Robottolmuimeja

Robottolmuimeja on kodumasin, mille peamine ülesanne on puhastada põrandaid tolmust ja peenprügist.

Robotil on piiratud põrandakoristusvõime ja keerukas ehitus. Enamasti on see kodumasin tabletikujuline, kuid leidub ka D-kujulisi disaine. Osal mudelitel on pöörlevad harjased, millega puhastada kitsaid nurki. Uuematel mudelitel on lisaks tolmuimemisfunktsioonile pesemisfunktsioon, UV-sterilisatsioon jne.

Kuigi robottolmuimeja jääb paljuski alla tavalisele suure võimsusega tolmuimejale, on sellel mitu eelist. Robot võib teha inimese elu mugavaks, kuna ta ei vaja inimjuhtimist, vaid töötab oma sensorite abil ise ettenähtud ajal. Robot on küllaltki vaikne, kompaktne ja võtab vähe ruumi – väike ja madal robot pääseb hõlpsasti mööbli alt koristama. Robottolmuimeja on küllaltki uus tehnoloogia, kuid põhilised suunad on umbes 15-aastase arengu tulemusena juba välja kujunenud.

Ajalugu ja areng

Varajased tehnilised lahendused

Esimesed robottolmuimeja prototüübid, mille töötasid välja Hitachi ja Sanyo, jõudsid avalikkuse ette 1991. aastal. Kuigi tehnoloogia oli olemas, võis esimest robottolmuimejat päriselt töötamas näha alles 1997. aastal. Electrolux esitles siis oma robotit Trilobite, mis kasutas navigeerimiseks ultrahelilokaatoreid, tegi toale mööda seinaääri ringi peale ning arvestas seejärel ruumi pindala ja selle puhastamiseks kuluva tööaja. Koristusteekonna valis robot juhuslikult, valides takistuse korral mõne muu suuna ja jätkates uuel trajektooril kuni järgmise takistuseni. Robot töötas koristusaja lõpuni või akude tühjenemiseni (40–60 min). Robotile mitteligipääsetavate tsoonide mahamärkimiseks oli võimalik kasutada magnetribasid. Roboti diameeter oli u 38 cm ning selle akusid sai laadida laadimisdokis. Robot oli võimeline ühel kohal keerama ning sellel oli põrutusi pehmendav kaitseraud.

Järgnevail aastail tulid Kärcher, Dyson ja Probotics Inc. välja oma robottolmuimejatega. 2001. aasta kevadel ilmavalgust näinud Kärcheri RoboCleanerit peeti Electroluxi roboti tugevaimaks konkurendiks. Electroluxi masinaga umbes sama suur masin kaalus 1,4 kg ning akude laadimiseks suundus masin ise iga 20–30 minuti järel laadimisplatvormile. 20 W võimsusel töötav robot koristas mööda suvalist trajektoori, kuid sellel olid andurid, mis mõõtsid sisseimatava õhu reostust ning võimaldasid imamisvõimsust vajadusel suurendada. Robot jõudis tunnis koristada keskmiselt 15 m² põrandat.

Dyson tuli oma tolmuimeja DC06-ga välja 2000. aasta alguses. 4000 USA dollarit maksnud masinal oli sees kolm arvutit ning üle 50 sensori, mille abil tuvastas masin ruumis enda asukoha ning vältis treppe ja muid takistusi. DC06 sai arvutite abil koristatavat ala kaardistada ning "mäletada", kus ta oli juba käinud – koristustrajektoor polnud juhuslik. Avalikule turule masin oma kõrge hinna tõttu ei jõudnudki.

