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[分享] 最有心得的Roomba主人之玩转灯塔     [复制链接]

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发表于 2014-10-27 23:38:26 |显示全部楼层
本帖最后由 清角吹寒 于 2014-10-27 23:40 编辑

    和大多数爸爸一样,我在家也负责打扫卫生。人一懒,就寻思着花钱买安逸,于是就想到了买个扫地机。于是买了个灯塔机型——roomba570,最开始配了3灯塔。后来又加配至4灯塔。

    4灯塔最终摆放如下(我想,570上4灯塔,是不是可以申请吉尼斯纪录了呢,呵呵):

开箱

开箱
IMG_2682.jpg
我家新图2.jpg
4

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发表于 2014-10-27 23:38:54 |显示全部楼层
本帖最后由 清角吹寒 于 2014-10-27 23:46 编辑

二、灯塔使用的心得

Irobot机型的亮点之一,就是采用灯塔分区导航,对于提高覆盖率有重要意义。但是这个灯塔的使用却大有窍门,可以说要用好灯塔还真不是一件容易的事情。随机附送的说明书过于简单,许多朋友拿到机器后,急急忙地充好电,摆好灯塔便让roomba投入工作,结果失望地发现,灯塔根本没有起作用。刚开始我也碰到这种情况,根本不得要领,状况频出。经过了一年多的实践,也在许多专家的指导下,逐渐掌握一些原理,已经能够比较好地驾驭灯塔。我的心得是,用好灯塔,需掌握3个口诀:懂原理,摆得开,分得匀。

(一)懂原理:

1、灯塔和roomba的联系。

联系通过2.4G通讯模块来实现的,灯塔的开、关由roomba控制。灯塔对roomba的作用有:阻挡、引导和防撞3种,分别通过3种红外光线来实现:虚拟墙阻挡光束,引导光束,防撞光束(图4):

      

Roomba在穿越灯塔的时候,总是先45°角,即:沿着引导光束射来的方向向着灯塔走去,到距离灯塔30cm处,横穿之,如图5所示:


图4

图4
roomba穿越示意图1.jpg
1

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发表于 2014-10-27 23:39:25 |显示全部楼层
本帖最后由 清角吹寒 于 2014-10-27 23:49 编辑


2、灯塔的探测


虽然灯塔能够被roomba遥控打开,但只是开启了阻挡功能,要使它发挥引导功能,必要的前提是要被roomba探测到。roomba开始工作后,会在25分钟内寻找灯塔。它一边随机行走打扫卫生,一边寻找灯塔。当它 “撞到”灯塔发出的虚拟墙,或者走到距离灯塔30cm,被灯塔防撞光束挡住时,它会短暂“怔住”不动,作思考人生状,然后掉头离去。当它短暂地“思考人生”时,就表示它已经找到灯塔了,而且配对上了,灯塔就会启动引导功能了。如果超过25分钟仍未探测到任何灯塔的话,那么roomba就不再进行探测,即便探测到也置之不理了。在实际使用中,很多朋友不明白,明明摆放了灯塔,roomba却不进入灯塔控制区域,其实一个最可能的原因就是灯塔没有在25分钟内被roomba探测到,所以被“无视”了。


被探测到的灯塔,25分钟后(请注意是从roomba出发时算起,不是被探测到时算起)会发出引导光束,引导roomba进行穿越。穿越成功后,roomba又会开启一个25分钟计时,即:在25分钟寻找新灯塔。


3、灯塔模式的选择


灯塔可以选择“lighthouse”模式和“virtualwall”模式,lighthouse就是可以引导跨区的模式,virtualwall模式下,灯塔只能当做虚拟墙用。两种模式的切换通过灯塔正面的拨钮手动实现的。模式拨钮下方是信号强度拨钮,用来控制虚拟墙的长度,最上方——即信号最弱档控制距离1米左右,中间档在2-3米,最大档可达3-4米。有两点需要说明:信号强度只控制虚拟墙阻挡光束,对引导光束无控制作用(引导光束距离4米以上)。虚拟墙阻挡光束末端会发散,最弱档不太明显,2档可达约50cm,3档估计要到1米了。顶部防撞光束有效防撞半径约30cm。


