移动机器人及其控制方法技术

为了实现本发明专利技术的目的，根据本发明专利技术的一个实施方式的自主机器人包括：主体；驱动单元，其使主体在操作区域内移动；电池，其向驱动单元供电；以及控制单元，当电池的剩余电力下降到基准电力值以下时，该控制单元控制驱动单元，使得自主机器人沿着操作区域的墙壁行进以使得主体朝充电座移动。当主体的移动路径形成闭合曲线时，在驱动单元沿墙行进的同时该控制单元控制驱动单元，使得主体退离与该闭合曲线对应的区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】移动机器人及其控制方法
本公开涉及移动机器人及其控制方法，更具体地，涉及一种能够克服陷阱现象的移动机器人及其控制方法。
技术介绍
通常，机器人已开发用于工业用途并负责一部分工业自动化。近年来，机器人应用领域已进一步扩展，并且已开发医疗机器人、航空航天机器人等，并且还制造了可在家庭中使用的家用机器人。家用机器人的代表性示例是机器人清洁器，这是一种在自己在预定区域内行进的同时抽吸并清洁周围灰尘和异物的电子装置。机器人清洁器通常可包括可再充电池，并且包括能够在行进的同时自己避开障碍物以行进并清洁的障碍物传感器。近年来，从简单地通过在清洁区域内自主地行进来执行清洁操作转移，已积极地进行了研究以在诸如医疗保健、智能家居和远程控制的各种领域中利用机器人清洁器。当机器人清洁器在清洁区域中执行自主行进时，机器人清洁器可能遇到清洁区域中存在的各种障碍物。因此，需要在进行自主行进和清洁工作的同时避开这些障碍物的行进算法。当在机器人清洁器在清洁区域中执行自主行进的同时，包括在机器人清洁器中的电池的剩余电量下降到特定电量值以下时，机器人清洁器需要返回到安装在清洁区域内的一点处的充电座的行进算法。具体地，如果机器人清洁器无法检测到与其在清洁区域内的当前位置有关的信息，则机器人清洁器可顺着墙面返回到充电座。这样，当机器人清洁器执行沿墙走时，机器人清洁器在预设方向上沿着由墙面或障碍物形成的清洁区域的轮廓行进。然而，在机器人清洁器使用避开障碍物的算法行进或执行沿墙走的同时，它可能由于被卡在障碍环境中而无法退离预定区域，并且可能仅在预定区域内转圈。作为解决这种问题的一种技术，根据韩国专利No.575707(在2006年4月25日公布)，如果特定区域被判断为陷阱，则机器人清洁器执行沿墙走以退离该陷阱。然而，该技术没有解决机器人清洁器在沿墙走期间进入障碍区域的问题。因此，上述技术无法解决机器人清洁器在沿墙走期间在被困在障碍环境中的状态下无法退离预定区域，并且仅在该预定区域内转圈的问题。具体地，当机器人清洁器执行沿墙走时，由于按照预定周期检测与墙面或障碍物有关的信息，所以机器人清洁器可识别出按照窄间隔布置的多个障碍物，例如墙面。因此，当机器人清洁器在执行沿墙走的同时进入存在多个障碍物的区域时，机器人清洁器可能在该区域内连续地转圈而无需退离该区域。例如，当执行沿墙走的机器人清洁器在具有多条腿的家具下面行进时，机器人清洁器将按照相对窄的间隔布置的腿识别为墙壁，并且在家具下面无限地转圈。在另一示例中，当执行沿墙走的机器人清洁器将圆形障碍物识别为墙壁时，也可能发生围绕圆形障碍物连续地转圈的现象。因此，当机器人清洁器被困住时，存在在机器人清洁器返回到充电座之前电池的电力可能完全消耗的问题。另外，由于陷阱中的机器人清洁器在预定区域中连续地转圈，所以不必要的电力消耗可能增加。另外，当在机器人清洁器到达充电座之前机器人清洁器消耗了电池的所有电力时，用户必须直接将机器人清洁器对接到充电座。在适合于附加或另选细节、特征和/或技术背景的适当教导的情况下，以上参考文献通过引用并入本文。
技术实现思路
技术问题因此，本公开的一方面在于提供一种在执行沿墙走的同时即使不使用单独的坐标信息也能够避开陷阱的机器人清洁器及其控制方法。本公开的另一方面在于提供一种在向充电座返回的同时能够退离障碍环境的机器人清洁器及其控制方法。本公开的另一方面在于提供一种在执行沿墙走的同时能够检测靠近的障碍物的形状的机器人清洁器及其控制方法。本公开的另一方面在于提供一种能够防止由于沿墙走而在预定区域内无限地转圈的陷阱现象的机器人清洁器及其控制方法。技术方案为了实现这些和其它方面并且根据本说明书，如本文具体实现并广义地描述的，提供了一种移动机器人，该移动机器人包括：主体；驱动单元，其使主体在操作区域内移动；电池，其向驱动单元供电；以及控制器，当电池的剩余电量下降到基准电量以下时，其控制驱动单元，使得主体沿着操作区域的墙壁行进以移动到充电座。详细地，在驱动单元执行沿墙走的同时当主体的移动路径形成闭合曲线时，控制器可控制驱动单元，使得主体退离与闭合曲线对应的一个区域。即，当由移动路径形成闭合曲线时，控制器可将移动机器人的行进模式从沿墙走模式改变为陷阱退离模式在本文所公开的一个实施方式中，控制器可在主体进入所述一个区域之后每次主体旋转时参考一个方向检测主体的旋转角度，使用每次主体旋转时检测的旋转角度来计算主体相对于所述一个方向的累积旋转角度，并且当累积旋转角度超过预设基准角度值时确定主体的移动路径形成闭合曲线。在本文所公开的一个实施方式中，当确定主体的移动路径形成闭合曲线时，控制器可停止驱动单元的沿墙走并控制驱动单元，使得主体移出所述一个区域之外。