Hvordan virker en robotstøvsuger?
CLASSIC: Robotter, der støvsuger, når vi ikke er hjemme, er blevet populære og skal også til at støvsuge hos mange ældre. Men hvordan ved robotten, at den har gjort sit arbejde?

En robotstøvsuger er umådelig praktisk. Den gør gulvene rene, imens man ikke er hjemme. Mange danskere har da også anskaffet sig den lille hushjælp, deriblandt vores læser Jens Peter Lunau.
Men maskinen har fået ham til at spekulere så meget, at han har skrevet til Spørg Videnskaben.
»Når jeg støvsugede på den gammeldags facon, startede jeg som regel i et hjørne af stuen og arbejdede mig så systematisk gennem gulvarealet.«
»Sådan arbejde en robotstøvsuger absolut ikke. Den kører frem og tilbage og skifter retning helt pludselig.«
Jens Peter Lunau har derfor spurgt sig selv, hvordan støvsugeren ved, at den har rengjort hele gulvet.
»Har den en indre hukommelse, eller er det hele helt planløst, hvad jeg ikke kan tro. Hvordan er dens elektroniske logik skruet sammen?« spørger ham.
Spændende, hvordan robotten fungerer
Godt spørgsmål. Spørg Videnskaben søger derfor et svar hos Ole Madsen, der er professor ved Center for Robotforskning, Aalborg Universitet.
Han kender udmærket de støvsugende robotter.
»Jeg kunne ikke leve uden sådan en. Og det er jo lidt spændende, hvordan den faktisk fungerer,« siger Ole Madsen.
Robotten ved ikke, hvor den har støvsuget
Fakta
En robot kan defineres som en programmérbar maskine med manipulatorer og sensorer. Manipulatorer er mekaniske instrumenter, der kan påvirke verden omkring robotten, mens sensorer sanser omverdenen. Et eksempel på en manipulator kunne være en gribearm.
Svaret på, hvordan den standhaftige hushjælp virker, er ganske overraskende.
»Det korte svar er, at robotten rent faktisk ikke ved, om den støvsuger et sted, den allerede har støvsuget.«
»Den rengør et vist stykke tid og regner med, at den har dækket gulvet,« fortæller Ole Madsen.
Robotstøvsuger fungerer meget simpelt
Han har set nærmere på de robotstøvsugere, der hedder ’Roomba’. Det lader ikke til, at de opbygger et indre kort over det rum, de rengør – sådan som vores læser forestiller sig.
»Det firma, der har lavet navigationen, hedder Irobot, og de stiller ikke alle deres algoritmer til rådighed for offentligheden.«
»Men det tyder på, at robotten navigerer via simple algoritmer: Den begynder med at lave en simpel spiral, som bliver større og større.
»Rammer robotten en væg, følger den væggen. Og så kører den ellers rundt, til den synes, at den har støvsuget længe nok,« fortæller Ole Madsen.
Har en særlig smudssensor
Men det er ikke den eneste teknologi bag robotstøvsugerens hemmelighed. ’Roombaen’ har en særlig sensor, der kan måle, hvor beskidt der er det sted, hvor den kører.
»Den har sådan en smudsscanner. Og så ændrer den faktisk strategi efter, hvor snavset signalerne fra scanneren siger, der er.«
Fakta
Spørg Videnskaben Classic
Hver uge 'genudsender' vi tidligere bragt svar fra Spørg Videnskaben pga. f.eks. aktualitet. Denne artikel blev første gang bragt 18. april 2011.
»Hvis der er beskidt, støvsuger maskinen lidt langsommere, så den får det hele med,« forklarer Ole Madsen.
Forskere hacker støvsugere
Han fortæller, at der er opstået et miljø, hvor folk hacker robotstøvsugere. De skiller simpelthen robotterne ad og sætter dem sammen igen på nye måder. Fordi det er skægt.
»På den måde kan man selv gå ind og lave algoritmer. Det har jeg set, at en del universiteter faktisk gør.«
»De sætter blandt andet kameraer på robotterne og bruger dem som en slags legetøj,« fortæller Ole Madsen, som bliver helt tændt ved tanken.
»Jeg tror da, at jeg skal hjem og skille min støvsuger ad.«
En T-shirt for et spørgsmål
Vi takker Ole Madsen for at kaste lys over teknologien bag husets nye ven. Og vi takker Jens Peter Lunau for, at han sendte os det gode spørgsmål. Vi kvitterer med en rød videnskab.dk-T-shirt.
Hvis du også går og spekulerer på et eller andet, som videnskaben kan have et svar på, kan du sende en mail til redaktionen@videnskab.dk.
Ellers kan du læse svar på andre spørgsmål i Spørg Videnskaben.
Relaterede artikler
Seneste fra Spørg Videnskaben
-
Hvorfor sker der så lidt i pinsen?
24. maj 2012 kl. 14:44Vi æder, danser og kommer hinanden ved til jul og påske. Det samme kan man ikke sig om pinsen, men hvorfor egentlig ikke? En læser undrer sig – her er svaret. -
Hvorfor spiser hunde lort?
21. maj 2012 kl. 13:28Hunde spiser lort, konstaterer en læser. Vi søger et svar på, hvorfor menneskets bedste ven ikke kan holde sig fra bæ. -
Kan man dø af grin?
20. maj 2012 kl. 16:24CLASSIC: 'Jeg dør af grin' er et udtryk, de fleste bruger af og til. Men kan der være sandhed bag ordene?
Spørg videnskaben

