२००२ च्या रूम्बाची किंमत $१९९.९५ होती आणि त्यात नकाशा नव्हता; आजचे ह्युमनॉइड रोबोट रोबोट व्हॅक्युम उद्योगासोबत चार्जिंगची अडचण आणि एक लिडार पुरवठादार वाटून घेतात, पण त्याचे हार्डवेअर फारसे नाही

आयरोबोटने १८ सप्टेंबर २००२ रोजी अमेरिकेत रूम्बा सादर केला, सुचवलेली किंमत $१९९.९५, आणि त्या यंत्राला आपण कुठे आहोत हे माहीत नव्हते. त्याला मऊ बंपर होता, पायऱ्या ओळखणारे सेन्सर होते आणि हालचालीचे काही ठरावीक प्रकार होते. युनिट्री आपला G1 ह्युमनॉइड कर आणि वाहतूक खर्चाआधी $१३,५०० वर सूचीबद्ध करते, आणि G1 मध्ये डेप्थ कॅमेरा, 3D लिडार आणि २३ सांधे आहेत.

एक सोपी गोष्ट सांगितली जाते की दुसरे यंत्र पहिल्यातून वाढले. कागदपत्रे त्याहून मर्यादित गोष्ट सांगतात. रोबोट व्हॅक्युम आणि ह्युमनॉइड यांच्यासमोर समस्यांची एक समान यादी आहे: आपण कुठे आहोत हे ओळखणे, पडणे टाळणे आणि चार्जरपर्यंत परत जाणे. किमान एका बाबतीत ते एकाच पुरवठादाराकडून खरेदी करतात. पण हालणाऱ्या हार्डवेअरमध्ये त्यांच्यात फारच थोडे साम्य आहे. या तुलनेची ह्युमनॉइड बाजू, म्हणजे BMW आणि हानेडा विमानतळावरील पायलट प्रकल्प, ह्युमनॉइड कामावर हजर होण्याबद्दलच्या आमच्या लेखात आहे.

आपण कुठे आहोत हे माहीत नसण्यासाठी बांधलेला रोबोट

रूम्बाच्या पेटंटवर नाव असलेले संशोधक जो जोन्स यांनी २०२० मधील एका निबंधात या यंत्राचा मागोवा १९८९ च्या रग वॉरियर नावाच्या नमुन्यापर्यंत नेला. त्यात धक्का ओळखणारे सेन्सर आणि बाटली घासण्याच्या ब्रशासारखा गालिचा झाडणारा भाग होता. जोन्स त्याला “रूम्बाचा सर्वात जुना वैचारिक पूर्वज” म्हणतात. त्याची नियंत्रण पद्धत जोन्स ज्याला वर्तन-आधारित प्रोग्रामिंग म्हणतात, तशी होती. क्रूझ नावाचे एक वर्तन सर्व सेन्सरकडे दुर्लक्ष करून सरळ पुढे चालत असे. एस्केप नावाचे दुसरे वर्तन बंपरचे स्विच पाहत असे आणि जी बाजू आदळली त्यापासून रोबोटला दूर वळवत असे. आर्बिटर, म्हणजे विसंवाद मिटवणारा कोडचा एक छोटा तुकडा, एस्केपला जिंकू देत असे.

नकाशाचा विचार कधी झालाच नाही. जोन्स लिहितात की सुमारे २००० च्या सुमारास स्थान ओळखणारी यंत्रणा बसवली असती तर रूम्बाची किंमत $१,००० हून अधिक वाढली असती. म्हणून अभियंत्यांनी रोबोट आपण कुठे आहोत हे न जाणता चालेल असा बनवला.

पेटंट US 6,883,201 हे १६ डिसेंबर २००२ रोजी दाखल झाले आणि २६ एप्रिल २००५ रोजी जोन्स, न्यूटन मॅक, डेव्हिड न्यूजंट आणि पॉल सँडिन यांना मंजूर झाले. त्यात उत्सर्जक आणि डिटेक्टर यांनी बनलेला “क्लिफ डिटेक्टर” वर्णिला आहे, जो रोबोटच्या वाटेतील उतार ओळखतो, आणि बंपर “बाउन्स” पद्धत सुरू करतो, म्हणजे यादृच्छिक किंवा भारित यादृच्छिक वळण. आयरोबोटचे लाँचवेळचे प्रसिद्धीपत्रक उरलेले चित्र पूर्ण करते: बंपर कशाला तरी आदळेपर्यंत सर्पिल पद्धत, मग भिंतीलगत चालणे, आणि प्रत्येक भाग साधारण दोन ते पाच वेळा झाकणे. काढता येणारी बॅटरी १ ते १.५ तास चालत असे. वेगळे “व्हर्च्युअल वॉल” यंत्र १५ फूट रुंदीपर्यंतचा दरवाजा अडवू शकत असे. प्रत्येक भाग अनेकदा झाकणे हे नकाशाच्या जागी होते.

