CN102063123B - 执行机器人清洁器的旋转移动的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机器人清洁器的控制方法，其中机器人清洁器在沿障碍物移动期间以任意的开始角度沿着具有任意的旋转中心和旋转半径移动，由此减少沿障碍物移动时间，并因此减少机器人清洁器的移动时间。

Description

执行机器人清洁器的旋转移动的控制方法

技术领域

至少一个实施例涉及一种在绕着要清洁的空间移动的同时执行清洁操作的机器人清洁器，以及所述机器人清洁器的控制方法，所述控制方法用于使机器人清洁器更快速地移动到用于清洁、停靠或类似操作的目标区。

背景技术

通常，机器人清洁器为不需要手动控制在绕着要清洁的空间移动时通过例如从地板吸取灰尘、疏松碎屑来进行清洁操作的设备。

这种机器人清洁器通过传感器检测距离位于清洁区内的诸如家具、办公设备和墙壁的障碍物的距离，从而在移动而根据检测到的信息不会与障碍物相撞的同时清洁清洁区。

机器人清洁器在清洁期间以预设的移动图案移动，例如以Z字形移动图案和随机移动图案移动。另外，当必须移动到相同房间内的另一个区域、下一个房间、或者充电站或停靠站以给电池再次充电或者排出收集的灰尘时，机器人清洁器采用沿墙算法以使机器人清洁器沿着墙壁移动。

在沿墙移动期间，机器人清洁器在保持距离墙壁恒定的距离的同时以低速度沿着墙壁移动，因此，如果房间的面积大，则机器人清洁器要花费很长时间到达目标区。此外，机器人清洁器可能会与墙壁相碰撞，并且这种碰撞可能进一步增加整个清洁时间。

此外，存在朝着墙壁聚集的障碍物可以进一步加速电池能量的消耗，并且有限的电池容量可以减少机器人清洁器成功到达目标位置的机率。

发明内容

因此，至少一个实施例的一个方面是提供一种机器人清洁器的控制方法，其中机器人清洁器沿着旋转轨迹移动以减少其沿障碍物移动时间。

其它方面将会在以下的说明中部分阐述，并且将会从该说明中部分地清楚呈现，或者可以通过实施本发明获悉。

通过提供一种机器人清洁器的控制方法获得前述和/或其它方面，所述控制方法包括以下步骤：确定是否执行所述机器人清洁器的沿障碍物移动；以及如果确定执行所述沿障碍物移动，则使所述机器人清洁器根据所述机器人清洁器的任意的开始角度绕着任意的旋转中心沿具有任意的旋转半径的旋转轨迹进行旋转移动。

所述控制方法还包括以下步骤：由传感器感测是否存在障碍物，其中所述旋转移动包括当感测到存在障碍物时，使所述机器人清洁器远离所述机器人清洁器感测到的障碍物移动，并随后使所述机器人清洁器朝着障碍物移动。

在所述机器人清洁器远离障碍物移动时可以增加所述机器人清洁器的移动速度，而在所述机器人清洁器朝着障碍物移动时可以减小所述机器人清洁器的移动速度。

可以相对于所述障碍物以恒定周期重复所述旋转移动。

即使随后在沿障碍物移动期间没有感测到障碍物，也可以增加所述旋转移动的旋转半径，以在感测到障碍物后使所述机器人清洁器与障碍物相遇。

所述旋转移动的速度可以等于所述机器人清洁器实际的清洁移动速度。

所述机器人清洁器在不与障碍物保持恒定距离的同时移动的旋转移动的速度可以快于沿障碍物移动的速度，在所述沿障碍物移动中，所述机器人清洁器在与障碍物保持恒定距离的同时移动。

所述机器人清洁器的控制方法可以还包括以下步骤：通过使所述机器人清洁器在其预定的旋转方向的相反方向上的旋转角度相加，在所述旋转移动期间累加所述机器人清洁器在所述旋转方向的相反方向上的旋转角度；以及如果累加角度为预设角度或更大，则使所述机器人清洁器的所述开始角度变为新的角度以执行所述沿障碍物移动。

所述机器人清洁器的控制方法可以还包括以下步骤：通过使所述机器人清洁器在其预定的旋转方向的相反方向上的旋转角度相加，在所述旋转 移动期间累加所述机器人清洁器在所述旋转方向的相反方向上的旋转角度；以及如果累加角度为预设角度或更大，则保持所述机器人清洁器与障碍物之间的恒定距离以执行沿障碍物移动。

所述机器人清洁器的控制方法可以还包括以下步骤：确定是否执行使所述机器人清洁器相对于障碍物进行旋转移动的第一沿障碍物移动模式；以及当确定执行所述第一沿障碍物移动模式时，使所述机器人清洁器以快于第二沿障碍物移动模式的移动速度的速度执行旋转移动，在所述第二沿障碍物移动模式下，所述机器人清洁器在与障碍物保持恒定距离的同时移动。

