[發明專利]移動機器人區域清潔

在審

• 申請號: 201580066823.7
• 申請日: 2015-09-17
• 公開（公告）號: CN106998985A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: J.維森蒂
• 申請（專利權）人: 美國iRobot公司
• 主分類號: A47L11/40
• 分類號: A47L11/40;G05D1/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 孫瑞

技術領域

本公開涉及控制移動機器人，特別是自主清潔機器人，以保持在一區域內，并且特別地，涉及用于指定進行清潔的區域的技術。

背景技術

機器人通常為由控制器或電子編程引導的機電機器。現在執行例如地板清潔的家務功能的自主機器人是易于得到的消費品。移動機器人具有在其周圍環境四處移動的能力，并且不固定到一個物理位置；但是，在一個房間工作的吸塵機器人可能在令人滿意地完成吸塵之前意外地從一個房間漫游到另一房間或從一區域漫游到另一區域。

發明內容

本公開總體涉及移動機器人和將該機器人的運動限定到有限區域，例如區域毯表面的方法。機器人可包括多個傳感器，用于在清潔過程期間使用，這些傳感器中的一個或多個可有利地配置為幫助將機器人的運動限制到規定區域，例如機器人在其上啟動清潔過程的地板表面區域。使用中，該限制能夠使得使用者基于區域的地板類型清潔所選區域。例如，本文所述的概念和方法可有利地用于將清潔機器人維持在區域毯上來清潔區域毯。在清潔區域毯時可實現特別的益處，機器人在該區域毯上很難操縱，因為區域毯的高度或由于毯在下面的硬質地板表面上滑動。

在一些方面，清潔機器人包括底架；驅動系統，其連接到底架并且配置為驅動機器人經過地板表面；信號發射器，由底架承載并且布置為使信號朝向地板表面導向；傳感器，由底架承載并且對導向信號從地板表面的反射進行響應；和控制器，其與驅動系統和傳感器通信，所述控制器配置為控制驅動系統，以響應于傳感器接收到表示地板表面邊緣的反射信號改變機器人的方向，從而防止機器人穿過地板表面邊緣。

實施方式可包括以下特征中的任兩個或多個中的一個或組合。

在一些實施方式中，控制器配置為響應于表示機器人正在其上移動的區域毯邊緣的反射信號重新導向機器人，反射信號表示從鄰近區域毯邊緣的地板的反射。

在一些實施方式中，清潔機器人還包括圍繞機器人的外周邊緣設置在不同位置處的多對相關聯的信號發射器和傳感器，并且其中，控制器配置為根據哪一個傳感器接收到表示地板表面邊緣的反射信號來改變機器人方向。

在一些實施方式中，傳感器對表示地板表面高度的反射信號特性進行響應。

在一些實施方式中，傳感器對表示地板表面反射率的反射信號特性進行響應。

在一些實施方式中，傳感器對表示地板表面粗糙度的反射信號特性進行響應。

在一些實施方式中，信號發射器配置為發射紅外信號，并且其中，傳感器對從地板表面的紅外信號的反射進行響應。

在一些實施方式中，控制器進一步配置為在預定的一組情況下控制驅動系統驅動機器人經過地板表面的邊緣。

在一些實施方式中，控制器進一步配置為引導機器人遠離懸崖邊緣，懸崖邊緣由在傳感器處缺乏反射信號而被感測到。

在一些方面，在具有至少一個開放邊緣的有界區域內操縱自主機器人經過地板的方法包括在感測到來自機器人的由地板反射并且在由機器人承載的傳感器處接收到的信號時驅動機器人經過地板；在繼續驅動機器人時，評估反射信號以確定接收的反射信號的特性是否表示機器人與有界區域的開放邊緣相鄰；并且響應于從反射信號確定機器人與有界區域的開放邊緣相鄰而改變機器人運動方向，以使機器人被導向遠離開放邊緣。

實施方式可包括以下特征中的任兩個或多個中的一個或組合。

在一些實施方式中，評估反射信號包括以基線信號特性評估反射信號，以感測地板表面粗糙度的變化。

在一些實施方式中，有界區域是毯區域，具有與周圍地板表面相鄰的外周邊緣，并且其中，機器人運動方向響應于傳感器接收到表示從除了毯表面以外的表面反射的反射信號而改變。

在一些實施方式中，有界區域是鋪有地毯的區域，其中開放邊緣與未鋪地毯的地板表面相鄰，并且其中，機器人運動方向響應于傳感器接收到表示從未鋪有地毯的地板表面的反射的反射信號而改變。

在一些實施方式中，評估反射信號包括比較反射信號與存儲的基線信號。

在一些實施方式中，存儲的基線信號是概率密度的評估。

在一些實施方式中，傳感器為圍繞機器人的外周設置在不同位置處的多個傳感器中的一個，并且其中，對于多個傳感器中的每一個，反射信號數據被分別評估。

在一些實施方式中，機器人運動根據多個反射信號中哪一個與存儲的基線信號最為不同而被改變。

在一些實施方式中，機器人運動響應于定位在機器人相對側的傳感器位置處的反射信號中的變化而改變，以通過有界區域的拐角。