Bassängreningsrobot

INTELLIGENT MACHINES

Bassängreningsrobot

En Poolcleaner rengör en bassängs botten från nedfallet skräp, sediment och beväxning. Som exempel kan nämnas att en badande i snitt lämnar 4 g organiska partiklar efter sig i bassängen. Weda Poolcleaner tillverkar och säljer professionella poolcleners på en global exportmarknad. Deras nuvarande produktsortiment av poolcleaners har i stort sett haft samma konstruktionslösning sedan början av 1980-talet. Konstruktionen är i huvudsak en mekanisk lösning och har inte ändrats i någon större omfattning sedan den första versionen började säljas. Den nuvarande konstruktionen är känd för sin goda kvalitet, tillförlitlighet och långa livslängd. Emellertid har sättet att utforma moderna pooler och badanläggningar ändrats från den traditionella rektangulära formen till oregelbundna former. Dessutom tillkommer nu allt mer frekvent olika extrafinesser så som stränder, kanaler, öar och vattenfall. Poolernas storlek har också ökat. Detta gör att dagens mekaniska lösning inte längre klarar att städa dessa nya komplexa och stora pooler på ett bra sätt.

 

Beskrivning av tekniken

Intelligent Machines har tillsammans genomfört en omfattande förstudie inkluderande verifierande experiment för att hitta tekniska lösningar för en ny generation poolcleaners med ett mer autonomt beteende och betydligt lägre tillverkningskostnad. Förstudien resulterade i att en experimentprototyp byggdes för att verifiera det tekniska konceptet. Förstudiearbetet inleddes med att kravbilden definierades och att både marknadskrav och tekniska krav specificerades. I förstudien studerades 9 olika metoder för positionering och navigering varav 2 stycken valdes för det fortsatta arbetet. Båda de valda metoderna bygger på time of flight för ultraljud. Att använda ultraljud i bassänger med hårda väggar skapar en rad med problem som måste lösas för att en god positioneringsfunktion skall kunna uppnås. Den långa efterklangstiden och multi path av ultraljudpulsen var några av de problem som hanterades i den tekniska lösningen. En helt ny mekanisk uppbyggnad togs fram för att möjligöra en modulärt uppbyggd produkt som kostnadseffektivt kan byggas i olika versioner/modeller. Förslag togs fram på hur sensorer, elektronik, mjukvara och mekanik skall integrerades med varandra för att erhålla högre tillförlitlighet och lägre kostnad.

Gyro

Positionerings- och navigeringssystemet inkluderar ett halvledargyro för extra stabilisering av robotens banhållning. Intelligent Machines har även utvecklat ett positioneringssystem för poolcleaners som enbart använder gyrosensor. Detta system möjliggör att roboten kör i raka parallella banor med rätt överlapp oberoende ytter påverkan av poolbotten, flytkabel eller strömmande vatten. Elektroniken är helt ingjuten för att klara fuktiga miljöer och tåla ovarsam hantering vid montering.

Tekniska utmaningar

  • Att hitta en lösning för robust positionering och navigering under vatten utan krav på att utrustning i poolanläggningen behöver göras.
  • Att hitta en mekanisk och elektronisk konstruktionslösning som tillåter en modulärt uppbyggd produkt utan att komplexiteten och tillverkningskostnaden ökar nämnvärt.
  • Att klara uppsatta marknadsmål för tillverkningskostnad samtidigt som städförmåga och tillförlitlighet inte får vara sämre än den äldre generationen poolcleaners.

Fakta ruta

  • IM har sammanställt marknadskrav och transformerat dessa till en teknisk kravbild.
  • IM har gjort en tekniska förstudie för att identifiera nya tekniklösningar som svarar upp till kravbilden.
  • IM har byggt experimentmodeler och genomfört experiment i full skala för att verifiera tekniklösningar
  • IM har drivit hela utvecklingsprojektet med att ta fram systemlösning, utveckla mjukvara, hårdvara och mekanik till en först prototyp.

Integrerad lösning

Styrelektroniken sitter monterad i roboten som är under vatten och därför måste vara helt vattentätt kapslad. För att klar de höga kraven på tät kapsling har antalet kabelgenomgångar minimerats genom att nästan alla sensorer har integrerats direkt på kretskortet. Detta har varit möjligt genom att traditionella lägesgivare har ersatts av nya typer av givare i kombination med avancerad signalbehandling.