所述机器人清洁器的控制方法可以还包括以下步骤：确定是否执行所述沿障碍物移动；如果确定执行所述沿障碍物移动，则感测是否存在障碍物；以及当感测到障碍物时，使所述机器人清洁器远离障碍物移动，然后即使当随后不再感测到障碍物时，也使所述机器人清洁器继续远离障碍物移动，并随后使所述机器人清洁器朝着障碍物移动。

通过提供一种在沿障碍物移动时控制机器人清洁器的方法获得前述和/或其它方面，所述方法包括以下步骤：选择所述机器人清洁器的开始角度；以及使所述机器人清洁器以选择的所述开始角度移动，使得所述机器人清洁器的运动轨迹的旋转半径随着所述机器人清洁器的旋转角度的增加而增加。

所述机器人清洁器的开始角度的选择包括以下步骤：确定是否执行所述沿障碍物移动；如果确定执行所述沿障碍物移动，则感测是否存在障碍物；以及当感测到障碍物时，选择通过将预设角度加到所述机器人清洁器的当前角度获得的角度作为所述开始角度，或者当未感测到障碍物时，选择所述机器人清洁器的当前角度作为所述开始角度。

在执行所述沿障碍物移动的所述确定步骤中，可以在需要时根据从所述机器人清洁器外界输出或通过所述机器人清洁器自身的信息确定所述沿障碍物移动的执行。

如果确定执行所述沿障碍物移动，所述机器人清洁器可以在停止其当前移动之后立即开始所述沿障碍物移动，或者可以在移动靠近墙壁之后开始所述沿障碍物移动。

在所述机器人清洁器的开始角度的所述选择步骤中，所述预设角度可以为在大约20度至大约45度的范围内。

使所述机器人清洁器移动包括以下步骤：根据所述机器人清洁器的所述开始角度计算所述机器人清洁器的运动轨迹；以及使所述机器人清洁器沿着计算的运动轨迹移动。

在运动轨迹的计算中，可以根据所述开始角度和旋转半径计算所述机器人清洁器的运动轨迹，其中所述旋转半径根据所述开始角度预先设定成对应于所述机器人清洁器的每个旋转角度。

在运动轨迹的计算中，预设的旋转半径可以小于存在所述机器人清洁器的区域的出口的宽度。

通过提供一种机器人清洁器的控制方法获得前述和/或其它方面，所述方法包括以下步骤：感测是否存在障碍物；根据障碍物的感测结果选择所述机器人清洁器的开始角度，当感测到障碍物时，选择所述机器人清洁器的当前角度作为所述开始角度，而当没有感测到障碍物时，选择根据所述机器人清洁器的当前角度预设的角度作为所述开始角度；当没有感测到障碍物时，使所述机器人清洁器旋转到所述预设角度，并且当感测到障碍物时保持所述机器人清洁器在当前角度；以及在保持所述角度旋转或角度之后使所述机器人清洁器沿着旋转轨迹移动。

所述控制方法还包括以下步骤：持续感测障碍物感测状态或障碍物非感测状态；当感测到障碍物时，使所述机器人清洁器远离障碍物移动；以及即使在障碍物感测状态变为障碍物非感测状态时，也能够使所述机器人清洁器继续远离障碍物移动预定时间段，并且接着在所述预定时间段过去后使所述机器人清洁器朝着障碍物移动。

附图说明

这些和/或其它方面将会从结合附图进行的至少一个实施例的以下说明中变得清楚且更容易理解，在所述附图中：

图1是显示根据至少一个实施例的机器人清洁器的外观的立体图；

图2是根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的仰视图；

图3是根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的控制方框图；

图4是显示当机器人清洁器沿着附近不存在物体的墙壁进行螺旋形移动时，根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的运动轨迹的视图；

图5是显示当机器人清洁器沿着附近存在物体的墙壁进行螺旋形移动时，根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的运动轨迹的视图；

图6是显示当机器人清洁器沿着附近不存在物体的墙壁进行半圆形移动时，根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的运动轨迹的视图；

图7是显示当根据所述至少一个实施例的机器人清洁器沿着墙壁以螺旋形移动时基于每个墙壁位置的距离墙壁的距离的视图；

图8是显示图7中所示的每个距离下的机器人清洁器的移动速度的图表；

图9是显示根据至少一个实施例的机器人清洁器沿着螺旋形轨迹运动的图式，其中所述螺旋形轨迹的旋转半径逐渐增加；

图10是显示根据所述至少一个实施例的机器人清洁器沿着螺旋形轨迹运动的图式，其中所述螺旋形轨迹的旋转半径首先逐渐增加，然后逐渐减小；

图11是显示根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的控制方法的控制流程图；

图12是显示使根据所述至少一个实施例的机器人清洁器通过以新的开始角度以螺旋形移动从具有窄出口的区域退出的程序的控制流程图；以及

图13是显示使根据所述实施例的机器人清洁器通过使机器人清洁器从用于螺旋形运动的第二沿墙移动模式转换成用于直线运动的第一沿墙移动模式而从具有窄出口的区域退出的程序的控制流程图。

