Wie fährt ein Saugroboter?

Auch wenn die Robotertechnik allgemein inzwischen schon recht weit fortgeschritten ist, begegnen ihr viele Menschen immer noch mit etwas Skepsis. Wie kann dieses Ding ganz ohne (sichtbaren) menschlichen Einfluss seine Arbeit verrichten? Warum bewegt es sich überhaupt und wodurch werden diese Bewegungen gesteuert?

Grundsätzlich gilt: Die reinen Fahrbewegungen - also der Antrieb - sind beim Saugroboter relativ einfach nachvollzieh- und erklärbar. Der verbaute Elektromotor treibt eine oder mehrere Rollen an (in der Regel über einen Riemen), die dann wiederum die Antriebskraft auf den Boden überträgt. Das bedeutet: Die vom Motor angetriebene Rolle wirkt wie ein Antriebsrad beim Auto und sorgt so dafür, dass sich der Saugroboter vorwärts bewegt. Durch die Drehzahl des Elektromotors kann die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung reguliert werden.

Doch das ist längst nicht alles!

Wäre die Technik so simpel gestrickt, würde sich der Saugroboter bei jedem Hindernis festfahren, von Treppenabsätzen fallen und seine Arbeit nicht wie gewünscht verrichten. Was ist also technisch noch alles notwendig, damit das Gerät nahezu jeden Winkel erreicht, bei Hindernissen automatisch einen anderen Weg einschlägt und nach der Arbeit automatisch zu seiner Basisstation zurückkehrt, um sich aufzuladen?

Sensoren: Die „Augen“ des Saugroboters

Saugroboter verwenden keine Kameras, um sich zu orientieren. Stattdessen besitzen sie verschiedene Arten von Sensoren, um die Welt um sich herum und ihren eigenen Fahrweg zu erfassen und zu messen. Darunter befinden sich Kippsensoren, Stoßsensoren, Wandsensoren und optische Drehgeber. Hier einige Infos zu den einzelnen Typen von Sensoren:

  • Kippsensoren messen den Abstand zwischen der Roboterbasis und dem Boden, in der Regel durch das Auftreffen von Infrarotlicht auf den Boden. Bei einer plötzlichen Vergrößerung des Abstandes zum Boden, d. h. der Roboter nähert sich einer Treppenkante oder ähnlichem, stoppt das Gerät, um nicht darüber zu fallen. Daher wird diese Art von Sensoren auch als Absturzsensoren oder Klippensensoren bezeichnet.
  • Auch der Name der Stoßsensoren verrät, was diese elektronischen Bauteile tun: Wenn der Saugroboter gegen ein Hindernis (wie eine Wand oder ein Stuhlbein) stößt, löst der Aufprall den Sensor aus.
  • Wandsensoren funktionieren ähnlich wie Kipp- bzw. Absturzsensoren. Allerdings sagt der Sensor dem Gerät hier nicht, es soll umkehren, sondern befiehlt ihm, der Wand oder dem Objekt zu folgen.
  • Sehr wichtige Bauteile bei einem Saugroboter sind optische Drehgeber. Diese Sensoren an den Rädern des Gerätes zeigen ihm an, wie weit er gefahren ist. Sie werden auch als optische Encoder bezeichnet, weil sie mit einem Lichtsensor erkennen, wie oft sich die Räder gedreht haben. Daraus (und aus jedem Unterschied zwischen den Rädern, der auf eine Kurve hinweist) kann der Roboter herausfinden, wie weit er gefahren ist.
  • Die verschiedenen Modelle können zusätzliche Sensoren beinhalten - z. B. einen Staubscanner, um zu erkennen, wie viel Staub aufgenommen wird. Die zuvor beschriebenen Bauteile stellen jedoch die grundlegenden Sensoren dar, welche alle Saugroboter beinhalten.

Wovon leitet sich die Steuerung von Saugrobotern ab?

Die meisten modernen Saugroboter verdanken ihre Funktionsweise und ihre „elektronische Intelligenz“ der Arbeit von Rodney Brooks, einem Robotikern am MIT und gleichzeitig Gründer von iRobot, einem der Pioniere in der Entwicklung und Herstellung von Saugrobotern.

Brooks studierte einfache Tiere wie Insekten und Plattwürmer, um sich von komplexeren Strukturen in der Künstlichen Intelligenz (KI) zu lösen und sich auf die Grundlagen der Intelligenz zu konzentrieren. Beispiel Ameisen: Brooks erkannte, dass eine einzelne Ameise nicht gerade klug ist, dennoch navigiert sie nahezu perfekt durch die Welt. Wie kann das sein?

Die Forscher erkannten, dass diese Tiere durch die Befolgung eines einfachen Regelwerks komplexe Verhaltensweisen erzeugen konnten. Eine einzelne Ameise hat nicht viel Intelligenz, aber sie hat ein einfaches Regelwerk, das es ihr erlaubt, nach Nahrung zu suchen, zum Nest zurückzukehren und andere zu führen. Ebenso muss ein Robotersauger nicht die genauen Abmessungen eines Raumes kennen, um ihn zu reinigen. Stattdessen muss er nur „wissen“, wie er in einigen verschiedenen Situationen reagieren muss, um in der Lage zu sein, seine Arbeit zu verrichten.

