RU2304423C2 - Object position detecting method for mobile robot and apparatus for performing the same - Google Patents
Object position detecting method for mobile robot and apparatus for performing the same Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304423C2 RU2304423C2 RU2005119379/11A RU2005119379A RU2304423C2 RU 2304423 C2 RU2304423 C2 RU 2304423C2 RU 2005119379/11 A RU2005119379/11 A RU 2005119379/11A RU 2005119379 A RU2005119379 A RU 2005119379A RU 2304423 C2 RU2304423 C2 RU 2304423C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bumper
- movement
- microcomputer
- distance
- robot
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/009—Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
- A47L9/2805—Parameters or conditions being sensed
- A47L9/2826—Parameters or conditions being sensed the condition of the floor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
- A47L9/2857—User input or output elements for control, e.g. buttons, switches or displays
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
- A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к мобильному роботу, такому как робот-пылесос и более конкретно - к устройству и способу для определения положения объекта для мобильного робота.The present invention relates to a mobile robot, such as a robot cleaner, and more particularly to a device and method for determining the position of an object for a mobile robot.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В общем, мобильный робот-пылесос (далее, «робот-пылесос») это устройство для автоматической уборки помещения посредством всасывания мусора, такого как пыль с пола, при перемещении с места на место в помещении (например, жилом помещении) без манипулирования со стороны пользователя.In general, a mobile robot vacuum cleaner (hereinafter referred to as the “robot vacuum cleaner”) is a device for automatically cleaning a room by sucking up trash, such as dust from the floor, when moving from place to place in a room (for example, a living room) without being manipulated by user.
При уборке робот-уборщик определяет расстояние от самого себя до препятствия, такого как мебель, офисное оборудование или стена в помещении, где требуется уборка посредством датчика расстояния и избирательно управляет приводом для вращения левого колеса и приводом для вращения правого колеса согласно определенному расстоянию, чтобы изменять свое направление и автоматически убирать помещение. Робот-уборщик выполняет операцию уборки при передвижении по помещению с помощью картографической информации, сохраненной во внутреннем запоминающем устройстве.When cleaning, the robot cleaner determines the distance from itself to an obstacle, such as furniture, office equipment or a wall in a room where cleaning is required by a distance sensor and selectively controls the drive to rotate the left wheel and the drive to rotate the right wheel according to a certain distance to change your direction and automatically clean the room. The cleaning robot performs the cleaning operation when moving around the room using the cartographic information stored in the internal storage device.
Например, робот-уборщик содержит гироскопический датчик для определения направления движения робота-уборщика, кодирующее устройство для измерения расстояния, на которое переместился робот, посредством определения числа вращений колеса робота-уборщика, ультразвуковой датчик для определения расстояния между роботом-уборщиком и объектом, и датчик инфракрасного излучения для определения препятствия, и множество других датчиков.For example, the robot cleaner comprises a gyroscopic sensor for determining the direction of movement of the robot cleaner, an encoder for measuring the distance the robot has traveled by determining the number of rotations of the robot cleaner's wheel, an ultrasonic sensor for determining the distance between the robot cleaner and the object, and a sensor infrared radiation to detect obstacles, and many other sensors.
Однако известный робот-уборщик имеет недостатки, заключающиеся в том, что на роботе установлено множество дорогостоящих датчиков, чтобы уборка помещения осуществлялась точно по предварительно установленному пути, но это усложняет внутреннюю структуру и приводит к увеличению стоимости производства.However, the well-known robot cleaner has the disadvantages that a lot of expensive sensors are installed on the robot so that the room is cleaned exactly according to the pre-set path, but this complicates the internal structure and leads to an increase in the cost of production.
Для устранения указанных проблем был создан робот-уборщик, который выполняет уборку помещения при передвижении вдоль произвольного пути, заданного случайным образом.To eliminate these problems, a robot cleaner was created that performs room cleaning while moving along an arbitrary path given at random.
Ниже описано известное устройство для управления роботом-уборщиком в соответствии с известной технологией.The following describes a known device for controlling a robot cleaner in accordance with known technology.
На фиг.1 представлена блок-схема известного устройства для управления роботом-уборщиком.Figure 1 presents a block diagram of a known device for controlling a robot cleaner.
