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海 之 詩
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iRobot Roomba 掃地機器人原地跳舞

iRobot Roomba 是美國MIT研發的智惠型掃地吸塵機器人,許多技術還源自登月或登陸火星的小型無人探測車,因此Roomba掃地機器人本身佈滿各種Sensor偵測器,及微電腦控制的軟硬體,還有模組化的機械傳動及吸塵系統.

iRobot Roomba生產了許多型號不同,功能複雜程度不一的掃地機器人,另外也有生產拖地的機器人,我們家使用iRobot Roomba 530 寵物專用型已經好幾年了,出門時讓它開始打掃,回家時它已經掃的乾乾淨淨,還乖乖的自己跑回去充電呢!而且打掃的清潔程度比人工用吸塵器吸地還要乾淨,真是愛死它了!
 



但前一陣子我家的iRobot Roomba 530讓它工作時卻鬧起脾氣來了,只會原地打轉,有時往右轉有時往左轉,然後就"嗚呼"一聲再緊接著"嘟嘟嘟嘟嘟嘟嘟嘟嘟"共九聲,然後就死在那邊給你看!!
於是google了一下,發現有這問題的還不少,國外把這種原地打轉叫做circle dance,就是"跳起圓舞曲"了!至於怎麼跳請參考影片:Circle Dance
 

碰到這問題當然找國內的代理廠商,保固期當然要免費維修,保固後維修當然就要額外花一筆維修費用了!而一向喜歡拆東西研究DIY的我這下又有事做了!

原廠的簡易故障排除說明--這是前面的碰撞保險桿(bumper)的問題,可能有髒東西卡住請大力拍打前保桿,或用高壓空氣將它噴一噴!如果無效就要送修了!
經過網路搜索總結這大部份是前碰撞保桿的紅外線偵測線路故障所引起,而且絕大部份是紅外線發射LED故障所引起,iRobot Roomba 前碰撞保桿內有左邊及右邊各一組碰撞檢知器,當保桿碰到東西時利用槓桿連動遮斷紅外線產生訊號告知電腦要做旋轉轉向的動作,而若不是保桿卡在紅外線遮斷的位置,那就是紅外線發射或接收晶體壞掉了!至今發現的都是紅外線發射二極體(Infrared Emitting diode)故障居多!


我花了一些時間及費了一番功夫才買到零件修復成功,po出這篇希望能幫助有需要的人節省一些維修費用或找零件的時間,自己DIY就可以修好它了,這樣算是做些功德吧!
 
以下是維修iRobot Roomba 5xx系列原地打轉circle dance的檢測及維修步驟:

A:  如何進入電腦檢測程式,確認保桿紅外線碰撞偵測器故障步驟:
1.確認 iRobot Roomba是在 Clean LED 熄燈的狀態
2.同時按住Dock和Clean兩個按鍵,並保持在按壓狀態
3.按壓Spot按鍵 6 次
4.
鬆開Dock和Clean按鍵
這時iRobot Roomba即進入測試程式"test-0"狀態,面板所有燈號量起閃爍


此後每按壓一次Dock就跳到下一個Test程序,我們是要檢測bumper的碰撞感知功能是否正常,這項測試是在"test-2"因此,
5.按壓 Dock 2 次 
這時骯髒感知(Dirt Detect)的藍色LED燈號亮起閃爍,同時Clean LED燈號轉變成紅色.(Spot及Dock燈正常應該都不亮,下圖Dock有亮是因為有故障)
  

6.按壓碰撞保桿bumper的左邊,這時Spot燈會亮起來,當鬆開釋放保桿歸位時Spot燈又會熄滅,而Clean燈都一直保持在紅色.
如果Spot燈不熄滅代表左邊的檢測器故障.

7.接下來按壓碰撞保桿bumper的右邊,這時Dock燈會亮起來,當鬆開釋放保桿歸位時Dock燈又會熄滅,而Clean燈都一直保持在紅色.
如果Dock燈不熄滅代表右邊的檢測器故障.

8.同時按壓Spotc和Dock兩鍵保持10秒後即可跳出測試模式.

B.拆修步驟:

iRobot Roomba翻到底部,鬆開箭頭所指的螺絲,並拆開底蓋



先將黃色的電池組移除,再拆前保桿Bumper共10顆螺絲



卸下Bumper,鬆開紅外線定位Sensor的兩顆螺絲,將保桿Bumper移除.



iRobot Roomba翻回正面,用一字起子插壓卡筍撬開上蓋板

箭頭指的幾個位置也用小一字起子慢慢撬開,就可將上蓋板移除了!



上蓋板拿開後,再鬆掉箭頭所指的螺絲.其中藍色箭頭的螺絲比較小顆,請小心另外置放,裝回去時不要弄錯了!



拆開上機殼



機殼拆開後可以看到主機電子電路板,然後再鬆開四顆螺絲,移除控制按鍵板



拆開圓圈處的電線接頭



然後將電路板往上翻起來,就可以看到左右兩邊的保桿碰撞偵測器總成,我的iRobot Roomba 經先前檢測步驟確認是右邊的有故障,所以拆右邊保桿碰撞偵測器的兩個固定螺絲.



拿出保桿碰撞Sensor總成,我們還要再把它拆開來!箭頭所指為Sensor總成蓋子的三個卡筍位置.


用一字起子撬開卡筍,移除保桿碰撞Sensor蓋子.



保桿碰撞Sensor總成構造.請小心分解移除零件.


取出紅外線發射/接收電路板 (頂端有藍色記號的是接收LED,另一顆為發射LED)
並小心移除LED固定套.




用烙鐵將發射LED焊點加熱後移除



好不容易買到的940nm波長方型紅線發射LED代用品,與原廠的零件比一比!



將LED裝上去電路板並焊接起來,將多餘的腳剪掉



然後逐步反向將所有零組件安裝回去!



注意螺絲大小的正確性



開機!修復成功又是一尾活龍!不再起笑跳舞了!
~~哈哈!! 一顆LED20元, DIY修復無價! 




後記:
如何找到這顆940nm方型構造的紅外線發射LED?

說到這顆方型的紅外線發射LED,本來以為隨便買都有的,結果跑遍了台中各大電子零件賣場,竟然都只有圓型的,只有一家有方型的接收LED,然而卻沒有發射的方型LED. 
網路上可以找到向國外購買這種940nm方型發射LED的代用品的管道,約需美金10元.......
剛好因事開車北上,回程時順道在新竹下高速公路,走光復路只幾百公尺遠,約在清華大學對面有整排的很多間電子零件專賣店,其中一家"百年電子"就讓我找到這種方型的紅外線發射LED,看它長相差不多,發射的紅外線波長也是940nm,其它的功率,角度之類的數據就不管它了,一顆才台幣20元,買了兩顆帶回台中,經更換這顆後即可正常運作!
 







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