DE102020207117A1 - METHOD OF CALIBRATING A DISTANCE MEASUREMENT OF A CLEANING ROBOT AND A CLEANING DEVICE WITH A CLEANING ROBOT - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren (4) zur Kalibrierung einer Entfernungsmessung eines Reinigungsroboters (2) einer Reinigungsvorrichtung (1). Dabei führt der Reinigungsroboter (2) die Entfernungsmessung über eine Anzahl von Radumdrehungen seines Rads (6) und einen abgespeicherten Radumfang oder Raddurchmesser seines Rads (6) durch.
Erfindungsgemäß bestimmt der Reinigungsroboter (2) in einem Vergleichsmessungsschritt einen Vergleichsabstand (VA) zwischen seinem Standpunkt (SP) und einem von dem Standpunkt (SP) entfernten Positionspunkt (PP) optisch. In einem Messungsschritt fährt der Reinigungsroboter (2) aus dem Standpunkt (SP) zu dem Positionspunkt (PP) und bestimmt einen Messabstand (MA) zwischen dem Standpunkt (SP) und dem Positionspunkt (PP) aus dem abgespeicherten Radumfang oder Raddurchmesser seines Rads (6) und aus einer ermittelten Anzahl von Radumdrehungen seines Rads (6). In einem Berechnungsschritt bestimmt der Reinigungsroboter (2) aus dem Vergleichsabstand (VA) und aus der ermittelten Anzahl von Radumdrehungen einen tatsächlichen Radumfang oder Raddurchmesser seines Rads (6). In einem Kalibrierungsschritt ersetzt der Reinigungsroboter (2) den abgespeicherten Radumfang oder Raddurchmesser mit dem tatsächlichen Radumfang oder Raddurchmesser.
The invention relates to a method (4) for calibrating a distance measurement of a cleaning robot (2) of a cleaning device (1). The cleaning robot (2) carries out the distance measurement over a number of wheel revolutions of its wheel (6) and a stored wheel circumference or wheel diameter of its wheel (6).
According to the invention, in a comparison measurement step, the cleaning robot (2) optically determines a comparison distance (VA) between its position (SP) and a position point (PP) distant from the position (SP). In a measurement step, the cleaning robot (2) drives from the position (SP) to the position point (PP) and determines a measurement distance (MA) between the position (SP) and the position point (PP) from the stored wheel circumference or wheel diameter of its wheel (6 ) and from a determined number of wheel revolutions of his wheel (6). In a calculation step, the cleaning robot (2) determines an actual wheel circumference or wheel diameter of its wheel (6) from the comparison distance (VA) and from the determined number of wheel revolutions. In a calibration step, the cleaning robot (2) replaces the stored wheel circumference or wheel diameter with the actual wheel circumference or wheel diameter.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung einer Entfernungsmessung eines Reinigungsroboters einer Reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch eine Reinigungsvorrichtung mit dem Reinigungsroboter.The invention relates to a method for calibrating a distance measurement of a cleaning robot of a cleaning device according to the preamble of
Eine gattungsgemäße Reinigungsvorrichtung umfasst üblicherweise einen Reinigungsroboter und eine Basisstation zum Aufladen des Akkus des Reinigungsroboters. Bei der Reinigung bewegt sich der Reinigungsroboter frei durch einen Raum, wobei zur effizienten Reinigung des Raums der Reinigungsroboter navigiert wird. Dazu wird üblicherweise eine Entfernungsmessung vorgenommen, bei der der Reinigungsroboter die Entfernung über den Radumfang oder Raddurchmesser seines Rads und die Anzahl von Radumdrehungen ermitteln kann.A generic cleaning device usually comprises a cleaning robot and a base station for charging the battery of the cleaning robot. When cleaning, the cleaning robot moves freely through a room, with the cleaning robot being navigated for efficient cleaning of the room. For this purpose, a distance measurement is usually carried out, in which the cleaning robot can determine the distance over the wheel circumference or wheel diameter of its wheel and the number of wheel revolutions.