Известное устройство для управления роботом-уборщиком содержит блок 1 определения препятствия по величине удара, генерируемой, когда робот-уборщик, перемещающийся прямо вперед в заданном направлении, сталкивается с препятствием, генерирует сигнал определения препятствия, контроллер 2 для остановки движения робота-уборщика, на основе сигнала определения препятствия, генерируемого блоком 1 определения препятствия, генерирующего по случайному закону случайный угол, и генерирующего управляющий сигнал для вращения робота-уборщика согласно случайному углу, блок 3 управления левым приводом для вращения левого привода (ML) 5 робота-уборщика в некотором направлении и на некоторой определенной скорости согласно сигналу управления контроллера 2, и блок 4 управления правым приводом для вращения правого привода (MR) 6 робота-уборщика в некотором направлении и на некоторой определенной скорости согласно управляющему сигналу контроллера 2.A known device for controlling a robot cleaner comprises a block 1 for determining an obstacle by the magnitude of the blow generated when a robot cleaner moving straight ahead in a given direction collides with an obstacle, generates an obstacle detection signal, a
На фиг.2 представлена блок-схема последовательности операций способа управления роботом-уборщиком.Figure 2 presents a flowchart of a method for controlling a robot cleaner.
Пользователь вводит сигнал команды уборки (этап S1), контроллер 2 генерирует управляющий сигнал, чтобы сделать скорость вращения левого привода 5 и правого привода 6 были равными, чтобы движение робота-уборщика осуществлялось прямо вперед, и одновременно подает управляющий сигнал блоку 3 управления левым приводом и блоку 4 управления правым приводом (этап S2).The user enters the signal of the cleaning command (step S1), the
Блок 3 управления левым приводом вращает левый привод 5 согласно управляющему сигналу контроллера 2. В это время блок 4 управления правым приводом также вращает правый привод 6 согласно управляющему сигналу контроллера 2. Поскольку левый и правый приводы 5 и 6 вращаются одновременно, робот-уборщик перемещается прямо вперед.The left
Блок 1 определения препятствия определяет препятствие по величине удара, генерируемой, когда робот-уборщик сталкивается с препятствием, формирует сигнал определения препятствия и направляет этот сигнал определения препятствия к контроллеру 2 (этап S3). Если сигнал определения препятствия не генерируется, робот-уборщик продолжает выполнять уборку помещения.The obstacle determination unit 1 determines the obstacle by the amount of impact generated when the robot cleaner collides with the obstacle, generates an obstacle detection signal and sends this obstacle detection signal to the controller 2 (step S3). If an obstacle detection signal is not generated, the robot cleaner continues to clean the room.
Контроллер 2 останавливает движение робота-уборщика согласно сигналу определения препятствия, для чего генерирует по случайному закону случайный угол (этап S4), генерирует управляющий сигнал для вращения робота-уборщика согласно этому случайному углу и затем выводит управляющий сигнал на блоки 3 и 4 управления левым и правым приводами.The
Блок 3 управления левым приводом вращает левый привод 5 согласно управляющему сигналу контроллера 2, а блок 4 управления правым приводом вращает правый привод 6 согласно управляющему сигналу контроллера 2. Другими словами, посредством относительного управления скоростью вращения левого привода 5 и скоростью вращения правого привода 6 по отдельности направление движения робота-уборщика можно изменять посредством задания случайного угла (этап S5).The left-
Затем, когда робот-уборщик поворачивается на случайный угол, контроллер 2 позволяет роботу-уборщику вновь двигаться прямо вперед (этап S6). Когда операция уборки завершается, контроллер 2 завершает операцию (этап S7). Если операция уборки не завершается, контроллер 2 позволяет роботу-уборщику повторно выполнять операцию уборки.Then, when the robot cleaner rotates a random angle, the
При этом блок 1 определения препятствия, установленный в бампер робота-уборщика, определяет только наличие или отсутствие какого-либо объекта (препятствия). Микропереключатели или инфракрасный датчик используются в качестве блока 1 определения препятствия и устанавливаются в бампер. Например, когда оборудованный микропереключателями бампер сталкивается с объектом, микропереключатели включаются и выдают сигнал определения объекта. Когда оборудованный инфракрасным датчиком бампер сталкивается с каким-нибудь объектом, инфракрасный датчик принимает оптический сигнал и выводит сигнал определения объекта.Moreover, the block 1 definition of obstacles installed in the bumper of the robot cleaner, determines only the presence or absence of any object (obstacle). Microswitches or an infrared sensor are used as block 1 definition of obstacles and are installed in the bumper. For example, when a bumper equipped with microswitches collides with an object, the microswitches turn on and provide an object detection signal. When a bumper collides with an object equipped with an infrared sensor, the infrared sensor receives an optical signal and outputs an object detection signal.
