移动机器人区域清扫制造技术

一种清扫机器人包括底盘、连接到所述底盘并构造为驱动机器人的驱动系统、由底盘承载的信号发生器和传感器、以及与所述驱动系统和所述传感器通信的控制器。所述信号发生器引导朝向地面的信号。所述传感器响应于来自地板表面的反射信号。所述控制器控制所述驱动系统，以响应于指示地板表面边缘的反射信号改变机器人的方向。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及控制移动机器人以保持在一个区域内，特别是自主清扫机器人，并且特别地涉及指定清扫区域的技术。
技术介绍
机器人一般是一种通过计算机或电子编程引导的机电机器。执行例如地板清扫的家居功能的自主机器人现在是易于获得的消费产品。移动机器人具有在它们的环境中移动的能力，而不固定到一个物理位置；然而，在一个房间里工作的真空吸尘机器人可能在令人满意地完成真空吸尘之前无意地从一个房间漫游到另一房间，或者从一个区域漫游到另一区域。
技术实现思路
总体上，本公开涉及一种移动机器人以及一种将所述机器人的运动限制到有限区域的方法，所述有限区域例如区域地毯的表面。机器人可以包括在清扫过程中使用的多个传感器，并且这些传感器中的一个或多个可以有利地构造为帮助限制机器人运动到规定的区域，例如地板表面的机器人在其上开始清扫过程的区域。在使用中，这种限制使得用户能够清扫基于区域的地板类型选择的区域。例如，本文描述的概念和方法可以被有利地利用，以将清扫机器人保持在区域地毯上用于清扫所述区域地毯。在机器人由于区域地毯的高度或因为地毯在下层硬地板表面上的滑动而很难机动到其上的区域地毯的清扫中，可以实现特别的好处。在一些方面，一种清扫机器人包括：底盘；驱动系统，其连接到所述底盘并构造为驱动所述机器人穿过地板表面；信号发生器，其由底盘承载并布置为朝向所述地板表面指引信号；传感器，其由所述底盘承载并响应于来自地板表面的被指引的的反射；以及控制器，其与所述驱动系统和所述传感器通信，所述控制器构造为控制所述驱动系统，以响应传感器而改变所述机器人的方向，所述传感器接收指示所述地板表面边缘的反射信号，从而阻止所述机器人越过所述地板表面边缘。实施方案可以包括以下特征中的一个或者任何两个或多个的组合。在一些实施方案中，所述控制器被构造为响应指示所述机器人正在其上移动的区域地毯的边缘的反射信号而重新指引所述机器人，所述反射信号指示来自邻近所述区域地毯的边缘的地板的反射。在特定实施方案中，所述清扫机器人，还包括围绕所述机器人外周边缘设置在不同位置处的多个相关联的成对信号发生器和传感器，并且其中，所述控制器被构造用于根据传感器接收指示地板表面边缘的反射信号改变机器人方向。在特定实施方案中，所述传感器响应于指示所述地板表面高度的反射信号的特征。在一些实施方案中，所述传感器响应于指示所述地板表面反射率的反射信号的特征。在一些实施方案中，所述传感器响应于指示地板表面粗糙度的反射信号的特征。在特定实施方案中，所述信号发生器被构造为发射红外信号，并且其中，所述传感器响应于来自所述地板表面的所述红外信号的反射。在一些实施方案中，所述控制器还被构造为在预定的一组情况下控制所述驱动系统驱动所述机器人穿过所述地板表面的边缘。在特定实施方案中，所述控制器还被构造为重新指引所述机器人离开悬壁边缘，所述悬壁边缘通过在所述传感器处缺乏反射信号而感应到。在特定方面中，一种在具有至少一个开放边缘的有界区域内操纵自主机器人穿过地板的方法，所述方法包括：驱动所述机器人穿过所述地板同时感应来自所述机器人的被所述地板反射并且在由所述机器人承载的传感器处接收的信号；在继续驱动所述机器人的同时，评价所述反射信号以确定所接收到的反射信号的特征是否指示所述机器人邻近所述有界区域的开放边缘；以及，响应于从所述反射信号确定该机器人邻近有界区域的开放边缘，改变所述机器人运动的方向，使得机器人被引导远离所述开放边缘。实施方案可以包括以下特征中的一个或者任何两个或多个的组合。在特定实施方案中，评价所述反射信号包括对比基线信号特征评价所述反射信号，以感应地板表面粗糙度上的变化。在一些实施方案中，所述有界区域是具有邻近周围地板表面的外周边缘的地毯区域，并且其中，所述机器人的运动方向响应于接收反射信号的传感器而改变，所述反射信号指示来自不同于所述地毯表面的反射。在特定实施方案中，所述有界区域是铺设地毯的区域，其中，所述开放边缘邻近未铺设地毯的地板表面，并且其中，所述机器人的运动方向响应于接收反射信号的所述传感器而改变，所述反射信号指示来自未铺设地毯的地板表面的反射。在一些实施方案中，评价所述反射信号包括将所述反射信号与存储的基线信号相比较。在特定实施方案中，所存储的基线信号是对概率密度的估计。在一些实施方案中，所述传感器是围绕所述机器人外周边缘设置在不同位置处的多个传感器中的其中一个，并且其中，对于所述多个传感器的每一个，所述反射信号数据是被分开地评价的。在特定实施方案中，所述机器人的运动根据多个反射信号与所述存储的基线信号差别最大而改变。在一些实施方案中，响应于在位于所述机器人的相对侧上的传感器处的反射信号的改变，所述机器人的运动被改变以行驶通过所述有界区域的角落。在特定实施方案中，评价所述反射信号包括在探测周期内将反射信号与存储的基线信号相比较。在一些实施方案中，所述传感器响应于反射信号指示暴露的地板表面的高度的特征。在特定实施方案中，所所述传感器响应于指示所述地板表面的反射率的所述反射信号特征。在一些实施方案中，所述机器人包括信号发射器，其构造为指引将信号朝向地板以从地板反射到传感器。在特定实施方案中，所述信号发射器构造为发射红外信号，并且其中，所述传感器响应于来自地板表面的红外信号的反射。在一些实施方案中，所述方法还包括，响应于感应到在所述传感器的预定信号阈值之上的反射信号的丢失，重新引导所述机器人离开与反射信号丢失的传感器位置对应的所述地板位置一侧。在一些实施方案中，所述方法还包括，在触发事件后从所述反射信号确定所述机器人邻近所述有界区域的开放边缘时，驱动所述机器人穿过该开放边缘。在特定实施方案中，所述触发事件是预定清扫周期的完成。在一些实施方案中，所述触发事件是确定所述有界区域已被机器人充分地清扫。除非另外定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域的普通技术人员所普遍理解的相同含义。虽然与本文所描述的类似或等同的方法和材料可以在本专利技术的实践或测试中使用，合适的方法和材料在下面描述。本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献都通过引用以其整体并入本文。在冲突的情况下，将以包括定义的本说明书为准。此外，材料、方法和例子仅是说明性的，并不旨在进行限制。本专利技术的其它特征和优点从下面的详细描述并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清扫机器人，包括：底盘；驱动系统，其连接到所述底盘并构造为驱动所述机器人穿过地板表面；信号发生器，其由底盘承载并布置为朝向所述地板表面指引信号；传感器，其由所述底盘承载并响应于来自地板表面的被指引的信号的反射；以及控制器，其与所述驱动系统和所述传感器通信，所述控制器构造为控制所述驱动系统，以响应传感器而改变所述机器人的方向，所述传感器接收指示所述地板表面的边缘的反射信号，从而阻止所述机器人越过所述地板表面边缘。

