お掃除ロボットのしくみ | 薬剤師トピックス

ひと昔前までは、人間に代わって自分で面倒な掃除をしなくてもキレイな状態を保ってくれるなんて、夢の生活と考えられていましたが、今では忙しい人間に代わって、家やオフィスを自動でキレイに掃除してくれるロボット掃除機がいろいろなところで活躍しています。

ロボット掃除機はどうなっているのか

ロボット掃除機は、複数のセンサーでルートを決めて自動で走行し、通過した場所を掃除してくれます。

お掃除ロボットにはさまざまなパーツや技術が詰め込まれています。

掃除も横行も1つのモーターで駆動していて、時間になると掃除をする機械式のタイマーであったり、掃除機のON、OFF、走行するかしないかなどの切り替えができるようになっていて、方向性制御をするギア、方向転換のシャフト、ゴミや塵を吸い込む吸塵用ファン、障害物であったり段差を感知するセンサーなどがついています。

ウイッチを入れると、自動で動き始め、各種のセンサーが掃除をする広さや形状、状態、さらには汚れ具合なども判断して、部屋の中の最適な走行パターンや稼働時間などを自動的に計算して割り出し、短時間で効率的に掃除してくれます。

現在では、人間が手動で掃除機をかけるのと同じくらい、もしかしたらそれ以上に部屋の中をきれいに掃除してくれます。

そして掃除が終わると、自動的に充電器となっているホームベースを自分で見つけだし、そこまで移動して充電します。

もし掃除の途中でバッテリーが少なくなった場合でも、自動的にホームベースに戻って充電するようになっています。

ロボット掃除機の構造

ロボット掃除機の頭脳と言われるのが、ロボット掃除機の上部のカバーを外したときに出てくる長方形の基盤になります。

1枚目の基盤には、データの消去や書き込みが自由にできて、しかも電源を切ってもその内容が消えない半導体メモリ、信号を増幅するような機器があります。

2枚目の基盤には、多くのLEDとそれを制御する電子部品が搭載されていて、自走するための2種類の赤外線センサーがついています。

センサーの1つは、段差を確認するためのセンサーで、もう1つは壁を検出するためのものになっていて、これらのセンサーによって、掃除用ロボットは、難なく家の中の段差や障害物を避けてクリアし、効率よく掃除ができます。

ロボット掃除機の特徴

日本で有名なロボット掃除機といえば、『Roomba(ルンバ)』が有名ですが、ルンバは、側面から飛び出したエッジクリーニングブラシがあり、このブラシでゴミをかき出します。

また、床との接触面の角度を、床材に応じて自動的に変化させるデュアルパワーブラシで、ボミをロボット内にかきこみます。

こうしてかきこんだゴミをダイレクトに吸引します。

ロボット掃除機のメリットとしては、自動的に掃除してくれるのはもちろんですが、床材に合わせて、また段差や障害物も自動で検知し、短時間で掃除してくれるところです。

また、掃除機のように排気がないために、部屋の空気はクリーンで、強い吸引力によりダニやハウスダストもしっかりと取れます。

汚れのひどい場所も検知して、重点的に掃除してくれます。

一方で、ロボット掃除機にも弱点があり、大きなゴミや液体は取れませんし、床などの生地に詰まったゴミは取れにくいのが現状です。

また、2mm以上の毛の長いカーペットや、コンクリート、タイル張りなどの床の掃除には向いていません。

さらにロボット掃除機の最大の弱点と言われているのが、構造上、角や端の掃除ができないという点がありましたが、再起因はコーナーブラシがついたモデルが出てきて、ゴミをかき出して掃除できるようになっています。

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