Известный робот-уборщик имеет следующие недостатки. Блок 1 определения препятствия, установленный на бампере, определяет только, существует ли некоторый объект (препятствие) или нет, но не может точно определить положение объекта и таким образом время, необходимое для уклонения от столкновения, увеличивается и усложненная конструкция бампера, что затрудняет массовое производство. Время, необходимое для уклонения от столкновения, представляет собой время, необходимое для управления направлением перемещения робота-уборщика, чтобы уклониться от объекта, когда робот сталкивается с этим объектом.The well-known robot cleaner has the following disadvantages. Block 1 definition of obstacles mounted on the bumper, determines only whether there is an object (obstacle) or not, but can not accurately determine the position of the object and thus the time required to avoid a collision, increases and the complicated design of the bumper, which makes mass production difficult . The time required to avoid a collision is the time required to control the direction of movement of the robot cleaner to evade an object when the robot collides with this object.
Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention
Технической задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для определения положения объекта (препятствия) для мобильного робота, которое позволяет точно определять положение объекта, когда мобильный робот, такой как робот-уборщик, сталкивается с объектом.An object of the present invention is to provide a device and method for determining the position of an object (obstacle) for a mobile robot, which allows you to accurately determine the position of an object when a mobile robot, such as a robot cleaner, collides with an object.
Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа для определения положения объекта для мобильного робота, который позволяет уменьшить время, требуемое для выполнения операции уклонения от столкновения.Another objective of the present invention is to provide a device and method for determining the position of an object for a mobile robot, which can reduce the time required to perform the operation of avoiding a collision.
Поставленная задача решена путем создания устройства для определения положения объекта для мобильного робота, содержащего первый оптический датчик для определения для первой области бампера мобильного робота, и измерения первой величины перемещения бампера, когда бампер мобильного робота сталкивается с объектом, второй оптический датчик для определения для второй области бампера и измерения второй величины перемещения бампера, когда бампер сталкивается с объектом, микрокомпьютер для формирования управляющего сигнала для управления направлением движения мобильного робота на основе измеренных первой и второй величин перемещения, и блок управления для перемещения мобильного робота согласно управляющему сигналу, генерируемому микрокомпьютером.The problem is solved by creating a device for determining the position of an object for a mobile robot, containing the first optical sensor for determining the first area of the bumper of the mobile robot, and measuring the first magnitude of the bumper when the bumper of the mobile robot collides with the object, a second optical sensor for determining for the second area bumpers and measuring a second amount of bumper movement when the bumper collides with an object, a microcomputer for generating a control signal for controlling I am the direction of movement of the mobile robot based on the measured first and second values of displacement, and the control unit for moving the mobile robot according to the control signal generated by the microcomputer.
Поставленная задача решена также путем создания устройства для определения положения объекта для мобильного робота, содержащего первый оптический датчик, направленный к правой нижней поверхности бампера робота, установленный в правой области опоры, поддерживающей бампер, и выдающий первую величину, показывающую расстояние, которое бампер проходит вследствие столкновения, происходящего, когда бампер сталкивается с объектом (препятствием), второй оптический датчик, направленный к левой нижней поверхности бампера, установленный в левой области опоры и выдающий вторую величину, показывающую расстояние, которое бампер проходит вследствие столкновения, происходящего, когда бампер сталкивается с объектом, микрокомпьютер для определения положения объекта, на основе первой и второй величин перемещения, и формирования управляющего сигнала для управления направлением движения робота, на основе положения объекта, и блок управления для перемещения робота согласно управляющему сигналу, генерируемому микрокомпьютером.The problem was also solved by creating a device for determining the position of an object for a mobile robot containing a first optical sensor directed to the lower right surface of the robot bumper, mounted in the right region of the support supporting the bumper, and issuing a first value indicating the distance that the bumper travels due to a collision occurring when the bumper collides with an object (obstacle), a second optical sensor directed towards the left lower surface of the bumper, installed in the left the area of the support and issuing a second value showing the distance that the bumper travels due to a collision that occurs when the bumper collides with an object, a microcomputer for determining the position of the object based on the first and second displacement values, and generating a control signal for controlling the direction of movement of the robot, based on the position of the object, and a control unit for moving the robot according to the control signal generated by the microcomputer.