具体实施方式

详细参照至少一个实施例，其中的实例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。

图1显示根据至少一个实施例的机器人清洁器的外观，图2显示根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的底部。

如图1和图2所示，根据所述至少一个实施例的机器人清洁器1包括： 限定机器人清洁器1的外观的机器人主体10；驱动装置20，所述驱动装置安装在机器人主体10的底部以使机器人清洁器10移动；以及刷子装置30和40，所述刷子装置用于将灰尘从机器人清洁器1在上面移动的地板扫除或使灰尘散开。

除了驱动装置20和刷子装置30和40之外，机器人主体10还可以设有例如接触式传感器和近程传感器，所述传感器可以感测障碍物。例如，设置在机器人主体10的前端的缓冲器11可以用于感测障碍物，例如物体、墙壁等，并且例如设置在机器人主体10的底部的红外传感器(或超声波传感器)可以用于感测障碍物，例如楼梯等。

机器人主体10可以还设有显示装置12，所述显示装置具有告知使用者关于机器人清洁器1的操作和状态的信息的功能。

驱动装置20包括：一对驱动轮21和22，所述驱动轮设置在例如机器人主体10的中央相对侧部以控制机器人清洁器1的运动；用于使左驱动轮21旋转的驱动电动机21a；以及用于使右驱动轮22旋转的驱动电动机22a。驱动电动机21a和22a根据来自将在下面说明的控制单元的指令驱动两个驱动轮21和22向前或向后，以便控制机器人清洁器1的运动。在一个实例中，两个驱动轮21和22可以被驱动向前或向后以使机器人清洁器1向前或向后移动。在另一个实例中，右驱动轮22可以被驱动向前，而左驱动轮21被驱动向后，以使机器人清洁器1向左转动，或者可以沿相反的方向驱动左驱动轮21和右驱动轮22，以使机器人清洁器1向右转动。尽管显示出两个驱动轮21和22，但本实施例不限于此，而可以设置任何数量的驱动轮用于控制机器人清洁器1的运动。

刷子装置30和40包括：从地板上扫除灰尘或使灰尘散开的主刷装置30，主刷装置30靠近形成于机器人主体10的底部中的吸入口14定位以提高吸尘效率；以及侧刷装置40，所述侧刷装置位于主体10的底部的前部相对侧部以从地板上清扫灰尘，其中机器人清洁器1在地板上朝着吸入口14移动。

主刷装置30包括滚筒形主刷31和使主刷31旋转的主刷电动机33，所述滚筒形主刷具有对应于吸入口14的长度且靠近吸入口14水平设置，主刷31以辊子方式旋转以从地板上扫除灰尘。

侧刷装置40安装在例如机器人主体10的前部相对侧部且所述侧刷装置之间具有预定距离，并且每个侧刷装置都包括侧刷41和使侧刷41旋转的侧刷电动机43，侧刷41在地板上水平旋转以将来自地板的灰尘朝着吸入口14清扫。

根据所述至少一个实施例的机器人清洁器1包括用于吸取和储存诸如灰尘等的杂质的集尘装置。

图3是根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的控制方框图。

如图3中所示，根据所述至少一个实施例的机器人清洁器包括输入单元100、障碍物感测单元102、移动距离检测单元104、旋转角度检测单元106、控制单元110、驱动单元112、清洁单元114和存储单元116。

输入单元100包括多个按钮，所述按钮设置在机器人主体10的上表面上或遥控器(未显示)上，以接收来自使用者的移动或清洁指令。然而，输入单元100不限于此，各种输入机构中的任何机构都可以设置到输入单元100。

障碍物感测单元102用于感测机器人主体10移动的区域中所存在的障碍物，例如家具、办公设备、墙壁等。障碍物感测单元102可以为超声波传感器，例如，所述超声波传感器通过将超声波传送到机器人清洁器1的移动路径并接收从障碍物反射的超声波，感测障碍物的存在和距离障碍物的距离。另外，障碍物感测单元102可以为红外传感器，所述红外传感器由用于发射红外光和接收反射光的多个红外光发射元件和光接收元件组成。

移动距离检测单元104检测机器人清洁器1的移动距离。移动距离检测单元104通过用例如编码器测量安装用于机器人清洁器1的运动的驱动轮21和22的每分钟转数，检测关于机器人清洁器1的移动距离的信息。

