DE102008028931A1 - Robot i.e. dust collecting robot, drive movement controlling method, involves stopping drive movement of robot during determination of coordinate values based on comparison of coordinate values of virtual partial region and/or virtual wall - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Fahrbewegung eines Roboters, insbesondere eines Staubsammelroboters innerhalb oder außerhalb wenigstens eines festgelegten virtuellen Teilbereichs eines vorgegebenen Flächenbereiches und/oder auf einer Seite wenigstens einer virtuellen Wand und zumindest zum Einschränken seiner Fahrbewegung außerhalb bzw. innerhalb des jeweiligen virtuellen Teilbereiches des vorgegebenen Flächenbereiches und/oder auf der anderen Seite der jeweiligen virtuellen Wand.The The present invention relates to a method and an apparatus for controlling a driving movement of a robot, in particular a Dust collection robot inside or outside at least a defined virtual sub-area of a given surface area and / or on one side of at least one virtual wall, and at least to restrict his driving movement outside or within the respective virtual subarea of the given Surface area and / or on the other side of the respective virtual wall.
Im
Zusammenhang mit einem unter dem Namen Roomba 560 vertriebenen Staubsammelroboter ist
es bereits bekannt (siehe im Internet unter
Es
ist außerdem ein bewegbarer Roboter bekannt (
Es
ist auch schon ein Staubsaug-Roboter unter dem Namen ”Trilobite” bekannt
gewordener (siehe im Internet unter
Es
ist schließlich auch schon ein Verfahren zur Erhöhung
der Sicherheit beim Betrieb eines Roboters mit einer Werkzeugwechseleinrichtung,
insbesondere zum Schutz von Bedienpersonen bekannt (
Es besteht jedoch, wie oben in Verbindung mit bekannten Staubsaug-Robotern aufgezeigt, zuweilen der Wunsch, den jeweiligen Roboter am Einfahren oder Verlassen wenigstens eines festgelegten Teilflächenbereiches oder am Überfahren wenigstens einer festgelegten Grenzlinie zu hindern, um nicht nur Personal, sondern auch den betreffenden Roboter selbst zum Beispiel vor einer möglichen Beschädigung zu schützen. Üblicherweise führt ein Staubsaug-Roboter in dem zu reinigenden Flächenbereich normale Fahrbe wegungen – bei denen es sich beispielsweise um Geradeausfahrten und/oder um einem Mäandermuster entsprechende Fahrten längs eines Randes des durch den betreffenden Roboter abzufahrenden Flächenbereiches handelt – in der Regel nach einer einem festgelegten Fahrprogramm und damit entsprechend einer festgelegten Bewegungsstrategie aus. Dabei muss allerdings sichergestellt werden, dass der Roboter solche normalen Fahrbewegungen nicht in dem für solche Fahrbewegungen gesperrten Bereich – kurz Sperrbereich genannt – ausführt, sondern nur in dem für solche Fahrbewegungen zugelassenen Arbeitsbereich.However, as indicated above in connection with known vacuum-cleaning robots, there is sometimes a desire to prevent the respective robot from entering or leaving at least one specified sub-area or from passing at least one predetermined boundary, not only personnel, but also the robot in question For example, to protect yourself from possible damage. Usually, a vacuum cleaner robot in the area to be cleaned normal Fahrbe movements - which are, for example, straight ahead and / or corresponding to a meander pattern rides along an edge of the area to be traversed by the robot concerned - usually after a specified driving program and thus according to a defined movement strategy. It must, however, be ensured that the robot does not carry out such normal travel movements in the area which is blocked for such travel movements-in short, the restricted area-but only in such cases Traveling permitted work area.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Weg zu zeigen, wie bei einem Verfahren und einer Vorrichtung der eingangs genannten Art auf relativ einfache Weise dafür gesorgt wird bzw. ist, dass der Roboter seine normalen Fahrbewegungen nur in dem für diese Fahrbewegungen zugelassenen Teilbereich des Flächenbereichs ausführt.Of the Invention is therefore based on the object to show a way as in a method and a device of the type mentioned is provided in a relatively simple way or, that the robot only does its normal driving movements in the for these driving movements allowed partial area of the surface area performs.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.Solved The above object is achieved by a method with the features specified in claim 1.