【技术特征摘要】
2014.10.10 US 14/511,9471.一种清扫机器人，包括：
底盘；
驱动系统，其连接到所述底盘并构造为驱动所述机器人穿过地板表面；
信号发生器，其由底盘承载并布置为朝向所述地板表面指引信号；
传感器，其由所述底盘承载并响应于来自地板表面的被指引的信号的反
射；以及
控制器，其与所述驱动系统和所述传感器通信，所述控制器构造为控制
所述驱动系统，以响应传感器而改变所述机器人的方向，所述传感器接收指
示所述地板表面的边缘的反射信号，从而阻止所述机器人越过所述地板表面
边缘。
2.根据权利要求1所述的清扫机器人，其中，所述控制器被构造为响
应指示所述机器人正在其上移动的区域地毯的边缘的反射信号而重新指引
所述机器人，所述反射信号指示来自邻近所述区域地毯的边缘的地板的反
射。
3.根据权利要求1所述的清扫机器人，还包括围绕所述机器人的外周
边缘设置在不同位置处的多个相关联的成对信号发生器和传感器，并且其
中，所述控制器被构造用于根据传感器接收指示地板表面边缘的反射信号改
变机器人方向。
4.根据权利要求1所述的清扫机器人，其中，所述传感器响应于指示
所述地板表面高度的反射信号的特征。
5.根据权利要求1所述的清扫机器人，其中，所述传感器响应于指示
所述地板表面反射率的反射信号的特征。
6.根据权利要求1所述的清扫机器人，其中，所述传感器响应于指示
地板表面粗糙度的反射信号的特征。
7.根据权利要求1所述的清扫机器人，其中，所述信号发生器被构造
为发射红外信号，并且其中，所述传感器响应于来自所述地板表面的所述红
外信号反射。
8.根据权利要求1所述的清扫机器人，其中，所述控制器还被构造为
在预定的一组情况下控制所述驱动系统驱动所述机器人穿过所述地板表面

\t的边缘。
9.根据权利要求1所述的清扫机器人，其中，所述控制器还被构造为
重新指引所述机器人离开悬壁边缘，所述悬壁边缘通过在所述传感器处缺乏
反射信号而感应到。
10.一种在具有至少一个开放边缘的有界区域内操纵自主机器人穿过地
板的方法，所述方法包括：
驱动所述机器人穿过所述地板，同时感应来自所述机器人的被所述地板
反射并且在由所述机器人承载的传感器处接收的信号；
在继续驱动所述机器人的同时，评价所述反射...

【专利技术属性】
技术研发人员：J维森蒂，
申请(专利权)人：美国iRobot公司，
类型：发明
国别省市：美国;US