Wie Daten Dem Saugroboter Beim Reinigen Helfen

Saugroboter sind die perfekte Ergänzung zur wöchentlichen oder zweiwöchentlichen Reinigung deines Zuhauses. Sie können tagsüber herumzischen und halten deine Böden deutlich sauberer als sie es sonst wären. 

Das Beste von allem ist, dass die meisten Saugroboter selbständig arbeiten – sofern du sie einmalig eingerichtet hast (set it and forget it!). Sobald du einen Reinigungsplan konfiguriert hast, sind sie einsatzbereit, ohne dass du noch großartig etwas tun musst.

Einige höherwertige Saugroboter lernen sogar den Grundriss deines Hauses und präsentieren ihn dir auf einer digitalen Karte. Diese Karte kann dann genutzt werden, um Bereiche zu markieren, die für das Gerät tabu sind, Bereiche für eine gründlichere Reinigung zu bestimmen und vieles mehr.

Die Art und Weise, wie Saugroboter den Grundriss deines Zuhauses erlernen, beinhaltet jedoch mehr als nur ein paar Sensoren. Eine enorme Menge an Daten wird aufgenommen und verarbeitet, damit ein Saugroboter den Grundriss deines Zuhauses erlernen und navigieren kann. 

Ich beschäftige mich in meiner Freizeit schon seit Jahren leidenschaftlich gerne mit den kleinen Robotern und wie sie funktionieren. Da das so ein faszinierendes Thema ist und noch dazu erst in den Kinderschuhen steckt, wird das vielleicht auch für dich interessant sein. 

Lass uns deshalb einen Blick hinter die Kulissen werfen, um ein besseres Verständnis dafür zu bekommen, wie diese Saugroboter funktionieren.

Sensoren sind die Augen zur Welt

Bevor die Algorithmen und die Datenverarbeitung erklärt werden können, muss man zunächst verstehen, wie das Gerät seine verschiedenen Sensoren nutzt. 

Ein standardmäßiger Saugroboter ist mit einer Vielzahl verschiedener Sensoren ausgestattet, die es ihm ermöglichen, die Welt um ihn herum zu „sehen“ und zu „fühlen“. 

Obwohl verschiedene Modelle unterschiedliche Arten der Informationsverarbeitung haben, wird dieser Artikel einen Blick auf den iRobot Roomba i7+ werfen. 

Der Roomba i7+ hat einen Satz von sechs sog. Abgrund-Sensoren, die ständig einen Strahl aus Infrarotlicht aussenden. Dieses Licht prallt sofort zum Gerät zurück, und wenn es an irgendeiner Stelle keine sofortige Antwort erhält, hält der Roomba an und ändert die Richtung. Diese Sensoren befinden sich an den Kanten des Geräts, um zu verhindern, dass der Roomba über eine Stufe fährt und abstürzt.

Ein weiterer Sensor ist der Bodenverfolgungssensor, der sich an der Unterseite des Roomba befindet. Dieser Sensor funktioniert ähnlich wie der Sensor einer normalen Computermaus und verfolgt die Position des Geräts.

Der Bumper auf der Vorderseite des Roomba ist ebenfalls ein Sensor. Dies ist ein Objektsensor. Wenn er gegen etwas stößt und sich zurückzieht, weiß der Roomba, dass er ein Hindernis erreicht hat (egal ob ein Objekt im Boden oder an der Wand) und die Richtung ändern muss.

Dies funktioniert in Verbindung mit einem Wandsensor, der es dem Roomba ermöglicht, sich an einer Wand entlang zu bewegen, ohne tatsächlich gegen sie zu stoßen.

Es gibt auch noch andere Sensoren – wie die an der Unterseite, die das Ladepad am Roomba mit dem Ladepad an der Basisstation ausrichten. Diese Sensoren haben zwar nicht direkt mit der Navigation zu tun, sind aber notwendig, um das Gerät mit Strom zu versorgen. 

Zusammen gefasst: Durch diese verschiedenen Sensoren ist der Roomba in der Lage, in deinem Haus zu navigieren und zu reinigen.

Die Dekodierung der Daten ist gleichbedeutend mit Effizienz

Du denkst vielleicht, dass der Roomba sich einfach nur durch den Raum bewegt und den Schmutz aufsaugt, bis er gegen etwas stößt. 