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird somit die jeweilige Position des Roboters in dem Flächenbereich aus positionscharakteristischen Winkel- und Entfernungsgrößen in Bezug auf eine in dem vorgegebenen Flächenbereich ortsfest angeordnete Basisstation ermittelt, zwischen der und dem Roboter für die Ermittlung der Winkelgrößen optische Signale und für die Ermittlung der Entfernungsgrößen akustische Signale übertragen und ausgewertet werden; die so für die jeweilige Roboterposition ermittelten Winkel- und Entfernungsgrößen werden entweder mit entsprechenden Winkel- und Entfernungsgrößen des jeweiligen virtuellen Teilbereichs und/oder der jeweiligen virtuellen Wand verglichen, oder die für die jeweilige Roboterposition ermittelten Winkel- und Entfernungsgrößen werden zuvor in die jeweilige Roboterposition in dem Flächenbereich angebende kartesische Ist-Koordinatenwerte umgesetzt, welche dann mit kartesischen Koordinatenwerten des jeweiligen virtuellen Teilbereichs und/oder der jeweiligen virtuellen Wand verglichen werden; bei einer im Zuge eines solchen Vergleichs erfolgenden Ermittelung von innerhalb eines als virtueller Sperrbereich festgelegten Teilbereichs oder außerhalb eines als virtueller Bewegungs- bzw. Arbeitsbereich festgelegten Teilbereichs und/oder auf einer als Sperrbereich festgelegten Seite einer virtuellen Wand ermittelten Ist-Koordinatenwerten des Roboters wird dessen Fahrbewegung verlangsamt oder stillgesetzt.According to the The present invention thus becomes the respective position of the robot in the area of positional characteristic angle and Distance measures in relation to one in the given Determined surface area fixed base station, between the and the robot for the determination of the angular sizes optical signals and for determining the distance variables acoustic signals are transmitted and evaluated; the so determined for the respective robot position angle and range sizes are either with corresponding Angular and distance variables of the respective virtual Subarea and / or the respective virtual wall compared, or the determined for the respective robot position Angle and distance sizes are previously in the respective robot position in the area indicating Cartesian actual coordinate values implemented, which then with Cartesian Coordinate values of the respective virtual subarea and / or the respective virtual wall are compared; at one in the course of a such a determination is made within one of virtual restricted area or outside one set as a virtual movement or workspace Subarea and / or on a page specified as a restricted area a virtual wall determined actual coordinate values of the robot its travel is slowed or stopped.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass auf relativ einfache Weise einerseits eine Steuerung der Roboter-Fahrbewegung und andererseits zumindest deren Einschränkung in dem vorgegebenen Flächenbereich entsprechend der jeweiligen Roboterposition in Bezug auf den jeweiligen virtuellen Teilbereich bzw. die jeweilige virtuelle Wand derart sichergestellt werden können, dass der Roboter seine normalen Fahrbewegungen nur in dem für diese Fahrbewegungen zugelassenen Teilbereich des Flächenbereichs ausführt.The Invention has the advantage of being relatively simple On the one hand, a control of the robot driving movement and on the other hand, at least their restriction in the given surface area according to the respective robot position with respect to the respective one virtual partial area or the respective virtual wall in such a way can be ensured that the robot is normal Travel movements only in the permitted for these driving movements Part of the surface area performs.
Vorzugsweise wird in dem Fall, dass der Roboter sich in einem Sperrbereich befindet, vor oder nach Verlangsamung oder Stillsetzung seiner Fahrbewegung zusätzlich zumindest einmal versucht, den Roboter entsprechend einem festlegbaren Bewegungsablauf aus dem betreffenden Sperrbereich herauszuführen. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der Roboter mittels einer begrenzten Befreiungsstrategie gegebenenfalls wieder in seinen zulässigen Bewegungs- bzw. Arbeitsbereich zurückgebracht werden kann.Preferably is in the case that the robot is in a restricted area, before or after slowing down or stopping its travel in addition, at least once tried the robot accordingly To lead out a definable movement from the respective restricted area. This has the advantage that the robot by means of a limited exemption strategy, where appropriate, back into its permissible Movement or work area can be returned.
