa, seu pára-choques retrai ativando os sensores de objetos mecânicos que informam ao Roomba que ele encontrou um obstáculo. Ele então executa (e repete) as ações seqüenciais de voltar, rodar e ir para a frente até achar um caminho livre.

Um outro sensor infravermelho, que chamaremos de sensor de parede , está localizado no lado direito do pára-choques e faz com que o Roomba siga bem perto ao longo das paredes e ao redor dos objetos (como os móveis) sem tocá-los. Isso significa que ele pode limpar bem perto desses obstáculos sem colidir com eles. Ele também determina seu próprio caminho de limpeza usando o que a iRobot diz ser um algoritmo pré-ajustado que consegue a cobertura completa do piso.

Algoritmo de limpeza do Roomba Red

O Roomba começa a limpeza com movimento em espiral e depois se dirige para o perímetro do cômodo. Quando ele atinge um obstáculo, acredita que tenha alcançado o perímetro do cômodo. Ele então limpa ao longo do "perímetro" até atingir um outro obstáculo. Neste ponto, ele limpa ao redor desse obstáculo, encontra um caminho livre e prossegue atravessando o cômodo entre objetos como paredes e móveis até que o tempo de limpeza ajustado termine. A idéia parece ser que, se ele limpar por um determinado período de tempo, cobrirá o piso inteiro - mas se ele realmente vai cobrir o piso todo.

O Roomba pode limpar por cerca de duas horas com uma única carga. Se você tiver o autocarregador , o Roomba retornará e se conectará ao carregador sozinho quando a carga da bateria estiver fraca (o autocarregador é vendido como acessório para o modelo básico do Roomba, mas vem incluído na maioria dos modelos Discovery mais sofisticados). Isso acontece devido ao receptor infravermelho no seu pára-choques frontal. Quando a carga da bateria fica fraca, o aspirador começa a procurar pelo sinal infravermelho emitido pelo carregador. Quando ele o encontra, o Roomba segue o sinal e se conecta ao carregador. Alguns aspiradores robô com este recurso de autorecarga sairão do carregador e continuarão a limpeza quando estiverem totalmente recarregados.

Portanto, o Roomba é esperto o suficiente para limpar seus pisos enquanto você está no cinema, mas existem ainda algumas decisões que você precisa tomar. Primeiro, você precisa remover pequenos obstáculos do piso para que o Roomba não fique preso sobre eles ou tente aspirá-los. Você também precisa dizer ao Roomba onde ele não deverá ir. Usando unidades de paredes virtuais incluídas, você pode manter o robô dentro de determinados limites. As paredes virtuais enviam sinais infravermelhos que o Roomba detecta com o receptor em seu pára-choques. Quando ele recebe um sinal de uma parede virtual, ele sabe que deverá voltar e pegar outro caminho.

Os sensores do Roomba permitem que ele navegue em sua casa com relativa autonomia. Agora vamos descobrir como ele realiza a sua função verdadeira: aspirar.

Limpeza
De acordo com a iRobot, mais da metade dos proprietários do Roomba dão nome ao seus amiguinhos aspiradores. A Electrolux, fabricante do aspirador robô de alta capacidade Tribolite, reporta que recebe cartas e fotos de famílias que possuem seu produto. Ainda assim, a maioria das pessoas não compra um aspirador robô só porque estão procurando um amiguinho de baixa manutenção. Eles os compram porque seus pisos ficam sujos.

O Roomba Red tem um sistema de limpeza com três partes:

Se você remover o conjunto do agitador, poderá ver dois sensores de sujeira:

• a  escova giratória lateral  sai da carcaça do Roomba para alcançar pontos que o lado de baixo não consegue acessar. Ela gira ao longo das paredes para levantar a sujeira e direcioná-la para a área de aspiração. A escova no lado oposto do Roomba direciona qualquer sujeira teimosa de volta à parte inferior da unidade para que seja aspirada;
• o  agitador no lado inferior do Roomba consiste em duas escovas girando em sentido contrário que agarram a sujeira e outros detritos e os depositam diretamente no cesto de sujeira;
• o aspirador suga a sujeira e a poeira à medida que o Roomba se move pelo piso.

Você precisa esvaziar o cesto de sujeira pelo menos uma vez para cada cômodo que o Roomba aspirar - e possivelmente duas ou três vezes se o piso estiver muito sujo. O Roomba não sabe quando o cesto está cheio, ele continua funcionando. Existe um filtro que você precisará substituir quando estiver muito entupido, mas não existe um saco do aspirador - você tem que esvaziar o cesto e colocá-lo de volta na unidade.

Com relação à potência de limpeza, o site da iRobot informa que o Roomba tem "tanto poder de aspiração quanto um aspirador normal," apesar de não oferecer nenhuma especificação. Quando o HowStuffWorks experimentou o Roomba Red, descobrimos que ele limpa razoavelmente bem em assoalhos de madeira e linóleo, e recolhe uma boa quantidade de sujeira e pêlo de cachorro em carpetes médios e baixos. De acordo com a iRobot, o Roomba não foi feito para carpetes altos.