Поставленная задача решена также путем создания способа определения положения объекта для мобильного робота, включающего определение величин, показывающих соответствующие расстояния, которые каждая сторона бампера мобильного робота проходит вследствие столкновения, происходящего, когда бампер сталкивается с объектом, оценку положения объекта, на основе величин перемещения бампера, и управление направлением движения мобильного робота, на основе оценки положения объекта.The problem is also solved by creating a method for determining the position of an object for a mobile robot, including determining values that show the corresponding distances that each side of the bumper of a mobile robot travels due to a collision that occurs when the bumper collides with an object, estimating the position of the object based on the values of the bumper’s movement, and controlling the direction of movement of the mobile robot, based on an assessment of the position of the object.
Поставленная задача решена также путем создания способа определения положения объекта для мобильного робота, включающего измерение первой величины перемещения бампера робота вследствие столкновения, происходящего, когда бампер сталкивается с каким-либо объектом, с помощью оптического датчика, установленного с левой стороны бампера, измерение второй величины перемещения бампера вследствие столкновения, происходящего, когда бампер сталкивается с объектом, с помощью оптического датчика, установленного с правой стороны бампера, оценку положения объекта на основе первой и второй величин перемещения и управление направлением движения робота-уборщика на основе оценки положения объекта.The problem is also solved by creating a method for determining the position of an object for a mobile robot, including measuring the first magnitude of the movement of the bumper of the robot due to a collision that occurs when the bumper collides with any object, using an optical sensor mounted on the left side of the bumper, measuring the second magnitude of the displacement bumpers due to a collision that occurs when the bumper collides with an object using an optical sensor mounted on the right side of the bumper the position of the object based on the first and second values of the displacement and control the direction of movement of the robot cleaner based on the assessment of the position of the object.
Признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из нижеследующего подробного описания предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:The features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг.1 изображает блок-схему известного устройства управления роботом;Figure 1 depicts a block diagram of a known robot control device;
Фиг.2 изображает блок-схему последовательности операций известного способа управления роботом;Figure 2 depicts a flowchart of a known robot control method;
Фиг.3 изображает блок-схему конструкции устройства для определения положения объекта для мобильного робота (например, робота-уборщика) согласно изобретению;Figure 3 depicts a block diagram of the structure of a device for determining the position of an object for a mobile robot (for example, a cleaning robot) according to the invention;
Фиг.4A и 4B изображают вид в плане сверху и боковую вертикальную проекцию соответственно, показывающие положение оптических датчиков устройства для определения положения объекта для робота-уборщика согласно изобретению;4A and 4B are a plan view from above and a side elevational view, respectively, showing the position of the optical sensors of the object positioning device for the robot cleaner according to the invention;
Фиг.5 изображает блок-схему последовательности операций способа определения положения объекта для робота-уборщика согласно изобретению.5 depicts a flowchart of a method for determining the position of an object for a robot cleaner according to the invention.
Подробное описание предпочтительного варианта воплощения изобретенияDetailed Description of a Preferred Embodiment
Устройство и способ для определения положения объекта (препятствия) для мобильного робота, которое способно определять положение объекта и уменьшать время для выполнения уклонения от столкновения посредством точного измерения величины с помощью оптического датчика, показывающего расстояние, которое бампер мобильного робота проходит вследствие столкновения описаны со ссылкой на фиг.3-5.A device and method for determining the position of an object (obstacle) for a mobile robot that is able to determine the position of an object and reduce the time to perform collision avoidance by accurately measuring the value using an optical sensor showing the distance the bumper of a mobile robot travels due to a collision is described with reference to figure 3-5.
На фиг.3 представлена блок-схема устройства для определения положения объекта для мобильного робота (например, робота-уборщика).Figure 3 presents a block diagram of a device for determining the position of an object for a mobile robot (for example, a robot cleaner).
Устройство для определения положения объекта для робота-уборщика содержит первый оптический датчик 10, установленный с правой стороны опоры 60 бампера (фиг.4A и 4B), поддерживающей бампер 50 робота, и формирующий первую величину перемещения бампера, когда бампер сталкивается с объектом (препятствием), второй оптический датчик 20, установленный с левой стороны опоры 60 бампера 50 и формирующий вторую величину перемещения бампера, когда бампер 50 сталкивается с объектом. Устройство содержит также микрокомпьютер 30, оценивающий положение объекта на основе первой и второй величин перемещения бампера, и формирующий управляющий сигнал для управления направлением движения робота на основе оценки положения объекта. Устройство содержит также блок 40 управления, управляющий левым приводом (ML) для вращения левого колеса робота-уборщика и/или правым приводом (MR) для вращения правого колеса.A device for determining the position of an object for a robot cleaner includes a first
Когда бампер 50 сталкивается с объектом, величина левого перемещения и величина правого перемещения бампера 50 различны. Если объект сталкивается с левой стороной бампера 50, величина силы удара при столкновении больше, чем величина силы удара с правой стороны бампера 50, следовательно, величина левого перемещения бампера 50 больше, чем величина правого перемещения. В настоящем изобретении используются оптические датчики 10 и 20 типа «HDNS-2000» фирмы Agilent Technologies, Inc. и имеющие ту же функцию, что и оптический датчик, устанавливаемый в оптическую мышь в стандартной технологии.When the
На фиг.4A и 4B представлены проекции, показывающие положения оптических датчиков при их установке в устройстве для определения положения объекта для мобильного робота в соответствии с настоящим изобретением.On figa and 4B presents a projection showing the position of the optical sensors when installed in the device for determining the position of the object for a mobile robot in accordance with the present invention.