Bei dem zuvor genannten festlegbaren Bewegungsablauf wird der Roboter insbesondere von der Stelle aus, an der sein Vorhandensein in dem jeweiligen Sperrbereich ermittelt worden ist, in einer hin- und hergehenden, in der Länge und gegebenenfalls im Umfang begrenzten Fahrbewegung sternförmig um die betreffende Stelle herum bewegt. Diese Vorgehensweise bringt den Vorteil mit sich, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Herausführen des Roboters aus dem jeweiligen Sperrbereich ermöglicht wird.at The aforementioned definable movement sequence is the robot in particular from the point of its presence in the respective Sperrbereich has been determined in a back and forth forth, in length and possibly in the circumference limited driving motion star-shaped around the concerned Move around. This approach has the advantage itself, that with a high probability a lead out of the robot is made possible from the respective blocking area.
Von Vorteil ist es gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung, eine Stillsetzung des Roboters nach erfolglosem Versuch, diesen aus dem betreffenden Sperrbereich herauszuführen, vorzunehmen. Auf diese Weise sind einerseits der Roboter vor einer möglicherweise drohenden Beschädigung in dem für seine Fahrbewegungen nicht erlaubten Bereich und andererseits in diesem Bereich befindliche Gegenstände und/oder Personen vor dem Roboter sicher geschützt.From Advantage is it according to another embodiment of the Invention, stopping the robot after an unsuccessful attempt, to lead this out of the relevant restricted area, make. In this way, on the one hand, the robot may be ahead of one threatening damage in the for his driving movements not allowed area and on the other hand in this area Objects and / or persons safely protected from the robot.
Zweckmäßigerweise wird zusätzlich mit oder nach der Stillsetzung des Roboters ein Alarm, insbesondere ein akustischer und/oder ein optischer Alarm ausgelöst. Dadurch kann Bedienpersonal auf die entstandene Situation aufmerksam gemacht und zur Zurückbeförderung des Roboters in dessen für normale Fahrbewegungen zulässigen Arbeitsbereich herbeigerufen werden.Conveniently, is added with or after stopping the robot an alarm, in particular an acoustic and / or an optical alarm triggered. This allows operators to be aware of the resulting situation made and to the repatriation of the robot in its permitted for normal driving movements Work area be called.
Gelöst wird die oben angegebene Aufgabe ferner durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 6 angegebenen Merkmalen.Solved The above object is further achieved by a device with the features specified in claim 6.
Bei
dieser Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist somit die jeweilige Position des Roboters in dem Flächenbereich
in einer Aufnahme- und Auswerteeinrichtung aus positionscharakteristischen
Winkel- und Entfernungsgrößen in Bezug auf eine
in dem vorgegebenen Flächenbereich ortsfest angeordnete
Basisstation bestimmbar, zwischen der und dem Roboter für
die Ermittlung der Winkelgrößen optische Signale
und für die Ermittlung der Entfernungsgrößen
akustische Signale übertragbar und auswertbar sind;
eine
Vergleichereinrichtung vergleicht die für die jeweilige
Roboterposition ermittelten Winkel- und Entfernungsgrößen
entweder mit entsprechenden Winkel- und Entfernungsgrößen
des jeweiligen virtuellen Teilbereichs und/oder der jeweiligen virtuellen
Wand, oder eine Umsetzeinrichtung setzt die betreffenden für
die jeweilige Roboterposition ermittelten Winkel- und Entfernungsgrößen
in die jeweilige Roboterposition in dem Flächenbereich
angebende kartesische Ist-Koordinatenwerte um, welche die Vergleichereinrichtung
mit kartesischen Koordinatenwerten des jeweiligen virtuellen Teilbereichs
und/oder der jeweiligen virtuellen Wand zu vergleichen gestattet;
eine
Antriebseinrichtung des Roboters ist mit der Vergleichereinrichtung
und einer mit dieser verbundenen Steuereinrichtung verbunden und
derart steuerbar, dass im Zuge eines durch die Vergleichereinrichtung ausgeführten
Vergleichs ermittelte, innerhalb eines als virtueller Sperrbereich
festgelegten Teilbereichs oder außerhalb eines als virtueller
Bewegungs- bzw. Arbeitsbereich festgelegten Teilbereichs und/oder auf
einer als Sperrbereich festgelegten Seite einer virtuellen Wand
liegende Ist-Koordinatenwerte des Roboters zur Verlangsamung oder
Stillsetzung der Fahrbewegung des Roboters heranziehbar sind.In this apparatus according to the present invention, the respective position of the robot in the surface area in a receiving and evaluating device can thus be determined from positionally characteristic angle and distance variables with respect to a base station which is stationarily arranged in the predetermined surface area, between the robot and the robot for the determination the angular magnitudes optical signals and acoustic signals can be transmitted and evaluated for the determination of the distance variables;
a comparator device compares the angle and distance variables determined for the respective robot position either with corresponding angle and distance variables of the respective virtual subarea and / or the respective virtual wall, or a conversion device converts the relevant angular and distance variables determined for the respective robot position into Cartesian actual coordinate values that indicate the comparator device with Cartesian coordinate values of the respective virtual subarea and / or the respective virtual wall;
a drive device of the robot is connected to the comparator device and a control device connected to it and controllable such that in the course of a comparison carried out by the comparison device determined within a specified as a virtual stopband portion or outside of a specified as virtual movement or work area portion and or on a side of a virtual wall defined as a stop band, actual coordinate values of the robot for slowing down or stopping the travel movement of the robot can be used.