नकाशा आला एका प्रयोगशाळेतील शोधनिबंधातून आणि एका स्वस्त लेसरमधून

नकाशा बनवण्यामागील गणित रूम्बापेक्षा जुने होते. कॅडेना आणि सहकाऱ्यांनी २०१६ मध्ये IEEE ट्रान्झॅक्शन्स ऑन रोबोटिक्समध्ये लिहिताना SLAM चा (रोबोट नकाशा बनवत असतानाच त्यावरील आपले स्थान ठरवतो ती पद्धत) “क्लासिकल युग” १९८६ ते २००४ असे नोंदवले. अडचण सेन्सरची होती.

२००८ मध्ये कर्ट कोनोलिगे आणि चार सहलेखकांनी पासाडेना येथील IEEE रोबोटिक्स परिषदेत एक फिरणारा लेसर रेंजफाइंडर सादर केला. त्यांनी म्हटले की सध्याच्या लेसर स्कॅनरचा खर्च आणि वीजवापर परवडणाऱ्या घरगुती रोबोटच्या आड येतो, आणि ६ मीटरपर्यंत ३ सेंमी अचूकता, १० Hz स्कॅन आणि ३६० अंशांवर १ अंशाचे रिझोल्यूशन देणारे यंत्र $३० पेक्षा कमी खर्चात बनवता येते असे नोंदवले. नोव्हेंबर २०१० मध्ये स्पार्कफनने निएटो XV-11 रोबोट व्हॅक्युम उघडला तेव्हा त्याला १० Hz वर १ अंशाचे प्लॅनर स्कॅनिंग करणारा लेसर सेन्सर सापडला. त्याने नोंदवले की एका शोधनिबंधानुसार असा सेन्सर $३० पेक्षा कमी खर्चात बनवता येतो, आणि जोडले की तो लेसर तेव्हा फक्त त्या रोबोटमध्येच विकत मिळत होता. XV-11 ची किंमत सुमारे $४०० होती. त्यातील इतर भाग साधे होते: कडा ओळखण्यासाठी ऑप्टिकल स्विच, ७.२ व्होल्टचे दोन निकेल-मेटल-हायड्राइड बॅटरी पॅक आणि स्प्रिंगवरील संपर्क असलेला चार्जिंग बेस.

आयरोबोटचा स्वतःचा नकाशा नंतर आला. १६ सप्टेंबर २०१५ रोजी रूम्बा 980 जाहीर करताना कंपनीने म्हटले की ती आपले vSLAM तंत्रज्ञान “ग्राहकांच्या उत्पादनात पहिल्यांदाच” वापरत आहे. तो रोबोट साफ करताना नकाशा बनवत असे, दोन तासांपर्यंत चालत असे आणि पुन्हा चार्ज होण्यासाठी परत येत असे. त्याची सुरुवातीची किंमत $८९९ होती. पहिला रूम्बा आणि नकाशा बनवणारा पहिला रूम्बा यांच्यात तेरा वर्षांचे अंतर आहे.

”बहुतांशी सुटला” यात काय येते आणि काय येत नाही

कॅडेना आणि सहलेखक विचारतात की SLAM सुटला आहे का, आणि उत्तर देतात की हा प्रश्न फक्त दिलेला रोबोट, वातावरण आणि कामगिरीचे लक्ष्य यांच्या संदर्भातच अर्थपूर्ण आहे. ते लिहितात की व्हील एन्कोडर आणि लेसर स्कॅनर असलेल्या रोबोटने 2D घरगुती जागेचा नकाशा बनवणे “बहुतांशी सुटले आहे असे मानता येते”, आणि इतर जुळण्यांसाठी अजून मूलभूत संशोधन लागते. सपाट जमिनीवरील व्हॅक्युम हे सुटलेले प्रकरण आहे. त्या मांडणीनुसार, हात असलेला चालणारा रोबोट वेगळीच जुळणी आहे.

