¿Cómo se orientan los robots aspiradores por la casa?

¿Alguna vez te has detenido a observar un robot aspirador mientras limpia o se mueve? Habrás visto que parece tener “cerebro propio» y, en cierta forma, así es, y algunos modelos hasta aprenden por sí mismos.

De hecho, lo que de verdad marca la diferencia a la hora de identificar un robot de alta gama es el sistema de navegación.

Los cinco sentidos de un robot aspirador

Para saber cómo funciona un robot aspirador es necesario conocer las funciones que ayudan  a los robots aspiradores “navegar” y utilizar sus sentidos y moverse sin problema por los hogares. Antes de que un robot aspirador pueda actuar, primero tiene que comprender su entorno y, al igual que una persona utiliza sus sentidos para obtener información sobre el mismo , un robot aspirador utiliza sus sensores.

Los sensores de obstáculos escanean la zona donde se encuentra el robot con láseres de alta precisión para calcular la distancia que hay hasta las posibles barreras u obstáculos. Una vez que identifica un obstáculo cercano, reduce su velocidad para evitar dañar las paredes y el mobiliario, ni molestar a tu mascota.

Asimismo, un robot tiene diversos sensores de desnivel en la parte delantera. Estos «ojos» miran al suelo para detectar grandes desniveles, como las escaleras y alejarse del borde para evitar su caída. En el lado derecho de los robots de Roborock hay un sensor de pared que controla la cercanía del robot aspirador con la pared, garantizando que éste se encuentre a una distancia ideal para que su cepillo lateral funcione eficazmente.

Un robot aspirador también cuenta con otros sensores que evitan que se atasque o dañe muebles u objetos. El sensor de altura, sensible a la presión, avisa al robot  cuando éste intenta pasar por debajo de un mueble demasiado bajo. Los sensores de luz de las ruedas controlan la rotación de las mismas para calcular las distancias. Además, existen otros sensores en las ruedas que detectan si estas pierden el contacto con el suelo, en cuyo caso desconecta la alimentación de las ruedas para ser trasladado con seguridad.

La creación de mapas

 Gracias al uso de sus sensores y sus complejos algoritmos, un robot aspirador puede crear un mapa virtual del espacio que le rodea. Los robots Roborock (serie S5, S6, S7, S7 MaxV y serie Q7 Max)  utilizan su láser para orientarse con la ayuda del algoritmo SLAM, un complejo proceso de mapeo robótico que permite al robot crear un mapa y, al mismo tiempo, averiguar dónde se encuentra dentro de dicho espacio.

Utilizando el mapa creado, el robot aspirador comienza limpiando el borde de la habitación para continuar con el espacio interior siguiendo un patrón en forma de S.

El sistema de mapeo permite segmentar grandes espacios en zonas virtuales para así mejorar su rendimiento. Como sigue su propia ruta de limpieza dentro del mapa virtual que él mismo crea, es capaz de saber cuándo ha terminado de limpiar cada zona. Cuando determina que el trabajo está completado, vuelve por sí mismo a la estación de carga.

LiDar, uno de los sistemas de navegación más populares

 Uno de los sistemas de navegación más populares es LiDar, que utiliza el reflejo de rayos láser para identificar con precisión obstáculos que se encuentran hasta 6 metros y así poder proporcionar un mapa de limpieza que los usuarios pueden personalizar, señalando, por ejemplo, zonas prohibidas o zonas específicas de limpiezas.

El robot es capaz de planificar la ruta más rápida de limpieza asegurándose de no repetir ni ignorar ninguna zona. Además, los robots aspiradores que cuentan con esta tecnología funcionan perfectamente en entornos con poca luz o habitaciones oscuras.

La marca que popularizó la navegación LiDAR en este tipo de dispositivos fue Roborock, quién lanzó su primer robot aspirador en 2016 bajo la marca de Xiaomi.

Una vez implementado el sistema de navegación LiDAR, el equipo de ingenieros y desarrollo de Roborock se dieron cuenta de que eran necesarias ciertas mejoras para que la aspiradora fuera capaz de evitar ciertos obstáculos. Por eso introdujo en 2020 su propio sistema de inteligencia artificial Reactive AI para evitar obstáculos, y en enero de 2022 mejoraron dicha versión con Reactive AI 2.0.

Reactive AI 2.0 se aplicó por primera vez al modelo Roborock S7 MaxV, complementando de esta manera al sistema de navegación LiDAR. Reactive AI 2.0 combina tres elementos: un sistema de luz estructurada 3D, una cámara RGB y un chip NPU para ayudar a detectar objetos pequeños que están a nivel del suelo en la trayectoria de limpieza, algo que otros robots aspiradores basados solo en LiDAR o solo en navegación VSLAM- no pueden hacer.

Cada uno de los tres elementos que forman esta tecnología aporta unas ventajas. La luz estructurada 3D mide con mayor exactitud la distancia entre el robot y un objeto.Además, es capaz de detectar las dimensiones de los obstáculos. Por su parte, la cámara RGB capta imágenes detalladas de dichos obstáculos, como su textura y color, como si se tratase del ojo humano.

Ambos elementos transmiten la información al procesador integrado compuesto por un chip NPU, que permite que entren en juego los algoritmos de aprendizaje automático preestablecidos. Así el robot limpia alrededor de diversos objetos u obstáculos: cuanto menos riesgo entrañen, más cerca de ellos limpiará y se perderán menos puntos de limpieza.