Probotics Inc. pakkus eelnimetatutest mõneti universaalsemat lahendust. 845 dollarit maksnud robot Cye mitte ainult ei koristanud põrandaid, vaid serveeris kohvi ning tõi posti ära. Roboti peale sai kinnitada tolmuimeja tarviku, mida robot juhtis. Sensoreid oli Cyel vähe, kuid see-eest olid selle rattad varustatud enkoodritega ehk liikumise digitaalanduritega (ingl k encoder), mis võimaldasid asukohta mõningase täpsusega kindlaks teha. Robotis asus vaid üks mikrokontroller, mida sai lauaarvutil kaugjuhtida. Lauaarvutis oli võimalik sisestada Cye koristuspinna kaart ning joonistada koristustrajektoore.

CareBot PCR, mille ülesanded sarnanesid Cyega, oli tehtud Gecko Systemsis ning maksis 2995 dollarit. Mitmeprotsessorilisel arhitektuuril töötav robot kaardistas ennast ümbritsevat, jälgis oma asukohta ning kasutas sisseehitatud tolmuimejat.

iRobot ja Roombad

Firma algusaeg

2002. aasta oktoobris esitles USA firma iRobot uudistoodet Roomba(TM) Intelligent FloorVac, mis oli Electroluxi robotist umbes poole väiksem, poole kiirem ja peaaegu sama tõhus. Tänu heale müügistrateegiale ja taskukohasemale hinnale (200 dollarit – ligi kümme korda odavam Electrolux Trilobite'ist) sai toode kiiresti tuntuks. Odavuse nimel lepiti väiksema võimsusega ning robotil oli kõigest kaks põrkesensorit, millelt saadi teade, kui on vaja takistuse tõttu suunda muuta, ning üks külje peale vaatav infrapunasensor, mis aitas robotil seinte läheduses adekvaatselt liikuda. Käivitamisel sai kasutaja valida, kas tuba on väike, keskmine või suur – sellest sõltus roboti tööaeg.

Roombade teine põlvkond (2003–2006) ehk Discovery (hiljem 400-seeria) oskas pikima takistuseta läbitud teekonna põhjal ruumi suurust ise arvutada. Selle põlvkonna Roombadel oli pöörlev hari, mis pühkis seina äärest tolmu põhiharjale ette. Robotil olid mikrofonid, mis otsustasid sissepühitud prahi hääle järgi, kui must on koristatav koht, ning vajadusel suunasid masinat konkreetses kohas mitut tiiru tegema. Mõnel 400-seeria mudelil oli ka laadimisalus ning mõnel pult, millega sai puhastusprogrammi käivitada, taimeri kellaaegu määrata ning robotit ise juhtida. Teise põlvkonna Roomba suutis järjest töötada kuni 90 minutit, samas kui konkurentidel oli see arv vaid 30–60 minutit.

500- ja 600-seeria

Roombade kolmanda põlvkonna (2007–2010) ajal mindi lõplikult üle nummerdamissüsteemile. 500-seeriale lisati infrapunasensorid, mis aitasid mööbliga kokkupõrke vältimiseks kiirust vähendada. Ka ehituses tehti edusamme: uued robotid koosnesid moodulitest, seega oli robotit kergem lahti kruvida ja parandada. Roomba 530-le lisati laadimisdokk ning kaks virtuaalset seina. Juhtmetesse kinni jäämise korral sai robot sellest ise aru ning oskas harjased panna tagurpidi ringi käima.

700- ja 800-seeriad

2011. aasta Roombad said HEPA-filtrid ning uued mudelid hakkasid kuuluma 700-seeriasse. 2013. aastal ilmus Roomba 800-seeria, millel loobuti harjadest ning võeti kasutusele AeroForce'i süsteem, mis koosneb kahest paralleelsest kummirullist, mis korjavad põrandalt tolmu ja muud sodi üles. Väidetavalt parandati ka masina efektiivsust: kättesaadava tolmu hulk suurenes 50%, imemisjõud viis korda ja tolmukonteiner 60% võrra.