In einigen Fällen hättest du recht. Die ersten Staubsaugerroboter nutzten ein zufälliges Muster, um den Großteil ihrer Reinigungsarbeit zu erledigen (Chaos Prinzip), aber neuere Modelle nutzen alle Daten, die sie während des Reinigungsprozesses sammeln, um die optimale Route durch das Haus zu finden.

Die Geräte von iRobot nutzen zum Beispiel ein System namens iAdapt, um durch die Wohnung zu navigieren. Der iRobot Roomba i7+ nutzt speziell die iAdapt 3.0 Navigation mit vSLAM-Technologie – oder visuelle simultane Ortung und Kartierung – um das Haus effizienter zu reinigen, indem er verfolgt, wo der Roomba bereits gewesen ist und wo er noch hin muss.

In der Praxis bedeutet das, dass der Roomba sich im Raum bewegen und Hindernisse an verschiedenen Stellen merken kann. Allerdings macht er das nicht automatisch. Nachdem du das Gerät eingerichtet hast, musst du die Funktion „Smart Maps“ aktivieren. Der Roomba wird vier bis fünf Durchläufe benötigen, um eine genaue Karte des Hauses zu erstellen.

Diese Karte kann jederzeit aktualisiert werden. Wenn du Möbel umstellst, ist der Roomba in der Lage, Änderungen in der Einrichtung zu erkennen und seinen Weg entsprechend anzupassen. Das ist auch nützlich, wenn er auf ein Objekt stößt, wie z.B. ein Kinderspielzeug, das auf dem Boden (oder unter der der Couch) liegen gelassen wurde.

Es ist zu beachten, dass verschiedene Staubsaugerhersteller unterschiedliche Methoden für die Kartierung eines Raumes verwenden. Einige Marken wie die Samsung Powerbot Staubsauger verwenden ein kamerabasiertes Kartierungssystem, während andere Marken wie die Neato Botvac-Serie Lidar (Light Detection and Ranging) verwenden.

Sobald du dein Zuhause kartiert hast, kannst du beispielsweise verschiedene Teile der Karte als unterschiedliche Räume deklarieren (virtuelle Trennung) und dem Saugroboter sagen, dass er nur diesen Raum reinigen soll. 

Du kannst auch Virtual Walls oder sonstige Grenzen einrichten, die dem Roomba signalisieren, nicht weiter zu gehen, um ihn von Bereichen fernzuhalten, in denen er sich verheddern oder andere Probleme verursachen könnte. Der iRobot Roomba i7+ nutzt übrigens ebenfalls Lidar-Tracking, um durch einen Raum zu navigieren.

Hindernisse und Herausforderungen

Obwohl moderne Saugroboter effizientere und intelligentere Navigationsmethoden verwenden als frühere Modelle, gibt es immer noch Herausforderungen, die den Betrieb der Geräte erschweren können. 

Dank des iAdapt 3.0 Navigationssystems benötigt der Roomba i7+ zum Beispiel kein Licht im Raum, um zu navigieren, andere Saugroboter hingegen schon. Zum Beispiel können Modelle wie der Neato Botvac Schwierigkeiten in der Nähe von dunklen Wänden haben, die die Funktionsweise des Lidars stören – und Modelle, die sich auf Kameranavigation verlassen, könnten in einem dunklen Raum nicht funktionieren.

Hinweis: Da mich die Frage nach der Navigationsfähigkeit von Saugrobotern im Dunkeln sehr häufig erreicht, habe ich einen eigenen Artikel dazu verfasst.

Dein Staubsauger-Roboter kann immer noch manchmal Eingaben benötigen (z.B. wenn sie sich in Kabeln verheddern oder wenn die Saugöffnung verstopft ist), aber die Geräte sind größtenteils autark.

Modelle, die die Mapping-Technologie nutzen, sind nach mehreren Durchläufen deines Zuhauses effizienter. Sie werden so zu sagen besser je öfter sie fahren. Wenn die Karte schließlich vollständig ist, kann der Roomba besser navigieren und deinen Raum effizienter reinigen.

Wenn du sicherstellen willst, dass dein Saugroboter so effizient wie möglich reinigt, solltest du den Bereich vorher aufräumen. Er wird sich zwar um Spielzeug herum bewegen, aber größere Schmutzteile können die Saugkraft blockieren, und lose Kabel können sich um die Räder verheddern und dazu führen, dass der Roboter stecken bleibt. Wenn du dir 30 Sekunden Zeit nimmst, um einen Bereich zu säubern, bevor du den Saugroboter aktivierst, kann das einen großen Unterschied machen, wie gut er funktioniert.

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