Diese zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignete Vorrichtung zeichnet sich durch den Vorteil eines besonders geringen Aufwands aus, mit dem sichergestellt ist, dass einerseits eine Steuerung der Roboter-Fahrbewegung und andererseits zumindest deren Einschränkung in dem vorgegebenen Flächenbereich entsprechend der jeweiligen Roboterposition in Bezug auf den jeweiligen virtuellen Teilbereich bzw. die jeweilige virtuelle Wand derart sichergestellt werden können, dass der Roboter seine normalen Fahrbewegungen nur in dem für diese Fahrbewegungen zugelassenen Teilbereich des Flächenbereichs ausführt.These to carry out the method according to the Invention suitable device is characterized by the advantage a particularly small effort, which ensures that on the one hand a control of the robot driving movement and on the other hand at least their limitation in the given surface area according to the respective robot position with respect to the respective virtual one Part area or the respective virtual wall so ensured can be that the robot his normal driving movements only in that part of the zone approved for these movements Surface area executes.
Vorzugsweise vermag der Roboter in dem Fall, dass er sich in einem Sperrbereich befindet, einen festlegbaren Bewegungsablauf entsprechend zumindest einem Befreiungsversuch auszuführen, um aus dem betreffenden Sperrbereich herauszugelangen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass der Roboter mittels einer begrenzten Befreiungsstrategie gegebenenfalls wieder in seinen zulässigen Bewegungs- bzw. Arbeitsbereich zurückgebracht werden kann.Preferably In the event that the robot is in a restricted area is, a definable movement according to at least to carry out an attempt to escape from the concerned To get out of restricted area. This gives the advantage that the robot, if necessary, by means of a limited release strategy back into his permissible movement or work area can be returned.
Gemäß weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch den Roboter im Zuge des festlegbaren Bewegungsablaufs von der Stelle aus, an der sein Vorhandensein in dem jeweiligen Sperrbereich ermittelt worden ist, eine hin- und hergehende, in der Länge und gegebenenfalls im Umfang begrenzte Fahrbewegung sternförmig um die betreffende Stelle herum ausführbar. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass dem Roboter mit hoher Wahrscheinlichkeit ein Herausführen aus dem jeweiligen Sperrbereich ermöglicht ist.According to others Advantageous embodiment of the device according to the The present invention is achieved by the robot in the course of definable Movement from the place where its presence in the respective blocking area has been determined, a back and forth receding, limited in length and possibly in scope Driving movement star-shaped executable around the site in question. This has the advantage that the robot with high probability allows a lead out of the respective blocking area is.
Zweckmäßigerweise ist der Roboter nach erfolglosem Befreiungsversuch, aus dem betreffenden Sperrbereich herauszugelangen, stillsetzbar. Dadurch sind einerseits der Roboter vor einer möglicherweise drohenden Beschädigung in dem für seine Fahrbewegungen nicht erlaubten Bereich und andererseits in diesem Bereich befindliche Gegenstände und/oder Personen vor dem Roboter gut geschützt.Conveniently, is the robot after unsuccessful liberation attempt, out of the relevant restricted area to get out, be shut down. As a result, on the one hand, the robot from a possible threat of damage in the area not allowed for his driving movements and on the other hand in this area located objects and / or Persons well protected from the robot.