900- ja hilisemad seeriad

2015. aasta septembris ilmunud Roomba 980-l oli navigatsioonisüsteem ja ruumi kaardistamise funktsioon. 2017. aastal tutvustas iRobot Roomba 860 ja 690 roboteid, mida oli võimalik Wi-Figa ühendada ning mobiilirakenduse kaudu juhtida. Hilisematest robotitest on need funktsioonid ka Roomba 980-l ja 890-l. Alates 2017. aasta maist saavad 900-seeria kasutajad tänu äpile näha koristamistrajektooridega ning mustemate ja puhtamate kohtadega kaarti koristuspinnast. Rakendusse kuuluvad ka mobiiltelefoni teated, kui Roomba on koristamise lõpetanud, ning Amazon Echoga sidumine. Septembris 2018 tuli iRobot turule uue põlvkonnaga, mis koosneb kallimast i7+ ja odavamast e5 seeriast. Roomba i7+ komplektis on laadimisdokk, kus Roomba tolmukonteiner tühjendatakse võimsa tolmuimejaga.

iRobot on tulnud tehnoloogiahuvilistele vastu, sest ühendades Roomba arvutiga, sai alates teise põlvkonna robotitest Roombaga suhelda ja seda juhtida. Lisaks on müügil iRobot Create'i komplekt, millel puhastusfunktsioon puudub, kuid sellele on võimalik kinnitada sensoreid, kaameraid jms ning seda oma tahte järgi programmeerida.

Roomba jälgedes

Hiina koopiad

Roombade edu nähes loodi Hiinas suur hulk järeletehtud robottolmuimejaid. Neist tuntuim on ehk 2004. aastal ilmunud CleanMate QQ1 robot, mis maksis vaid 150 dollarit. Sellel oli põhja all UV-lamp, mis pidi koristamise ajal bakterid hävitama. 2006. aastal tuli müügile CleanMate QQ-2, millele lisati laadimisalus ja taimer. CleanMate QQ-3 (2011) sai lisaks juurde ühe virtuaalseina.

LG ja Samsung

2009. aasta lõpus sai Lõuna-Korea hiidfirma LG valmis Roboking Dual Eye tolmuimeja, millel oli kaks kaamerat: üks suunatud lakke ja teine otse ette. 2010. aasta alguses tuli Samsung välja Samsung Navibotiga, mis kasutas sarnast laekaamerat. Laekaamera võimaldas robotitel toas täpsemalt orienteeruda. Lõuna-Korea tootjate robottolmuimejad puhastasid põrandaid efektiivsemalt ja kiiremalt – varasemad Roomba mudelid tegutsesid suvalist trajektoori mööda. Uute robotitega ei juhtunud enam seda, et mõnda kohta puhastati korduvalt ja mõnda kohta ei jõutudki. Korea robottolmuimejad ei jäljendanud Roombat, vaid pöörasid tähelepanu kasutusmugavusele ja disainile. LG Roboking/Hombot võitis 2011. aastal Red Doti tootedisaini auhinna.

D-kujuline Neato XV-11

Neato/Vorwerk

Alates 2010. aastast on turul ka Neato Roboticsi robottolmuimejad, millel on positsioneerimiseks ja navigeerimiseks uuenduslik 360 kraadi ulatuses pöörlev lasersilm. Neato XV-11 (Euroopas XV-15) teab tänu sellele alati, kus ta ruumis paikneb, ega lähe juba koristatud kohta uuesti koristama. Neato ei vaja virtuaalseinu, vaid koristab tarkvara abiga ühe toa korraga. 2013. aasta mudelitel Neato XV Signature ja Neato XV Signature Pro kasutatav filter suudab kinni püüda kuni kolme mikromeetri suurused osakesed. Kuna 2012. aastal omandas Saksa kodumasinate tootja Vorwerk osaluse Neato Roboticsis, valmis järgmisena Vorwerk Kobold VR100, mis sarnanes Neato XV-ga, kuid sellele oli lisatud pöörlev küljehari. Firma on turule lasknud ka Neato BotVaci ja Kobolt VR200 mudelid.

Välislingid

• Robottolmuimeja valimine