我在颱風天修家裡的掃地機器人(上)

我在颱風天修家裡的掃地機器人(上)

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三年前從日本買回一台iRobot的掃地機器人,但是買回用了一次之後就把它忘掉了。最近翻出來給機器人充上電,才發現已經放壞了。連著充電器的機器人反覆地說著:「充電錯誤3」,像一顆無助的水草。在說明書上查閱「充電錯誤3」的故障信息後,我確定iRobot是因為長期閑置發生了電池漏液,電源模塊的電路被腐蝕,發生了斷路或者短路

通常電器在待機或者關閉的情況下,除非物理上把電器和電源斷開,都會有微弱的電流在他的電路中流動。維持微弱的電流而不斷開電路,有時是為了保存某些運行數據,以便再重新開機時能迅速恢復之前的工作狀態。尤我們稱這種電流為「暗電流」,也就是在電器關閉時依然在電路中流動的電流。有電流流動,就會消耗電池中的能量,但是暗電流會被控制在極低的水平,比如平均一輛高配的汽車的暗電流大約在10mA左右,考慮到汽車額定電壓12V,暗電流功率只有0.012w,而汽車的電瓶中有800w/h的電量。在正常使用時,暗電流的消耗可以忽略不計。

但是電器長時間不被使用,電池終究有被耗完的一天。在電池嚴重虧電的情況下,電池電極開始被腐蝕,併產生電池液泄漏。流出的電池液繼續腐蝕電路,最終導致電路板上元件發生斷路或者短接,這時電器就損壞了。所以長時間不使用的電器,需要把電池取下來儲存,或者各兩三個月拿出來充電

上網一查才發現,iRobot在中國太過於小眾,身邊完全找不到可靠的維修信息,而且國內的海淘回國的機型在中國不能保修。看來拯救這台掃地機器人的任務,只能靠我自己了。所以這次趁著颱風「山竹」在省內作威作福,渺小的人類只能蜷縮在家瑟瑟發抖,我正好把機器人拆開,探索一下它的內部構造,並且嘗試著能不能把它修好。反正它也不能更壞一點了。

精修螺絲套件和iRobot

  1. 先把底板拆除:

電池倉中可以明見看見電機已經生鏽

被腐蝕的電極

2. 拆下機器人底盤上的部件:

一家人最重要是整整齊齊

這個階段的拆除很輕鬆,拆下來的部件都很大,所以很有成就感。但是全部配件都拆下來之後才發現,底板還是蓋得嚴嚴實實的,完全看不到電路板。看來從下面是沒有辦法直達機器人的內心的。只能換個方向繼續探索= =

3. 因為機器人的防撞板將機器人的上表面和下表面卡在了一起,所以必須先把防撞板拆掉:

防撞板上有很多細螺絲,這個階段必須細心和耐心地把細螺絲全部卸下後,再慢慢打開防撞板。紅外線感測器裝在防撞板的上面,有一根線連接,一定要小心,不要把線拽斷了。

4. 拆除紅外線感測器:

拆開的紅外線感測器

打開防撞板後,可以看見若干紅外線發射器

拆除防撞板之後,我在機器人身上找了很久也沒發現更多的螺絲,拆除機器人的工作陷入了困境。機器人底部是一整塊塑料板,已經沒有更多的可拆除部件了,只能再從正面開始嘗試。

5. 解開頂蓋:

阻礙我與電路板接觸的最強防護盾。

正面的白色改版暗扣非常多,非常密集,外圈內圈都有,可能這樣多的暗扣能夠保證頂蓋在任何暴力衝撞下都不會發生晃動吧,但是這樣設計也導致了它非常難拆除。「身似猛虎,心嗅薔薇」地撬開頂蓋後,下面藏著大量的螺絲,是這裡了!

6. 揭開電路擋板:

終於到了這裡,看到白色電路板後,我內心就像吃了屎一樣鬱悶:原來我根本就不用拆機器人底部的任何部件,只用從頂蓋開始拆就行了啊!算啦,工程學的核心技術就是試錯。。。

緊接著拆掉控制面板,電路就完全暴露在了我的面前。果然不出所料,電路中銹斑累累:

紅框中有大量藍綠色銅銹,導致電阻等元件發生斷路

電源電極附近焊點也有藍綠色銅銹,導致短路

可以看到電路板電極附近的正反面板上的有大量藍綠色銅銹,其中有不少元器件的兩端已經被銅銹練成了一片造成了斷路。幸好iRobot電源模塊電路保護措施設計的周全,在我嘗試充電時診斷出電路中的短路問題,及時保護了電路,這些短路的元件沒有導致更多的電路在通電後被燒毀。

我使用80%的醫用酒精擦紙對電路生鏽的部分進行了反覆清洗,然後風乾等待了十分鐘後,再把機器人重新拼裝起來,通電,成功了!機器人成功充上了電,再也沒有報告任何充電故障!

正常充電中,電路板上三個黃色按鈕中間的兩顆LED燈發出黃光

雖然充電正常了,但是iRobot充滿電後,只會原地轉圈了,像個迷茫的傻子,在一望無垠的客廳地板上看不見前進方向。轉了十幾個圈之後,再一次報了故障,並永遠地停下了探索的腳步(根本就只是原地轉圈,完全沒有探索過任何東西啊!)。看來還有還有什麼感測器模塊被損壞了吧,影響了它對空間的感知。

但是一下午時光飛逝而過,此時已經夜深人靜,在史上最強颱風——「山竹」面前天地已失去了亮光,只剩下陽台外呼嘯而過的風聲,以及不堪重負的樹枝撕扯的尖叫。大自然的威壓讓我喘不過氣,此刻在颱風面前,我就像iRobot一樣盲目而且無助,愚蠢而且渺小,在地上原地轉圈而不自知,面對無邊的黑暗看不到前途而氣餒。颱風隨時會破窗而入,鉗制我的咽喉,擠出肺里最後的一絲氧氣,肆意玩弄我蒼白的肢體,然後再將我像垃圾一樣扔在地上。這一切太可怕了,我還是早點睡覺吧。

所以,下期預告,我將再找個閑暇的時間,重新打開iRobot的外殼,修理感測器故障。對iRobot感興趣的朋友們敬請期待。有關於iRobot設計的問題,請多和我交流。謝謝大家!


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