История пылесосов. Часть 2

Советский пылесос
«Буран»

У же к 45-му году конструкторы вновь принялись за чертежи. И, если до Войны пылесосы были скорее предметом роскоши, то теперь они становятся распространенным предметом интерьера и у среднего класса.

Больше всего, конечно, эти аппараты были популярны у жителей западных государств. Ведь именно там многие люди имели дома большие ковры, как на полах, так и на стенах. Да и уровень жизни и культуры, в особенности гигиены, в Европе и США был несравнимо выше, чем в странах Азии и даже в СССР. К сожалению, мы отставали в разработке пылесосов от ведущих развитых стран, а в настоящее время вообще перешли на импорт. Первые пылесосы начали выпускать вначале 30-х, но очень небольшими тиражами для элиты, а точнее для их домработниц. Все известные «советские» агрегаты, которые «работали по 20 лет и не ломались, не то что теперь», на самом деле были лишь скопированными моделями западных производителей. Например, упоминавшаяся уже «Ракета» полностью повторяла технологии Electrolux Model 5, а небезызвестный «Спутник» — Hoover Constellation 1955 года. Остальные «Циклоны», «Чайки», «Вихри», «Бураны», «Тайфуны» и прочие смерчи, которые и до сих пор работают у некоторых наших граждан, так же практически полностью повторяли западные пылесосы.

Нужно отметить одну очень важную особенность нашей техники. Хотя многие экземпляры были срисованы с американских собратьев, но у наших пылесосов была унификация в гнезде входа и выхода. Это достоинство позволяло и позволяет использовать пылесос в качестве нагнетателя (компрессора), например, для побелки стен и потолка или просто сдува пыли из того же компьютера или телевизора. Кстати, очень удобный инструмент получается, шланг между плат не засунешь, можно что-то сломать, а на расстоянии требуемое разрежение не получить. Поэтому, старые пылесосы не выкидывайте, они вам пригодятся для продувки электронной техники.

Есть еще одна эпохальная веха в «пылесосостроении» в СССР. Мы одни из первых начали создавать поезд-пылесос для метрополитена. К разработке проекта приступили в 1976 году. На разработку, исследования и изготовление были брошены весьма серьезные силы: специалисты метрополитена, Ленинградский институт инженеров транспорта, Уральский электротехнический институт инженеров транспорта, Ленинградское Высшее морское инженерное училище имени академика Макарова, Семибратовский филиал НИИ промышленной очистки газов и другие солидные организации.

Задача была непростая, и она была решена. В 83-м году прошли первые испытания, затем доработка проекта, и в 1985 году состав был введен в постоянную эксплуатацию на Ленинградском метрополитене. Однако желаемых результатов достичь не удалось и в 94-м году его списали, а затем разукомплектовали. А в парижском метро в ночные часы до сих пор курсирует специальный трехвагонный состав. Из среднего вагона он выпускает мощную струю сжатого воздуха, сдувающую пыль и мусор с внутренних поверхностей подземных помещений. Облако пыли и мусора тут же поглощается всасывающим устройством и оседает на нейлоновых фильтрах, размещенных в крайних вагонах.

Времена, между тем, менялись. А опросы общественного мнения, проведенные в конце сороковых, показали, что восторги потребителей по поводу механических уборщиков поубавились. Выявились недостатки, которые на ближайшие десятилетия определили направления поисков инженерной и дизайнерской мысли. Пылесос слишком шумел во время уборки: разговаривать с человеком на расстоянии метра было невозможно. Был недостаточно легким и мобильным. Мощность всасывания колебалась от очень сильной, когда уборочные щетки намертво присасывались к поверхностям, до слишком слабой, когда эффективно собирались только крупные частицы, например, песок. Но главное — недостатки фильтрации — отработанный воздух через выхлоп пылесоса возвращал в помещение мелкую пыль.

