Reinigungsroboter für Privathaushalte


RoboCleaner: Elektronisches Heinzelmännchen für den Fußboden. Der fast runde RoboCleaner von Kärcher bewegt sich nach einem Zufallsprinzip und deckt fast 100% der zu reinigenden Fläche ab. Seine rotierende Walzenbürste und die Saugturbine erfassen Staub, Fusseln, Krümel usw. Eine Lichtschranke im Saugkanal zeigt den Verschmutzungsgrad an. Besonders verschmutzte Stellen werden erkannt und Programm-gesteuert langsamer oder mehrmals überfahren.


Dank seiner geringen Abmessungen (Durchmesser 28,5 cm, Höhe 10,0 cm) kommt er auch unter Betten und zwischen Stuhl- und Tischbeinen manövrieren. Wenn seine Staubkammer voll ist oder die Akkus schwächer werden, bewegt sich der Roboter zu seiner Mutterstation, die an jeder Steckdose angeschlossen werden kann. Er orientiert sich mittels 360° IR-Detektor an einem IR-Leitstrahl, den die Station fast 12 m aussendet. Dort angekommen, werden die Akkus aufgeladen und die Staubkammer entleert.


Vier IR-Sensoren erkennen Stufen und Absätze und bewahren ihn sicher vor einem Absturz. Mit 54 dB(A) ist er nicht sehr viel lauter als der Lüfter eines PCs. Das Herz der im Bild gezeigten Elektronik ist ein 8-bit Microcontroller von Motorola. Dieser Mikrocontroller wird über einen Keramikresonator (robuster als ein Quarz) mit 4 MHz getaktet. Der Mikrocontroller verarbeitet die Informationen von insges. 16 Sensoren und generiert daraus die Daten für die Ansteuerung und Überwachung von 4 Motoren. Außerdem werden noch 1 Summer und zwei LEDs zur Signalisierung bestimmter Zustände angesteuert.


Über eine serielle Schnittstelle können 105 Laufzeitvariablen ausgegeben, sowie 65 Parameter verändert werden. Dadurch ist eine sehr schnelle und automatisierte Funktionsprüfung der gesamten Baugruppe möglich. Die Bewältigung der komplexen Algorithmen und Regler für die Flächenabdeckung und die z.Teil zeitkritische Abfrage der Sensoren (z.B. Treppenabsturzsensoren) wurde mit dem eingesetzten Low-Cost-Microcontroller nur durch die Programmierung in Assembler möglich.


Das Anfahren an die Ladestation erfolgt mittels eines IR-Strahles der von der Ladestation ausgesandt wird. Um eine hohe Störsicherheit gegenüber anderer Infrarot-Systeme (Fernbedienungen etc.) zu erreichen wir das von der Ladestation empfangenen Signal über ein steilflankiges aktives Bandpassfilter entsprechend aufbereitet.


Die 4 IR-Empfänger werden dabei auf ein Filter gemultiplext. Die Ladestation liefert „nur“ den Ladestrom für den 10 zelligen NiMH-Akku. Das komplette Energiemanagement wird von der Roboter-Elektronik übernommen. Durch den Einsatz eines speziellen Lade/Entlade-Algorithmus wird eine sehr hohe Lebensdauer der Akkus erreicht. Nicht im Bild gezeigt sind die auf der Rückseite der Platine angebrachten IR-Sensoren (TAOS TSL262R) und Hallsensoren (Allegro A3518UA). Wesentliche Daten des RoboCleaners: Reinigungsleistung <15m2/h, Fahr/Ladezeit 20…60/10…20 min, Leistung 18W, Gewicht 1,8 kg und Preis 1499 €.  www.kaercher.de