Diese Regeln wurden in einer Patentanmeldung aus dem Jahr 2002 beschrieben. Sie sind im Grunde extrem einfach gehalten:

  • Die “Gerade-Regel“ sagt dem Roboter, dass er geradeaus fahren soll, bis er auf ein Hindernis trifft.
  • Die „Bounce-Regel“ sagt ihm, dass, wenn er auf etwas trifft, er anhalten, sich in einen definierten Winkel wegdrehen und sich wieder gerade bewegen soll.
  • Die „Spiral-Regel“ sagt ihm, dass er sich in einer Spirale nach außen bewegen und den Boden in sich erweiternden Kreisen reinigen soll.
  • Die „Wall-Following-Regel“ sagt ihm, dass er der Wand folgen soll, indem er die Regeln 1 und 2 abwechselnd anwendet und somit in einer Bahn fährt, bei der die Wand oder das Hindernis ständig eine gewisse Distanz entfernt ist.

Nun wissen wir, wie es der Saugroboter schafft, sich nicht nur vorwärts zu bewegen, sondern diese Bewegungen auch so auszuführen, dass er nicht eingeschränkt wird und seine Aufgabe so gut wie möglich erledigen kann. Technik, die fasziniert!

Wo kann man Saugroboter online kaufen?

Bei uns hier auf Saugroboter.de finden Sie ausschließlich Top-Markengeräte renommierter Hersteller:

AEG

Die Raumflächen präzise in 3D erfassen, jedes Staubkorn in jeder Ecke und unter allen Möbel gründlich einsaugen – exakt das und noch viel mehr können die Saugrobotermodelle von der Marke AEG.

AEG

Blaupunkt

Vom deutschen Traditionshersteller Blaupunkt kommen die smarten Saugroboter der Bluebot-Serie, welche in zwei Ausführungen im Handel angeboten werden.

Blaupunkt

Dirt Devil

Die vergleichsweise günstigen Saugroboter-Modelle von Dirt Devil, die je Modell entweder mit einem 3-Stufen- oder einem 4-Stufen-Reinigungsprogramm ausgestattet sind, punkten sowohl durch ihr flaches Design (5,5 cm hoch) als auch durch ihre Saugkraftleistung.

Dirt Devil

Dyson

Saugroboter von Dyson überzeugen mit einer Top-Reinigungsleistung auf Hartböden und einer sehr guten Performance auf Teppichboden.

Dyson

ECOVACS

Durch die Smart Navi-Technologie können die DEEBOT-Saugroboter von ECOVACS Räume vollständig scannen, von ihnen eine Karte erstellen, um sie dann effizient und gezielt zu reinigen.

ECOVACS

Hoover

Der Name Hoover ist sicher vielen Verbrauchern bekannt, schließlich gibt es den Traditionshersteller für Haushaltsgeräte - bereits seit mehr als 70 Jahren.

Hoover

iRobot

Die Saugrobotermodelle aus der preisgekrönten Roomba®-Serie von iRobot sind mit intelligenten Sensoren ausgestattet, die das nahtlose Navigieren in Wohnräumen ermöglichen.

iRobot

LG Electronics

Der Saugroboter verrichtet zuverlässig, leise und gründlich seine Arbeit und überwacht dabei gleichzeitig Ihr Zuhause. Home ViewTM, ein Feature des LG HomBot Square Saugroboters, macht’s möglich.

LG Electronics

Miele

Saugroboter von Miele der Serie Scout punkten mit dem vierstufigen Reinigungssystem Quattro Cleaning Power, das sowohl groben Schmutz als auch Feinschmutz mit hoher Leistung einsaugt.

Miele

Neato

Dank exklusiver Lasertechnologie können die Saugroboter von Neato gleich mehrere Räume genauestens kartieren und navigieren. Praktisch ist die typische Neato-D-Form der Saugroboter.

Neato

Philips

Die Philips GmbH, die 1926 als Tochtergesellschaft des Philips-Konzerns gegründet wurde, zählt zu den zehn größten Unternehmen der deutschen Elektronikbranche.

Philips

Roborock

Die moderne Welt der Technik ist so schnelllebig, dass eine Marke manchmal ziemlich schnell aus dem Nichts auftauchen kann, um sich ohne große Vorwarnung als einer der wichtigsten Namen in ihrem Sektor zu präsentieren.

Roborock

Rowenta

Sozusagen ein „Urgestein“ in deutschen Haushalten ist die Marke Rowenta. Ob Fön oder Staubsauger - seit Jahrzehnten ist Rowenta aus keinem Haushalt wegzudenken.

Rowenta

Samsung

Die intelligenten Samsung-POWERbot-Saugroboter finden dank integrierter Kamera und mittels Sensoren immer den effizientesten Reinigungsweg.

Samsung

Severin

Das deutsche Unternehmen Severin ist bekannt für seine praktischen und dabei preiswerten Alltagshelfer, die in fast jedem Haushalt zu finden sind.

Severin

Tesvor

Nicht nur reine Roboterstaubsauger, sondern auch Geräte mit Nasswischfunktion werden vom jungen High-Tech-Unternehmen Tesvor angeboten.

Tesvor

Vileda

Völlig unkompliziert zu bedienen sind die Saugroboter von Vileda. Zudem sind sie leise, so dass sie während ihrer Saugfahrt durch Räume nicht störend wirken.

Vileda

ZACO

Aus ILIFE wird ZACO. Unter dem Namen ZACO werden zukünftig alle Saugroboter von ILIFE angeboten. Die Firma Robovox übernimmt den Vertrieb, das Marketing sowie Service und Organisation.

ZACO