具有障碍检测单元的机器人及控制该机器人的方法技术

本发明专利技术公开了一种具有障碍检测单元的机器人以及控制该机器人的方法。所述机器人包括主体、驱动单元、辅助体和控制单元。驱动单元沿着给定的表面驱动主体。辅助体从主体伸出并检测主体周围的障碍。控制单元根据检测的结果控制驱动单元，以使主体和障碍彼此保持预定的距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有障碍检测单元的机器人以及控制该机器人的方法。更具体地讲，涉及一种具有障碍检测单元的机器人以及控制该机器人使其能够与障碍保持恒定距离的方法。
技术介绍
传统的清洁机器人是一种无需用户的干预而在其本身运动通过某区域的同时对该区域进行清洁的自动清洁机器。在传统的清洁机器人中，进气口与主体一体形成，或者被制成单独的部分并被安装到主体上。在进气口与主体一体地形成的情况下，进气口被限定在主体的下部中并位于主体的外边缘的内侧。因此，吸入的位置和方向仅通过主体的运动确定。因此，难以在邻近障碍的区域和拐角处实现沿墙壁的充分清洁。当将进气口制造成单独的部分并将其安装在主体上时，吸气管和吸气嘴从主体突出，与典型的罐式真空洗尘器相似。因此，当使用罐式真空吸尘器时，用户必须控制该罐式真空吸尘器，控制方式为，用户用他/她的手握住吸入头，并利用吸入头清扫将要被清洁的区域，这样可以与主体的位置和方向分开地控制进气口的位置和方向，但是其控制算法和接合结构非常复杂，并且制造成本高。近来，已经开发了一种单独制造进气口并将该进气口安装在主体上从而进气口能够自由地旋转的方案。在这种情况下，执行进气口的自由旋转，以使得通过作用于安装在进气口上的轮子上的摩擦力和基于重心的惯性使进气口总是与主体的运动方向或旋转的方向垂直，其中，所述重心位于进气口的旋转中心的后面。然而，当进气口被构造为能够自由旋转时，进气口的旋转响应可能会落后于主体的运动或旋转。因此，出现的问题是当方向频繁地改变时，其清洁性能变差。此外，由于进气口具有自由地旋转的结构，所以难以清洁不平坦的区域或地毯。此外，更难精确地控制进气口。因此，问题在于，当清洁拐角时，难以使进气口运动到接近墙壁。韩国未审查的专利公布2006-0003188号公开了一种清洁机器人，该清洁机器人安装有伸出到其主体的外部并可相对于主体旋转的进气口。因此，这种清洁机器人能够清洁宽广的区域并能够在拐角附近进行清洁。上述公开涉及这样一种技术，进气口通过该技术接近障碍、墙壁或拐角并执行清洁。然而，即使对于障碍的表面不平坦的情况，该公开也没有提出一种考虑到障碍的表面状态并与该障碍保持恒定的距离来控制机器人的运动方向的方案。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面在于提供一种具有障碍检测单元的机器人以及一种控制该机器人的方法，所述机器人通过与障碍接触来检测障碍表面的状态，并控制机器人的运动方向，以使机器人在运动的同时与障碍保持预定的距离。对于本专利技术的其它方面和/或优点，一部分将在下面的描述中进行阐述，一部分将通过描述而清楚，或者可以通过本专利技术的实施而了解。本专利技术的上述和/或其它方面通过提供一种具有障碍检测单元的机器人来实现，所述机器人包括主体；驱动单元，用于沿着给定的表面驱动主体；辅助体，从主体伸出并检测主体周围的障碍；控制单元，根据检测的结果控制驱动单元，以使主体和障碍互相保持预定的距离。本专利技术的另一方面在于提供一种控制具有障碍检测单元的机器人的方法，该方法包括沿着给定的表面驱动主体；从机器人的主体伸出辅助体并检测主体周围的障碍；控制机器人，以使主体和障碍根据检测结果保持预定的距离。