सेन्सर पुरवठादार दाखवतात की दोन उद्योग कुठे एकमेकांना स्पर्श करतात. चिनी लिडार उत्पादक हेसाईने १८ ऑगस्ट २०२६ रोजीच्या आपल्या दुसऱ्या तिमाही २०२६ च्या निकालांत कळवले की त्यांनी १४२,३७१ रोबोटिक्स लिडार युनिट पाठवले, जे एका वर्षापूर्वीच्या ४८,५३१ वरून १९३.४% नी जास्त आहे. त्याच तिमाहीत त्यांचे चालक-सहाय्य वाहनांसाठीचे लिडार ४८५,९०४ युनिट पाठवले गेले, म्हणजे अजूनही गाड्याच पुढे आहेत. हेसाईने म्हटले की युनिट्रीसह ५० हून अधिक एम्बॉडीड AI कंपन्यांनी त्यांचे JT128 मॉडेल स्वीकारले आहे. गासगूने ९ जानेवारी २०२६ रोजी कळवले की हेसाईने २०२५ मध्ये लॉन कापणाऱ्या रोबोटसाठी पाठवलेल्या 3D लिडारमध्ये पहिले स्थान मिळवल्याचेही जाहीर केले, आणि IDC च्या नोंदींतील एक मोठा रोबोट व्हॅक्युम ब्रँड ड्रीम हा मॉवरमध्ये मोठ्या प्रमाणात लिडार वापरणाऱ्या पहिल्यांपैकी होता.

म्हणजे व्हॅक्युम उत्पादकाच्या लॉन कापणाऱ्या रोबोटना आणि ह्युमनॉइड उत्पादकांच्या यंत्रांच्या शरीरांना एकच पुरवठादार विकतो. हा सामायिक विक्रेता आहे, आणि येथे वापरलेल्या ह्युमनॉइड कंपन्यांच्या कोणत्याही पानावर त्यांचे हार्डवेअर व्हॅक्युमपासून घेतलेले आहे असे वर्णन नाही.

डॉकिंग आणि बॅटरी: तेच काम, वेगळ्या प्रमाणात

२००२ चा रूम्बा १ ते १.५ तास चालत असे आणि 980 सुमारे दोन तास. G1 सुमारे दोन तास सांगतो, म्हणजे 980 इतकेच, आणि त्यात लगेच काढता येणारी ९,००० mAh ची बॅटरी आहे.

चार्जरपर्यंत परत जाण्याची ह्युमनॉइड उत्पादकांची स्वतःची उत्तरे आहेत. बोस्टन डायनॅमिक्स म्हणते की त्यांचा ॲटलस, ज्याचे बॅटरी आयुष्य ते चार तास आणि ५६ डिग्री ऑफ फ्रीडम सांगतात, “स्वतः चार्जिंग स्टेशनकडे जातो आणि आपली बॅटरी स्वतः बदलतो.” फिगरच्या तिसऱ्या पिढीच्या रोबोटमध्ये, जो ९ ऑक्टोबर २०२५ रोजी जाहीर झाला, पायांमध्ये चार्जिंग कॉइल आहेत आणि तो वायरलेस स्टँडवर पाऊल ठेवून २ kW नी चार्ज होतो. 980 सारख्या व्हॅक्युमसाठी चार्जरकडे परतणे नेहमीचे आहे. ॲटलस आणि फिगर 03 ते बॅटरी बदलून आणि स्टँडवर पाऊल ठेवून करतात.

हार्डवेअर जिथे वेगळे होते

रोबोट व्हॅक्युमचे चालन सोपे असते. स्पार्कफनच्या निएटो उघडणीत दोन चालक चाके सापडली, प्रत्येकी मोटर आणि गिअरबॉक्स एकाच भागात, आणि डिजिटल एन्कोडरसह. ह्युमनॉइडला दोन पायांवर स्वतःचे वजन तोलावे लागते. G1 गुडघ्याच्या सांध्याचा कमाल टॉर्क ९० न्यूटन-मीटर सांगतो.

पायांवर चालणाऱ्या रोबोटमागील ॲक्चुएटरच्या कल्पना एका वेगळ्या संशोधनधारेतून आल्या. पॅट्रिक वेन्सिंग आणि सहकाऱ्यांनी २०१७ मध्ये MIT च्या चित्ता या चार पायांच्या रोबोटवरील शोधनिबंधात लिहिले की पारंपरिक औद्योगिक ॲक्चुएटरमध्ये टॉर्कची घनता कमी असते आणि गतिमान शारीरिक संपर्क ते नीट हाताळत नाहीत. त्यांनी प्रोप्रिओसेप्टिव्ह रचना सुचवली, ज्यात सांधा स्वतःच संपर्क बळ ओळखतो आणि नियंत्रित करतो आणि धक्क्याने मागे ढकलला जाऊ शकतो. त्यांचा विषय चार पायांचा रोबोट होता.

