[發(fā)明專利]移動(dòng)設(shè)備、用于補(bǔ)償該移動(dòng)設(shè)備的位置的方法和介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710090493.2
• 申請日: 2007-04-12
• 公開（公告）號: CN101089556A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔基浣;李炯機(jī);方錫元;金東潤
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G05D1/02
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郭鴻禧;安宇宏

本申請要求于2006年6月16日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第10-2006-0054571號韓國專利申請的權(quán)益，該申請公開于此以資參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種移動(dòng)設(shè)備的位置識別技術(shù)，更具體地講，涉及一種提供位置校正功能的移動(dòng)設(shè)備以及校正位置的方法和介質(zhì)，通過該位置校正功能，即使在移動(dòng)設(shè)備處于異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(如在諸如清潔機(jī)器人的移動(dòng)設(shè)備移動(dòng)時(shí)可能發(fā)生的與障礙物的碰撞、打滑、經(jīng)過障礙物和綁架)時(shí)，也可執(zhí)行精確地位置識別。

背景技術(shù)

通常，為了工業(yè)目的開發(fā)機(jī)器人，并且機(jī)器人用于工廠自動(dòng)化或用于代替人勞動(dòng)力在不宜于人類的極端環(huán)境下執(zhí)行工作。隨著近來在尖端空間開發(fā)產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用，機(jī)器人工程領(lǐng)域不斷發(fā)展，并且最近，連對人友好的家庭機(jī)器人也已開發(fā)。此外，代替醫(yī)療器械，可將機(jī)器人插入人體內(nèi)，以治療不能通過傳統(tǒng)醫(yī)療器械進(jìn)行治療的人體的小器官。這種快速發(fā)展使機(jī)器人工程領(lǐng)域成為繼互聯(lián)網(wǎng)所引導(dǎo)的信息革命和當(dāng)前流行的生物工程領(lǐng)域之后涌現(xiàn)出的高科技領(lǐng)域。

關(guān)于機(jī)器人工程，在集中于重工業(yè)領(lǐng)域并且限于工業(yè)機(jī)器人的傳統(tǒng)機(jī)器人工程領(lǐng)域向面向輕工業(yè)的機(jī)器人工程的擴(kuò)展中，家庭機(jī)器人扮演著重要角色。一個(gè)主要的例子就是清潔機(jī)器人。清潔機(jī)器人通常包括用于運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元、用于清潔的清潔單元和用于在所有方向感測障礙物的監(jiān)控單元。

這里，移動(dòng)清潔機(jī)器人使用監(jiān)控單元以這樣的方式在有限的區(qū)域中行進(jìn)：如果出現(xiàn)障礙物，則移動(dòng)機(jī)器人改變其運(yùn)動(dòng)方向，或者移動(dòng)機(jī)器人使用預(yù)定的單元計(jì)算其位置，并識別將被清潔的目標(biāo)區(qū)域，然后沿著最佳路徑移動(dòng)，以便能夠減少清潔時(shí)間和能量消耗。

因此，在于預(yù)定的區(qū)域中行進(jìn)的移動(dòng)設(shè)備(包括近來的移動(dòng)機(jī)器人)中，非常需要一種識別設(shè)備的位置，即精確地識別設(shè)備的位置的技術(shù)。

然而，在識別機(jī)器人的位置的傳統(tǒng)技術(shù)中使用的編碼器的情況下，隨著行進(jìn)時(shí)間增加，位置誤差可能通過例如打滑現(xiàn)象而積累。具體地講，通過與障礙物的碰撞，或者由于為了避免障礙物而作的運(yùn)動(dòng)，或者當(dāng)機(jī)器人經(jīng)過低的障礙物(如門檻)時(shí)，位置誤差可能加重。作為識別機(jī)器人的位置的傳統(tǒng)技術(shù)的另一例子，可使用陀螺儀。然而，當(dāng)陀螺儀在機(jī)器人經(jīng)過低的障礙物的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，陀螺儀的使用也伴隨著位置誤差的積累。此外，在人為改變移動(dòng)機(jī)器人的位置的所謂“綁架”的情況下，機(jī)器人可能不能夠識別其位置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中被部分地闡述，部分地根據(jù)描述它們將變得明顯，或者可通過實(shí)施本發(fā)明而被了解。

本發(fā)明提供一種提供校正位置的功能的移動(dòng)設(shè)備以及校正位置的方法，其中，通過使用加速度計(jì)以及編碼器和陀螺儀，確定移動(dòng)機(jī)器人的異常狀態(tài)(如移動(dòng)機(jī)器人的打滑、與障礙物的碰撞、經(jīng)過障礙物和綁架)，可使誤差最小，并可校正誤差。

通過閱讀下面的描述、附圖和權(quán)利要求，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明的上述目的以及其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種提供校正位置的功能的移動(dòng)設(shè)備，該移動(dòng)設(shè)備包括：感測單元，獲得通過移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的反映一個(gè)或多個(gè)異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的多種狀態(tài)信息；狀態(tài)確定單元，通過參照獲得的多種狀態(tài)信息來確定是否通過獨(dú)立導(dǎo)航而產(chǎn)生異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；位置信息計(jì)算單元，如果發(fā)生異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則通過校正所述多種狀態(tài)信息來計(jì)算移動(dòng)設(shè)備的最終位置信息。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種校正位置的方法，該方法包括：獲得通過移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的反映一個(gè)或多個(gè)異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的多種狀態(tài)信息；通過參照獲得的多種狀態(tài)信息來確定是否通過獨(dú)立導(dǎo)航而產(chǎn)生異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)發(fā)生異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，校正所述多種狀態(tài)信息，從而計(jì)算移動(dòng)設(shè)備的最終位置信息；通過參照計(jì)算的最終位置信息產(chǎn)生動(dòng)作控制信號；通過參照產(chǎn)生的動(dòng)作控制信號執(zhí)行移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種移動(dòng)設(shè)備，包括：感測單元，獲得通過移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的多種狀態(tài)信息；狀態(tài)確定器，基于所述多種狀態(tài)信息確定是否產(chǎn)生異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；位置信息計(jì)算器，當(dāng)發(fā)生異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，校正所述多種狀態(tài)信息，并計(jì)算移動(dòng)設(shè)備的最終位置信息。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種校正移動(dòng)設(shè)備的位置的方法，該方法包括：獲得通過移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的多種狀態(tài)信息；基于獲得的多種狀態(tài)信息確定是否產(chǎn)生異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；當(dāng)發(fā)生異常運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，校正所述多種狀態(tài)信息，并計(jì)算移動(dòng)設(shè)備的最終位置信息；通過參照計(jì)算的最終位置信息產(chǎn)生動(dòng)作控制信號；通過參照產(chǎn)生的動(dòng)作控制信號執(zhí)行移動(dòng)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作。