Aus der
Aus der
Nachteiligerweise unterliegen die Räder des Reinigungsroboters jedoch einer Abnutzung, was die Entfernungsmessung und auch die Kalibrierung von optischen Geräten verfälscht.Disadvantageously, however, the wheels of the cleaning robot are subject to wear, which falsifies the distance measurement and also the calibration of optical devices.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Verfahren zur Kalibrierung einer Entfernungsmessung eines Reinigungsroboters bereitzustellen. Ferner soll eine entsprechend verbesserte Reinigungsvorrichtung mit dem Reinigungsroboter bereitgestellt werden.The object of the invention is therefore to provide an improved method for calibrating a distance measurement of a cleaning robot. Furthermore, a correspondingly improved cleaning device with the cleaning robot is to be provided.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, these objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Ein Verfahren ist zur Kalibrierung einer Entfernungsmessung eines Reinigungsroboters einer Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Der Reinigungsroboter führt dabei die Entfernungsmessung über einen abgespeicherten Radumfang oder Raddurchmesser seines Rads und eine Anzahl von Radumdrehungen seines Rads durch. Erfindungsgemäß bestimmt der Reinigungsroboter in einem Vergleichsmessungsschritt einen Vergleichsabstand zwischen seinem Standpunkt und einem von dem Standpunkt entfernten Positionspunkt optisch. In einem Messungsschritt fährt der Reinigungsroboter aus dem Standpunkt zu dem Positionspunkt und bestimmt einen Messabstand zwischen dem Standpunkt und dem Positionspunkt aus dem abgespeicherten Radumfang oder Raddurchmesser seines Rads und aus einer ermittelten Anzahl von Radumdrehungen seines Rads. In einem Berechnungsschritt bestimmt der Reinigungsroboter aus dem Vergleichsabstand und aus der ermittelten Anzahl von Radumdrehungen einen tatsächlichen Radumfang oder Raddurchmesser seines Rads. In einem Kalibrierungsschritt ersetzt der Reinigungsroboter anschließend den abgespeicherten Radumfang oder Raddurchmesser mit dem tatsächlichen Radumfang oder Raddurchmesser.A method is provided for calibrating a distance measurement of a cleaning robot of a cleaning device. The cleaning robot carries out the distance measurement over a stored wheel circumference or wheel diameter of its wheel and a number of wheel revolutions of its wheel. According to the invention, in a comparison measurement step, the cleaning robot optically determines a comparison distance between its position and a position point distant from the position. In a measurement step, the cleaning robot moves from the point of view to the position point and determines a measurement distance between the point of view and the position point from the stored wheel circumference or wheel diameter of its wheel and from a determined number of wheel revolutions of its wheel. In a calculation step, the cleaning robot determines an actual wheel circumference or wheel diameter of its wheel from the comparison distance and the determined number of wheel revolutions. In a calibration step, the cleaning robot then replaces the stored wheel circumference or wheel diameter with the actual wheel circumference or wheel diameter.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Reinigungsroboter die Entfernungsmessung selbstständig kalibrieren und die Abnutzung seiner Räder kann dadurch berücksichtigt werden. Dadurch kann die nachfolgende Entfernungsmessung genauer erfolgen. Vorteilhafterweise kann dadurch eine bessere Raumabdeckung, eine bessere Eckenreinigung, eine konstante Fahrweise und ein konstantes Reinigungsergebnis über die gesamte Nutzungsdauer des Reinigungsroboters erzielt werden.In the method according to the invention, the cleaning robot can independently calibrate the distance measurement and the wear on its wheels can thereby be taken into account. This enables the subsequent distance measurement to be carried out more precisely. Advantageously, better space coverage, better corner cleaning, a constant driving style and a constant cleaning result over the entire service life of the cleaning robot can thereby be achieved.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Reinigungsroboter in seinem Standpunkt mit einem ersten Abstand ungleich Null zu einer Basisstation und in dem Positionspunkt mit einem zweiten Abstand ungleich Null zu der Basisstation positioniert wird. Der Reinigungsroboter bestimmt dann in dem Vergleichsmessungsschritt den ersten Abstand und den zweiten Abstand optisch und berechnet den Vergleichsabstand aus den beiden Abständen. Mit anderen Worten kann der Reinigungsroboter zur Kalibrierung der Entfernungsmessung den Vergleichsabstand zwischen zwei voneinander und von der Basisstation entfernten Punkten berechnen.It can advantageously be provided that the cleaning robot is positioned at its position at a first distance not equal to zero from a base station and at the position point at a second distance not equal to zero from the base station. In the comparison measurement step, the cleaning robot then optically determines the first distance and the second distance and calculates the comparison distance from the two distances. In other words, in order to calibrate the distance measurement, the cleaning robot can calculate the comparison distance between two points remote from one another and from the base station.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Reinigungsroboter in seinem Standpunkt mit einem ersten Abstand ungleich Null zu einer Basisstation und in dem Positionspunkt mit einem zweiten Abstand gleich Null zu der Basisstation positioniert wird. Der Reinigungsroboter bestimmt in dem Vergleichsmessungsschritt den ersten Abstand optisch und setzt dann den Vergleichsabstand gleich dem ersten Abstand. Mit anderen Worten kann der Reinigungsroboter zur Kalibrierung der Entfernungsmessung den Vergleichsabstand zwischen der Basisstation und seinem Standpunkt berechnen. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Reinigungsroboter in dem Messungsschritt zum Erreichen des Positionspunkts solange zu der Basisstation vorfährt, bis er einen Kontakt mit der Basisstation über einen Kontaktsensor feststellt.Alternatively, it can be provided that the cleaning robot is positioned at its position at a first distance not equal to zero from a base station and at the position point at a second distance equal to zero from the base station. In the comparison measurement step, the cleaning robot optically determines the first distance and then sets the comparison distance equal to the first distance. In other words, the cleaning robot can calculate the comparison distance between the base station and its position in order to calibrate the distance measurement. It can be provided that the cleaning robot drives up to the base station in the measurement step to reach the position point until it detects contact with the base station via a contact sensor.