पडणे हा दुसरा फरक आहे. रूम्बाचा कडा-सेन्सर त्याला पायऱ्यांपासून दूर ठेवतो. चालणाऱ्या रोबोटसाठी पडणे हाच धोका आहे. रॉडनी ब्रुक्स, जे आपण बांधण्यात मदत केलेल्या पाच रोबोट कुटुंबांमध्ये रूम्बाची गणना करतात, यांनी २६ सप्टेंबर २०२५ रोजी लिहिले की पडणाऱ्या पायांच्या रोबोटच्या पायांमध्ये खूप ऊर्जा असते, आणि ५०% मोठ्या रोबोटला सुमारे ३.४ पट ऊर्जा लागते. त्यांचा सल्ला होता की पूर्ण आकाराच्या चालणाऱ्या रोबोटच्या ३ मीटरच्या आत जाऊ नये. ह्युमनॉइडना पायांच्या जागी चाके मिळतील अशी त्यांची अपेक्षा आहे.

हात हा तिसरा फरक. ब्रुक्स १९७९ च्या एका आढाव्याचा उल्लेख करतात, ज्यात मानवी हाताच्या त्वचेत कमी-मर्यादेचे सुमारे १७,००० स्पर्श-ग्राहक मोजले आहेत, आणि ते म्हणतात की “फक्त दृश्य माहिती गोळा करणे म्हणजे योग्य माहिती गोळा करणे नव्हे.” फिगर म्हणते की फिगर 03 वरील प्रत्येक बोटाचा सेन्सर तीन ग्रॅमइतके छोटे बळ ओळखू शकतो. हाताची अडचण हा रोबोटचा हात पकडायला कसा शिकतो याबद्दलच्या आमच्या लेखाचा आणि मोराव्हेकच्या विरोधाभासातील जुन्या कोड्याचा विषय आहे.

आता कोणाकडे काय आहे

IDC ने २०२५ मध्ये जगभरात ३२.७२ दशलक्ष स्वच्छता रोबोट पाठवले गेल्याची नोंद केली, २०.१% ची वाढ, ज्यापैकी २४.१२ दशलक्ष स्मार्ट व्हॅक्युम होते. आयरोबोट जागतिक पहिल्या पाचमधून बाहेर पडल्याचेही त्यात म्हटले. १४ डिसेंबर २०२५ रोजी आयरोबोटने जाहीर केले की पिसिया, त्यांची सुरक्षित कर्जदार आणि मुख्य कंत्राटी उत्पादक, न्यायालयाच्या देखरेखीखालील प्रक्रियेतून त्यांच्या १००% समभागांची खरेदी करेल. आयरोबोटच्या पत्रकात म्हटले आहे की कंपनीने २००२ मध्ये पहिला रूम्बा रोबोट व्हॅक्युम सादर केला.

व्हॅक्युम उत्पादक आता हात जोडत आहेत. रोबोरॉकने ६ जानेवारी २०२५ रोजी सारोस Z70 जाहीर केला, ज्यात घडी होणारा पाच अक्षांचा हात आहे जो ३०० ग्रॅमपेक्षा कमी वजनाच्या वस्तू उचलतो, हे उत्पादकाच्या स्वतःच्या चाचणीवर आधारित आहे. इकोव्हॅक्सचे उपाध्यक्ष किआन चेंग यांनी मार्च २०२५ मध्ये यिकाईला सांगितले की कंपनीने सेन्सर पुरवठादार, चिप विकसक आणि रोबोटिक हात बनवणाऱ्यांमध्ये गुंतवणूक केली आहे, आणि घरगुती ह्युमनॉइडना अधिक सांधे, अधिक भार क्षमता आणि समन्वित नियंत्रण लागेल, असे त्या वृत्तानुसार ते म्हणाले. त्यांनी लाँचची तारीख दिली नाही. “आम्हाला नवीन उत्पादने व्हॅक्युम क्लीनर आणि रोबोट हात जोडून शिवलेली नको आहेत,” ते म्हणाले.