Пылесос Hoover
Constellation
второго поколения

Соединить все положительные качества в одном аппарате не удавалось. Ручные пылесосы залезали под мебель, пылесосили гардины, собирали сор в «неудобных» местах около плинтусов и в углах комнат. Корпус переносных пылесосов закрывали специальными планками для защиты мебели. Для чистки ковров придумали моющие пылесосы. Один тканевый или бумажный фильтр стал неактуален — два, три, четыре — «для гигиенического всасывания и защиты окружающей среды от загрязнения» (именно так формулировал основную задачу пылесосов немецкий журнал Das Elektrofach).

Задач было много. Во первых, необходимо было сделать более маневренный и легкий пылесос. В начале пятидесятых в Европе имя компании Hoover стало нарицательным, обозначающим непосредственно сам пылесос. Построив несколько новых заводов и запустив на рынок Великобритании собственные полуавтоматические стиральные машины, фирма еще больше упрочила свои позиции. Настало время новых изобретений. И тогда в 1952 году инженеры представили на суд руководства новую модель пылесоса «Constellation».

Особенностью этой модели стало то,.. что она парила над землей!!! Это был первый пылесос на воздушной подушке. По замыслу изобретателей, это должно было решить любые проблемы с маневренностью. На практике же оказалось, что пылесос способен парить только над ковровыми покрытиями. А недостатками модели были жуткий уровень шума и катастрофически маленькая сила всасывания. Помимо этого, воздушная подушка поднимала тучи пыли в том месте, где еще не было убрано.

Принцип действия
пылесоса на воздушной
подушке на примере
Hoover Constellation

Спустя 20 лет Constellation модернизировали. Он стал очень тихим, даже по современным стандартам. Однако продолжал парить исключительно над коврами. Немного позже летающий пылесос снова модернизировали, выпустив под названием Celebrity. Эта модель уже была способна парить над паркетом и плиткой. Однако проблема распыления неубранного мусора никуда не делась. В итоге проект закрыли. Однако, совсем недавно, компания Hoover вновь стала выпускать Constellation. Уже третьего поколения. Его оснастили мощным 1440-ваттным мотором, новыми щетками, современным фильтром HEPA и начали выпускать в двух вариантах — в корпусе из нержавеющей стали и жемчужно белым.

Принцип работы
встраиваемой
системы уборки

Проблему маневренности и удобства пытались решить и по-другому. В 1957 году американская компания Beam Industries (ныне Beam Electrolux, фирма, выпускающая каждую третью встраиваемую систему уборки в мире!) начала выпуск встроенных пылесосов (их еще назвали централизованными системами пылеудаления).

Оригинальность идеи была в том, что были сняты масса проблем связанных с уборкой помещений. Мощный пылесос, иногда их называют турбиной, устанавливался в подсобном помещении и был соединен с помощью воздуховодов с пневматическими розетками, установленными по всему дому. В пылесосе, как правило, две системы очистки — циклонная и самоочищающегося тканевого фильтра. Уборка становится бесшумной и комфортной, а пыль из помещений удаляется практически полностью. При этом решается проблема выхлопа, поскольку его просто не существует. Пластиковый пылесборник можно освобождать от сора 3-4 раза в год. С уборочным шлангом длиной от 4,6 до 10,7 м можно эффективно пылесосить и в стандартной квартире, и в многоэтажном коттедже, над которым поработал дизайнер-оригинал. Набор насадок предусматривает желание пользователя почистить жалюзи и длинношерстного кота; не выходя из дома, выбить ковры и собрать многолетнюю пыль в узенькой щелке под одежным шкафом. Совершенствуясь вместе с потребителями, компания предлагает и моющую приставку, сепараторы для сбора воды и чистки каминов. Ныне торговая марка Beam принадлежит концерну Electrolux и выпускает каждую третью встраиваемую систему уборки в мире!

Пылесос CMS 1000
компании Amway
(1960 г.)