Первый оптический датчик 10 (фиг.4A и 4B) направлен к направленной вправо нижней поверхности робота и установлен с правой стороны опоры 60 бампера, поддерживающей бампер 50. Второй оптический датчик 20 направлен к направленной влево нижней поверхности бампера 50 робота и установлен с левой стороны опоры 60 бампера. Т.е. первый и второй оптические датчики 10, 20 установлены с левой и правой сторон опоры 60 бампера робота, чтобы каждый измерял расстояние, которое бампер 50 проходит вследствие столкновения с объектом. Первый и второй оптические датчики 10 и 20 могут устанавливаться на нижней поверхности бампера 50 и быть обращенными к верхней поверхности опоры 60 бампера.The first optical sensor 10 (FIGS. 4A and 4B) is directed to the right lower surface of the robot and is mounted on the right side of the
Бампер 50 имеет полукруглую форму и аналогично стандартной технологии может передвигаться вперед и назад посредством движка (не показан). Когда бампер 50 сталкивается с объектом, он может вернуться в исходную позицию под действием пружины (не показана).The
Первый и второй оптические датчики 10 и 20, установленные с левой и правой сторон опоры 60 бампера, содержит светоизлучающее устройство (т.е. светоизлучающий диод, LED) для излучения света по направлению к нижней поверхности бампера 50 и детектор света (т.е. фотодетектор) для принятия и детектирования света, отражаемого от нижней поверхности бампера 50.The first and second
Оптические датчики 10 и 20 определяют величину перемещения бампера 50 на основе разности между ранее принятым световым отображением и текущим принятым световым отображением и формируют выходной сигнал величин перемещения бампера 50. Т.е. светоизлучающие диоды LED первого и второго оптических датчиков 10 и 20 излучают свет по направлению к нижней поверхности бампера 50, и фотодетекторы первого и второго оптических датчиков 10 и 20 принимают свет, отраженный от нижней поверхности бампера 50. Например, первый и второй оптические датчики 10 и 20 определяют величину перемещения бампера на основе разности между ранее принятым значением света и текущим значением принятого света, аналогично как в оптическом датчике, установленном в оптической мыши. Но в настоящем изобретении первый и второй оптические датчики 10 и 20 измеряют величину перемещения бампера 50, а не величину перемещения оптической мыши, как в известном устройстве. Таким образом, поскольку способ для измерения величины перемещения является таким же, как для оптического датчика оптической мыши, подробное описание будет опущено.The
Непрерывно первый и второй оптические датчики 10 и 20 передают сигналы, представляющие собой первую и вторую величины перемещения бампера 50, на входы микрокомпьютера 30.Continuously, the first and second
Управляющая программа, выполняемая микрокомпьютером 30, определяет из этих сигнальных входных данных датчиков положение объекта на основе первой и второй величин перемещения. Например, если первая величина перемещения, полученная от первого оптического датчика 10, установленного с правой стороны опоры 60 бампера, больше, чем вторая величина перемещения, полученная от второго оптического датчика 20, установленного с левой стороны опоры 60 бампера, определяется, что объект (препятствие) находится справа, вследствие этого робот изменяет направление движения на обратное и затем движется в левом направлении (то есть, выполняется операция уклонения от столкновения). Если, однако, первая величина перемещения, полученная из первого оптического датчика 10, установленного с правой стороны опоры 60 бампера, меньше, чем вторая величина перемещения, полученная из второго оптического датчика 20, установленного с левой стороны опоры 60 бампера, определяется, что объект (препятствие) находится с левой стороны, таким образом робот изменяет направление движения на обратное и затем двигается направо (то есть, выполняется операция уклонения от столкновения). Т.е. посредством обнаружения, существует ли объект, с которым столкнулся бампер 60, с левой стороны или с правой стороны бампера, может быть уменьшено время, требуемое для выполнения операции уклонения от столкновения.The control program executed by the microcomputer 30 determines from this signal input of the sensors the position of the object based on the first and second displacement values. For example, if the first amount of displacement received from the first
Работа устройства для определения положения объекта для робота-уборщика в соответствии с настоящим изобретением осуществляется следующим образом.The operation of the device for determining the position of the object for the robot cleaner in accordance with the present invention is as follows.
