Robotti-imurin sensoriteknologia
Lahtinen, Tatu (2023)
2023
Tieto- ja sähkötekniikan kandidaattiohjelma - Bachelor's Programme in Computing and Electrical Engineering
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2023-05-15
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202305135734
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tuni-202305135734
Tiivistelmä
Jatkuva teknologian kehitys on mahdollistanut yhä pienempien ja kustannustehokkaampien sensorien valmistuksen. Tämä on osaltaan johtanut robotti-imurien maailmanlaajuiseen suosion kasvuun sensorien hintojen laskun korreloituessa myös itse robotti-imurin hintaan. Robotti-imurien määrä kotitalouksissa kasvaa koko ajan, mikä lisää valmistajien motivaatiota luoda uusia sensoreihin perustuvia ominaisuuksia. Myös yleinen sensoriteknologian kehitys mahdollistaa uusien sensoritoteutusten käyttämisen robotti-imureissa.
Tämä tutkimus on toteutettu kirjallisuuskatsauksena. Kirjallisuuskatsauksen tavoitteena oli kirjallisuutta tutkimalla selvittää, mihin fysiikan ilmiöihin robotti-imurin sensoreiden toiminta perustuu, miten ne toimivat, miten sensoreiden toiminnan avulla mahdollistetaan robotti-imurin erilaisia käytännön ominaisuuksia ja millaisia sensoreita tulevaisuudessa tullaan mahdollisesti käyttämään. Työssä tehdään myös katsaus tulevaisuudessa mahdollisesti yleistyviin sensoritoteutuksiin, joilla robotti-imurin toimintaa voidaan vielä parantaa entisestään ja toteuttaa uusia ominaisuuksia.
Robotti-imureiden sensorit ja niiden avulla saatava mittausdata mahdollistavat robotti-imurin autonomisen toiminnan ilman ihmisen avustusta. Sensorilla tarkoitetaan laitetta, jonka tarkoitus on aistia ympäristöään ja muuttaa erilaiset fysikaaliset suureet joksikin näytettäväksi tai käsiteltäväksi lähtösignaaliksi. Sensoreiden fyysinen rakenne ja sijoittelu on käyttäjälle suhteellisen näkymätön robotti-imurin rakenteen osa-alue, mutta niiden toiminta on välttämätöntä imurin erilaisten toimintojen toteuttamiselle. Käytettävän sensorin valinta riippuu siitä, mitä ominaisuuksia sen toiminnan avulla halutaan saavuttaa. Robotti-imurissa näitä ominaisuuksia ovat muun muassa imurin liikeradalle osuvien esteiden tunnistus, lattiatyypin tunnistus, vaaratilanteen aiheuttavan ulkonevan reunan tunnistus ja pölysäiliön tason monitorointi. Näiden toteutukseen on käytettävissä lukuisia eri toimintaperiaatteeseen perustuvia sensoreita, joista laitteen suunnittelijan pitää valita saadakseen toimivan ja tehokkaan kokonaisuuden.
Tämä tutkimus on toteutettu kirjallisuuskatsauksena. Kirjallisuuskatsauksen tavoitteena oli kirjallisuutta tutkimalla selvittää, mihin fysiikan ilmiöihin robotti-imurin sensoreiden toiminta perustuu, miten ne toimivat, miten sensoreiden toiminnan avulla mahdollistetaan robotti-imurin erilaisia käytännön ominaisuuksia ja millaisia sensoreita tulevaisuudessa tullaan mahdollisesti käyttämään. Työssä tehdään myös katsaus tulevaisuudessa mahdollisesti yleistyviin sensoritoteutuksiin, joilla robotti-imurin toimintaa voidaan vielä parantaa entisestään ja toteuttaa uusia ominaisuuksia.
Robotti-imureiden sensorit ja niiden avulla saatava mittausdata mahdollistavat robotti-imurin autonomisen toiminnan ilman ihmisen avustusta. Sensorilla tarkoitetaan laitetta, jonka tarkoitus on aistia ympäristöään ja muuttaa erilaiset fysikaaliset suureet joksikin näytettäväksi tai käsiteltäväksi lähtösignaaliksi. Sensoreiden fyysinen rakenne ja sijoittelu on käyttäjälle suhteellisen näkymätön robotti-imurin rakenteen osa-alue, mutta niiden toiminta on välttämätöntä imurin erilaisten toimintojen toteuttamiselle. Käytettävän sensorin valinta riippuu siitä, mitä ominaisuuksia sen toiminnan avulla halutaan saavuttaa. Robotti-imurissa näitä ominaisuuksia ovat muun muassa imurin liikeradalle osuvien esteiden tunnistus, lattiatyypin tunnistus, vaaratilanteen aiheuttavan ulkonevan reunan tunnistus ja pölysäiliön tason monitorointi. Näiden toteutukseen on käytettävissä lukuisia eri toimintaperiaatteeseen perustuvia sensoreita, joista laitteen suunnittelijan pitää valita saadakseen toimivan ja tehokkaan kokonaisuuden.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [9204]