Vorteilhafterweise kann der Reinigungsroboter zuerst den ersten oder den zweiten Abstand in dem Vergleichsmessungsschritt bestimmen; danach den Messungsschritt durchführen; und anschließend den zweiten oder den ersten Abstand und den Vergleichsabstand in dem Vergleichsmessungsschritt bestimmen. Mit anderen Worten kann der Vergleichsmessungsschritt zum Durchführen des Messungsschritts unterbrochen und nach dem Beenden des Messungsschritts fortgesetzt werden. Vorteilhafterweise kann dadurch die Dauer des Verfahrens reduziert werden. Alternativ kann der Reinigungsroboter zuerst den Vergleichsmessungsschritt und anschließend den Messungsschritt vornehmen oder zuerst den Messungsschritt und anschließend den Vergleichsmessungsschritt vornehmen.Advantageously, the cleaning robot can first or the second distance in determine the comparison measurement step; then carry out the measurement step; and then determine the second or the first distance and the comparison distance in the comparison measuring step. In other words, the comparison measurement step can be interrupted for performing the measurement step and continued after the measurement step has ended. The duration of the process can advantageously be reduced as a result. Alternatively, the cleaning robot can first carry out the comparison measurement step and then the measurement step or first carry out the measurement step and then the comparison measurement step.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Reinigungsroboter in dem Berechnungsschritt zuerst den Vergleichsabstand und den Messabstand vergleicht. Der Reinigungsroboter unterbricht dann den Berechnungsschritt, wenn der Vergleichsabstand gleich dem Messabstand ist. Wenn der Vergleichsabstand jedoch kleiner als der Messabstand ist, führt der Reinigungsroboter den Berechnungsschritt weiter. Mit anderen Worten nimmt der Reinigungsroboter eine Kalibrierung nur vor, wenn diese notwendig ist. It can advantageously be provided that the cleaning robot first compares the comparison distance and the measurement distance in the calculation step. The cleaning robot then interrupts the calculation step when the comparison distance is equal to the measurement distance. However, if the comparison distance is smaller than the measuring distance, the cleaning robot continues the calculation step. In other words, the cleaning robot only carries out a calibration when this is necessary.
Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass der Reinigungsroboter in dem Vergleichsmessungsschritt den Vergleichsabstand mittels eines Abstandsensors oder mittels eines LIDAR-Systems bestimmt. Vorteilhafterweise kann der Reinigungsroboter in dem Vergleichsmessungsschritt den jeweiligen Abstand zu der Basisstation über ein Muster an der Basisstation bestimmen. Dabei kann das Muster zweidimensional oder dreidimensional sein und durch ein Streifenmuster oder ein rechteckiges Fenster der Basisstation abgebildet sein. Der Reinigungsroboter kann dabei in dem jeweiligen Positionspunkt eine Messgröße des Musters bestimmen und mittels einer Triangulation über die Messgröße des Musters und über eine abgespeicherte tatsächliche Vergleichsgröße des Musters den jeweiligen Abstand zu der Basisstation bestimmen.It can advantageously be provided that the cleaning robot determines the comparison distance in the comparison measurement step by means of a distance sensor or by means of a LIDAR system. In the comparison measurement step, the cleaning robot can advantageously determine the respective distance from the base station using a pattern at the base station. The pattern can be two-dimensional or three-dimensional and can be represented by a striped pattern or a rectangular window of the base station. The cleaning robot can determine a measured variable of the pattern in the respective position point and determine the respective distance to the base station by means of a triangulation over the measured variable of the pattern and over a stored actual comparison value of the pattern.
Die Erfindung betrifft auch die Reinigungsvorrichtung mit dem Reinigungsroboter und mit der Basisstation, wobei der Reinigungsroboter die Entfernungsmessung über einen abgespeicherten Radumfang oder Raddurchmesser seines Rads und eine Anzahl von Radumdrehungen seines Rads durchführen kann. Erfindungsgemäß ist die Reinigungsvorrichtung zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens ausgelegt.The invention also relates to the cleaning device with the cleaning robot and with the base station, the cleaning robot being able to carry out the distance measurement over a stored wheel circumference or wheel diameter of its wheel and a number of wheel revolutions of its wheel. According to the invention, the cleaning device is designed to carry out the method described above.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawing and from the associated description of the figures based on the drawing.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
- Die einzige
1 zeigt eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung.
- The only
1 shows a cleaning device according to the invention.
Entsprechend
Der Reinigungsroboter
Danach fährt der Reinigungsroboter
Der Reinigungsroboter
In einem Berechnungsschritt vergleicht der Reinigungsroboter
Alternativ berechnet der Reinigungsroboter
Auch hier hängt die Wahl der Formel davon ab, ob der Reinigungsroboter
Anschließend ersetzt der Reinigungsroboter
Durch die Kalibrierung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ReinigungsvorrichtungCleaning device
- 22
- ReinigungsroboterCleaning robot
- 33
- BasisstationBase station
- 44th
- Verfahrenproceedings
- 55
- LIDAR-SystemLIDAR system
- 66th
- Radwheel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 102014106444 A1 [0003]DE 102014106444 A1 [0003]
- WO 2016/005012 A1 [0004]WO 2016/005012 A1 [0004]
- DE 102010060347 A1 [0004]DE 102010060347 A1 [0004]
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