На фиг.5 представлена блок-схема последовательности операций способа для определения положения объекта для робота-уборщика в соответствии с настоящим изобретением.Figure 5 presents a flowchart of a method for determining the position of an object for a robot cleaner in accordance with the present invention.
Пока робот-уборщик выполняет операцию уборки помещения (этап S11), первый и второй оптические датчики 10 и 20 соответственно определяют первую и вторую величины перемещения при столкновении бампера 50 робота с каким-либо объектом (препятствием). Т.е. первый и второй оптические датчики 10 и 20 излучают свет по направлению к нижней поверхности бампера 50 в реальном времени, принимают свет, отраженный от нижней поверхности бампера 50, измеряют величину перемещения бампера 50 по разности между ранее принятым светом и текущим значением принятого света и передают сигналы, представляющие собой величину измеренного перемещения (именно первую и вторую величины перемещения бампера) микрокомпьютеру 30 (этап S12).While the robot cleaner performs a room cleaning operation (step S11), the first and second
Затем в микрокомпьютере 30 осуществляется сравнение первой и второй величин перемещения, полученных из первого и второго оптических датчиков 10 и 20 (этап S14). Если первая величина перемещения больше, чем вторая величина перемещения, программа управления микрокомпьютера определяет, что имеется объект (препятствие) с правой стороны бампера 50. Но если первая величина перемещения меньше, чем вторая величина перемещения, программа управления микрокомпьютера 30 определяет, что имеется объект с левой стороны бампера 50. При этом, если первая и вторая величины перемещения одинаковы или близки друг к другу, программа управления микрокомпьютера 30 определяет, что имеется объект в центральном положении бампера 50.Then, in the microcomputer 30, the first and second displacement values obtained from the first and second
Пока робот выполняет операцию уборки, если бампер 50 не сталкивается с каким-либо объектом (препятствием), алгоритм управления микрокомпьютера 30 нормально управляет роботом-уборщиком (этап S13).While the robot performs the cleaning operation, if the
Когда объект расположен с правой стороны бампера 50, микрокомпьютер 30 формирует управляющий сигнал (т.е. управляющий сигнал для уклонения от столкновения) на блок 40 управления для изменения направления движения робота-уборщика на обратное на предварительно заданное расстояние (например, на 5-10 см), а затем на передвижение робота в направлении налево (этап S15).When the object is located on the right side of the
Когда объект расположен с левой стороны бампера 50, микрокомпьютер 30 формирует управляющий сигнал (т.е. управляющий сигнал для уклонения от столкновения) на блок 40 управления для изменения направления движения робота на обратное на предварительно заданное расстояние (например, на 5-10 см), а затем на передвижение робота в направлении направо (этап S16).When the object is located on the left side of the
Когда объект расположен по центру бампера 50, микрокомпьютер 30 формирует управляющий сигнал (т.е. управляющий сигнал для уклонения от столкновения) на блок 40 управления для изменения направления движения робота на обратное на предварительно заданное расстояние (например, на 5-10 см), а затем передвижения робота-уборщика в направлении направо или налево.When the object is located in the center of the
Блок 40 управления управляет левым приводом ML и правым приводом MR робота-уборщика в соответствии с управляющим сигналом. Т.е. блок 40 управления выполняет операцию уклонения от столкновения согласно управляющему сигналу.The control unit 40 controls the left drive M L and the right drive M R of the cleaning robot in accordance with the control signal. Those. the control unit 40 performs the collision avoidance operation according to the control signal.
Затем блок 40 управления управляет роботом таким же образом, как и в известном способе согласно команде микрокомпьютера 30, чтобы нормально выполнять операцию уборки помещения (этап S17).Then, the control unit 40 controls the robot in the same manner as in the known method according to the command of the microcomputer 30 in order to perform the cleaning operation normally (step S17).
Специалистам в данной области техники понятно, что расположение дополнительных оптических датчиков на бампере 50 приведет к более точному определению положения объекта (препятствия), когда бампер сталкивается с объектом.Those skilled in the art will recognize that the location of additional optical sensors on the
Устройство и способ для определения положения объекта для робота-уборщика в соответствии с настоящим изобретением имеют следующие преимущества.A device and method for determining the position of an object for a robot cleaner in accordance with the present invention have the following advantages.
