BR102021000321A2

BR102021000321A2 - Limpador de piso autônomo, e, método para sair de uma condição presa realizado por um limpador de piso autônomo

Info

Publication number: BR102021000321A2
Application number: BR102021000321-9A
Authority: BR
Inventors: David VanKampen; Sherman Rolf Couch; Jared Thomas
Original assignee: Bissell Inc.
Priority date: 2020-01-10
Filing date: 2021-01-08
Publication date: 2021-07-27
Also published as: JP2021111408A; EP3847939B1; EP3847939A1; US20210216070A1; KR20210090564A; AU2021200119A1; CN113100663A; CN214484411U; CA3105484A1

Abstract

limpador de piso autônomo, e, método para sair de uma condição presa realizado por um limpador de piso autônomo. um limpador de piso autônomo inclui múltiplos sensores de espaço ocupável para sensorear posição e/ou proximidade. dados dos sensores de espaço ocupável podem ser usados para determinar áreas de espaço ocupável em proximidade com o limpador de piso autônomo. métodos para sair de uma condição presa, evitar obstáculo, e planejar trajeto são descritos.

Description

LIMPADOR DE PISO AUTÔNOMO, E, MÉTODO PARA SAIR DE UMA CONDIÇÃO PRESA REALIZADO POR UM LIMPADOR DE PISO AUTÔNOMO

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO(S) RELACIONADO(S)

[001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório dos EUA No. 62/959.259, depositado em 10 de janeiro de 2020, que está aqui incorporado por referência em sua íntegra.

FUNDAMENTOS

[002] Limpadores de piso autônomos ou robóticos podem mover-se sem a assistência de um usuário ou operador para limpar uma superfície de piso. Por exemplo, o limpador de piso pode ser configurado para aspirar a vácuo ou varrer sujeira (incluindo poeira, cabelo e outros fragmentos) para um recipiente de coleta carregado no limpador de piso. Alguns limpadores de piso são adicionalmente configurados para aplicar e extrair líquido para limpeza úmida de pisos descobertos, tapetes, capachos, e outras superfícies de piso. O limpador de piso pode mover aleatoriamente em torno de uma superfície enquanto limpa a superfície de piso ou usar um sistema de mapeamento/navegação para navegação guiada na superfície.

[003] Um problema observado com limpadores de piso autônomos atuais é a tendência de ficarem presos em pequenas áreas, por causa da densidade, tamanho e orientação de obstáculos uns em relação a outros. Exemplos de pequenas áreas nas quais tais limpadores de piso normalmente ficam presos incluir debaixo de mesas, entre pernas de cadeira, ou em cantos de ambientes onde móvel, mesas laterais, etc. são empurrados para cima de encontro às paredes. Essas condições de obstáculo são particularmente problemáticas para um limpador de piso autônomo de acionamento aleatório, que tende a ficar preso nessas pequenas áreas, resvalando frequentemente em obstáculos, desperdiçando vida da bateria, e sem limpar novas áreas de piso.

SUMÁRIO

[004] Em um aspecto, a descrição se refere a um limpador de piso autônomo.

[005] Em uma modalidade, o limpador de piso autônomo inclui um alojamento autonomamente móvel, um sistema de acionamento para movimentar autonomamente o alojamento sobre a superfície a ser limpa, um controlador para controlar a operação do limpador de piso autônomo, e um ou mais sensores para determinar áreas de espaço ocupável.

[006] Em certas modalidades, o controlador é configurado para acionar o limpador de piso autônomo em uma virada de raio zero, analisar entrada da pluralidade de sensores de espaço ocupável para determinar pelo menos uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo, selecionar uma rota para o limpador de piso autônomo com base na determinação de pelo menos uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo, e operar o sistema de acionamento para acionar o limpador de piso autônomo para a frente na rota.

[007] Em um outro aspecto, diversos métodos para sair de uma condição presa para um limpador de piso autônomo são descritos aqui.

[008] Em uma modalidade, um método para sair de uma condição presa para um limpador de piso autônomo é provido. Quando em uma condição presa, o limpador de piso autônomo pode realizar uma virada de raio zero enquanto faz leituras com sensores de distância. O limpador de piso autônomo pode determinar uma rota para sair da condição presa com base em leituras de sensor da virada de raio zero.

[009] Em uma outra modalidade, um método para sair de uma condição presa inclui detectar uma condição presa, acionar o limpador de piso autônomo em uma virada de raio zero, detectar o espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo, em que o espaço ocupável compreende uma área grande o bastante para acionar o limpador de piso autônomo através da mesma, e acionar o limpador de piso autônomo para fora da armadilha.

[0010] Em também um outro aspecto, diversos métodos para evitar obstáculo para um limpador de piso autônomo são descritos aqui. Em uma modalidade, um método para evitar obstáculo inclui realizar uma virada de raio zero enquanto faz leituras com sensores de distância. O limpador de piso autônomo pode determinar uma rota para evitar obstáculos com base em leituras de sensor da virada de raio zero.

[0011] Em ainda um outro aspecto, diversos métodos para planejar trajeto para um limpador de piso autônomo são providos. Em uma modalidade, um método de planejamento de um trajeto de limpeza inclui realizar uma virada de raio zero enquanto faz leituras com sensores de distância. O limpador de piso autônomo pode determinar uma rota para o trajeto de limpeza com base em leituras de sensor da virada de raio zero.

[0012] Esses e outros recursos e vantagens da presente descrição ficarão aparentes a partir da narração seguinte de modalidades particulares, quando vistas de acordo com os desenhos associados e reivindicações anexas.

[0013] Antes de as modalidades da invenção serem explicadas em detalhes, deve-se entender que a invenção não está limitada aos detalhes de operação ou aos detalhes de construção e ao arranjo dos componentes apresentados na narração seguinte ou ilustrados nos desenhos. A invenção pode ser implementada em diversas outras modalidades e ser praticada ou realizada de maneiras alternativas não expressamente descritas aqui. Também, deve-se entender que a fraseologia e terminologia usadas aqui são para efeitos de descrição e não devem ser consideradas limitantes. O uso de "incluindo" e "compreendendo" e variações dos mesmos visa englobar os itens listados a seguir e equivalentes dos mesmos, bem como itens e equivalentes adicionais dos mesmos. Adicionalmente, a enumeração pode ser usada na descrição de diversas modalidades. A menos que de outra forma expressamente declarado, o uso de enumeração não deve ser interpretado como limitante da invenção a nenhuma ordem específica ou número de componentes. Nem o uso de enumeração deve ser interpretado excluindo do escopo da invenção qualquer etapa ou componente adicional com o qual possa ser combinado ou nas etapas ou componentes enumerados. Qualquer referência a elementos de reivindicação como “pelo menos um de X, Y e Z” deve incluir qualquer um de X, Y ou Z individualmente, e qualquer combinação de X, Y e Z, por exemplo, X, Y, Z; X, Y; X, Z; e Y, Z.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] Nos desenhos:
a Figura 1 é uma vista em perspectiva de um limpador de piso autônomo ou robô de acordo com uma modalidade da invenção;
a Figura 2 é uma vista de base do robô da Figura 1;
a Figura 3 é uma vista esquemática do robô da Figura 1;
a Figura 4 é uma vista ampliada de porção do robô com uma cobertura de sensor removida, mostrando uma modalidade de um sensor de distância para o robô;
a Figura 5 é uma vista esquemática de topo do robô, mostrando múltiplos sensores de distância em um esquema exemplificativo e um padrão de cobertura provido pelos sensores de distância;
as Figuras 6-9 são ilustrações esquemáticas mostrando o robô em uma condição presa entre uma pluralidade de obstáculos, e representando um método para sair da condição presa, de acordo com uma modalidade da invenção;
a Figura 10 é uma vista esquemática mostrando um robô em um ambiente e representando um método para evitar obstáculo e/ou planejamento de trajeto de limpeza, de acordo com uma outra modalidade da invenção;
Figura 11 é um gráfico de grade de coordenadas de objetos detectados em proximidade com a posição do robô mostrada na Figura 10;
a Figura 12 é um fluxograma mostrando uma modalidade de um método para sair de uma condição presa realizada por um robô;
a Figura 13 é um fluxograma mostrando uma outra modalidade de um método para sair de uma condição presa realizada por um robô;
a Figura 14 é um fluxograma mostrando também uma outra modalidade de um método para sair de uma condição presa realizada por um robô;
a Figura 15 é um fluxograma mostrando ainda uma outra modalidade de um método para sair de uma condição presa realizada por um robô;
a Figura 16 é um fluxograma mostrando uma modalidade de um método para planejar um trajeto de limpeza realizado por um robô;
a Figura 17 é um fluxograma mostrando uma modalidade de um método para planejar um trajeto de limpeza pontual realizado por um robô; e
a Figura 18 é um fluxograma mostrando uma modalidade de um método para planejar um trajeto de limpeza em trança realizado por um robô.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0015] A descrição se refere no geral a limpadores de piso autônomos e métodos para limpeza de piso autônoma. Mais especificamente, em um aspecto, a descrição se refere a sistemas e métodos para sair de condições presas para um limpador de piso autônomo. Em um outro aspecto, a descrição se refere a sistemas e métodos para evitar obstáculo para um limpador de piso autônomo. Em um outro aspecto, a descrição se refere a sistemas e métodos para planejamento de trajeto para um limpador de piso autônomo.

[0016] As Figuras 1-3 ilustram uma modalidade de um limpador de piso autônomo de acordo com uma modalidade da invenção. O limpador de piso autônomo 12, também referido aqui como robô 12, pode limpar diversas superfícies de piso, incluindo pisos descobertos tais como madeira dura, azulejo e pedra, e superfícies macias tais como tapetes e capachos. O robô 12 inclui múltiplos sensores internos e pode determinar áreas de espaço ocupável, ou áreas livres. Na forma aqui usada, a expressão “espaço ocupável” significa um espaço grande o bastante para o robô 12 andar, a menos que de outra forma indicado. Um espaço grande o bastante para o robô andar pode ser um espaço maior que a maior dimensão do robô 12 ortogonal à direção de movimento para frente (por exemplo, seta 38 na Figura 1). Para um robô em formato de D 12 como mostrado, um espaço grande o bastante para o robô 12 andar pode ser um espaço maior que a largura da frente do robô 12. Para um robô circular, um espaço grande o bastante para o robô andar pode ser um espaço maior que o diâmetro do robô. Nota-se que o robô 12 mostrado nas Figuras 1-3 é apenas um exemplo de um limpador de piso autônomo que inclui os sensores internos para determinar áreas de espaço ocupável, e pode realizar os métodos descritos aqui, e que outros limpadores de piso autônomos podem ser usados.

[0017] Em uma modalidade, o robô 12 pode ser um robô de limpeza a vácuo a seco incluindo pelo menos um sistema de coleta a vácuo para criar um vácuo parcial para succionar fragmentos (que podem incluir sujeira, poeira, solo, cabelo, e outros fragmentos) de uma superfície de piso, e coletar os fragmentos removidos em um espaço provido no robô para descarte posterior.

[0018] Em uma outra modalidade, o robô 12 pode ser um robô de limpeza profunda incluindo um sistema de entrega de fluido para armazenar fluido de limpeza e entregar o fluido de limpeza na superfície a ser limpa e um sistema de recuperação de fluido para remover o fluido de limpeza e fragmentos da superfície a ser limpa e armazenar o fluido de limpeza recuperado e fragmentos. O sistema de entrega de fluido pode ser configurado para entregar líquido, vapor d’água, névoa, ou vapor de uma substância na superfície a ser limpa.

[0019] Em também uma outra modalidade, o robô 12 pode ser um robô de esfrega ou varredura úmida incluindo um sistema de entrega de fluido para armazenar fluido de limpeza e entregar o fluido de limpeza na superfície a ser limpa e um sistema de esfregão ou varredura para remover fluido de limpeza e fragmentos da superfície a ser limpa sem o uso de sucção. O sistema de entrega de fluido pode ser configurado para entregar líquido, vapor d’água, névoa, ou vapor de uma substância na superfície a ser limpa.

[0020] Em ainda uma outra modalidade, o robô 12 pode ser um robô de varredura a seco incluindo um sistema de varredura para remover fragmentos secos da superfície a ser limpa sem o uso de sucção, e coletar os fragmentos removidos em um espaço provido no robô para descarte posterior.

[0021] Opcionalmente, uma estação de encaixe (não mostrada) pode ser provida para recarga de uma fonte de alimentação do robô 12, e/ou um sistema de barreira artificial (não mostrado) pode ser provido para conter o robô 12 em um limite determinado pelo usuário.

[0022] O robô 12 monta os sistemas funcionais de diversos componentes do limpador de piso autônomo em uma unidade ou alojamento autonomamente móvel 22, incluindo componentes de um sistema de coleta a vácuo 24 para gerar um fluxo de ar de serviço para remover sujeira (incluindo poeira, cabelo, e outros fragmentos) da superfície a ser limpa e armazenar a sujeira em um espaço de coleta no limpador a vácuo, um sistema de acionamento 26 para movimentar autonomamente o robô 12 sobre a superfície a ser limpa, e um sistema de navegação/mapeamento 28 para guiar o movimento do robô 12 sobre a superfície a ser limpa, gerar e armazenar mapas da superfície a ser limpa, e registrar o estado ou outra informação de variável ambiental.

[0023] Um controlador 30 é operacionalmente acoplado aos diversos sistemas funcionais 24, 26, 28 do robô 12 para controlar a operação do robô 12. O controlador 30 pode ser uma unidade de microcontrolador (MCU) que contém pelo menos uma unidade de processamento central (CPU).

[0024] Como mostrado, o alojamento 22 do robô 12 pode ter um formato de D, com uma primeira extremidade 32 e uma segunda extremidade 34. A primeira extremidade 32 define a frente do robô 12 e pode ser uma porção de borda reta do alojamento em formato de D 22, opcionalmente compreendendo um amortecedor 36. A segunda extremidade 34 pode definir a traseira do robô 12 e pode ser uma porção arredondada do alojamento em formato de D 22. Outros formatos e configurações para o robô 12 são possíveis, incluindo que a porção arredondada do alojamento em formato de D 22 possa definir a frente do robô 12 e a porção de borda reta do alojamento em formato de D 22 possa definir a traseira do robô 12.

[0025] O movimento para frente do robô 12 é ilustrado com uma seta 38, e o amortecedor 36 envolve a primeira extremidade 32 do robô 12 para cobrir a frente do robô 12. Durante uma colisão com um obstáculo, o amortecedor 36 pode deslocar ou transladar para registrar uma detecção de um objeto. O amortecedor 36 pode também envolver e cobrir uma porção de cada lado lateral 40 do robô 12, e pode opcionalmente ser adaptado para um movimento em dupla direção para sensorear obstáculos na frente e nos lados do robô 12. Os lados laterais 40 do robô 12 se estendem entre a primeira extremidade 32 e a segunda extremidade 34 do robô 12.

[0026] A primeira extremidade 32 do robô 12 pode definir uma dimensão mais ampla W do robô 12 ortogonal à direção de movimento para frente indicada pela seta 38. Dessa forma, para o robô 12 mostrado, um espaço ocupável é um espaço que é maior que a largura W da primeira extremidade 32 do robô 12. A largura W da primeira extremidade 32 pode ser a distância entre os lados laterais 40 do robô 12, e pode opcionalmente ser a largura do amortecedor 36 em modalidades onde o amortecedor 36 envolve e cobre uma porção de cada lado lateral 40.

[0027] O sistema de coleta a vácuo 24 pode incluir um trajeto de ar de serviço através da unidade tendo uma entrada de ar e uma saída de ar, um bocal de sucção 42, uma fonte de sucção 44 em comunicação fluídica com o bocal de sucção 42 para gerar uma corrente de ar de serviço, e um recipiente de coleta 46 para coletar sujeira da corrente de ar de serviço para descarte posterior. O bocal de sucção 42 pode definir a entrada de ar do trajeto de ar de serviço, com a abertura de entrada do bocal de sucção 42 provida em um lado de baixo 48 do alojamento 22 e voltada para uma superfície a ser limpa. A fonte de sucção 44 pode incluir um motor de aspiração 50 carregado pelo alojamento 22, fluidicamente à montante da saída de ar (não mostrada), e pode definir uma porção do trajeto de ar de serviço. O recipiente de coleta 46 pode também definir uma porção do trajeto de ar de serviço, e compreender uma entrada do recipiente de sujeira (não mostrada) em comunicação fluídica com o bocal de sucção 42. Opcionalmente, um separador (não mostrado) pode ser formado em uma porção do recipiente de coleta 46 para separar fluido e sujeira aprisionados pela corrente de ar de serviço. Alguns exemplos não limitantes de separadores incluem um separador tipo ciclone, uma peneira de filtro, um filtro de espuma, um filtro HEPA, um saco de filtro, ou combinações dos mesmos. Em uma modalidade, o robô 12 inclui um sistema de separação ciclônico que é acionado por um motor de aspiração sem escova 50. Opcionalmente, um pré-filtro de motor e/ou um pós-filtro de motor (não mostrados) pode ser provido no trajeto de ar de serviço igualmente. O trajeto de ar de serviço pode adicionalmente incluir diversos condutos, dutos, ou tubos para comunicação fluídica entre os diversos componentes do sistema de coleta a vácuo 24. O motor de aspiração 50 pode ser posicionado fluidicamente à jusante ou fluidicamente à montante do recipiente de coleta 46 no trajeto de ar de serviço.

[0028] O robô 12 pode incluir uma câmara de escovas 56 na frente do alojamento 22 na qual um rolo de escova 58 é montado. O rolo de escova 58 é montado para rotação em torno de um eixo geométrico substancialmente horizontal, em relação à superfície sobre a qual o robô 12 move. Um conjunto de acionamento incluindo um motor de escova 60 pode ser provido no robô 12 para acionar o rolo de escova 58. Em outras modalidades, outras configurações de agitadores ou rolo de escovas podem ser providas, incluindo uma ou mais escovas estacionárias ou não móveis, ou uma ou mais escovas que rodam em torno de um eixo geométrico substancialmente vertical.

[0029] Na presente modalidade, o rolo de escova 58 é montado na frente do robô 12, com o rolo de escova 58 no geral paralelo à primeira extremidade 32. O rolo de escova 58 pode ser pelo menos parcialmente encerrado por uma janela transparente 62 na frente do alojamento 22.

[0030] O sistema de acionamento 26 pode incluir rodas de acionamento 64 para acionar o robô 12 através de uma superfície a ser limpa. As rodas de acionamento 64 podem ser operadas por um motor de roda comum 66 ou motores de roda individuais 66 acoplados às rodas de acionamento 64 por uma transmissão, que pode incluir um conjunto de trem de engrenagem ou uma outra transmissão adequada. O sistema de acionamento 26 pode receber entradas do controlador 30 para acionar o robô 12 ao longo de um piso, com base em entradas do sistema de navegação/mapeamento 28 para o modo autônomo de operação ou com base em entradas de um smartphone, tablet, ou outro dispositivo remoto para um modo de operação manual opcional. As rodas de acionamento 64 podem ser acionadas em uma direção para frente ou reversa para mover a unidade para frente ou para trás. Além disso, as rodas de acionamento 64 podem ser operadas simultaneamente na mesma velocidade rotacional para movimento linear, ou independentemente, a diferentes velocidades rotacionais para virar o robô 12 em uma direção desejada. Embora o sistema de acionamento 26 esteja mostrado aqui incluindo rodas rotativas 64, entende-se que o sistema de acionamento 26 pode compreender dispositivos de tração alternativos para mover o robô 12 através de uma superfície a ser limpa.

[0031] Além das rodas de acionamento 64 ou outros dispositivos de tração, o robô 12 pode incluir uma ou mais rodas adicionais 54 que suportam o alojamento 22, tal como um rodízio em uma porção traseira central do lado de baixo 48 do alojamento 22, e um par de rodas adjacente a uma borda traseira da abertura que define o bocal de sucção 42.

[0032] O controlador 30 pode receber entrada do sistema de navegação/mapeamento 28 ou de um dispositivo remoto tal como um smartphone (não mostrado) para direcionar o robô 12 sobre a superfície a ser limpa. O sistema de navegação/mapeamento 28 pode incluir uma memória 68 que pode armazenar qualquer dado útil para navegação, mapeamento ou condução de um ciclo de operação, incluindo, mas sem se limitar a mapas para navegação, entradas de diversos sensores que são usados para guiar o movimento do robô 12, etc. Por exemplo, codificadores de roda 70 podem ser colocados nos eixos de transmissão das rodas de acionamento 64 e configurados para medir uma distância percorrida pelo robô 12. A medição de distância pode ser provida como entrada ao controlador 30.

[0033] Em um modo autônomo de operação, o robô 12 pode ser configurado para deslocar em qualquer padrão útil para limpeza ou sanitização incluindo um padrão trançado, por exemplo, fileiras bustrofédon ou alternadas (ou seja, o robô 12 percorre da direita para esquerda e esquerda para direita em fileiras alternadas), trajetórias espirais, etc., enquanto limpa a superfície de piso, usando entrada de diversos sensores para mudar a direção ou ajustar seu rota da maneira necessária para evitar obstáculos. No modo de operação manual opcional, o movimento do robô 12 pode ser controlado usando um dispositivo móvel tal como um smartphone ou tablet.

[0034] O robô 12 pode incluir qualquer número de motores úteis para realizar locomoção e limpeza. Em um exemplo, três motores dedicados 50, 60, 66 podem respectivamente ser providos para gerar um vácuo parcial no bocal de sucção 4, rotacionar o rolo de escova 58 e acionar as rodas 64. Em um outro exemplo, essas operações de locomoção e limpeza são realizadas por menos que três ou mais que três motores.

[0035] O robô 12 pode incluir qualquer número de unidades controladoras de motor para controlar os motores 50, 60, 66. Na modalidade mostrada, um acionador do motor de aspiração 72, um acionador do motor de escova 74, e um acionador do motor de roda 76 podem ser providas para controlar o motor de aspiração 50, motor de escova 60, e motor de rodas 66, respectivamente. As unidades controladoras de motor 72-76 podem atuar como uma interface entre o controlador 30 e seus respectivos motores. As unidades controladoras de motor 72-76 podem também ser um chip de circuito integrado (IC).

[0036] As unidades controladoras de motor 72-76 podem ser eletricamente acopladas a um sistema de gerenciamento de bateria 78 que inclui uma bateria recarregável 80, que pode compreender pacote de bateria. Em um exemplo, o pacote de bateria pode compreender uma pluralidade e pode incluir baterias de íons de lítio. Baterias com outras químicas de célula, tais como hidreto de níquel metálico e níquel cádmio, são também possíveis. Os contatos de carregamento 82 para a bateria 80 podem ser providos em uma superfície exterior do robô 12. Uma estação de encaixe (não mostrada) para recarga da bateria 80 pode ser provida com contatos de carregamento correspondentes. Em um exemplo, a estação de encaixe pode ser conectada a uma fonte de alimentação doméstica, tal como uma tomada elétrica C/A, e pode incluir um conversor para converter a tensão CA em tensão CC para recarga da bateria 80 interna ao robô 12.

[0037] O controlador 30 é adicionalmente operacionalmente acoplado a uma interface de usuário (UI) 84 no robô 12 para receber entradas de um usuário. A UI 84 pode ser usada para selecionar um ciclo de operação para o robô 12 ou senão controlar a operação do robô 12. A UI 84 pode ter um exibidor 86, tal como um exibidor LED, para prover notificações visuais ao usuário. Um acionador de exibidor 88 pode ser provida para controlar o exibidor 86, e atua como uma interface entre o controlador 30 e o exibidor 86. O acionador de exibidor 88 pode ser uma IC. O robô 12 pode ser provido com um alto-falante (não mostrado) para prover notificações audíveis ao usuário.

[0038] Em uma modalidade, o exibidor 86 pode compreender um exibidor de rolagem LED totalmente no dispositivo para notificações.

[0039] A UI 84 pode adicionalmente ter um ou mais interruptores 90 que são acionados pelo usuário para prover entrada ao controlador 30 para controlar a operação de diversos componentes do robô 12. Um acionador de interruptor 92 pode ser provido para controlar o interruptor 90, e atuar como uma interface entre o controlador 30 e o interruptor 90.

[0040] O robô 12 pode compreender uma conexão Wi-Fi interna que é configurada para permitir que o robô 12 seja controlado remotamente através de um dispositivo móvel, tal como um smartphone ou tablet, ou por meio de um dispositivo remoto controlado por voz tal como um Amazon Echo® ou Amazon Echo Dot® tendo o serviço de voz baseado em nuvens Amazon Alexa®, ou um Google Home® ou Google Home Mini® tendo Google Assistant. Por exemplo, um usuário com um dispositivo de altofalante inteligente pode falar uma instrução, tal como “Alexa, solicite [ao robô] para começar a limpeza” e por meio da conectividade Wi-Fi e/ou Internet, o robô 12 pode começar um ciclo de operação de limpeza.

[0041] Uma aplicação de dispositivo inteligente para o robô 12 que é executada em um dispositivo móvel ou remoto pode incluir adicionalmente recursos de comando e controle incluindo, mas sem se limitar a recursos de programação para permitir que um usuário selecione quando o robô 12 conduzirá a limpeza. Outros recursos da aplicação de dispositivo inteligente podem incluir uma exibição do histórico de limpeza do robô, uma página de destino com blogs atuais e vídeos de suporte relacionados ao robô 12, e controles para automaticamente ordenar acessórios para o robô 12 quando necessário. A aplicação de dispositivo inteligente pode também ser configurada para prover notificações detalhadas relativas a diagnósticos, alertas de erro, e outra informação diretamente ao usuário.

[0042] O robô 12 pode ser provido com uma ou mais câmeras ou câmeras estéreo (não mostradas) para adquirir notificações visíveis do usuário. Dessa maneira, o usuário pode comunicar instruções ao robô 12 por gestos. Por exemplo, o usuário pode acenar sua mão na frente da câmera para instruir o robô 12 a parar ou mover adiante.

[0043] O controlador 30 pode ser operacionalmente acoplado a diversos sensores internos no robô 12 para receber entrada a respeito do ambiente ou a respeito do robô 12, e pode usar a entrada do sensor para controlar a operação do robô 12, como descrito em detalhe adicional a seguir. Em uma modalidade, dados de sensor podem ser usados pelo controlador 30 para determinar o espaço ocupável em torno do robô 12. Alguns sensores podem detectar recursos do ambiente em torno do robô 12 incluindo, mas sem se limitar a paredes, pisos, móvel, animais de estimação, escadas, saliências, etc. A entrada do sensor pode adicionalmente ser armazenada na memória 68 ou usada para desenvolver mapas pelo sistema de navegação/mapeamento 28. Alguns sensores exemplificativos são ilustrados na Figura 4, e descritos a seguir. Embora seja entendido que nem todos os sensores mostrados podem ser providos, sensores adicionais podem ser providos, e que todos os sensores possíveis podem ser providos em qualquer combinação.

[0044] O robô 12 pode incluir um ou mais sensores de distância 94 para sensoreamento de posição/proximidade. O(s) sensor(es) de distância 94 pode(m) ser sensores infravermelhos ou sensores de tempo de voo (TOF). Cada sensor de distância 94 tem um campo de visão, ou zona de sensoreamento, que pode opcionalmente se sobrepor, para detectar obstáculos na frente e lados do robô 12. A entrada dos sensores de distância 94 é usada pelo controlador 30 para desacelerar e/ou ajustar a rota do robô 12 quando objetos são detectados pelos sensores 94.

[0045] Em uma modalidade, a entrada dos sensores de distância 94 é usada pelo controlador 30 para determinar áreas de espaço ocupável em torno do robô 12. Dados dos sensores 94 podem ser usados para determinar uma distância precisa aos objetos em proximidade com o robô 12, e podem ser usados para determinar a ausência de objetos em proximidade com o robô 12 e/ou a distância entre objetos em proximidade com o robô 12. Por exemplo, se dois objetos adjacentes em proximidade com o robô 12 forem espaçados por uma distância maior que a maior dimensão W do robô 12 ortogonal à direção de movimento para frente 38, o controlador 30 pode identificar essa área como um espaço ocupável. O robô 12 pode usar uma determinação de espaço ocupável para sair de uma condição presa, evitar obstáculos, e/ou planejar um trajeto de limpeza.

[0046] Na modalidade ilustrada, quatro sensores de distância 94 são providos, dois próximos a cada lado lateral do alojamento 22. Os sensores 94 incluem um sensor do lado direito interno 94A, um sensor do lado direito externo 94B, um sensor do lado esquerdo externo 94C, e um sensor do lado esquerdo interno 94D. Outros números e localizações para os sensores de distância 94 são possíveis.

[0047] Os sensores 94 são montados no alojamento 22, acima da janela 62, e detrás de uma porção transparente ou translúcida do alojamento 22. Por exemplo, o alojamento 22 pode compreender uma cobertura de sensor transparente ou translúcida 96 para cobrir e proteger os sensores 94, ainda também admitindo um sinal de luz através do mesmo. A cobertura de sensor 96 pode compreender uma única cobertura de sensor contínua simples ou incluir insertos de lente individuais para cada sensor de distância 94.

[0048] Referindo-se à Figura 4, uma porção do robô 12 com a cobertura de sensor 96 removida é mostrada. Na modalidade mostrada aqui, cada sensor de distância 94 é um sensor TOF, e pode ter um emissor 98 e um receptor 100. Os sensores TOF 94 medem o tempo que leva para um sinal luminoso deslocar do emissor 98 ao receptor 100 para determinar uma distância precisa aos objetos em proximidade com o robô 12. O emissor 98 emite um sinal luminoso pulsado e pode compreender um LED que emite o sinal luminoso. Em uma modalidade, o LED pode ser um LED infravermelho que emite um feixe de luz infravermelho.

[0049] Na modalidade ilustrada, o emissor 98 e o receptor 100 têm um formato redondo e são montados detrás de furos circulares separados. Dessa forma, tanto o emissor 98 quanto o receptor 100 têm um campo de visão cônico, ou zona de sensoreamento, e dessa forma o sensor TOF 94 também tem um campo de visão cônico, ou zona de sensoreamento. Os sensores TOF 94 podem ser orientados em ângulos variados próximos à primeira extremidade, ou dianteira, 32 do robô 12. Os ângulos variados podem preferivelmente cada um ser um ângulo diferente que permite um campo de visão, ou zona de sensoreamento, tanto na direção para frente quanto lateral para cada sensor 94. Um campo de visão como esse permite que cada sensor 94 detecte obstáculos na frente e lados do robô autônomo 12.

[0050] Os sensores TOF 94 podem ser desencontrados em relação à frente e lados do robô 12 de forma que o robô 12 possa determinar precisamente quando obstáculos foram eliminados. Na modalidade ilustrada, existem dois sensores 94 nos lados esquerdo e direito do robô 12, onde os lados esquerdo e direito são definidos em relação à primeira extremidade 32. Os sensores 94 mais próximos à primeira extremidade 32 são sensores dianteiros 94 e os sensores afastados da primeira extremidade 32 são os sensores traseiros 94.

[0051] A Figura 5 ilustra uma modalidade de um padrão de cobertura provido pelos sensores TOF 94 do robô 12. Os sensores TOF 94 nos lados esquerdo e direito do robô 12 podem ser orientados para prover campos de visão sobrepostos A, B, C, D. À medida que o robô 12 desloca sobre uma superfície de piso, o campo de visão ou zona de sensoreamento no qual um objeto é sensoreado pode mudar. Isso permite que o robô 12 determine de forma exata e precisa a posição para frente/para trás e lateral de um objeto em proximidade com o alojamento 22, e é superior a limpadores autônomos tendo sensores voltados para a frente e/ou lado dedicados.

[0052] Na modalidade mostrada, o sensor do lado direito interno 94A tem um campo de visão A, o sensor do lado direito externo 94B tem um campo de visão B, o sensor do lado esquerdo externo 94C tem um campo de visão C, e o sensor do lado esquerdo interno 94D tem um campo de visão D. Os sensores externos 94B, 94C mais próximos da primeira extremidade 32 são sensores dianteiros e fornecem a cobertura mais distante por meio de seus respectivos campos de visão B, C. Os sensores internos 94A, 94D mais afastados da primeira extremidade 32 são sensores traseiros e podem prover maior cobertura lateral por meio de seus respectivos campos de visão A, D. Os campos de visão A, B, C, D podem ser configurados para se sobreporem, criando zonas de múltiplas coberturas de sensor.

[0053] Na modalidade ilustrada, a orientação dos sensores TOF 94 provê um campo de visão total que se estende por toda a primeira extremidade 32 do robô 12, e fica mais larga à medida que a distância da primeira extremidade 32 do robô 12 aumenta. A orientação dos sensores TOF 94 inclui tanto o ângulo quanto posição relativa à frente e lados do robô 12. Por causa dos campos de visão sobrepostos mostrados na Figura 5, a concentração de sinais luminosos emitidos pelos sensores 94 pode ser a mais densa diretamente na frente do robô 12, isto é, imediatamente na frente da primeira extremidade 32.

[0054] De volta à Figura 4, o robô 12 pode incluir um ou mais de um sensor de colisão 102, um sensor de acompanhamento de parede 104, um sensor de profundidade vertical 106, uma unidade de medição inercial (IMU) 108, um sensor de erguimento 110, um sensor de recipiente 112, um sensor de condição de piso 114, ou sensores de corrente de roda 116, incluindo qualquer combinação ou múltiplas dos mesmos.

[0055] O sensor de colisão 102 determina impactos frontais e laterais no robô 12, e pode ser integrado com o alojamento 22, tal como com um amortecedor 36 (Figura 2). Sinais de saída dos sensores de colisão 102 fornecem entradas ao controlador 30 para selecionar um algoritmo de desvio de obstáculo. Opcionalmente, a entrada dos sensores de colisão 102 pode ser usada pelo controlador 30 para determinar se o robô 12 está em uma condição presa.

[0056] O sensor de acompanhamento de parede 104 (também conhecido como um sensor de parede lateral) pode ser localizado próximo ao lado do alojamento 22 e pode incluir um sensor de posição voltado para o lado que provê realimentação de distância e controla o robô 12 de forma que o robô 12 possa seguir próximo a uma parede sem fazer contato com a parede. O sensor de acompanhamento de parede 104 pode ser um sensor óptico, mecânico, ou ultrassônico, incluindo um sensor refletivo ou de tempo de voo. Em uma outra modalidade, um sensor de acompanhamento de parede não é provido, e os sensores TOF 94 são em vez disso usados como sensores de acompanhamento de parede. Opcionalmente, a entrada do sensor de acompanhamento de parede 104 pode ser usada pelo controlador 30 para determinar se o robô 12 está em uma condição presa.

[0057] O sensor de profundidade vertical 106 pode ser um sensor de posição voltado para o chão que provê realimentação de distância de forma que o robô 12 possa evitar escadarias com declive excessivo, saliências, etc. O sensor de profundidade vertical 106 pode ser um sensor óptico, mecânico ou ultrassônico, incluindo um sensor refletivo ou de tempo de voo. Na modalidade ilustrada, e como mostrado na Figura 2, quatro sensores de profundidade vertical 106 podem ser providos no lado de baixo 48 do alojamento 22 e voltados no geral para baixo. Opcionalmente, a entrada dos sensores de profundidade vertical 106 pode ser usada pelo controlador 30 para determinar se o robô 12 está em uma condição presa.

[0058] A IMU 108 mede e reporta a aceleração do robô, taxa angular, ou campo magnético em torno do robô 12, usando uma combinação de pelo menos um acelerômetro, giroscópio e, opcionalmente, magnetômetro ou bússola. A IMU 108 pode ser um sensor inercial integrado localizado no controlador 30 e pode ser um giroscópio de nove eixos geométrico ou acelerômetro para sensorear aceleração linear, rotacional ou de campo magnético. A IMU 108 pode usar dados de entrada de aceleração para calcular e comunicar mudança na velocidade e pose ao controlador 30 para navegar o robô 12 em torno da superfície a ser limpa. Opcionalmente, como descrito em detalhe adicional a seguir, a entrada da IMU 108 pode ser usada para determinar a pose ou rota atual do robô durante procura do espaço ocupável.

[0059] O sensor de erguimento 110 detecta quando o robô 12 é levantado da superfície a ser limpa, por exemplo, se um usuário pega o robô 12. Essa informação é provida como uma entrada ao controlador 30, que pode interromper a operação dos motores 50, 60, 66 em resposta a um evento de erguimento detectado. O sensor de erguimento 110 pode também detectar quando o robô 12 está em contato com a superfície a ser limpa, tal como quando o usuário coloca o robô 12 de volta no chão. Mediante tal entrada, o controlador 30 pode reassumir a operação.

[0060] O robô 12 pode opcionalmente incluir um sensor de recipiente 112 para detectar uma característica ou estado do recipiente de coleta 46. Em um exemplo, um sensor de pressão para detectar o peso do recipiente de coleta 46 pode ser provido. Em um outro exemplo, um sensor magnético para detectar a presença do recipiente de coleta 46 pode ser provido. Essa informação é provida como uma entrada ao controlador 30, que pode impedir a operação do robô 12 até que o recipiente de coleta 46 seja esvaziado ou devidamente instalado, em exemplos não limitantes. O controlador 30 pode também direcionar o exibidor 86 para prover uma notificação ao usuário de que o recipiente de coleta 46 está cheio ou ausente.

[0061] O sensor de condição de piso 114 detecta uma condição da superfície a ser limpa. Por exemplo, o robô 12 pode ser provido com um sensor de sujeira infravermelho (IR), um sensor de mancha, um sensor de odor, ou um sensor de desordem úmida. O sensor de condição de piso 114 provê entrada ao controlador 30 que pode direcionar a operação do robô 12 com base na condição da superfície a ser limpa, tal como pela seleção de ou modificação de um ciclo de limpeza. Opcionalmente, o sensor de condição de piso 114 pode também prover entrada para exibição em um smartphone.

[0062] Os sensores de corrente de roda 116 detectam mudanças na corrente do motor para o motor de rodas 66, e provêm realimentação ao controlador 30. A realimentação de corrente da roda pelo sensor de corrente de roda 116 pode ser usada para detectar patinação da roda com relação à superfície de piso. Opcionalmente, aumentos na corrente do motor podem também indicar que o robô 12 colidiu em um obstáculo, e as rodas 64 estão gerando carga adicional nos motores 66 enquanto tentam ainda mover o robô 12 em sua rota desejada. Os sensores de corrente de roda 116 podem ser providos para cada motor de roda 66.

[0063] As Figuras 6-9 são ilustrações esquemáticas mostrando o robô 12 em uma condição presa e representando um método de saída da condição presa, de acordo com uma modalidade. Uma condição presa pode ser uma condição na qual o robô 12 está preso em uma pequena área por causa da densidade, tamanho e orientação dos obstáculos uns em relação aos outros. Exemplos de pequenas áreas nas quais o robô 12 pode ficar preso incluem debaixo de mesas, entre pernas de cadeira, ou em cantos de ambientes onde móvel, mesas laterais, etc. são empurradas para cima contra as paredes. Usando o método para sair da condição presa representado nas Figuras 6-9, o robô 12 pode evitar ficar agarrado nessa condição presa.

[0064] O controlador 30 pode determinar que o robô 12 está preso com base na detecção de um número predeterminado de obstáculos em um período de tempo predeterminado. Por exemplo, em uma modalidade, o controlador 30 pode determinar que o robô 12 está preso se pelo menos cinco obstáculos forem detectados em um período de três segundos. Entrada de um ou mais dos sensores de distância 94, sensores de colisão 102, sensor de acompanhamento de parede 104, sensores de profundidade vertical 106, e/ou IMU 108 pode ser usada pelo controlador 30 para determinar se o robô 12 está em uma condição presa. No exemplo mostrado na Figura 6, o robô 12 está preso entre uma pluralidade de obstáculos circulares 120 (por exemplo, as pernas de uma mesa de café ou cadeira).

[0065] Quando preso, o robô 12 pode usar um ou mais sensores internos, tais como os sensores de distância 94, para determinar áreas de espaço ocupável, ou áreas livres, em torno do robô 12. Para localizar o espaço ocupável, o robô 12 pode realizar uma virada de raio zero como indicado pela seta 122 enquanto faz leituras com os sensores de distância 94. A realização da virada de raio zero pode compreender rotacionar um ângulo predeterminado, tal como rotacionar 360 graus, no sentido horário ou antihorário, em torno de um ponto central do robô 12, enquanto o ponto central está alinhado com um eixo geométrica rotacional tendo uma posição estática ou fixa durante rotação do robô 12.

[0066] Em uma modalidade, o robô 12 pode usar múltiplos sensores TOF 94 que fornecem leituras sincronizadas no tempo, ou quase sincronizadas no tempo (por exemplo, dentro de 30 milissegundos uma da outra), para determinar áreas de espaço ocupável. Por exemplo, a obtenção de leituras de dois ou mais dos sensores 94 simultaneamente provê uma determinação mais precisa do tamanho e/ou formato de espaço ocupável em proximidade com o robô 12 do que a leitura individual de apenas um sensor.

[0067] Em certas modalidades, além dos sensores TOF 94, o robô 12 pode usar os codificadores de roda 70 das rodas de acionamento 64 e IMU 108 para determinar áreas de espaço ocupável como um vetor com relação à pose atual do robô. Odometria de roda com base em dados dos codificadores de roda 70 e dados de rota da IMU providos pela IMU 108 pode ser usada para controlar a virada de raio zero. Quando o robô 12 está rodando para buscar espaço ocupável, o controlador 30 correlaciona leituras de sensor com a rota atual do robô, determinada com base em dados da IMU 108. O controlador 30 também usa leituras dos codificadores de roda 70 como entrada de que a posição do robô é estática (isto é, de que o robô está rodando em torno de um ponto central). Por exemplo, durante uma virada de raio zero, leituras dos codificadores de roda 70 mostram que o movimento com que cada roda 64 desloca é igual em magnitude e oposta em direção. Realimentação de corrente de roda do sensor de corrente de roda 116 e dados de aceleração da IMU 108 podem também ser usados para controlar a virada de raio zero, já que tais dados podem ser usados para detectar patinação de roda. Dessa forma, dados de odometria e IMU podem ser usados para determinar para onde o robô 12 está atualmente apontando, e então leituras dos sensores TOF 94 podem ser usadas para determinar a quantidade de área livre que é acessível de onde o robô 12 está atualmente apontando.

[0068] À medida que o robô 12 realiza a virada de raio zero, o robô 12 pode manter a trilha de onde áreas livres estão localizadas em proximidade com a posição do robô. A Figura 7 mostra que, nessa posição, os obstáculos 120 são detectados em cada uma das zonas A e D, fazendo com que leituras de distância 124, 126 sejam reportadas pelos sensores correspondentes 94A, 94D. Os obstáculos não são detectados nas zonas B e C. O controlador 30 pode manter a trilha de onde áreas livres estão, em relação à posição ou rota atual do robô. Portanto, leituras de sensor mostram uma área livre 128 para as zonas B e C, entre os dois obstáculos 120, na posição ou rota atual do robô.

[0069] Referindo-se à Figuras 8-9, à medida que o robô 12 continua a virar, os obstáculos podem ser detectados em diferentes zonas. A Fig. 8 mostra uma posição onde um obstáculo 120 é detectado em cada uma das zonas B, C e D, fazendo com que as leituras de distância sejam reportadas pelos sensores correspondentes 94B, 94C, 94D. Nenhum obstáculo é detectado na zona A. Portanto, as leituras de sensor mostram uma área livre 130 para a zona A, entre os dois obstáculos 120, na posição ou rota atual do robô. A Fig. 9 mostra uma posição onde um obstáculo 120 é detectado na zona A, fazendo com que leituras de distância sejam reportadas pelo sensor correspondente 94A. Nenhum obstáculo é detectado nas zonas B, C, ou D. Portanto, as leituras de sensor mostram uma área livre 132 para as zonas B, C ou D na posição ou rota atual do robô. A área livre 132 é grande o bastante para o robô 12 passar, e assim pode ser identificada como um espaço ocupável. Indo para frente nessa direção, o robô 12 pode sair da condição presa.

[0070] O robô 12 pode determinar uma rota para sair da condição presa usando um dos múltiplos métodos. Por exemplo, com referência à Figura 9, após identificar uma área livre grande o bastante para o robô 12 passar, isto é, espaço ocupável, o robô 12 pode continuar a virada de raio zero para encontrar todo o espaço ocupável em proximidade com o robô 12 antes de determinar em qual rota sair, ou o robô 12 pode optar precocemente e sair nessa rota sem completar a virada de raio zero.

[0071] Em modalidades onde o robô 12 completa a virada de raio zero para encontrar todo o espaço ocupável em proximidade com o robô 12, o robô 12 pode determinar uma melhor rota para sair pela seleção de a maior área livre. Por exemplo, o controlador 30 pode rastrear uma melhor rota global, onde pela primeira vez uma nova abertura é detectada, se for a maior abertura que foi detectada durante a virada até então, a rota na qual a nova maior abertura foi detectada é salva como a melhor rota global. À medida que o robô continua a rotacionar, qualquer abertura de largura igual ou menor é ignorada. Isso pode fazer com que o robô 12 vá em rotas que podem ser muito próximas a obstáculos, e não necessariamente centralizado entre dois obstáculos, mas que são grandes o bastante para manobrar através dos mesmos com sucesso.

[0072] Em uma outra modalidade, o robô 12 pode construir um perfil das áreas livres, e selecionar uma rota que centraliza o robô 12 entre áreas obstruídas. Isso pode aumentar a chance de saída com sucesso da condição presa, já que provavelmente existe mais espaço entre o robô 12 e os obstáculos durante a saída.

[0073] Em uma outra modalidade, o robô 12 pode optar precocemente se o robô 12 encontra uma abertura aceitavelmente grande durante a virada de raio zero. Se esse limiar não for satisfeito, o robô 12 pode completar a virada de raio zero e sair na próxima melhor rota.

[0074] Independentemente de como uma rota é selecionada, uma vez que uma rota é determinada, o controlador 30 reposiciona o robô 12 para deslocar na rota, isto é, no espaço ocupável, para sair da condição presa.

[0075] Adicionalmente, ou alternativamente, o robô pode usar um método similar para evitar obstáculos e/ou planejar um trajeto de limpeza. A Figura 10 uma vista esquemática mostrando o robô 12 em um ambiente 140 incluindo pelo menos uma parede 142 e pelo menos um obstáculo 144. Para evitar a parede 142 ou obstáculo 144, ou planejar um trajeto de limpeza no ambiente 140, de acordo com um método, o robô 12 pode realizar uma virada de raio zero como indicado pela seta 146 enquanto faz leituras com os sensores de distância 94 (Figura 1). A realização da virada de raio zero pode compreender rotacionar em um ângulo predeterminado, tal como rotacionar 360 graus, em um sentido horário ou anti-horário, em torno de um ponto central, que pode ficar ao longo de um eixo geométrico central 148 do robô 12.

[0076] Em uma modalidade, o robô 12 é configurado e operativo para criar um gráfico de grade da área de trabalho em proximidade com a localização atual do robô, por exemplo, o ambiente 140. Por exemplo, a Figura 11 ilustra um gráfico de grade exemplificativo para a posição atual do robô no ambiente 140 mostrado na Figura 10. A posição de cada objeto em proximidade com o robô 12 é identificada em termos de coordenadas x-y referenciadas ao robô 12 na origem (0, 0). Por exemplo, a parede 142 é indicada pela linha reta dos pontos de coordenadas colocados em gráfico na frente do robô 12 e o obstáculo 144 é indicado pela linha curva dos pontos de coordenadas colocados em gráfico na traseira do robô 12. Áreas livres são também identificadas em termos da ausência dos pontos de coordenadas em proximidade com a origem.

[0077] O robô 12 pode determinar uma rota para evitar obstáculos ou um trajeto de limpeza com base no gráfico de grade. Por exemplo, o gráfico de grade pode ser usado para encontrar uma ou mais áreas livres grandes o bastante para o robô 12 passar, isto é, espaço ocupável. O robô 12 pode determinar uma melhor rota pela seleção de a maior área livre, ou pela seleção de uma área livre que satisfaz um valor de limiar predeterminado, ou pela seleção de uma rota que centraliza o robô entre objetos.

[0078] A Figura 12 é um fluxograma mostrando uma modalidade de um método 200 para sair de uma condição presa realizada pelo robô 12. A sequência de etapas discutida é apenas para efeitos ilustrativos, e não visa limitar o método de nenhuma maneira, já que entende-se que as etapas podem ocorrer em uma ordem lógica diferente, etapas adicionais ou intervenientes podem ser incluídas, ou as etapas descritas podem ser divididas em múltiplas etapas, sem prejudicar a invenção.

[0079] Na etapa 202, o robô 12 está limpando. Durante a limpeza, o motor de aspiração 50 e/ou motor de escova 60 pode ser acionado.

[0080] Na etapa 204, o robô 12 verifica se ele está preso. Uma condição presa pode ser uma condição em que o robô 12 está preso em uma pequena área por causa de densidade, tamanho e orientação do obstáculo um em relação ao outro. Exemplos de pequenas áreas nas quais o robô 12 pode ficar preso incluem debaixo de mesas, entre pernas de cadeira, ou em cantos de ambientes onde móvel, mesas laterais, etc. são empurradas para cima contra as paredes.

[0081] Em uma modalidade, o robô 12 pode determinar que ele está preso com base na detecção de um número predeterminado de obstáculos em um período de tempo predeterminado (por exemplo, pelo menos cinco obstáculos em um período de três segundos). Entrada de um ou mais dos sensores de distância 94, sensores de colisão 102, sensor de acompanhamento de parede 104, sensores de profundidade vertical 106 e/ou IMU 108 pode ser usada pelo controlador 30 para determinar que o robô 12 está em uma condição presa. Opcionalmente, enquanto o robô 12 realiza uma operação de limpeza, o controlador 30 monitora contínua ou intermitentemente dados de sensores para determinar se dados de sensor indicam que o robô 12 está em uma condição presa.

[0082] Se afirmativo, o controlador 30 registra que o robô 12 está em uma condição presa, o robô 12 pode interromper a limpeza na etapa 206, e o robô 12 pode começar buscar espaço ocupável. Interrupção da limpeza pode incluir desligar o motor de aspiração 50 e/ou o motor de escova 60. Alternativamente, em vez de interromper a limpeza quando em uma condição presa, o robô 12 pode continuar limpando enquanto procura espaço ocupável.

[0083] Para localizar o espaço ocupável, em uma modalidade, o robô 12 pode realizar uma virada de raio zero na etapa 208. Uma virada de raio zero pode ser realizada operando uma roda motriz 64 (Figura 2) na direção para frente e a outra roda motriz 64 na direção reversa. O robô 12 pode virar no sentido horário ou anti-horário. A realização da virada de raio zero pode compreender rotacionar em um ângulo predeterminado, tal como rotacionar 360 graus.

[0084] Durante a virada de raio zero, o robô 12 pode buscar o espaço ocupável na etapa 210. Durante a virada, os dados dos sensores de distância 94 podem ser usados para rastrear onde as aberturas são localizadas em torno do robô 12, como previamente descrito. Opcionalmente, o robô 12 pode construir um gráfico de grade similar ao exemplo mostrado na Figura 11.

[0085] Na etapa 212, o robô 12 completa a virada de raio zero. Uma virada de raio zero completa pode compreender uma virada de 360 graus do robô 12. Alternativamente, o robô 12 pode rotacionar menos que 360 graus e completar a virada de raio zero na etapa 212.

[0086] Uma vez que o robô 12 completa a virada de raio zero, o robô 12 pode determinar se existe espaço ocupável em proximidade com o robô 12 na etapa 214. Em alguns casos, nenhum espaço ocupável pode ser encontrado. Se assim for, o método 200 vai para a etapa 216 e o robô 12 emite uma notificação de erro informando ao usuário que o robô 12 está preso. A notificação de erro pode ser uma notificação visual no exibidor 86 ou em algum lugar no robô 12, ou uma notificação audível emitida pelo o robô 12. Adicionalmente, ou alternativamente, uma notificação de erro pode ser provida pela aplicação de dispositivo inteligente para o robô 12.

[0087] Se houver espaço ocupável em proximidade com o robô 12, o método 200 vai para a etapa 218 onde o controlador 30 determina uma melhor rota para sair da condição presa. A melhor rota para sair da condição presa pode ser uma rota na qual o robô 12 pode passar em um espaço ocupável. Em uma modalidade, a melhor rota pode ser uma posição em que o robô 12 roda na qual o robô 12 pode andar para frente uma distância predeterminada sem colidir com um obstáculo. A distância predeterminada pode ser dependente do alcance dos sensores de distância 94, já que obstáculos fora do alcance dos sensores 94 não são levados em consideração durante detecção do espaço ocupável.

[0088] Após a melhor rota para sair da condição presa ser determinada na etapa 218, o robô 12 pode virar para a melhor rota na etapa 220. O robô 12 pode realizar uma virada de raio zero nesse local na etapa 220. O robô 12 pode virar em um sentido horário ou anti-horário para a melhor rota, e a direção pode ser determinada dependendo da menor virada para a melhor rota, que conserva vida da bateria e economiza tempo. Uma vez na melhor rota, o robô 12 para de rotacionar.

[0089] Em seguida, o robô 12 pode sair na melhor rota na etapa 222. O robô 12 pode andar para frente na melhor rota para sair da condição presa, tal como operando ambas as rodas de acionamento 64 na direção para frente. Após sair na melhor rota, isto é, uma vez que o robô 12 não esteja mais preso, o método 200 pode retornar para a etapa 202 e o robô 12 pode retomar a limpeza.

[0090] A Figura 13 é um fluxograma mostrando uma outra modalidade de um método 300 para sair de uma condição presa realizada por o robô 12. A sequência de etapas discutida é apenas para efeitos ilustrativos e não visa limitar o método de nenhuma maneira, já que entende-se que as etapas podem ocorrer em uma ordem lógica diferente, etapas adicionais ou intervenientes podem ser incluídas, ou as etapas descritas podem ser divididas em múltiplas etapas, sem prejudicar a invenção.

[0091] Inicialmente, o método 300 pode ocorrer como descrito previamente para o primeiro método 200, com as etapas 302-310°c sendo similares ou idênticas às etapas 202-210 do primeiro método 200. Durante realização da virada de raio zero e procura de espaço ocupável, os dados dos sensores de distância 94 podem ser usados para rastrear onde as aberturas são localizadas em torno do robô 12, como previamente descrito. Quando uma abertura é localizada na etapa 312, o controlador 30 pode acessar a abertura atribuindo a ela uma pontuação. A pontuação pode ser baseada na largura da abertura, com maiores aberturas sendo atribuídas como maiores pontuações.
Na etapa 314, é determinado se uma abertura localizada na etapa 312 foi atribuída como uma alta pontuação, isto é, a mais alta pontuação atribuída a uma abertura durante a virada de raio zero até então. Por exemplo, a pontuação da abertura pode ser comparada a todas as outras pontuações da virada de raio zero. Se ela tiver a maior pontuação (por exemplo, se ela for a maior abertura que foi detectada durante a virada até então) a direção na qual a nova abertura foi detectada é salva como uma melhor rota global na etapa 316.

[0092] Após salvar a melhor rota global na etapa 316, ou se a alta pontuação da abertura não for satisfeita, ou se nenhuma abertura for localizada na etapa 312, o robô 12 verificará se a curva está completada na etapa 318 e, se não estiver, continuará a virar na etapa 320 ainda continuando a buscar espaço ocupável.

[0093] Uma vez que o robô 12 completa a virada de raio zero, o método 300 vai para a etapa 322, e o robô 12 pode determinar se existe espaço ocupável em proximidade com o robô 12. Em uma modalidade, o robô 12 pode determinar se a alta pontuação da abertura é um valor que indica que a abertura correspondente é grande o bastante para o robô 12 passar.

[0094] Em alguns casos, no espaço ocupável pode ser encontrado. Se puder, o método 300 vai para a etapa 324 e o robô 12 emite uma notificação de erro informando ao usuário que o robô 12 está preso. A notificação de erro pode ser uma notificação visual no exibidor 86 ou em algum lugar no robô 12, ou uma notificação audível emitida pelo robô 12. Adicionalmente, ou alternativamente, uma notificação de erro pode ser provida pela aplicação do dispositivo inteligente para o robô 12.

[0095] Se houver espaço ocupável em proximidade com o robô 12, o robô 12 pode virar na melhor rota global salva na etapa 326. O robô 12 pode realizar uma virada de raio zero nesse local na etapa 326. O robô 12 pode virar no sentido horário ou anti-horário para a melhor rota global, e a direção pode ser determinada dependendo da menor virada para a melhor rota global, que conserva a vida da bateria e economiza tempo. Uma vez na melhor rota global, o robô 12 para de virar.

[0096] Em seguida, o robô 12 pode sair na melhor rota global na etapa 328. O robô 12 pode andar para frente na melhor rota global para sair da condição presa, tal como operando ambas as rodas de acionamento 64 na direção para frente. Após sair na melhor rota global, isto é, uma vez que o robô 12 não esteja mais preso, o método 300 pode retornar para a etapa 302 e o robô 12 pode retomar a limpeza.

[0097] A Figura 14 é um fluxograma mostrando também uma outra modalidade de um método 400 para sair de uma condição presa realizada pelo robô 12. A sequência de etapas discutida é para efeito apenas ilustrativos e não visa limitar o método de nenhuma maneira, já que entende-se que as etapas pode ocorrer em uma ordem lógica diferente, etapas adicionais ou intervenientes podem ser incluídas, ou as etapas descritas podem ser divididas em múltiplas etapas, sem prejudicar a invenção.

[0098] Inicialmente, o método 400 pode ocorrer como descrito previamente para o primeiro método 200, com as etapas 402-410 sendo similares ou idênticas às etapas 202-210 do primeiro método 200. Durante realização da virada de raio zero e procura de espaço ocupável, o controlador 30 pode determinar se um limiar de saída é satisfeito na etapa 412. O limiar de saída pode ser uma rota estimada ou considerada que coloca o robô 12 fora da condição presa com um alto grau de confiabilidade. Em uma modalidade, para satisfazer o limiar de saída, o robô 12 tem que ter detectado uma abertura que satisfaz ou excede um limiar de tamanho de saída e ter rotacionado pelo menos um mínimo ângulo de saída (por exemplo, pelo menos 45 graus). Em uma modalidade, o tamanho do limiar de saída pode ser 950 mm.

[0099] Se o limiar de saída for satisfeito durante a virada de raio zero, o robô 12 pode sair em sua rota atual na etapa 414. Quando o limiar de saída é satisfeito, o robô 12 pode parar de virar nesse local, deixando o robô 12 em uma rota atual que é estimada/considerada colocar o robô 12 fora da condição presa. O robô 12 pode andar para frente na rota atual para sair da condição presa, tal como operando ambas as rodas de acionamento 64 na direção para frente. Após sair na rota atual, isto é, uma vez que o robô 12 não esteja mais preso, o método 400 pode retornar para a etapa 402 e o robô 12 pode retomar a limpeza.

[00100] Se o limiar de saída não for satisfeito, o robô 12 verificará se a virada é completa na etapa 416 e, se não for, continuará a virada na etapa 418 ainda continuando a buscar espaço ocupável. Se o robô 12 completar a virada de raio zero sem detectar nenhuma abertura que satisfaça o limiar de saída, o método 400 vai para a etapa 420, e o robô 12 pode determinar se existe espaço ocupável em proximidade com o robô 12. Em alguns casos, nenhum espaço ocupável pode ser encontrado. Se assim for, o método 400 vai para a etapa 422 e o robô 12 emite uma notificação de erro informando ao usuário que o robô 12 está preso. A notificação de erro pode ser uma notificação visual no exibidor 86 ou em algum lugar no robô 12, ou uma notificação audível emitida pelo robô 12. Adicionalmente, ou alternativamente, uma notificação de erro pode ser provida pela aplicação do dispositivo inteligente para o robô 12.

[00101] Se houver espaço ocupável em proximidade com o robô 12, o método continua nas etapas 424-428, que podem ser similares ou idênticas às etapas 218-222 do primeiro método 200, e nas quais o robô 12 determina uma melhor rota, vira para a melhor rota, e sai da condição presa na melhor rota. Após sair na melhor rota, isto é, uma vez que o robô 12 não esteja mais preso, o método 400 pode retornar para a etapa 402 e o robô 12 pode retomar a limpeza.

[00102] A Figura 15 é um fluxograma mostrando ainda uma outra modalidade de um método 500 para sair de uma condição presa realizada pelo robô 12. A sequência de etapas discutida é para efeitos ilustrativos e não visa limitar o método de nenhuma maneira, já que entende-se que as etapas podem ocorrer em uma ordem lógica diferente, etapas adicionais ou intervenientes podem ser incluídas, ou as etapas descritas podem ser divididas em múltiplos etapas, sem prejudicar a invenção.

[00103] Inicialmente, o método 500 pode ocorrer como descrito previamente para o primeiro método 200, com as etapas 502-516 sendo similares ou idênticas às etapas 202-216 do primeiro método 200. Se, após realização da virada de raio zero e procura de espaço ocupável, houver espaço ocupável em proximidade com o robô 12, o método vai para a etapa 518 e o controlador 30 constrói um perfil de áreas livres em torno do robô 12. O perfil pode ser baseado em leituras de sensor da virada de raio zero. Opcionalmente, o perfil pode ser um gráfico de grade similar ao exemplo mostrado na Figura 11.

[00104] Após o perfil ser construído na etapa 518, o robô 12 pode selecionar a maior área livre indicada pelo perfil, determinando uma rota na qual o robô ficará centralizado na maior área livre, e virar para a etapa de rota 520. Uma rota como essa pode dar ao robô 12 as melhores possibilidades de sair com sucesso da condição presa. O robô 12 pode realizar uma virada de raio zero nesse local na etapa 520. O robô 12 pode virar no sentido horário ou anti-horário para a rota da posição central, e a direção pode ser determinada dependendo da menor virada para a rota da posição central, que conserva vida da bateria e economiza tempo. Uma vez na rota da posição central, o robô 12 para de virar.

[00105] Em seguida, o robô 12 pode sair na rota da posição central na etapa 522. O robô 12 pode andar para frente na rota da posição central para sair da condição presa, tal como operando ambas as rodas de acionamento 64 na direção para frente. Após sair na rota da posição central, isto é, uma vez que o robô 12 não esteja mais preso, o método 500 pode retornar para a etapa 502 e o robô 12 pode retomar a limpeza.

[00106] A Figura 16 é um fluxograma mostrando uma modalidade de um método 600 para planejamento de trajeto de limpeza realizado pelo robô 12. A sequência de etapas discutida é apenas para efeitos ilustrativos, e não visa limitar o método de nenhuma maneira, já que entende-se que as etapas podem ocorrer em uma ordem lógica diferente, etapas adicionais ou intervenientes podem ser incluídas, ou as etapas descritas podem ser divididas em múltiplas etapas, sem prejudicar a invenção.

[00107] Na etapa 602, o robô 12 entra em um modo de planejamento. O robô 12 pode entrar no modo de planejamento quando um usuário tiver comandado o robô 12 para realizar um ciclo de operação de limpeza (por exemplo, pressionado um botão “limpar” ou “iniciar” no robô 12 ou ligar um dispositivo móvel). Antes de realmente iniciar a operação de limpeza, o robô 12 pode planejar um trajeto de limpeza usando o método 600. Adicionalmente, ou alternativamente, o robô 12 pode entrar no modo de planejamento de ciclo de limpeza média.

[00108] O método 600 pode continuar nas etapas 604-612 como descrito para o método anterior 500, com as etapas 604-612 sendo similares ou idênticas às etapas 508-516 do método anterior 500. Se, após realizar a virada de raio zero e procura de espaço ocupável, houver espaço ocupável em proximidade com o robô 12, o método vai para a etapa 614 e o controlador 30 constrói um perfil de áreas livres em torno do robô 12. O perfil pode ser baseado em leituras de sensor da virada de raio zero. Opcionalmente, o perfil pode ser um gráfico de grade similar ao exemplo mostrado na Figura 11.

[00109] Após o perfil ser construído na etapa 614, o robô 12 pode planejar um trajeto de limpeza com base no perfil na etapa 616. O trajeto de limpeza planejado pode ser um trajeto que pode dar ao robô 12 as melhores oportunidades de limpar com sucesso a maior área de piso, ainda conservando vida da bateria e/ou outros recursos internos tal como solução de limpeza. O trajeto de limpeza pode incluir uma ou mais instruções de rotação, tal como em qual direção rotacionar o robô 12 (por exemplo, esquerda ou direita) e o número de graus a rotacionar. O trajeto de limpeza pode adicionalmente ou alternativamente inclui uma ou mais instruções de translação, tal como até que ponto acionar o robô 12 em reverso ou até que ponto acionar o robô 12 para frente.

[00110] Em seguida, o robô 12 pode seguir o trajeto de limpeza planejado na etapa 618. O robô 12 pode operar as rodas de acionamento 64 da maneira necessária para executar as instruções de rotação e/ou translação planejadas na etapa 616. Enquanto segue o trajeto de limpeza, o robô 12 pode limpar a superfície de piso sobre o qual ele move. Dessa forma, o motor de aspiração 50 e/ou motor de escova 60 podem ser ativados da maneira necessária.

[00111] A Figura 17 é um fluxograma mostrando uma modalidade de um método 700 para limpeza pontual realizada pelo robô 12. A sequência de etapas discutida é apenas para efeitos ilustrativos, e não visa limitar o método de nenhuma maneira, já que entende-se que as etapas podem ocorrer em uma ordem lógica diferente, etapas adicionais ou intervenientes podem ser incluídas, ou as etapas descritas podem ser divididas em múltiplos etapas, sem prejudicar a invenção.

[00112] O método 700 pode continuar nas etapas 702-718 como descrito previamente para o método de planejamento de trajeto de limpeza 600, com as etapas 702-718 sendo similares ou idênticas às etapas 602-618 do método anterior 600. Por exemplo, na etapa 702, o robô 12 pode entrar em um modo de planejamento quando um usuário tiver comandado o robô 12 para realizar um ciclo de operação de limpeza pontual (por exemplo, pressionado um botão “limpeza pontual” ou “iniciar” no robô 12 ou em um dispositivo móvel). Adicionalmente, ou alternativamente, o robô 12 pode entrar de forma autônoma no modo de limpeza pontual com base em dados de sensor, tal como entrada do sensor de condição de piso 114.

[00113] Quando o robô está em um modo de limpeza pontual, o robô 12 foca em uma pequena área em proximidade com o robô 12. Isso é diferente de limpeza aleatória, onde a área a ser limpa é implicitamente ilimitada e desconhecida. Para permanecer em uma pequena área, limpadores de piso autônomos têm tradicionalmente feito uma certa semelhança de seguir trajeto. Entretanto, se obstáculos surgirem no trajeto, o robô precisa tomar decisões complicadas para tentar manter o trajeto ou senão permanecer na pequena área. A aplicação do método 700, que começa com uma procura de espaço ocupável, permite que o robô 12 construa um perfil de abertura na pequena área, e planeje à frente para áreas que podem ser difíceis ou impossíveis de limpar na pequena área.

[00114] Após o perfil ser construído na etapa 714, o robô 12 pode planejar um trajeto de limpeza pontual com base no perfil na etapa 716. O trajeto de limpeza pontual planejado pode ser um trajeto que pode dar ao robô 12 as melhores oportunidades de limpar com sucessos a maior parte da área do piso ainda conservando vida da bateria e/ou outros recursos internos, tal como solução de limpeza.

[00115] Em seguida, o robô 12 pode seguir o trajeto de limpeza pontual planejado na etapa 718. Enquanto segue o trajeto de limpeza pontual, o robô 12 pode realizar limpeza pontual na superfície de piso sobre a qual ele move. Para limpeza pontual, os componentes de um sistema de entrega de fluido e/ou um sistema de recuperação de fluido podem ser acionados da maneira necessária.

[00116] A Figura 18 é um fluxograma mostrando uma modalidade de um método 800 para realizar limpeza trançada realizada pelo robô 12. A sequência de etapas discutida é apenas para efeitos ilustrativos e não visa limitar o método de nenhuma maneira, já que entende-se que as etapas podem ocorrer em uma ordem lógica diferente, etapas adicionais ou intervenientes podem ser incluídas, ou as etapas descritas podem ser divididas em múltiplos etapas, sem prejudicar a invenção.

[00117] O método 800 pode continuar nas etapas 802-812 como descrito previamente para o método de planejamento de trajeto de limpeza 600, com as etapas 702-812 sendo similares ou idênticas às etapas 602-612 do método anterior 600. Por exemplo, na etapa 802, o robô 12 pode entrar em um modo de planejamento antes de o robô 12 executar um comportamento de limpeza trançada.

[00118] Quando o robô realiza limpeza trançada, o robô 12 pode deslocar em um padrão trançado, por exemplo, brustofédon ou fileiras alternadas (ou seja, o robô 12 desloca da direita para esquerda e da esquerda para direita em fileiras alternadas). O método 800 pode ser usado para adotar uma rota para começar o trajeto de limpeza trançada. A aplicação do método 800, que começa com uma procura de espaço ocupável, permite que o robô 12 construa um perfil de aberturas, e planeje uma localização ideal para iniciar o padrão trançado. Por exemplo, um canto ou uma parede pode ser uma localização ideal para iniciar o padrão trançado. Se houver um canto ou uma parede em proximidade com o robô 12, o canto ou parede pode ser identificado na procura de espaço ocupável.

[00119] Desde que haja espaço ocupável em proximidade com o robô 12, na etapa 814, o controlador 30 determina uma melhor rota para limpeza trançada. A melhor rota para limpeza trançada pode ser uma direção na qual o robô 12 pode andar para chegar a uma localização de partida para limpeza trançada, da qual o robô 12 pode então começar a deslocar no padrão trançado. Em uma modalidade, a melhor rota pode ser uma posição na qual o robô 12 roda e na qual o robô 12 pode andar para frente até uma parede ou canto sem colidir em um obstáculo.

[00120] Após a melhor rota para limpeza trançada ser determinada na etapa 814, o robô 12 pode virar para a melhor rota e andar para a melhor rota na etapa 816. O robô 12 pode realizar uma virada de raio zero nesse local na etapa 816. O robô 12 pode virar no sentido horário ou anti-horário para a melhor rota, e a direção pode ser determinada dependendo da menor virada para a melhor rota, que conserva a vida da bateria e economiza tempo. Em seguida, o robô 12 pode andar para frente na melhor rota para chegar à localização inicial para limpeza trançada, tal como operando ambas as rodas de acionamento 64 na direção para frente. Após chegar à localização inicial, o robô 12 pode começar a limpeza trançada na etapa 818.

[00121] Existem diversas vantagens da presente descrição que surgem dos diversos aspectos ou recursos do aparelho, sistemas e métodos descritos aqui. Por exemplo, aspectos aqui descritos provêm modalidades de métodos para sair de condições presas realizadas por um limpador a vácuo autônomo ou robótico. Usando os métodos descritos aqui, o robô 12 pode evitar ficar agarrado em condições presas, navegando inteligentemente em torno de obstáculos e operando eficientemente para limpar uma área de piso desejada, ainda conservando vida da bateria.

[00122] Uma outra vantagem de aspectos da descrição se refere ao desvio de obstáculo. Aspectos aqui descritos provêm modalidades de métodos para evitar obstáculos realizado por um limpador a vácuo autônomo ou robótico. Usando os métodos descritos aqui, o robô 12 pode evitar ficar em uma condição presa, navegando inteligentemente em torno de obstáculos de forma eficiente para conservar a vida da bateria.

[00123] Também uma outra vantagem de aspectos da descrição se refere ao planejamento de trajeto. Aspectos aqui descritos provêm modalidades de métodos para planejar um trajeto de limpeza realizado por um limpador a vácuo autônomo ou robótico. Usando os métodos descritos aqui, o robô 12 pode evitar ficar em uma condição presa, navegando inteligentemente através do trajeto de limpeza planejado para limpar a área do piso eficientemente, ainda conservando a vida da bateria e de recursos internos tal como solução de limpeza.

[00124] Até o ponto não já narrado, os diferentes recursos e estruturas das diversas modalidades da invenção podem ser usados em combinação uns com os outros da maneira desejada, ou podem ser usados separadamente. O fato de que um limpador de piso autônomo ou robô de limpeza de piso esteja ilustrado aqui tendo todos esses recursos não significa que todos esses recursos devam ser usados em combinação, mas, em vez disso, certamente assim feito aqui por questão de concisão. Nota-se que, embora os métodos 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 sejam descritos com relação à modalidade do robô 12 mostrada aqui, os métodos 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800 podem também ser aplicados a outros robôs. Adicionalmente, embora múltiplos métodos sejam descritos aqui, um dos métodos descritos pode ser realizado independentemente, ou mais de um dos métodos descritos, incluindo qualquer combinação de métodos descritos aqui, pode ser realizado por um robô. Dessa forma, os diversos recursos das diferentes modalidades podem ser misturados e combinados em diversas configurações de aparelho de limpeza da maneira desejada para formar novas modalidades, que as novas modalidades estejam ou não expressamente descritas.

[00125] A narração apresentada se refere a modalidades gerais e específicas da descrição. Entretanto, diversas alterações e mudanças podem ser feitas sem fugir do espírito e aspectos gerais da descrição definidos nas reivindicações anexas, que devem ser interpretados de acordo com os princípios da lei de patente incluindo a doutrina de equivalentes. Como tal, essa descrição é apresentada para efeitos ilustrativos e não deve ser interpretada como uma narração exaustiva de todas as modalidades da descrição ou limitar o escopo das reivindicações aos elementos específicos ilustrados ou descritos relativos a essas modalidades. Qualquer referência a elementos no singular, por exemplo, usando os artigos “um”, “uma”, “o”, “a” ou “o dito” não deve ser interpretada como limitando o elemento ao singular.

[00126] Similarmente, deve-se também entender que as reivindicações anexas não são limitadas a expressar, e componentes ou métodos particulares descritos na descrição detalhada, que podem variar entre modalidades particulares que se enquadram no escopo das reivindicações anexas. Com relação a qualquer grupo Markush que se considera aqui para descrever recursos ou aspectos particulares de diversas modalidades, resultados diferentes, especiais e/ou inesperados podem ser obtidos de cada membro do respectivo grupo Markush independentemente de todos os outros membros Markush. Cada membro de um grupo Markush pode ser considerado individualmente e ou em combinação e provê suporte adequado para modalidades específicas dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

Limpador de piso autônomo, caracterizado pelo fato de que compreende:
um alojamento autonomamente móvel,
um sistema de acionamento para movimentar autonomamente o alojamento sobre a superfície a ser limpa,
um controlador para controlar a operação do limpador de piso autônomo, e
uma pluralidade de sensores de espaço ocupável tendo zonas de sensoreamento sobrepostas e configurados para detectar áreas livres em torno do limpador de piso autônomo e prover essa informação como entrada ao controlador;
em que o controlador configurado para:
acionar o limpador de piso autônomo em uma virada de raio zero;
analisar entrada da pluralidade de sensores de espaço ocupável para determinar pelo menos uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo, em que pelo menos uma área de espaço ocupável compreende uma área livre grande o bastante para acionar o limpador de piso autônomo através da mesma;
selecionar uma rota para o limpador de piso autônomo com base na determinação de pelo menos uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo; e
operar o sistema de acionamento para acionar o limpador de piso autônomo para frente na rota.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de sensores de espaço ocupável compreende sensores de distância configurados para detectar objetos na frente e nos lados do alojamento.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os sensores de distância são um dentre sensores infravermelhos e sensores de tempo de voo (TOF).
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento é em formato de D, e compreende uma extremidade dianteira reta e uma extremidade traseira redonda, em que a extremidade dianteira define uma máxima dimensão na largura do limpador de piso ortogonal a uma direção de movimento para frente do limpador de piso, em que a área de espaço ocupável é um espaço que é maior que a máxima dimensão na largura do limpador de piso.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de sensores de espaço ocupável é disposta adjacente à extremidade dianteira do alojamento, e orientada em ângulos variáveis para prover um campo de visão total que se estende por toda a extremidade dianteira do alojamento, e se alarga para fora em uma direção afastada da extremidade dianteira do alojamento.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para detectar que o limpador de piso autônomo está em uma condição presa, e iniciar a virada de raio zero mediante detecção de que o limpador de piso autônomo está em uma condição presa.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para:
completar pelo menos uma virada de raio zero de 360 graus; e
pelo menos um de:
selecionar a rota pela seleção de uma área livre de maior largura de espaço ocupável determinada durante a virada de raio zero; e
selecionar a rota pela seleção de uma rota que centraliza o limpador de piso autônomo entre duas áreas obstruídas determinadas durante a virada de raio zero.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para interromper a virada de raio zero mediante determinação de uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo, e selecionar a pose atual do robô como a rota.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para parar de acionar o limpador de piso autônomo na virada de raio zero mediante detecção de uma área livre que satisfaz um limiar de saída predeterminado.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o limiar de saída predeterminado compreende detectar uma área livre de pelo menos um tamanho limiar predeterminado.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o limiar de saída predeterminado compreende o limpador de piso autônomo tendo rotacionado pelo menos um ângulo mínimo predeterminado durante a virada de raio zero.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:
um sistema de coleta a vácuo compreendendo um trajeto de ar de serviço através do alojamento tendo uma entrada de ar e uma saída de ar, um bocal de sucção definindo a entrada de ar, uma fonte de sucção compreendendo um motor de aspiração em comunicação fluídica com o bocal de sucção, e um recipiente de coleta;
um rolo de escova rotacionável acionado por um motor de escova;
em que o controlador é configurado para desligar pelo menos um dentre o motor de aspiração e o motor de escova antes da virada de raio zero, e ligar pelo menos um dentre o motor de aspiração e o motor de escova após seleção da rota.
Limpador de piso autônomo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:
o sistema de acionamento compreende uma pluralidade de rodas de acionamento, pelo menos um motor de roda, e codificadores de roda configurados para medir uma distância percorrida pelo limpador de piso autônomo e prover medições de distância como entrada ao controlador; e
o controlador é configurado para:
analisar entrada dos codificadores de roda para determinar pelo menos uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo como um vetor em relação a uma pose do limpador de piso autônomo.
Método para sair de uma condição presa realizado por um limpador de piso autônomo durante limpeza de piso autônoma, o limpador de piso autônomo compreendendo um alojamento autonomamente móvel, um sistema de acionamento para movimentar autonomamente o alojamento sobre a superfície a ser limpa, e um controlador para controlar a operação do limpador de piso autônomo, o método caracterizado pelo fato de que compreende:
detectar que o limpador de piso autônomo está em uma condição presa;
acionar o limpador de piso autônomo em uma virada de raio zero;
receber, com o controlador, entrada de uma pluralidade de sensores de espaço ocupável tendo zonas de sensoreamento sobrepostas e configurados para detectar áreas livres em torno do limpador de piso autônomo;
analisar, com o controlador, a entrada da pluralidade de sensores de espaço ocupável para determinar pelo menos uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo, em que pelo menos uma área de espaço ocupável compreende uma área livre grande o bastante para acionar o limpador de piso autônomo através da mesma;
selecionar uma rota para sair da condição presa com base na determinação de pelo menos uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo; e
operar o sistema de acionamento para acionar o limpador de piso autônomo para frente na rota.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que acionar o limpador de piso autônomo na virada de raio zero compreende rotacionar o alojamento autonomamente móvel pelo menos 360 graus em torno de um ponto central do alojamento autonomamente móvel, o ponto central sendo alinhado com um eixo geométrico rotacional tendo uma posição fixa durante rotação de o alojamento autonomamente móvel.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que selecionar uma rota para o limpador de piso autônomo compreende pelo menos um dentre:
selecionar uma área livre de largura máxima de espaço ocupável determinada durante a virada de raio zero; e
selecionar uma direção que centraliza o limpador de piso autônomo entre duas áreas obstruídas determinadas durante a virada de raio zero.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende interromper a virada de raio zero mediante determinação de uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo, e selecionar uma pose atual do robô como a rota.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende interromper a virada de raio zero mediante detecção de uma área livre que satisfaz um limiar de saída predeterminado.
Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o limiar de saída predeterminado compreende detectar uma área livre de pelo menos um tamanho limiar predeterminado.
Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o limiar de saída predeterminado compreende rotacionar o limpador de piso autônomo pelo menos um ângulo mínimo predeterminado durante a virada de raio zero.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende:
parar a limpeza e desligar pelo menos um dentre um motor de aspiração e um motor de escova antes da virada de raio zero; e
retomar a limpeza e ligar pelo menos um dentre o motor de aspiração e o motor de escova após selecionar a rota.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende:
analisar, com o controlador, entrada de codificadores de roda para determinar pelo menos uma área de espaço ocupável em torno do limpador de piso autônomo como um vetor em relação a uma pose do limpador de piso autônomo, os codificadores de roda configurados para medir uma distância percorrida pelo limpador de piso autônomo.
Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que operar o sistema de acionamento para acionar o limpador de piso autônomo para frente na rota compreende:
determinar uma menor direção de virada para a rota; e
virar o limpador de piso autônomo na menor direção de virada para a rota; e
acionar o limpador de piso autônomo para frente na rota.