ロボット掃除機はどのように機能しますか？

ロボット掃除機はどのように機能しますか？

ロボット掃除機は、現代の家庭で使用されているロボット技術の最も一般的な形式の1つです。今日販売されているすべての掃除機のほぼ4分の1はロボットです。これらは驚くべきことをする非常に複雑な機械のように見えます。しかし、ロボット掃除機はどのように機能しますか？


 
すべてのテクノロジーと同様に、ロボット掃除機も進化し、急速なペースで進化を続けています。 1990年代に発売された最初のロボット掃除機は、私たちにとって役に立たないほど愚かで高価すぎました。それ以来、物事は長い道のりを歩み、2002年にロボット掃除機が最初のiRobot Roombaで一般消費者に現実のものとなりました。これらのマシンでさえ、私たちが今日目にするものほど機敏で効率的ではありませんでしたが、彼らの名を刻み、私たちはそれらに依存するようになりました。



ロボット掃除機の基本的な機能は他のものと同じです。吸引力を生み出す電気モーターがあり、これを使用して汚れを集め、ダストカップに堆積させます。ロボット掃除機との明らかな違いは、それが自律的であるということです。つまり、人間の入力なしで、それ自体で機能することができます。自律的に動作するには、ロボット掃除機に何らかの形の知能が必要です。簡単な決定を行う必要があります。それには、これらの決定を行うための情報を収集する必要があります。
 
ロボット掃除機はセンサーを使用して環境を読み取ります。長年にわたり、さまざまなタイプのセンサーが使用されており、最新バージョンでは主にレーザーまたは赤外線センサーを使用しています。これらのセンサーは光線を反射し、光線が（物体を跳ね返ることによって）それらに戻る方法に基づいて、ロボットはその環境についてより詳しく知ることができます。超音波センサー（コウモリなど）を使用する人もいますが、これらは同じように機能します。光の代わりに音波を使用するだけです。
 
情報の収集は1つのことですが、この情報をどう処理するかを理解するには、情報を処理し、機械の目的と機械が受け取る情報に基づいて意思決定を行う必要があります。科学者がロボット掃除機で使用される人工知能を作成するために使用したロジックは、非常に珍しいソース、つまり昆虫に由来しています。はい、そうです、ロボット掃除機はバグの頭脳を持っています。
 
この背後にある考え方は簡単です。アリやミツバチなどの昆虫の行動を見ると、非常に単純な目的を果たしています。巣を出て、食べ物を見つけて、それを持ち帰ってください。これを行うには、昆虫には基本的な感覚入力、つまり目と触覚が必要です。これは、バグがどこにあり、どこに食べ物があるのか​​をバグに伝えます。食べ物を見つけて巣に戻る必要があります。それがバグを理解するために必要なすべてであり、それはその生涯にわたって毎日このタスクを繰り返し続けます。
 
同様に、ロボット掃除機は巣（ドッキングステーション）を離れ、汚れを集め、バッテリーがなくなる前にドッキングステーションに戻る必要があります。上記のセンサーを使用することにより、ロボット掃除機は、物体にぶつかったり、階段に落ちたりすることなく、部屋の中を移動します。壁に沿った論理的な経路をたどり、壁から離れて部屋がきれいになるまで覆います。
 
もちろん、科学は止まることはありません。したがって、研究者はロボット掃除機の知能を向上させる試みを止めていません。より高度な（そしてより高価な）ロボット掃除機は、バグに取って代わる知能を備えています。ハイエンドのロボット掃除機は、主な進歩、つまり記憶力と私たちと対話する能力を備えている必要があります。
 
ロボット掃除機の記憶は、それが行うすべてを記録します。したがって、常にランダムなパスをたどって障害物を回避する代わりに、インテリジェントボットは以前の動きに基づいて部屋の画像を形成します。これらのロボット掃除機は家のレイアウトを学習し、この情報を使用して、より効率的な掃除経路を計算できます。これにより、家の掃除が速くなり、1回のバッテリー充電でより多くのことを達成できます。

 
現在、ロボット掃除機はかなり基本的な情報を送信しており、これはアプリによって異なります。一般的に、彼らは彼らがどのくらい掃除したかを私たちに教え、私たちは彼らの最近の履歴をチェックして彼らがどれだけうまく行っているかを見ることができます。また、ダストカップを空にする必要があるときにスタックするかどうかや、パフォーマンスに影響を与える可能性のあるその他の情報も教えてくれます。アプリを介してリモートで制御し、必要に応じて作業スケジュールを変更できます。