Например, когда бампер робота-уборщика сталкивается с объектом, величина перемещения бампера точно измеряется посредством оптического датчика, таким образом можно точно определить относительное положение объекта.For example, when a bumper of a robot cleaner collides with an object, the amount of movement of the bumper is accurately measured by an optical sensor, so that the relative position of the object can be accurately determined.
Так как относительное положение объекта точно определено, время для совершения операции уклонения от столкновения может быть уменьшено.Since the relative position of the object is precisely determined, the time to complete the collision avoidance operation can be reduced.
Вышеописанные варианты осуществления изобретения не ограничиваются конкретными вариантами, а должны толковаться широко, как определено в прилагаемой формуле изобретения.The above-described embodiments of the invention are not limited to specific options, but should be construed broadly as defined in the attached claims.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040101507A KR100664059B1 (en) | 2004-12-04 | 2004-12-04 | Obstacle position recognition apparatus and method in using robot cleaner |
KR10-2004-0101507 | 2004-12-04 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005119379A RU2005119379A (en) | 2006-12-27 |
RU2304423C2 true RU2304423C2 (en) | 2007-08-20 |
Family
ID=36666131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005119379/11A RU2304423C2 (en) | 2004-12-04 | 2005-06-21 | Object position detecting method for mobile robot and apparatus for performing the same |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4763359B2 (en) |
KR (1) | KR100664059B1 (en) |
RU (1) | RU2304423C2 (en) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8412377B2 (en) | 2000-01-24 | 2013-04-02 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
US8788092B2 (en) | 2000-01-24 | 2014-07-22 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
US6956348B2 (en) | 2004-01-28 | 2005-10-18 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
US6690134B1 (en) | 2001-01-24 | 2004-02-10 | Irobot Corporation | Method and system for robot localization and confinement |
US7571511B2 (en) | 2002-01-03 | 2009-08-11 | Irobot Corporation | Autonomous floor-cleaning robot |
US8396592B2 (en) | 2001-06-12 | 2013-03-12 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
US7429843B2 (en) | 2001-06-12 | 2008-09-30 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
US9128486B2 (en) | 2002-01-24 | 2015-09-08 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
US8386081B2 (en) | 2002-09-13 | 2013-02-26 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
US8428778B2 (en) | 2002-09-13 | 2013-04-23 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
US7332890B2 (en) | 2004-01-21 | 2008-02-19 | Irobot Corporation | Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods |
US7720554B2 (en) | 2004-03-29 | 2010-05-18 | Evolution Robotics, Inc. | Methods and apparatus for position estimation using reflected light sources |
US20060009879A1 (en) | 2004-06-24 | 2006-01-12 | Lynch James K | Programming and diagnostic tool for a mobile robot |
US8972052B2 (en) | 2004-07-07 | 2015-03-03 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous vehicle |
US7706917B1 (en) | 2004-07-07 | 2010-04-27 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous robot |
US8392021B2 (en) | 2005-02-18 | 2013-03-05 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning |
US7620476B2 (en) | 2005-02-18 | 2009-11-17 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning |
AU2006214016B2 (en) | 2005-02-18 | 2011-11-10 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning |
US8930023B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-01-06 | Irobot Corporation | Localization by learning of wave-signal distributions |
ATE534941T1 (en) | 2005-12-02 | 2011-12-15 | Irobot Corp | COVER ROBOT MOBILITY |
EP2267568B1 (en) | 2005-12-02 | 2014-09-24 | iRobot Corporation | Autonomous coverage robot navigation system |
EP2533120B1 (en) | 2005-12-02 | 2019-01-16 | iRobot Corporation | Robot system |
US8584305B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-11-19 | Irobot Corporation | Modular robot |
NL1034771C2 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-02 | Lely Patent Nv | Unmanned autonomous vehicle for moving feed. |
US8087117B2 (en) | 2006-05-19 | 2012-01-03 | Irobot Corporation | Cleaning robot roller processing |
US8417383B2 (en) | 2006-05-31 | 2013-04-09 | Irobot Corporation | Detecting robot stasis |