Очевидным минусом такой системы, конечно, является возможность ее установки только в частный дом. По сему, эта «новинка» даже сейчас доступна далеко не каждому рядовому обывателю. А в России такие системы получили известность лишь в начале XXI века.

Параллельно с проблемами шума и маневренности инженеры начали пытаться решить еще одну задачу. Наступило время, когда люди начали задумываться о собственном здоровье всерьез. Этому всячески способствовали все новые исследования ученых-аллергологов. По данным иммунологов, каждые 10 лет число людей, страдающих аллергией, в мире удваивается. Выявление в домашней пыли опасных аллергенов, которые не поддаются самым совершенным фильтрам традиционных пылесосов, — серьезные причины для того, чтобы экологический аспект вакуумной уборки вышел на первый план. Большинство используемых в мире пылесосов были оснащены бумажными, либо тканевыми пылесборниками. Этот вариант, конечно, и поныне остается самым популярным. Однако, как быть с тем фактом, что мешок способен задержать лишь крупную и среднюю пыль, свободно пропуская мельчайшие частички обратно в воздух квартиры. Помимо этого, пылесборник выбрасывается далеко не после каждой уборки. Оставаясь пристегнутым к пылесосу, он выпускает часть собранной пыли наружу. Следовательно, нужно было придумать способ опорожнять емкость с пылью после каждой уборки и при этом не растерять всех клиентов, которые вынуждены будут приобретать в десять раз большее количество мешков. Так зарождалась концепция контейнерных циклонических пылесосов.

Собственно говоря, пылесосы с циклонным принципом работы некоторые компании (в частности Filter Queen и Regina) выпускали аж с 1928 года. Однако, запатентован первый пылесос-циклон без мешка для мусора был компанией Amway в 1959. Модель называлась CMS 1000. Принцип работы циклона основан на вихревом закручивании входящего потока воздуха, в результате частицы пыли вытесняются на периферию вихря, где прижимаются к стенкам и оседают в контейнер.

Особую популярность пылесосы-циклоны приобрели в конце 80-х — начале 90-х. Немалую роль в этом сыграл известный ныне каждому прогрессивному жителю планеты изобретатель Джеймс Дайсон.

Инновационная тачка
Ballbarrow
(1976 г.)

Будучи простым мальчиком, Джеймс, как и все послушные дети, ежедневно выполнял свои домашние обязанности. Одной из них, как можно догадаться, была уборка квартиры. С самого юного возраста будущий изобретатель возненавидел пылесосы. Его раздражал постоянный запах, распространяющийся из мешков-пылесборников, и то, что пылесос постоянно терял мощность всасывания. Именно эти две проблемы и привели в будущем к появлению новой революционной технологии. Чуть позже ученый скажет: «Настоящий источник идей — проблема. Если мы видим, что что-то плохо работает, мы идем и разрабатываем новую технологию».

Карьера Джеймса Дайсона началось в 1970 году, когда он был еще студентом Королевского колледжа искусств. Его первой успешной разработкой стало судно под названием Sea Truck («Морской грузовик»), общий объем продаж которого достиг $500000000 долларов! Спустя несколько лет появился следующий продукт — Ballbarrow: тачка с шаром вместо колеса, которая не увязала в грязи. Еще одно интересное изобретение — Wheelboat, гибрид лодки и автомобиля с колесами-поплавками, развивавший скорость 64 км/ч как по земле, так и на воде.

Но вернемся к нашим пылесосам. Джеймс Дайсон не забыл свои юношеские переживания и твердо вознамерился облегчить задачу уборки дома. Еще в конце 70-х годов он начал разрабатывать механизм, который бы позволял отделять мельчайшие частицы с помощью центробежной силы вихревого потока — эффекта, известного под названием «циклон». Отработав сотни конструкций вместе со своими единомышленниками в небольшом собственном гараже, он получил то, что хотел, — первый пылесос, который не забивался пылью и не терял силы всасывания. За 15 лет титанической работы было создано 5127 прототипов, и, наконец, был изготовлен промышленный образец первого электропылесоса без мешка, с циклонной системой, которая задерживала даже мельчайшие частицы пыли. Произошло это в 1983 году, и агрегат получил гордое имя G-Force.