Vorzugsweise ist zusätzlich mit oder nach der Stillsetzung des Roboters eine Alarmeinrichtung, insbesondere zur Abgabe eines akustischen und/oder eines optischen Alarms auslösbar. Dadurch kann mit relativ geringem Aufwand Bedienpersonal auf die entstandene Situation aufmerksam gemacht und zur Zurückbeförderung des Roboters in dessen für Fahrbewegungen zulässigen Bereich herbeigerufen werden.Preferably is in addition to or after stopping the robot an alarm device, in particular for delivering an acoustic and / or an optical alarm can be triggered. This can be done with relative operating personnel are aware of the resulting situation made and to the repatriation of the robot in its permitted range for travel movements be called.
Anhand von Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.Based of drawings, the present invention will be exemplified below explained in more detail.
In den Zeichnungen zeigenIn show the drawings
In
Innerhalb
des Flächenbereiches FB soll ein Roboter RO, der in
Anstelle der zuvor erwähnten Koordinatenpunkte P1 und P2 können gegebenenfalls zusätzlich zwei Koordinatenpunkte P1' und P2' als Endpunkte der die virtuelle Wand VW festlegenden Grenzlinie an zwei Rändern des Flächenbereiches FB festgelegt sein.Instead of the aforementioned coordinate points P1 and P2 can optionally additionally two coordinate points P1 'and P2 'as endpoints of the virtual wall VW defining boundary line be set at two edges of the area FB.
Um bei der Ausführung der erwähnten Fahrbewegungen durch den Roboter RO sicherzustellen, dass dieser nicht in den erwähnten Sperrbereich SP aus dem Arbeitsbereich AB heraus gelangt, wird hier ein Vergleich zwischen die jeweilige Position des Roboters RO angebenden Positionsdaten bzw. -größen in dem Flächenbereich FB und entsprechenden Koordinatenwerten des Sperrbereiches SP und/oder der virtuellen Wand VW vorgenommen.Around in the execution of the mentioned movements by the robot RO ensure that this is not mentioned in the Locking area SP comes out of the work area AB, is here Comparison between the respective position of the robot RO indicating Position data or quantities in the area FB and corresponding coordinate values of the stop band SP and / or the made virtual wall VW.
Zum
Bestimmen der jeweiligen Position des Roboters RO innerhalb des
Flächenbereiches FB dienen vorzugsweise ein Verfahren und
ein System, wie sie an anderer Stelle bereits vorgeschlagen worden
sind (
Entsprechend dem vorgeschlagenen Verfahren und System wird für die erwähnte Positionsbestimmung von dem Roboter RO zunächst ein Anforderungssignal in Form eines Ultraschallsignals an die Basisstation BA abgegeben. Von der Basisstation BA wird auf den Empfang des betreffenden Ultraschallsignals hin sodann als Referenzsignal ein über die gesamte rotierende Sendecharakteristik reichendes Gesamt-Lichtsignal nach einer festgelegten Zeitspanne auf den Empfang des genannten Ultraschallsignals hin abgegeben. Anschließend werden von der Basisstation BA als Sendesignal mit der rotierenden Sendecharakteristik nach einer festgelegten Zeitspanne auf die Abgabe des betreffenden Gesamt-Lichtsignals hin Einzel-Lichtsignale in einer zeitlich festgelegten Folge abgegeben.Corresponding the proposed method and system will be for the mentioned Position determination of the robot RO first a request signal delivered in the form of an ultrasonic signal to the base station BA. From the base station BA is on the receipt of the relevant ultrasonic signal then as a reference signal on over the entire rotating Transmission characteristic reaching total light signal after a specified Period of time on the receipt of said ultrasonic signal issued. Subsequently, the base station BA as a transmission signal with the rotating transmission characteristic after a fixed period on the delivery of the relevant total light signal emitted single light signals in a timed sequence.
Aus der Zeitdifferenz zwischen der Abgabe des Ultraschallsignals von dem Roboter RO und dem Empfang des Gesamt-Lichtsignals in dem Roboter RO wird dessen Entfernung von der Basisstation BA bestimmt. Aus der Zeitdifferenz zwischen dem in dem Roboter RO empfangenen Gesamt-Lichtsignal und dem anschließend in dem Roboter RO mit maximaler Stärke empfangenen Einzel-Lichtsignal von den entsprechend der rotierenden Sendecharakteristik abgegebenen Einzel-Lichtsignalen wird schließlich die Lage des Roboters RO in Bezug auf die Basisstation BA – genauer gesagt in Bezug auf die erwähnte Bezugslinie BL – unter Berücksichtigung des bekannten Zusammenhangs zwischen der Orientierung der Einzel-Lichtsignale und dem Gesamt-Lichtsignal bestimmt. Für das Gesamt-Lichtsignal und die Einzel-Lichtsignale wird vorzugsweise Infrarotlicht verwendet.Out the time difference between the delivery of the ultrasonic signal of the robot RO and the reception of the total light signal in the robot RO its distance from the base station BA is determined. From the Time difference between the total light signal received in the robot RO and then in the robot RO with maximum strength received single light signal from the corresponding to the rotating Transmission characteristic emitted single light signals finally the position of the robot RO with respect to the base station BA - more precisely said in reference to the mentioned reference line BL - under Considering the known relationship between the Orientation of the single light signals and the total light signal certainly. For the total light signal and the single light signals Preferably, infrared light is used.