4、灯塔的摆法


灯塔的摆法分为平行和嵌套两种,当然还可以衍生出平行+嵌套,嵌套+平行等方式。


平行摆法:平行摆法是指各灯塔均与基座区相通,它们都有可能被roomba先探测到,如图6就是一种平行式摆法。

嵌套式摆法是指各灯塔被roomba探测到的顺序是确定的,如图7,B灯塔位于A灯塔之后,只有穿越A后才可能探测到B,穿越B之后才会探测到C,所以A、B、C呈嵌套关系。有点像俄罗斯套娃,你只有拿掉最外面那个,才能依次拿里面的。

灯塔的打扫顺序:在使用多个灯塔的情况下,灯塔被探测到的时间会有先后。Roomba按什么样的规则对这些区域进行打扫呢?irobot公司采用的是一种叫“堆栈”的算法,这种算法的核心规则是:如果灯塔被roomba探测到的先后顺序是A-B-C,那么在返回的时候就是C-B-A。这种算法的精妙之处在于,无论是平行摆法,还是嵌套摆法,抑或平行+嵌套法,嵌套+平行,上述规则均能良好运作。有一点需要注意,不可以在roomba运作过程中人工跨区,例如提着roomba放到另一个灯塔区,这样的话,roomba就无法自动回充了,因为“堆栈”算法失灵了。


嵌套式摆法.jpg
灯塔的平行摆法.jpg

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发表于 2014-10-27 23:39:55 |显示全部楼层
本帖最后由 清角吹寒 于 2014-10-27 23:55 编辑

(二)摆得开和分得匀

懂原理之后,摆得开和分得匀就很好理解了。

摆得开:灯塔应尽量摆放在开阔的位置,左右两侧,应远离障碍物,保证引导光束能射向开阔地;两只灯塔不应距离过近,至少要保持60cm以上,以免互相干扰;虚拟墙阻挡光束应对着墙或家具发射,不可对着别的灯塔或基座,否则被射中的灯塔和基座将无法正常运作。

分得匀:分区应根据面积大小和复杂程度来进行,一般情况下不要超过50㎡,如果户型复杂的话还应该缩小。如果面积又大又复杂的话,一来扫不干净,二来灯塔可能会被遗漏。

(三)一些灯塔使用小窍门

1、如果门太窄,roomba不容易进出,咋办?

答:为了防止被roomba撞到,灯塔本身会发出红外防撞圈,这个防撞圈半径大约20-30cm,等于会把本就不大的房门占去好多。解决这个问题,可以用一个饮料盖罩在灯塔顶部,这样防撞光圈就缩小了,有利于roomba进出.当然也可以用电工胶布,或白纸之类的把它封住。但要注意检查下效果,以免防撞光圈被完全挡住。

2、门太长,灯塔阻挡距离不够,咋办?


如下图所示,客厅和餐厅有门,但太长,达5米,灯塔无法有效阻挡,因为虚拟墙最大档也才4米左右,而且末端会非常发散。这种情况下的解决办法之一是,在下图紫色方圈位置,摆放家具或者其他设施物理阻断,办法二是在紫色方圈中再摆一只灯塔,开在虚拟墙档,相当于用另一只虚拟墙来接长它(图10)。

图10:门太长解决办法

IMG_2641.JPG
距离太长.jpg

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发表于 2014-10-27 23:50:08 |显示全部楼层
本帖最后由 清角吹寒 于 2014-10-27 23:58 编辑
清角吹寒 发表于 2014-10-27 23:39
地窖留用地窖留用地窖留用地窖留用

3、如果面积太大,又没法分区,怎么办?

设想某户人家,餐厅和客厅直通,没有墙或家具分隔,宽度达7米,面积达60㎡,这时候想用灯塔来分区无法办到,只扫25分钟又扫不干净。那么这种情况,其实我们可以这样摆一只灯塔(图11):

图11:“诱骗式”灯塔摆法


它位于中间位置,容易被roomba探测到。同时后方为空,roomba可自由出入。在这种情况下roomba会把这块地扫2次,时间可达50分钟以上,时间长了总是可以扫干净的。这种摆法是本人首创的,我称之为“诱骗式摆法”,呵呵。


4、灯塔用什么电池好?