Технология Root
Cyclone

Денег на то, чтобы самостоятельно реализовать идею, открыть собственное производство, у англичанина не было. К сожалению, ни один спонсор и производитель не взялись за выпуск этого пылесоса в пределах Великобритании, т.к., как ни грустно звучит, это могло сильно навредить рынку мусорных пакетов. Поэтому Джеймс Дайсон продал лицензию на свой первый пылесос в Японию. Пылесос пользовался огромной популярностью. В 1986 году Джеймс Дайсон получил свой первый патент в США (позднее количество патентов Дайсона вырастет до 1300 штук!), а в 1991 году G-Force получил приз в конкурсе «Международный дизайнерский продукт». На доход от лицензии изобретатель открывает в 1993 году собственное предприятие в Англии. Дайсон принял на работу четырех молодых инженеров из британского Королевского колледжа искусств для работы над усовершенствованием первого пылесоса. Это была совсем небольшая команда, состоящая из проектировщиков и инженеров. Однако, благодаря совместным усилиям и гению талантливого изобретателя, ныне пылесосы Dyson продаются в более чем сорока странах мира, а годовой оборот компании превышает 1 миллиард долларов.

Dyson G-Force
(1983 г.)

В пылесосах Dyson используется запатентованная технология Root Cyclone. Как известно, циклон меньшего диаметра создает большую центробежную силу, чем большого диаметра. Поэтому в современных конструкциях пылесосов Dyson засасываемый поток воздуха проходит не через один циклон, а через целый их каскад. Ряд мелких и быстрых циклонов создают центробежную силу с гигантским ускорением до 150000 G, отделяя частицы размером в 0,5 микрона — такие как бактерии. Удаленные частицы собираются в контейнере, который не позволяет им проникать обратно в помещение. Немаловажно, что в отличие от большинства других пылесосов, Dyson не нуждается ни в каких расходных материалах — ни в мешках, ни в фильтрах. Все используемые фильтры рассчитаны на полный срок службы устройства.

Однако ни пылесосы с мешками, ни циклонные модели не могли сами по себе решить проблему аллергии. Для полной очистки воздуха требовались дополнительные фильтры, которые могли бы устанавливаться в пылесосы. В частности, так называемые НЕРА-фильтры, способные удерживать практически все возможные виды пыли.

Оригинал HEPA фильтра был создан еще в 1940 и был использован в Манхэттене в проекте по предотвращению распространения в воздухе радиоактивных загрязнений. А на коммерческую основу он был переведен в 1950 и стал зарегистрированным товарным знаком и распространенным термином для высокоэффективных фильтров. В течение десятилетий эти фильтры эволюционировали, чтобы удовлетворить все более высокие требования в отношении качества воздуха в различных высокотехнологичных отраслях, как, например: аэрокосмической, фармацевтической, здравоохранения, ядерного топлива, ядерной энергетики и микроэлектроники (компьютерные чипы).

Схема современной
модели строения
воды

Немного информации о принципе действия НЕРА-фильтров. Аббревиатура HEPA расшифровывается как High Efficiency Particle Absorbption. Фильтр HEPA представляет собой волокнистый материал, сложенный в виде гармошки. Волокна имеют диаметр 0.65-6.5 мкм, а расстояние между ними 10-40 мкм. Он изготавливается из бумаги и стекловолокна (одноразового пользования), либо фторопласта (expanded Poly Tetra Fluor Ethylene). Бумажно-стекловолоконные фильтры улавливают частицы размером до 0.3 мкм. HEPA фильтры могут удалить по крайней мере 99,97% переносимых по воздуху частиц 0,3 мкм в диаметре. Частицы такого размера наиболее трудные для фильтрации и считаются наиболее проникающими частицами (MPPS, Most Penetrating Particle Size). Частицы, которые имеют больший или меньший размер, фильтруются с более высокой эффективностью. Класс фильтра определяется именно по MPPS.