Durch eine zusätzlich erfolgende Mittelung der jeweils ermittelten Koordinaten-Messwerte und durch Verfolgen bzw. Bewerten des Messwertverlaufs kann übrigens festgestellt werden, ob eine Sichtverbindung zwischen dem Roboter RO und der Basisstation BA vorhanden oder unterbrochen ist.By an additional averaging of the respectively determined Coordinate measurements and by tracking or evaluating the measurement history By the way, it can be determined if a line of sight between the robot RO and the base station BA present or interrupted is.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Koordinatenbestimmung bei der vorliegenden Erfindung grundsätzlich dadurch erfolgen kann, dass zwischen der Basisstation BA und dem Roboter RO für die Ermittlung der Winkelgrößen optische Signale, insbesondere Infrarotsignale, und für die Ermittlung der Entfernungsgrößen akustische Signale, insbesondere Ultraschallsignale, übertragen und ausgewertet werden.At It should be noted that the coordinate determination at The present invention basically done by can that between the base station BA and the robot RO for the determination of the angular quantities optical signals, in particular infrared signals, and for the determination of the distance variables acoustic signals, in particular ultrasonic signals transmitted and evaluated.
In
Um
die im Zusammenhang mit dem erwähnten Koordinatenvergleich
ablaufenden Vorgänge besser zu verdeutlichen, sei zunächst
auf
Die die virtuelle Wand VW festlegende Grenzlinie ist hier durch eine Gerade gebildet, deren Endpunkte durch die Koordinatenwerte an den Koordinatenpunkten P1 und P2 bzw. P1' und P2' definiert sind. Es sei hier jedoch angemerkt, dass prinzipiell die die virtuelle Wand VW festlegende Grenzlinie auch durch eine anders geformte Kurvenlinie gebildet sein könnte.The the virtual wall VW defining boundary line is here by a Just formed whose endpoints by the coordinate values to the Coordinate points P1 and P2 and P1 'and P2' are defined. It It should be noted, however, that in principle, the virtual wall VW defining borderline also by a differently shaped curve line could be formed.
Aus den so ermittelten Sperr-Koordinatenwerten wird in einer an der Ausgangsseite der Aufnahmeeinrichtung AU1 mit einem Eingangsanschluss E3 eingeschlossenen Sperrlinien-Berechnungseinrichtung BE die die virtuelle Wand VW festlegende Sperrlinie berechnet, und zwar entweder mit einer vorgegebenen mathematischen Funktion zwischen den Koordinatenpunkten P1 und P2 genügenden Winkel- und Entfernungsgrößen oder mit insbesondere in das erwähnte kartesische Koordinatensystem umgesetzten Koordinatenwerten.Out The lock coordinate values thus determined are stored in one at the Output side of the receiving device AU1 with an input terminal E3 included barrier line calculator BE the the Virtual Wall VW calculates the stopping line, either with a given mathematical function between the coordinate points P1 and P2 sufficient angular and distance sizes or in particular in the mentioned Cartesian coordinate system converted coordinate values.