灯塔可以使用1.5V碱性或碳性一次性电池,如果用2号(C型)碱性电池的话,大概可以续航2-3个月。如果使用5号(AA)碱性电池加转换筒的话,大概3-4周。为了经济实惠,我先后用过5号eneloop镍氢电池和3.2V的磷酸铁锂电池,灯塔均能运作正常,eneloop一般3-4周需要充电一次。磷酸铁锂电压较高,发出的阻挡光束和引导光束都会比较强,但它容量较低,续航较短,一般2周左右需充电。

fenqutu.jpg

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发表于 2014-10-27 23:51:03 |显示全部楼层
本帖最后由 清角吹寒 于 2014-10-28 00:03 编辑
清角吹寒 发表于 2014-10-27 23:50
继续继续继续继续继续继续继续继续继续111

三、其他的经验和心得:

5、充电散热。夏季气温高,roomba充电时容易进入慢充模式,即橙灯快闪。充电时间变得非常漫长。我的办法是充电的时候,拿一个风扇来吹,哈哈(图12)。此外我还装了一个定时插座(图13)。每天Roomba总是定时出去打扫,准时回窝,所以我就根据Roomba的回窝时间和充电完成的时间来设定风扇定时开,关。自从装了这套“定时冷却”系统后,就再也没出现充电故障了。

7、面积模糊判定对家具和基座摆放的影响


要让roomba正常运作,家具的合理摆放也很重要。这不仅只是因为家具会影响roomba的通行,更重要一点,它会影响roomba对清扫面积的判断。在以前老款的roomba中,清扫时间是手动设定的,但从4系开始改为自动控制。虽然我们无从知道irobot公司的核心算法,但我和我的小伙伴们观察,roomba应该是根据行走距离,单位时间内的碰撞频率,掉头频率来判定面积大小,进而决定清扫时间。观察结果显示,清扫时间大致上分为,小-8分钟,中-25分钟,大-60分钟。有一种直观的观测方法是让roomba在1㎡左右大小的桌子上运行,我们可以发现大约工作8分钟后,roomba会自动停机。这种面积模糊判定的算法,对灯塔机型和非灯塔机型均适用。


这种面积模糊判定算法提高了roomba的清扫效率,是一种智能化程度高的表现。但是反过来,有时候也会因为家具杂物过多而影响判断。例如某个房间家具杂物较多,导致roomba产生高频率碰撞,那么roomba会认为该处面积较小,从而早早离开。有些朋友会问,“我家明明有100㎡,为何roomba只扫了半个小时?”,其实就是因为家具杂物过多影响roomba判断的缘故。

根据以上原理,我们在设置基座的时候,应该将基座设于开阔地,不仅仅为了方便回充,也是为了防止roomba误判导致大面积漏扫。

散热.jpg
dingshi.jpg

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发表于 2014-10-28 00:19:15 |显示全部楼层
Roomba讨论区最多见的问题就是灯塔。LZ的这篇大作既有要领又有实例,再加诀窍,全面而易懂,新手必读。

有个疑惑:LZ确信独创的“诱骗式灯塔”不会穿越紊乱?

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发表于 2014-10-28 00:23:59 |显示全部楼层
下一个“之”后面该是什么主题了?电池?

点评

sunscn  那得恭喜LZ啊!也替老高可惜!  发表于 2014-10-28 13:21:29
edwardmjc  还有这种活动!  发表于 2014-10-28 11:32:14
bblqs  没有了,我安排他们参加科凡达的七宗最活动,奖品是国行880,LZ拿到了但是老高的写得太深被PASS,有些可惜  发表于 2014-10-28 08:39:59

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发表于 2014-10-28 08:46:24 |显示全部楼层
sunscn 发表于 2014-10-28 00:19
Roomba讨论区最多见的问题就是灯塔。LZ的这篇大作既有要领又有实例,再加诀窍,全面而易懂,新手必读。

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不会紊乱   穿越灯塔的时候如果从左边进入  必定会从右边出来

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发表于 2014-10-28 09:58:23 |显示全部楼层
sunscn 发表于 2014-10-28 00:19
Roomba讨论区最多见的问题就是灯塔。LZ的这篇大作既有要领又有实例,再加诀窍,全面而易懂,新手必读。

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兄弟过奖了
穿越紊乱是不会的,它会像9楼tteenn所说那样,从哪个方向进,就从反方向出
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