Для сравнения, диаметр молекулы воды равен примерно 0,25-0,3 мкм. Это диаметр свободной молекулы воды. Учеными же доказано, что обычная масса воды лишь на несколько процентов состоит из отдельных молекул. В большинстве случаев молекулы воды соединяются в группы, называемые кластерами. Диаметр кластеров, очевидно, больше диаметра отдельной молекулы. А для того, чтобы разорвать связь внутри кластера, нужна энергия, больше той, что сообщает воде водопроводный кран. Все это я веду к тому, что настоящий НЕРА-фильтр никоим образом не может быть моющимся, как утверждают некоторые недобросовестные производители. Хотя бы по той причине, что расстояние между волокнами меньше, чем сумма диаметров молекулы воды и загрязнения, которое, предположительно, она и должна вымыть.

Представления о том, что фильтр действует как сито, где частицы меньшие, чем крупнейшие отверстия, могут пройти через фильтр, неверны. Эффект сита, конечно, справедлив и для HEPA-фильтров, однако играет негативную роль, приводя к преждевременному загрязнению, уменьшению скорости фильтрования и даже к выходу из строя фильтра. Несмотря на крайнюю нежелательность этого эффекта, избавиться от него практически невозможно.

HEPA-фильтры рассчитаны на фильтрацию небольших частиц. Эти частицы улавливаются волокнами при помощи трех механизмов.

Устройство
и принцип действия
НЕРА-фильтра

Эффект захвата проявляется, если линия тока воздуха проходит близко (на расстоянии порядка толщины волокна или ближе) к фильтровальному волокну. Частицы прилипают к волокнам.

Эффект столкновения проявляется для крупных частиц. Благодаря большой инерции частицы большого диаметра не способны огибать волокна, следуя по искривлённой траектории в потоке воздуха, и задерживаются в одном из них. Поэтому они продолжают прямолинейное движение до непосредственного столкновения с препятствием. Этот эффект увеличивается с уменьшением пространства между волокнами и увеличением скорости воздушного потока.

Эффект рассеяния представляет собой столкновение мельчайших частиц загрязнений с диаметром меньше 0,1 мкм с частицами газа с последующим замедлением первых при прохождении через фильтр. Такие частицы начинают совершать движения в стороны от линий воздушного потока на расстояния, превышающие их диаметр. Такое поведение подобно броуновскому движению и увеличивает вероятность того, что частица остановится окончательно под действием одного из вышеуказанных механизмов. При низких скоростях воздушного потока этот механизм становится доминирующим.

В современных пылесосах применяются, как правило, фильтры НЕРА-12 и НЕРА-13, поскольку более совершенные фильтры ULPA (Ultra Low Penetrating Air) являются крайне дорогостоящими и срок их службы значительно меньше. Вообще, по нормам prEN 1822/ prDIN 24183, фильтры делятся на следующие классы HEPA:

• Процент задержки частиц до 85% — HEPA 10
• Процент задержки частиц до 95% — HEPA 11
• Процент задержки частиц до 99.5% — HEPA 12
• Процент задержки частиц до 99.95% — HEPA 13
• Процент задержки частиц до 99.995% — HEPA 14
• Процент задержки частиц до 99.9995% — ULPA H15
• Процент задержки частиц до 99.99995% — ULPA H16

Аббревиатура ULPA расшифровывается как Ultra Low Penetrating Air.

В общем, к концу 70-х пылесос стал очень распространенным прибором. По некоторым данным, в Европе и США этим аппаратом обладало 97% населения. В это время на рынке появился еще один из известнейших ныне производителей пылесосов — английская фирма Vax.