KR101168481B1 (en) | 2007-05-09 | 2012-07-26 | 아이로보트 코퍼레이션 | Autonomous coverage robot |
KR100865110B1 (en) * | 2007-05-25 | 2008-10-23 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Apparatus for identifying obstacle of a robot cleaner and method thereof |
JP5301255B2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-09-25 | フォルヴェルク・ウント・ツェーオー、インターホールディング・ゲーエムベーハー | Dust collector for floor cleaning |
US8800107B2 (en) | 2010-02-16 | 2014-08-12 | Irobot Corporation | Vacuum brush |
JP6735066B2 (en) * | 2015-03-17 | 2020-08-05 | シャープ株式会社 | Self-propelled electronic device |
US9505140B1 (en) | 2015-06-02 | 2016-11-29 | Irobot Corporation | Contact sensors for a mobile robot |
CN106308685B (en) * | 2016-08-23 | 2019-10-11 | 北京小米移动软件有限公司 | cleaning robot and control method thereof |
KR102085338B1 (en) * | 2017-07-14 | 2020-03-05 | 에브리봇 주식회사 | A robot cleaner and driving control method thereof |
CN107485335B (en) * | 2017-07-26 | 2020-09-01 | 北京小米移动软件有限公司 | Identification method, identification device, electronic equipment and storage medium |
US11467605B2 (en) * | 2019-04-10 | 2022-10-11 | Deere & Company | Zonal machine control |
CN109669478A (en) * | 2019-02-20 | 2019-04-23 | 广州愿托科技有限公司 | The adherent circular control method of unmanned plane spacing and unmanned plane based on distance measuring sensor |
US11399685B2 (en) | 2019-03-28 | 2022-08-02 | Lg Electronics Inc. | Artificial intelligence cleaner and method of operating the same |
KR102281346B1 (en) | 2019-07-25 | 2021-07-23 | 엘지전자 주식회사 | Robot Cleaner and Controlling method for the same |
KR102299933B1 (en) | 2021-05-31 | 2021-09-09 | (주)엘케이메탈 | Core barrel assembly for ground core sampler |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3282206B2 (en) * | 1992-01-14 | 2002-05-13 | 松下電器産業株式会社 | Obstacle detection device for mobile work robot |
JP2003280740A (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Movable device |
-
2004
- 2004-12-04 KR KR1020040101507A patent/KR100664059B1/en active IP Right Grant
-
2005
- 2005-06-21 RU RU2005119379/11A patent/RU2304423C2/en not_active IP Right Cessation
- 2005-06-29 JP JP2005190209A patent/JP4763359B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100664059B1 (en) | 2007-01-03 |
RU2005119379A (en) | 2006-12-27 |
KR20060062607A (en) | 2006-06-12 |
JP2006164223A (en) | 2006-06-22 |
JP4763359B2 (en) | 2011-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2304423C2 (en) | Object position detecting method for mobile robot and apparatus for performing the same | |
US9180596B2 (en) | Robot cleaner and method of operating the same | |
KR102527645B1 (en) | Cleaning robot and controlling method thereof | |
US10238258B2 (en) | Robot cleaner and method for controlling the same | |
KR101985188B1 (en) | Moving robot and driving method for the moving robot | |
KR102326479B1 (en) | Cleaning robot and controlling method thereof | |
JP5138895B2 (en) | Traveling robot position sensing device and robot cleaner provided with the same | |
EP2677386B1 (en) | Robot cleaner and obstacle detection control method of the same | |
KR101490170B1 (en) | Robot cleaner | |
KR101822942B1 (en) | Robot cleaner and controlling method of the same | |
KR20180064966A (en) | Apparatus for controlling cleaning function and robotic cleaner with the apparatus | |
CN106489104A (en) | System and method for the use of the optics range sensorses in mobile robot | |
KR20150050159A (en) | Moving Robot and operating method | |
WO2014033055A1 (en) | Robot positioning system | |
KR20100098997A (en) | Robot cleaner and method for detecting position thereof | |
EP3738495B1 (en) | Robotic vacuum cleaner and control method therefor | |
KR101395892B1 (en) | Robot cleaner and operating method | |
CN113841098A (en) | Detecting objects using line arrays | |
KR100825919B1 (en) | Distance measurement sensor, moving robot having the distance measurement sensor and driving method for moving robot using the moving robot | |
JP4962255B2 (en) | Self-propelled device | |
KR20020080900A (en) | Obstacle detecting apparatus of robot cleaner and method therefor | |
JP4755886B2 (en) | Position detection system and position detection method | |
KR100722762B1 (en) | Obstacle shape detecting apparatus of robot cleaner and method therefor | |
KR20080041890A (en) | Sensing method of robot cleaner, recording medium and robot cleaner | |
KR20130119601A (en) | Apparatus for measuring distance with laser |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100622 |