Ferner
ist gemäß
Die
Sperrlinien-Berechnungseinrichtung BE und die Aufnahmeeinrichtung
AU2 für Ist-Koordinatenwerte des Roboters RO sind ausgangsseitig
mit Eingangsanschlüssen E4 bzw. E5 einer Vergleichereinrichtung
bzw. eines Komparators KO verbunden, der einen Vergleich zwischen
den ihm eingangsseitig jeweils zugeführten Koordinatenwerten
vornimmt, das sind entweder Winkel- und Entfernungsgrößen oder
daraus abgeleitete Werte in dem erwähnten kartesischen
Koordinatensystem. Mit einem Ausgangsanschluss A2 ist der Komparator
KO mit einem Eingangsanschluss E6 einer Steuereinrichtung ST zur Steuerung
einer Befreiungsbewegung – kurz Steuereinrichtung für
Befreiungsbewegung genannt – verbunden, auf deren Bedeutung
weiter unten noch näher eingegangen wird. An dieser Stelle
sei jedoch bereits angemerkt, dass die Ausführung einer
Befreiungsbewegung in dem Fall erfolgt, dass sich der Roboter RO
in dem in
Mit
einem Ausgangsanschluss A2 ist der Komparator KO mit einem Eingangsanschluss
E7 einer Antriebseinrichtung AN des Roboters RO gemäß
Die
Steuereinrichtung ST für eine Befreiungsbewegung ist mit
einem Ausgangsanschluss A3 mit einem weiteren Eingangsanschluss
E8 der Antriebseinrichtung AN verbunden. Von diesem Ausgangsanschluss
A3 gibt die Steuereinrichtung ST an den Eingangsanschluss E8 der
Antriebseinrichtung AN des Roboters RO entweder ein entsprechendes Freigabesignal
oder kein Signal dann ab, wenn sich der betreffende Roboter RO in
seinem zulässigen Bewegungs- bzw. Arbeitsbereich AB gemäß
Nachdem
zuvor an Hand des schematischen Diagramms gemäß
Die
Steuerung des Roboters RO beginnt nach dem Start in
Anschließend wird bei einem Schritt S3 geprüft, ob die dem Roboter RO übertragene Aufgabe beendet ist. Ist sie nicht beendet (NEIN) so gelangt der Prozess wieder zum Schritt S1 zurück. Die die Schritte S1 und S2 umfassende Prozedur wird mit einer Zyklusdauer von beispielsweise einigen Millisekunden solange wiederholt ausgeführt, bis beim Schritt S2 die Antwort JA lautet. Ist die betreffende Aufgabe also beendet (JA), so wird der Betrieb des Roboters RO stillgesetzt und damit beendet.Subsequently At a step S3, it is checked whether or not the robot RO has transmitted Task is finished. If it is not finished (NO) then the Process back to step S1. The steps S1 and S2 comprehensive procedure is with a cycle duration of, for example repeated milliseconds until a few milliseconds at step S2, the answer is yes. Is the task in question so terminated (YES), the operation of the robot RO is stopped and ended with it.
Wird indessen bei dem einen Koordinatenvergleich ausführenden Schritt S1 festgestellt, dass der Roboter-Ist-Koordinatenwert in dem Sperrbereich SP liegt (JA), so wird die Prozedur mit einem Schritt S4 fortgesetzt. Bei diesem Schritt wird geprüft, ob der Roboter RO – der sich ja verbotenerweise in dem Sperrbereich SP befindet – aus diesem Sperrbereich SP durch Ausführen einer Befreiungsbewegung herauszuführen ist oder nicht. Wird bei diesem Schritt S4 bestimmt, dass eine solche Befreiungsbewegung auszuführen ist (JA), so wird eine solche Befreiungsbewegung beim nachfolgenden Schritt S5 ausgeführt. Bei dieser Befreiungsbewegung kann es sich um einen von der normalen Fahrbewegung verschiedenen, ganz bestimmten Bewegungsablauf handeln, den der Roboter in diesem Fall noch ausführen kann, vorzugsweise mit einer gegenüber seiner normalen Fahrbewegungsgeschwindigkeit deutlich verlangsamten Geschwindigkeit. Nach Ausführen der festgelegten Befreiungsbewegung geht die Prozedur dann weiter zum Schritt S6, bei dem geprüft wird, ob die Befreiungsbewegung Erfolg hat. Hat die Befreiungsbewegung Erfolg (JA), so gelangt die Prozedur weiter zu dem bereits erläuterten Schritt S2, gemäß dem der Normalbetrieb des Roboters RO ausgeführt wird. Hat die Befreiungsbewegung indessen keinen Erfolg (NEIN), so erfolgt im vorliegenden Fall beim Schritt S7 eine Stillsetzung des Roboters RO. Zu diesem Schritt S7 gelangt die Prozedur im übrigen auch in dem Fall hin, dass beim Schritt S4 bestimmt wird, dass keine Befreiungsbewegung (NEIN) auszuführen ist.Becomes meanwhile, at the one coordinate comparison Step S1 determines that the robot actual coordinate value is in the inhibit range SP is (YES), the procedure is one step S4 continued. This step checks if the Robot RO - that is forbidden in the restricted area SP is - from this restricted area SP by executing leading to a liberation movement or not. At this step S4, it is determined that to execute such a release movement is (YES), then such a liberation movement in the following Step S5 executed. In this liberation movement can it is a different from the normal driving movement, quite act specific movement, the robot in this case can still perform, preferably with an opposite slowed his normal driving speed significantly Speed. After performing the specified liberation movement then the procedure advances to step S6 where it is checked will, whether the liberation movement succeeds. Has the liberation movement Success (YES), the procedure proceeds to the already explained Step S2, according to the normal operation of the robot RO is executed. Has the liberation movement meanwhile no success (NO), this is done in the present case at the step S7 a shutdown of the robot RO. Arrives at this step S7 the procedure, moreover, in the case that at Step S4 is determined to perform no release movement (NO) is.