Du skal være logget ind for at kunne stille spørgsmål her.
Opret en profil på Videnskab.dk
Du kan også sende dit spørgsmål til: redaktion@videnskab.dk
Mest læste på Videnskab.dk
-
20/05
-
25/05
-
21/05
-
21/05
-
21/05
-
21/05
-
19/05
-
22/05
-
19/05
-
24/05
Det læser andre lige nu
-
Hvordan tør man mest effektivt kød op?
12. december 2008 kl. 11:23 -
Nanometaller bøjer naturens love
13. august 2010 kl. 10:02 -
Lykke Friis vil have højere priser på kød
10. december 2010 kl. 04:01
Spørg Videnskaben
-
Hvorfor sker der så lidt i pinsen?
24. maj 2012 kl. 14:44 -
Hvorfor spiser hunde lort?
21. maj 2012 kl. 13:28
Abonner på vores nyhedsbrev
Seneste nyheder
Seneste kort nyt
-
10:03
-
10:03
-
10:00
-
09:33
-
09:30
Mest sete video
-
Løft en tændstik uden at røre den
18. maj 2012 kl. 09:28 -
Tænd et lys på afstand
25. maj 2012 kl. 10:11 -
Verdens mest sjældne gorilla fanget på video
17. maj 2012 kl. 05:58
Seneste kommentarer
-
Af Tom Frandsen for 11 minutter 56 sekunder siden
[Hvorfor sker der så lidt i pinsen?]
-
Af Kenneth Nielsen for 1 time 32 minutter siden
[Tosprogede tager klogere beslutninger]
Seneste blogindlæg
-
Relativisme
Af Jakob Rachmanski, Cand.mag. i filosofi -
Mænd har flere neuroner end kvinder, men det betyder ikke noget
Af Jonas Kristoffer Lindeløv, ph.d. studerende i kognitiv neurovidenskab
På forsiden lige nu
-
Diskrimination af ’os i provinsen’? - Om afslag til filmstøtte af film med ’brun’ i hovedrollen
-
Gennembrud i fysik kan føre til nyt syn på magnetisme
-
Så alvorlig er mobning for børns helbred
-
Hvorfor sker der så lidt i pinsen?
-
Vægtløshed er en unik følelse
-
Hvorfor rammer modermærkekræft især rødhårede?
Seneste nyheder
Abonner på vores nyhedsbrev
| Videnskab.dk | Redaktion | Oversigt | Abonnér |
|---|---|---|---|
| Skelbækgade 4 | Ansvarshavende chefredaktør: | Om Videnskab.dk | RSS feed |
| DK-1717 København V | Vibeke Hjortlund | Ansatte på Videnskab.dk | |
| Tlf: 70 70 17 88 | redaktionen@videnskab.dk | Privatlivspolitik | YouTube |
© Ophavsretten tilhører Videnskab.dk




















Virkemåde
Jeg har selv et par iRobot Roomba'er og også en iRobot Scooba. Ved at studere robotternes opførsel kan jeg fortælle følgende:
Det normale program:
Ved start udfører robotten en spiral-bevægelse indtil en vis diameter er nået eller indtil dens sensorer fortæller noget nyt (f.eks. en kollision med en stol eller andet).
Når en vis diameter er nået, bevæger robotten sig ud i en ret linie. Den fortsætter indtil robottens sensorer fortæller noget nyt eller indtil den er nået "langt væk". Hvis den er nået "langt væk" begynder den igen sin spiralbevægelse.
Hvis robotten kolliderer med noget, ændrer den retning - men ikke ud fra indfaldsvinkel = udfaldsvinkel. Robotten forsøger ved visse vinkler at "kravle" langs væggen (eller på samme vis køre rundt om et stoleben), indtil den får en kollision forfra, hvorefter den skifter retning.
Hvis den konstaterer meget smuds det sted, hvor den er, vil den foretage en 1 3/4 cirkelbevægelse på stedet.
Robotten er færdig, når der er gået "nok" tid, eller når dens batteritilstand er faldet til et tilpas lavt niveau, hvorefter den kører i dock.
Spot-programmet:
Robotten foretager en spiralbevægelse udad, indtil en vis diameter er nået, hvorefter den fortsætter spiralbevægelsen indad.
Scooba er lidt anderledes, idet den ikke kravler i lige linier, men i elliptiske linier. Og den kan finde på at stå det samme sted i en tid, hvor den skrubber gulvet.
Som Carsten S. Larsen skriver, så kan man selv programmere nye algoritmer til robotten. Der er mange sjove youtube videoer, hvor kerative programmører har leget...
For den kyndige
OpenWrt-based Linux kan findes her:
http://hackingroomba.com/code/embedded-linux/
Cross platform robot device interface (Player):
http://playerstage.sourceforge.net/doc/Player-2.0.0/player/index.html
Og her et eksempel på brug af Player:
http://www.ai.sri.com/~gerkey/roomba/index.html
Leg med Roomba
Roomba har en såkaldt SCI port. Der findes adaptere til både USB og BlueTooth.
BlueTooth adapter (RooTooth):
http://www.sparkfun.com/products/684
Dokumentation til Roombas SCI interface er tilgængelig hos iRobot:
http://www.irobot.com/images/consumer/hacker/Roomba_SCI_Spec_Manual.pdf
Samtlige sensorer er tilgængelig. Relativt detaljeret kontrol over motorer/leds/lyd er ligeledes muligt. Det er dog ikke muligt at få adgang til hukommelse eller processer. Hvis man selv vil programmere Roomba må man ty til en ekstern MCU.
Det kræver ikke en universitetsuddannelse at komme i gang. Blot lidt teknisk snilde.