جاروبرقیهای رباتیک برای مسیریابی هوشمند و جلوگیری از سقوط و برخورد، کاملاً به مجموعهای از سنسورها متکی هستند. سنسورهای برخورد (Bumper) و ارتفاع/سقوط (Cliff Sensors) و LIDAR (تشخیص نور و فاصله)، مهمترین اجزای این سیستم هستند. خرابی یا کثیفی این سنسورها منجر به رفتار نامنظم دستگاه مانند سقوط از پله، برخورد شدید با مبلمان یا عدم نقشهبرداری صحیح میشود.
۱. سنسور برخورد (Bumper): عیبیابی مکانیکی و الکتریکی
سنسورهای برخورد، سادهترین و رایجترین سنسورهای ایمنی هستند که در نوار جلویی دستگاه قرار دارند.
الف) علائم خرابی
برخورد شدید و مداوم: ربات با موانع سخت برخورد میکند و بلافاصله مسیر خود را تغییر نمیدهد.
حرکت نامنظم یا دایرهای: ربات دائماً پیام خطا میدهد و فرض میکند در حال برخورد با مانع است، حتی زمانی که در فضای باز قرار دارد.
ب) راهنمای گام به گام عیبیابی
بررسی فیزیکی نوار Bumper:
گام ۱: دستگاه را خاموش کنید و مطمئن شوید نوار جلویی کاملاً آزاد است و به داخل فشرده نشده است. گاهی اوقات، گرد و غبار یا یک شیء کوچک پشت نوار گیر میکند و آن را در حالت "برخورد دائمی" قرار میدهد.
گام ۲: نوار را با دست به آرامی در تمام نقاط فشار دهید و مطمئن شوید که به نرمی فشرده شده و رها میشود.
بررسی کلیدهای میکرو سوئیچ (Micro-switches):
گام ۳ (تعمیر تخصصی): در زیر نوار Bumper، یک یا چند میکرو سوئیچ قرار دارند. اگر نوار سالم بود، محفظه دستگاه را باز کنید و به میکرو سوئیچها دسترسی پیدا کنید.
گام ۴ (تست پیوستگی): مولتیمتر را روی حالت پیوستگی تنظیم کنید. سوئیچ را فشار داده و رها کنید. هنگام فشار، باید پیوستگی نشان دهد (صدای بوق) و با رها کردن، پیوستگی قطع شود. اگر سوئیچ خراب است (دائماً باز یا بسته)، باید تعویض شود.
۲. سنسورهای تشخیص ارتفاع/سقوط (Cliff Sensors) - IR
این سنسورها از پرتوهای مادون قرمز (IR) برای تشخیص لبهها و پلهها استفاده میکنند.
الف) علائم خرابی
سقوط از پلهها یا سکو: ربات از ارتفاع سقوط میکند و پیام خطا نمیدهد.
توقف ناگهانی در فضای باز: ربات در مرکز اتاق متوقف شده و پیام "لبه تشخیص داده شد" میدهد. (تشخیص اشتباه).
ب) راهنمای گام به گام عیبیابی
تمیزکاری لنزها:
گام ۱: سنسورهای ارتفاع معمولاً ۴ تا ۶ عدد لنز کوچک در زیر جلوی دستگاه هستند. این لنزها را با یک پارچه خشک و نرم یا یک گوش پاککن به آرامی و به طور کامل تمیز کنید. کثیفی و گرد و غبار شایعترین علت خطای تشخیص است.
تأثیر سطوح تیره:
گام ۲: ربات را روی یک فرش یا سطح بسیار تیره (مشکی) تست کنید. این سنسورها پرتو IR را به سختی از سطوح تیره بازتاب میدهند، بنابراین ممکن است سطوح تیره را به عنوان لبه یا "خلاء" تشخیص دهند. این یک نقص فنی نیست، بلکه یک محدودیت در سیستم IR است.
تست مستقیم سنسور (تعمیر تخصصی):
گام ۳: اگر تمیزکاری مشکل را حل نکرد، دستگاه را باز کرده و سیمکشی سنسورها را تا برد اصلی دنبال کنید. هرگونه قطع شدگی سیم را بررسی کنید.
گام ۴ (تست IR): سنسورهای Cliff از یک LED فرستنده و یک Photo Transistor گیرنده تشکیل شدهاند. خرابی یک جزء باعث میشود سنسور همیشه وضعیت "سقوط" یا "سطح" را گزارش کند.
۳. سیستم LIDAR (نقشهبرداری و مسیریابی)
LIDAR در بالای دستگاه قرار دارد و با ارسال لیزر و اندازهگیری زمان بازگشت، نقشهبرداری و تشخیص دقیق موانع را انجام میدهد.
الف) علائم خرابی LIDAR
عدم توانایی در نقشهبرداری: ربات نقشه اتاق را نمیسازد یا دائماً در "درحال مکانیابی" میماند.
حرکت تصادفی: ربات مسیرهای منطقی را دنبال نمیکند و به صورت تصادفی حرکت میکند.
پیام خطا: نمایش خطای "LIDAR متوقف شده است" یا "Turret Stuck".
ب) راهنمای گام به گام عیبیابی
بررسی چرخش فیزیکی:
گام ۱: دستگاه را روشن کنید. مطمئن شوید که گنبد LIDAR به صورت پیوسته و بدون وقفه میچرخد.
گام ۲: اگر چرخش متوقف شده یا صدا میدهد، ممکن است یک شیء خارجی یا موی بلند در زیر گنبد گیر کرده باشد. گنبد را به آرامی با دست بچرخانید تا موانع را آزاد کنید.
عیبیابی موتور گرداننده LIDAR:
گام ۳ (تعمیر تخصصی): اگر چرخش کامل متوقف شده، موتور کوچک گرداننده LIDAR آسیب دیده است. اغلب، به دلیل ورود گرد و غبار یا سایش مکانیکی، این موتور ضعیف میشود.
گام ۴ (تست یا تعویض): در بسیاری از مدلها، ماژول LIDAR یک قطعه یکپارچه و مهر و موم شده است که قابل تعمیر نیست و در صورت خرابی موتور یا لیزر داخلی، کل ماژول باید تعویض شود.
۴. خلاصه و نکته پایانی
نوع سنسور | علت رایج خرابی | راهکار اولیه |
برخورد (Bumper) | گیر کردن فیزیکی نوار در حالت فشرده. | بررسی و تمیزکاری پشت نوار Bumper. |
ارتفاع (Cliff) | کثیفی یا غبار روی لنزها. | تمیزکاری دقیق لنزهای زیر دستگاه. |
LIDAR | گیر کردن مو یا شیء خارجی زیر گنبد. | بررسی چرخش آزادانه گنبد LIDAR. |
نکته نهایی: قبل از هرگونه باز کردن دستگاه و تعمیرات تخصصی، همیشه مطمئن شوید که باتری دستگاه کاملاً شارژ شده و نرمافزار (Firmware) دستگاه به روز است. گاهی اوقات، یک خطای نرمافزاری ساده، سنسورها را از کار میاندازد.