在本文所公开的一个实施方式中，移动机器人还可包括：感测单元，其检测与存在于操作区域内的障碍物有关的信息；以及存储器，其存储与所检测的障碍物有关的信息以及与主体的移动历史有关的信息中的至少一个。控制器可基于感测单元所检测的与障碍物有关的信息来设定用于使主体移出所述一个区域之外的退离路径。在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线内时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元使得主体与障碍物间隔开预定距离。在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元，使得主体通过沿着主体进入所述一个区域的路径向后移动来退离所述一个区域。在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元使主体朝着主体进入所述一个区域的点移动。在本文所公开的一个实施方式中，控制器可使用存储在存储器中的与主体的移动历史有关的信息来检测主体在特定时间间隔内移动过的区域的大小，基于所检测的区域的大小停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元使主体移出所述一个区域之外。在本文所公开的一个实施方式中，在由主体的移动路径形成闭合曲线的同时，控制器可基于主体的旋转方向来设定用于使主体移出所述一个区域之外的退离路径。在本文所公开的一个实施方式中，当确定主体已退离所述一个区域时，控制器可控制驱动单元再次执行沿墙走。在本文所公开的一个实施方式中，移动机器人还可包括输出单元，当确定主体的移动路径形成闭合曲线时，该输出单元输出与移动机器人有关的状态信息。当在驱动单元执行沿墙走的同时主体进入障碍区域时，根据本公开的另一移动机器人的控制器可控制驱动单元，使得主体退离障碍区域。在本文所公开的一个实施方式中，移动机器人还可包括存储器以存储与主体有关的坐标信息。控制器可基于坐标信息来检测主体在特定时间间隔内移动过的区域的面积，并基于所检测的面积来确定主体已进入障碍区域。在本文所公开的一个实施方式中，当确定主体已进入障碍区域时，控制器可每次主体旋转时参考一个方向检测主体的旋转角度，使用每次主体旋转时检测的旋转角度来计算主体相对于所述一个方向的累积旋转角度，并基于所检测的面积和累积旋转角度来确定主体已进入障碍区域。在本文所公开的一个实施方式中，当累积旋转角度的绝对值超过预设基准角度值时，控制器可确定主体已进入障碍区域并控制驱动单元，使得主体退本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自主机器人，该自主机器人包括：主体，该主体联接到至少一个轮；电机，该电机通过使所述至少一个轮旋转来使所述主体在区域内移动；电池，该电池向所述电机供电；以及控制器，该控制器：控制所述电机，使得所述主体沿着限定所述区域的墙壁行进，并且确定所述主体的移动路径何时在所述区域的规定部分内形成闭环，其中，当确定所述主体的所述移动路径在所述区域的所述规定部分内形成闭环时，所述控制器还控制所述电机，使得所述主体停止沿着所述墙壁行进并且所述主体移出所述区域的所述规定部分之外。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.03 KR 10-2016-00991071.一种自主机器人，该自主机器人包括：主体，该主体联接到至少一个轮；电机，该电机通过使所述至少一个轮旋转来使所述主体在区域内移动；电池，该电池向所述电机供电；以及控制器，该控制器：控制所述电机，使得所述主体沿着限定所述区域的墙壁行进，并且确定所述主体的移动路径何时在所述区域的规定部分内形成闭环，其中，当确定所述主体的所述移动路径在所述区域的所述规定部分内形成闭环时，所述控制器还控制所述电机，使得所述主体停止沿着所述墙壁行进并且所述主体移出所述区域的所述规定部分之外。2.根据权利要求1所述的自主机器人，该自主机器人还包括设置在所述电机中的编码器以检测所述主体的旋转角度，其中，所述控制器：在所述主体进入所述区域的所述规定部分之后，当所述主体旋转时使用所述编码器参考规定方向检测所述主体的旋转角度，通过使用当所述主体旋转时参考规定方向检测的旋转角度来计算所述主体相对于所述规定方向的累积旋转角度，并且当所述累积旋转角度超过预设基准总角度值时，确定所述主体的所述移动路径形成闭环。3.根据权利要求1所述的自主机器人，其中，当所述电池的剩余电量下降至基准电量以下时，所述电机使所述主体沿着所述墙壁移动以使所述主体移动到充电座。4.根据权利要求1所述的自主机器人，该自主机器人还包括：传感器，该传感器检测与存在于所述区域内的障碍物有关的信息；以及存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹亨泰，安承振，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR