Wie funktioniert ein Saugroboter?
Wie funktioniert eigentlich ein Saugroboter? Dieser Frage möchten wir auf dieser Seite nachgehen und Dir unter anderem erklären, wie ein Saugroboter aufgebaut ist, wie er saugt und wie er durch die Räume navigiert.
Was ist ein Saugroboter?
Inhaltsverzeichnis
Saugroboter sind nützliche kleine Roboter für den Haushalt. Durch ihren meist täglichen Einsatz halten sie die Böden in Wohnung, Haus oder im Büro sauber. Gerade für Menschen, die wenig Zeit oder keine Lust haben, sich täglich um die Reinigung zu kümmern, sind die Saugroboter ideale Begleiter im Alltag.
Und genau dafür sind sie gemacht: Im täglichen Einsatz die Böden von Staub und kleineren Verschmutzungen zu befreien und so die Böden sauber zu halten.
Saugroboter sind nicht dafür geeignet eine Wohnung aufzuräumen oder völlig verdreckte und klebrige Böden zu säubern. Was ein Saugroboter kann und was nicht, das erfährst Du weiter unten auf der Seite.
Heutige Saugroboter sind vollgepackt mit moderner Technik. Wie ein Saugroboter aufgebaut ist, wie er navigiert und was hinter den Begriffen Virtual Walls und Dirt-Detect steckt, erfährst Du ebenfalls auf dieser Seite.
Welche Funktionen bietet ein Saugroboter
Die meisten Saugroboter haben eine runde Form. Auf der Unterseite befinden sich zwei Antriebsräder, mit denen der Saugroboter angetrieben wird. Die Räder sind starr verbaut. Die Richtung ändern können die Saugroboter indem sie die beiden Räder unterschiedlich schnell antreiben bzw. abbremsen. Das Prinzip ist vergleichbar mit der Lenkung bei einem Panzer oder einem Flugzeug das sich am Boden befindet. An der Vorderseite befindet sich zwar noch ein Rad, das dient aber vielmehr als Stützrad und verfolgt die Richtungsänderung nur passiv. Das wiederum kennt man von Einkaufswagen.
Auf der Unterseite des Roboters gibt es dann meist eine oder zwei seitliche Reinigungsbürsten, die den Schmutz in die Mitte des Geräts befördern. Dort wird der Schmutz von einer oder mehreren Hauptbürsten (Samsung bezeichnet sie als Turbobürste) in den Staubfangbehälter gebracht.
Unterstützt wird das System durch den Saugmotor, der sich im Innern des Geräts befindet. Er erzeugt einen Unterdruck, mit dem auch feine Staubpartikel vom Boden aufgenommen werden können.
Die Sensoren
Anders als bei Industrierobotern, die, einmal programmiert, permant die gleichen Bewegungsabläufe abspulen, steht ein Reinigungsroboter vor ganz anderen Herausforderungen. Denn die Räume in denen er seine Aufgaben absolvieren muss, sei es in einem Privathaushalt oder in einem Büro, verändern sich von einem Tag zum andern.
Da werden Stühle verrückt, Möbel umplatziert, Klamotten liegen herum Spielsachen von Kindern oder Haustieren sind im ganzen Raum verstreut.
Ein Saugroboter muss also Gegenstände und Hindernisse erfassen und umfahren und auf Veränderungen reagieren. Außerdem sollte er auch wissen, wo er schon war und wo er noch hin muss. Um diese Herausforderung zu meistern, sind Saugroboter mit einer Vielzahl elektronischer und mechanischer Sensoren ausgestattet.
Die Berührungssensoren erkennen Hindernisse, nachdem der Saugroboter dagegen gefahren ist. Dabei wird eine Art Stoßstange verwendet, die durch die Berührung nach hinten geschoben wird und dem Roboter signalisiert, dass ein Hindernis im Weg ist. Der Saugroboter ändert dann die Fahrtrichtung.
Modernere und hochwertigere Saugroboter-Modelle haben zusätzlich noch Infrarotsensensoren, die Hindernisse auch ohne eine Berührung erkennen. Dadurch können die Saugroboter noch schonender mit Mobiliar umgehen. Allerdings müssen die Sensoren von Staub frei gehalten werden, damit sie einwandfrei funktionieren. Das erhöht ein wenig den Wartungsaufwand.
Infrarotsensoren kommen vor allem dann zum Einsatz, wenn es darum geht, zur Ladestation zurück zu kehren. Die Ladestation sendet einen Infrarotstrahl aus, der von den Infrarotsensoren des Saugroboters erfasst wird. Der Roboter weiß dann, wie er zur Ladestation zurück findet.
Jeder gute Saugroboter verfügt auch über Sensoren auf der Unterseite. Diese Sensoren erkennen Treppen und Absätze und verhindern, dass der Roboter runterfällt. Diese Sensoren werden meistens als Cliff-Sensoren bezeichnet.
Je nach Hersteller und Preis des Saugroboters können noch weitere Sensoren verbaut sein. Dirt-Detect-Sensoren erkennen besonders schmutzige Stellen und weisen den Saugroboter an, diese Stellen mehrfach anzufahren. Widerstandssensoren merken, wenn es einen Widerstand gibt und schalten das Gerät automatisch ab. So verhindert der Saugroboter dass er oder andere Gegenstände kaputt gehen.
Manche Roboter verwenden einen Laser um sich im Raum zurecht zu finden. Dabei wird mit einem Laserstrahl der Raum und darin befindliche Hindernisse erfasst.
Bei der Navigation gibt es auch je nach Hersteller und/oder Modell bzw. Preis unterschiedliche Herangehensweisen.
Bewegungsmuster
Ältere und günstigere Modelle haben Bewegungsmuster, die wiederholt abgearbeitet werden. Sobald der Saugroboter auf ein Hindernis trifft, wird das aktuelle Bewegungsmuster abgebrochen und der Roboter wechselt in das nächste Muster. Es ist also sehr stark dem Zufall überlassen, wie und wohin sich der Roboter bewegt. Dadurch werden zwar manche Stellen öfter überfahren, es kann aber auch vorkommen, das Stelle ausgelassen werden. Auch die Akkuleistung wird hierdurch nicht optimal ausgenutzt.
Mapping
Mit der Mapping Methode kartiert der Saugroboter sozusagen den Raum. Durch die gefahrene Strecke und das Erkennen von Wänden und Hindernissen kann der Roboter den Raum erfassen und sich daraus errechnen, wo er schon war und wo er noch hinmuss. Unterstützt wird dieses System bei manchen Saugrobotern wie z.B. dem Samsung NaviBot durch eine eingebaute Kamera, die die Decke des Raumes fotografiert und so eine Art Karte des Raumes anlegt.
Bei dieser Navigationsart wird ein Sender in dem zu reinigenden Raum positioniert. Idealerweise an einer hohen Stelle, von der aus das Signal gut in alle Richtungen versendet werden kann. Der Saugroboter stellt eine Verbindung zu diesem Sender her und kann so seinen Standort – ähnlichwie bei GPS – ermitteln.
Ladestation
Die Saugroboter aber der Mittelklasse sind größtenteils mit einer Ladestation ausgestattet zu der sie automatisch zurückkehren, sobald der Akkustand niedrig ist. Günstige Modelle wie z.B. der Cleaning Robot von Vileda haben keine Ladestation und müssen manuell geladen werden. Die Saugroboter der Spitzenklasse haben teileweis in der Ladestation noch eine Automatik eingebaut, die auch den Staubbehälter automatisch entleert. So können die Saugroboter noch autarker arbeiten.
Virtuelle Wände
Was ist eine virtuelle Wand?Die sogenannten virtuellen Wände oder Virtual Walls (auch Virtual Lighthouses) werden eingesetzt um den Saugrobotern entweder den Zutritt zu bestimmten Bereichen zu verwehren (Wall) oder sie in einen anderen Raum leiten (Lighthouse). Die Virtual Walls senden ein Infrarotsignal aus, das der Saugroboter empfängt. Je nachdem, macht der Roboter dann auf dem Absatz kehrt, oder er weiß, dass hier ein neuer Raum anfängt und er erst den Raum, in dem er sich befindet, fertig reinigen muss.