Agora, quando você estiver passando o aspirador em sua casa, é você que toma as decisões. Se você vê que uma área está especialmente suja, gasta mais tempo lá. Quando você passa do linóleo da cozinha para o carpete da sala de jantar, você liga um botão no aspirador para que atinja a máxima eficiência no tipo de piso que está limpando. Como um robô, o Roomba deve ser capaz de pelo menos replicar parcialmente a habilidade que as pessoas têm de limpar eficientemente.

Para identificar quais áreas necessitam de limpeza extra, o Roomba Red tem dois sensores de sujeira localizados imediatamente acima da escova do agitador. Estes sensores de sujeira são sensores de impacto acústico. Quando o agitador encontra uma grande quantidade de sujeira, causa mais vibração nas placas de metal dos sensores. Os sensores detectam esse aumento e informam o Roomba para passar em cima da área novamente. Para fazer a transição entre os tipos de piso, a, estação de limpeza do Roomba (que abriga o ajuste do agitador) ajusta automaticamente sua altura quando detecta uma diferença de meia polegada (1,3 cm) na superfície do piso.

Uma coisa que o Roomba pode fazer e que um ser humano e um aspirador normal não conseguem é ficar completamente embaixo dos móveis. Como o Roomba Red tem apenas 9 cm de altura, ele pode entrar facilmente embaixo da maioria das mesas de café, criados-mudos, camas e alguns sofás. A capacidade de limpar embaixo dos móveis é, sem dúvida, uma das maiores vantagens do aspirador robô.

O Roomba Red é um dispositivo muito útil, mas é apenas um exemplo de aspirador robô. Na próxima seção, veremos alguns dos outros aspiradores robô disponíveis atualmente.

Modelos de aspirador robô

Existem vários aspiradores robô no mercado e todos eles cobrem determinadas tarefas - e o que é mais notável, eles aspiram. A maioria dos modelos também apresenta algum tipo de sistema para evitar obstáculos e vem equipada com controle remoto. Além disso, existem diferenças entre os produtos que levam em consideração a grande faixa de preços. Vamos discutir vários aspiradores robô e suas principais características.

Lentek RV01 IntelliVac
Com preço de US$ 70, o RV01 é provavelmente o mais notável por sua acessibilidade. Ele contém um acessório para varrer assoalhos de madeira e tem quatro padrões de limpeza embutidos (aleatória, em espiral, por perímetro e em Z) que ele utiliza para cada cômodo. A Lentek alega que isto assegura a cobertura completa do piso. Este modelo só serve para assoalhos de madeira e carpetes baixos.

iRobot Discovery 4210
Mais caro e mais completo do que o Roomba Red, o modelo 4210 custa aproximadamente US$ 280 e já vem de fábrica com a estação de autocarregamento que chama o robô para ser recarregado automaticamente. Ele leva menos de três horas para recarregar, tem um cesto de sujeira maior do que os modelos anteriores e irá limpar uma única área pelo tempo que você determinar.

iRobot Roomba Scheduler
Custando US$ 320, o Scheduler é o aspirador robô de mais recursos da iRobot, embora todos estejam disponíveis como acessórios complementares para alguns outros modelos Roomba. Este modelo permite que você defina ciclos de limpeza com antecedência. Você pode dizer a ele para limpar por 40 minutos toda terça-feira e por 80 minutos todo sábado e ajustar a programação à vontade usando o controle remoto.

Kärcher RC3000
O RC3000 custa aproximadamente US$ 1.500 e apresenta alguns recursos muito interessantes. Ele não apenas encontra seu caminho de volta para a estação de recarga como também esvazia seu próprio cesto de sujeira enquanto está lá. Leva 15 minutos, aproximadamente, para recarregar completamente, e uma carga completa proporciona cerca de 60 minutos de limpeza contínua. Uma vez carregado, ele volta para continuar a limpeza do ponto onde parou. O RC3000 também tem um modo silenciador.

Electrolux Trilobite EL520A
Por US$ 1.800, o Tribolite é o mais completo da faixa de aspiradores robô. Ele utiliza o sonar para navegar e pode facilmente evitar quase todo tipo de obstáculo. Você pode programá-lo para limpar em horários específicos e escolher entre três modos de limpeza. O Tribolite cria um mapa do cômodo que está limpando e calcula um caminho de limpeza que maximizará a cobertura. Ele reconhece as entradas das portas por meio de pequenas tiras magnéticas que você aplica utilizando-as para se manter no cômodo que você deseja ser limpo. Quando a bateria fica fraca, ele retorna sozinho para a estação de recarga e volta a executar a limpeza quando estiver recarregado.

Como você pode ver pelos modelos mais caros, a tendência dos aspiradores robô está voltada para um robô mais completo para o lar e que fará muito mais do que somente limpar seu piso. Produtos vendidos como aspiradores robô estão começando a oferecer recursos adicionais como conexão com a Internet, vigilância domiciliar e purificação do ar. É provável que no futuro tenhamos robôs caseiros que façam downloads de músicas, atendam seu telefone e façam o pré-aquecimento do seu forno enquanto aspiram sua casa.

Veja a Parte 2

Fonte: www.howstuffworks.com