In
Bezug auf die Schritte S5, S6 und S7 gemäß
Hat
indessen die Ausführung einer Befreiungsbewegung Erfolg,
so kann der Roboter RO entweder, wie in
An
den Schritt S7 schließt sich gemäß
Wird beim Schritt S8 festgestellt, dass kein Alarm (NEIN) ausgelöst werden soll, so hört die Prozedur mit Ende auf.Becomes at step S8, it is determined that no alarm (NO) is triggered should be, then the procedure ends with end.
Vorstehend
ist erläutert worden, dass in dem Flächenbereich
FB gemäß
Abschließend sei noch angemerkt, dass die erläuterte begrenzte Befreiungsstrategie auch in Fällen angewandt werden kann, in denen die Koordinatenwerte der jeweiligen Roboterposition und des jeweiligen virtuellen Teilbereiches bzw. der jeweiligen virtuellen Wand innerhalb des vorgegebenen Flächenbereiches in anderer Weise ermittelt werden als dies mit dem im vorliegenden Fall eingesetzten Verfahren und System erfolgt. Der Einsatz der betreffenden Befreiungsstrategie ist somit unabhängig von der Art der Festlegung und Ermittlung von Koordinatenwerten des Roboters und des in dem vorgegebenen Flächenbereich jeweils festgelegten virtuellen Teilbereiches bzw. der jeweiligen virtuellen Wand.Finally It should be noted that the explained limited exemption strategy can also be applied in cases where the coordinate values the respective robot position and the respective virtual subarea or the respective virtual wall within the predetermined surface area be determined in a different way than with the present Case used method and system is done. The use of The exemption strategy concerned is thus independent of the type of determination and determination of coordinate values of the Robot and in the given surface area respectively specified virtual subarea or the respective virtual Wall.
- A1, A2, A3, A4A1, A2, A3, A4
- Ausgangsanschlüsseoutput terminals
- ABFROM
- ArbeitsbereichWorkspace
- ALAL
- Alarmeinrichtungalarm device
- ANAT
- Antriebseinrichtungdriving means
- AU1AU1
- Aufnahmeeinrichtung für Sperr-Koordinatenwerterecording device for lock coordinate values
- AU2AU2
- Aufnahmeeinrichtung für Ist-Koordinatenwerterecording device for actual coordinate values
- BABA
- Basisstationbase station
- BEBE
- Sperrlinien-BerechnungseinrichtungBlocking line calculating means
- BLBL
- Bezugslinie bzw. -ebenereference line or level
- E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8, E9
- Eingangsanschlüsseinput terminals
- FBFB
- Flächenbereicharea
- KOKO
- Komparatorcomparator
- MS1, MS2MS1, MS2
- Infrarot-MesssignaleInfrared measuring signals
- P1, P1'P1, P1 '
- Koordinatenpunktecoordinate points
- P2, P2'P2, P2 '
- Koordinatenpunktecoordinate points
- RORO
- Roboter, StaubsammelroboterRobot, Dust collecting robot
- S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9
- Schrittesteps
- SPSP
- Sperrbereichstopband
- STST
- Steuereinrichtungcontrol device
- TOTO
- oberste Treppenstufetop step
- TRTR
- Treppestairway
- TUTU
- unterste Treppenstufelowest step
- VWVW
- virtuelle Wandvirtual wall
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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