附图说明通过下面结合附图对实施例进行的描述，本专利技术的这些和/或其它方面及优点将会变得清楚并更加易于理解，其中图1是表示根据本专利技术实施例的具有障碍检测单元的机器人的透视图；图2是表示根据本专利技术实施例的具有障碍检测单元的机器人的构造的方框图；图3是表示根据本专利技术第一实施例的在主体和辅助体之间的连接结构的示意图；图4是表示根据本专利技术第二实施例的在主体和辅助体之间的连接结构的示意图；图5是表示位于主体中的图4的辅助体的示意图；图6是根据本专利技术的实施例示出d1和d2的示意图；图7是根据本专利技术的实施例示出d2的示意图，其中，d2是利用辅助体的长度和由辅助体形成的角度获得的；图8是根据本专利技术的实施例示出当障碍的表面是凸面时辅助体的位置的示意图；图9是根据本专利技术的实施例示出当障碍的表面是凹面时辅助体的位置的示意图；图10是根据本专利技术的实施例示出第一进气口和第二进气口的示意图；图11是表示根据本专利技术的实施例的控制具有障碍检测单元的机器人的方法的流程图；图12是表示根据本专利技术的实施例的控制主体的运动方向的方法的流程图。具体实施例方式现在将详细说明本专利技术的实施例，其例子在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的元件。下面参照附图描述实施例以解释本专利技术。图1是表示根据本专利技术实施例的具有障碍检测单元的机器人100的透视图。图2是表示根据本专利技术实施例的具有障碍检测单元的机器人100的构造的方框图。图1和图2示出了根据本专利技术实施例的包括障碍检测单元的机器人100，机器人100包括驱动单元120，驱动主体110以使得主体110能够沿着表面运动；辅助体130(即，障碍检测单元)，伸出到主体100之外并检测主体100周围的障碍；控制单元140，根据辅助体130检测的结果控制驱动单元120，从而控制主体110的运动方向。主体110包括第一距离检测单元111，基于主体110的运动方向检测与前面的障碍的距离；第二距离检测单元112，基于主体110的运动方向检测与侧面的障碍的距离。第一距离检测单元111和第二距离检测单元112可以是红外传感器、超声波传感器等。然而，本专利技术不限于此，并且可以随需要变化。在本专利技术的这个实施例中，当第一距离检测单元111检测到位于主体110前面的障碍时，控制单元140通过控制驱动单元120来改变主体110的运动方向，当主体110的运动方向改变从而障碍位于主体110的旁边时，控制单元140根据由第二距离检测单元112检测的与障碍的距离通过控制驱动单元120来改变主体110的运动方向。根据本专利技术的实施例，驱动单元120通过驱动位于主体110的表面上并与该表面邻近的驱动轮121来改变主体110的运动方向。此外，在本专利技术的实施例中，当辅助体130从主体110的设置有第二距离检测单元112的侧部伸出时，将其作为例子进行描述。根据本专利技术的这个实施例，例如，第一距离检测单元111和第二距离检测单元112检测与位于主体110的前面和旁边的障碍的距离，从而检测主体110和障碍之间的距离。然而，本专利技术不限于此，根据从主体110到障碍的距离的检测方向可使用多个距离检测单元。当主体110的运动方向根据第一距离检测单元111的检测结果而改变时，控制单元140使得辅助体130通过在主体110中形成的开口113伸出到外部。检测与障碍接触并产生相应的信号的接触检测单元130a形成在从主体110伸出的辅助体130的外端。因此，控制单元140利用由接触检测单元130a产生的信号确定从主体110伸出的辅助体130是否与障碍接触。例如，接触检测单元130a是开关或滚筒。然而，接触检测单元130a不限于此，并且可以随情况而改变。控制单元140利用当辅助体130的外端与障碍接触从而开关被压或滚筒旋转时产生的信号来确定辅助体130已与障碍接触。此后，控制单元140通过控制驱动单元120来控制主体110的运动方向，从而可保持辅助体130和障碍之间的接触，由此，与基于第二距离检测单元112检测的距离来控制相比，可实现对运动方向的精确控制。图3是表示根据本专利技术第一实施例的在主体110本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，包括：主体；驱动单元，用于沿着给定的表面驱动主体；辅助体，从主体伸出并用于检测主体周围的障碍；控制单元，用于根据检测的结果控制驱动单元，以使主体和障碍互相保持预定的距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊基，方锡元，金炼淏，崔基浣，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]