В середине семидесятых годов Элан Брайзер, имея большой опыт в индустриальной чистке ковров, осознал необходимость в создании небольшой машины для чистки ковров, которая могла бы помогать людям самостоятельно чистить ковры и собирать пролитую жидкость. Для этого в 1977 году Элан основал фирму Vax Appliances Ltd и, в результате огромной экспериментальной работы, появился прототип сегодняшнего пылесоса. Машина была уникальной — она могла чистить ковры, мыть их и всасывать жидкость. Первые «пылесосы» Vax появились в продаже в 1979 году, изначально приобрести их можно было только через распространителей. В 1982 году маркетинговая политика фирмы изменилась, Vax стал доступен и в розничной продаже. А уже в 1987 году Vax был признан самым продаваемым пылесосом в Англии. Считается, что пылесос Vax является первым пылесосом для влажной уборки.

Годы продолжали идти, а семейство пылесосов расширялось, обрастая новыми разновидностями: ручными малютками для чистки салона автомобиля и гигантами, способными собирать пыль с улиц, моделями с циклонным принципом отделения пыли и такими, в которых пыль осаждалась в емкости с водой. Совершенствовались мешки-пылесборники, изобретались хитроумные насадки, росла мощность всасывания, снижался шум...

Одним из наиболее впечатляющих шагов в эволюции пылесоса стала его полная автоматизация, впрочем, неизбежная в эпоху электроники. В 1997 г. на канале ВВС телезрителям был показан прототип пылесоса-робота, над созданием которого работала фирма Electrolux. Прошло несколько лет, и на свет появился Trilobite — робот, способный самостоятельно обходить помещение, находить зарядное устройство и не забывать при этом о своей главной обязанности — сборе пыли.

Хотя, положа руку на сердце, идея и прототипы такого устройства появились гораздо раньше. В 1956 году был опубликован фантастический роман Роберта Хайнлайна «Дверь в лето», главный герой которого, по сюжету, является изобретателем роботов для домашней уборки. А двумя годами спустя, в 1958-м, советский читатель узнал о новом изобретении под названием «Кибернетика» из рассказа Николая Носова «Незнайка в Солнечном городе». Вот как это описывал писатель:

Иллюстрация к рассказу
Николая Носова
«Незнайка в Солнечном
городе»

Утром Незнайку разбудил какой-то подозрительный шум. Во сне ему стало казаться, будто поблизости зажужжала пчела или начал работать шкаф-пылесос. Открыв глаза, Незнайка увидел на полу, недалеко от кровати, странную маленькую машину, которая ползала по комнате от одной стены к другой и непрерывно жужжала. С виду она напоминала собой черепаху: такая же полукруглая в верхней части и плоская внизу.

Незнайка соскочил с постели и, согнувшись в три погибели, ходил за машиной следом, стараясь разглядеть ее. Она была покрашена темно-зеленой эмалевой краской. Сверху в ней была масса мелких дырочек, как в дуршлаге, а снизу ее охватывал блестящий никелированный поясок с более крупными отверстиями в виде глазок. Сбоку красивыми серебряными буквами была сделана надпись: «Кибернетика».

Еще одна иллюстрация
к рассказу Николая Носова
«Незнайка в Солнечном
городе»

Что это за слово — «кибернетика»? — спросил сам себя Незнайка. — Должно быть, название машины.

В это время машина подползла к кровати Пестренького, возле которой валялось множество конфетных бумажек. Она проползла прямо по этим бумажкам туда и сюда — и все бумажки исчезли, будто их и не бывало. После этого машина юркнула под кровать. Некоторое время изпод кровати раздавалось ее гудение. Пестренький проснулся от шума, опустил ноги на пол, но, увидев вылезавшую из-под кровати машину, испуганно прыгнул обратно в постель.

— Что это? — спросил он, трясясь от страха.
— Кибернетика, — ответил Незнайка.
— Какая ки-кибернетика?
— Не кикибернетика, а кибернетика — машина, которая подметает пол.
— Зачем же она ко мне под кровать залезла?
— Вот чудак! Под кроватью ведь тоже подмести надо.

Машина между тем подползла к двери и засвистела. Дверь отворилась, как по сигналу, и машина поползла в соседнюю комнату. Там она принялась ползать по всему полу, даже под стол залезла, так что в конце концов нигде не оставила ни соринки...

В это время проснулась Кнопочка и, услыхав шум, выглянула из своей комнаты:

— Что тут у вас происходит?
— Кибернетика, — сказал ей Незнайка, показывая рукой на машину. — Сама подметает пол, понимаешь!
— Вот удивительно! — воскликнула Кнопочка.
— Подумаешь, диво! — сказал, махнув рукой. Пестренький. — Было бы удивительно, если бы она пачкала пол. А раз подметает, то ничего удивительного нет.

Окончив уборку, машина вылезла на середину комнаты, покрутилась на месте, как бы оглядываясь по сторонам, потом поползла в угол и скрылась за маленькой дверцей, которая имелась в стене у самого пола.

Схематичное изображение
пылесоса-робота
Trilobite
(2002 г.)

Таким образом, читая в детстве рассказ известного писателя и рассматривая картинки, мы даже не задумывались о том, что опережаем время на целых сорок лет! Ведь первый реальный робот-пылесос выглядел именно так, как изобразила его на страницах книжки фантазия отечественных иллюстраторов!

Вообще, первым роботом, умеющим пылесосить, стал Cye, выпущенный питсбургской фирмой Probotics в 1999 г. По сути, Сye еще не был автономным пылесосом как таковым, он был похож на платформу на колёсной базе, управляемой с домашнего компьютера. В зависимости от типа подвесного орудия робот мог выполнять несколько функций, в том числе пылесосить напольные ковровые покрытия. Конечно, в 1997 году Electorlux, как говорилось выше, уже показал покупателям прототип робота для домашней уборки. Но это еще не было серийной моделью. Лишь в 2002 году модель Trilobite от Electrolux поступила на прилавки магазинов. В том же году американская компания iRobot Corporation, основанная в 1990 году, деятельность которой в основном была сконцентрирована на робототехнике и обслуживании заказов военного ведомства США и космической программы NASA, выпустила свой прототип робота-пылесоса под названием Roomba. Но в серийной продаже он появился несколько позже.

Схема работы
робота-пылесоса
на примере модели
Roomba

Принцип работы такого автономного аппарата показан на рисунке: вращающаяся щетка 1 сметает пыль вдоль плинтусов и в углах, щетки 2 сметают крупный мусор, и все это направляется во всасывающее отверстие вакуумного механизма 3, снабженное резиновым скребком. Эти приспособления не дают шанса остаться на полу даже мельчайшим частицам пыли. Ну, по крайней мере, так заявляют производители...

Пылесос-робот Sensor Cruiser (Siemens), состыкованный с базовой станцией

В 2004 г. фирма Electrolux выпустила на рынок пылесос-робот второго поколения Trilobite 2.0. Годом спустя робот-пылесос второго поколения представил Европе и концерн БСХ, изготовив модель Sensor Cruiser под брендом Siemens. В отличие от роботов первого поколения эти аппараты не прекращают уборку при заполнении своих пылесборников. Они знают, когда нужно остановиться, и по маршруту, прокладываемому инфракрасным лучом, легко находят базовую станцию, самостоятельно стыкуются с ней и сбрасывают собранную пыль в большой пылесборник-накопитель. При каждом таком «визите» робот подзаряжает свои аккумуляторы.

Пылесос-робот
Sensor Cruiser (Siemens),
состыкованный с базовой
станцией

В настоящее время, помимо Electrolux и BSH, роботы пылесосы производят компании iRobot (пылесос-робот Roomba), Karcher (RoboCleane), Applica (Zoombot), Samsung, LG (ROBOKING), Sharper Image Design (eVac) и, конечно, Miele с моделями Scout.

Механически и внешне все пылесосы-роботы очень похожи друг на друга. Основными отличиями между большим их количеством является программное обеспечение, которое диктует алгоритмы поведения робота в различных ситуациях. Каждый производитель разрабатывает собственную концепцию уборки и иногда даже оформляет на неё патенты.

Прибор, как правило, оснащается расположенными на нижней стороне, вращающимися одной или несколькими щётками, сметающими мусор в сторону засасывающего устройства. Некоторые модели имеют ароматизаторы и освежители воздуха, ультрафиолетовые лампы, которые обезображивают и убивают бактерии и прочие микробы. Также многие пылесосы способны осуществлять влажную уборку с помощью прикрепленной на дно ткани. Передвигается пылесос с помощью двух небольших колёс с раздельными двигателями, что позволяет ему разворачиваться практически на месте.

Устройство робота-пылесоса
на примере модели
LG VR 5901 LVM

Для того, чтобы запустить работу робота пылесоса, необходимо нажать одну кнопку. Робот пылесос самостоятельно выберет путь. Благодаря искусственному интеллекту робот пылесос анализируют конфигурацию и рельеф помещения, и выбирает оптимальный маршрут уборки. Многие модели могут самостоятельно определить, насколько грязно в помещении. Автоматическая уборка будет осуществлена особенно тщательно в наиболее загрязнённых местах.

Ориентируется в пространстве пылесос при помощи контактных датчиков, расположенных на бампере. При столкновении со стеной или мебелью прибор разворачивается и пытается объехать препятствие. Более продвинутые модели используют для навигации ультразвуковые сонары, что позволяет им вообще избегать столкновений с препятствиями и экономить массу времени на маневрах. Абсолютно все роботы оборудованы датчиками высоты, которые не дают прибору свалиться с лестницы или любого другого уступа. В комплекте с большинством пылесосов поставляются также небольшие устройства, которые называются «виртуальными стенами». Название говорит само за себя — закрепив такую коробочку в нужном месте, вы можете ограничить поле деятельности пылесоса только одной комнатой или даже её частью.

Большинство моделей комплектуются док-станциями, предназначенными для зарядки аккумуляторов пылесоса. Когда напряжение питания на аккумуляторах падает ниже установленного предела, прибор прекращает уборку и начинает искать зарядную станцию по транслируемому инфракрасному сигналу, а затем стыкуется с ней, чтобы подзарядиться и продолжить уборку. Как правило, аккумуляторов хватает примерно на один — два часа работы, что соответствует времени уборки помещения площадью в 30-120 квадратных метров, в зависимости от модели.

В последних моделях встроена функция «таймер». Можно установить точный день и время уборки. В заданное время робот-пылесос сам начнет работу, выполнит задание и выключится. Можно задать программу на ежедневную уборку. Таким образом, приходя каждый день домой, вы будете оказываться в чистом и уютном помещении.

Таким образом за более чем полуторовековую историю пылесос превратился из страшно фырчащего монстра в элегантного бесшумного автоматического помощника. Теперь это не только прибор для засасывания пыли, но и полотер, мойщик окон, пульверизатор, очиститель воздуха и т.п. Необычное применение пылесосу нашел один французский инженер. Он изобрел специальное приспособление для сбора каштанов: длинная металлическая труба засасывает плоды с верхних веток. С помощью этого механизма один человек может собрать до 1000 килограммов каштанов за день, вручную же — 200 килограммов. А в 2008 году наконец сломался самый старый из известных действующих пылесосов, отработав 78 лет! 95-ти летняя Эдит Кингсланд из местечка Ромни Марш в Великобритании еще в 1930-м году купила в подарок своей матери новомодный в том время аппарат шведской компании Electrolux. Представители корпорации, узнав о том, что «пенсионер» взорвался во время очередной уборки, подарили женщине современный агрегат. Старушка признала устройство мощным и красивым, но слишком большим и тяжелым по сравнению с ее предыдущей моделью...