旋转角度检测单元106检测机器人主体10的旋转角度。为此，旋转角度检测单元106包括连接到两个驱动轮21和22的旋转角度传感器，例如陀螺仪传感器，或者例如包括编码器。

控制单元110控制机器人清洁器1的操作。

驱动单元112根据从控制单元110输入的指令信息和从障碍物感测单元102传送的障碍物信息，驱动安装在机器人主体10的底部的驱动轮21和 22，以使机器人清洁器1旋转，即转向，同时在清洁区中移动而不会与障碍物相碰撞。

清洁单元114根据从控制单元110输入的驱动指令来驱动主刷电动机33和侧刷电动机43，以使机器人清洁器1通过从清洁区的地板吸取诸如灰尘等的杂质执行清洁操作。

存储单元116根据机器人清洁器1的清洁指令和机器人清洁器1移动期间感测到的障碍物信息来储存例如预设的移动图案和移动路径。

当机器人清洁器1沿着墙壁移动时，控制单元110可以选择性地使用两个沿墙移动模式。

在第一沿墙移动模式下，机器人主体10沿着墙壁近似直线地移动，同时保持机器人主体10与障碍物之间的恒定距离。

在对应于所述至少一个实施例的第二沿墙移动模式下，机器人主体10无论何时感测到障碍物都沿着旋转轨迹移动，这种方式使得机器人主体10反复远离和朝着障碍物移动。也就是说，所述旋转轨迹运动包括使机器人主体10远离障碍物移动且随后使机器人主体10朝着障碍物移动。所述旋转轨迹运动包括螺旋运动、半圆形运动、抛物线运动等。在此，障碍物包括墙壁和阻碍移动的其它物体。

第一沿墙运动模式和第二沿墙运动模式的选择可以由使用者输入，或者可以预先设定。

不同于第一沿墙移动模式，在机器人主体10在感测到障碍物时远离障碍物移动的第二沿墙移动模式下，即使不再感测到障碍物，控制单元110也会使机器人主体10继续远离障碍物移动，并且仅在预定时间过去后才使机器人主体10朝着障碍物移动。也就是说，控制单元110在从障碍物感测状态转换到未感测障碍物状态时不会立即使机器人主体10朝着障碍物移动，而是仅在使机器人主体10远离障碍物移动预定时间间隔后才使机器人主体10朝着障碍物移动。

另外，在第二沿墙移动模式下，控制单元110可以调节机器人主体10的移动速度。尽管机器人主体10在第二沿墙移动模式期间的平均移动速度被控制为等于机器人主体10在第一沿墙移动模式期间的平均移动速度，但第二沿墙移动模式下的平均移动速度可以快于第一沿墙移动模式下的平 均移动速度。

在例如房间之间的沿墙移动运动、房间内的沿墙移动运动和至充电站或停靠站的沿墙移动运动的情况下，控制单元110选择第二沿墙移动模式，以使机器人主体10以高于第一沿墙移动模式下的速度沿着旋转轨迹移动，其中在第一沿墙移动模式下，机器人主体10保持距离诸如墙壁的障碍物恒定距离。

如果在控制单元110执行第二沿墙移动模式以使机器人主体10沿着旋转轨迹移动时感测到障碍物，则控制单元110会使之前的旋转轨迹运动初始化，以使机器人主体10沿着新的旋转轨迹移动。

具体地，控制单元110在沿墙移动期间使机器人主体10沿着旋转轨迹向前移动，直到感测到障碍物为止，并且在机器人主体10的沿墙移动期间无论何时重新感测到障碍物均改变机器人主体10的旋转轨迹。

如果第二沿墙移动模式开始，则控制单元110确定是否感测到障碍物，并且根据障碍物的感测结果选择机器人主体10的开始角度。接着，控制单元110在使机器人主体10旋转到选定的开始角度后使机器人主体10沿着旋转轨迹移动。例如，如果在第二沿墙移动模式下感测到没有障碍物，则控制单元110选择机器人主体10的当前角度为开始角度。然而，如果感测到障碍物，则控制单元110根据机器人主体10的当前角度选择预设角度作为开始角度。这是因为如果没有感测到障碍物，则机器人主体10已经远离障碍物且不需要调节所述机器人主体的开始角度，而如果感测到障碍物，则需要调节机器人主体10的开始角度以使机器人主体10远离障碍物移动。在这种情况下，预设角度小于90度，具体地，在20-45度的范围内。开始角度为在机器人主体10开始沿着旋转轨迹移动时的角度。

在一个实例中，控制单元110可以使机器人主体10以螺旋形移动，使得随着机器人主体10的旋转角度在第二沿墙移动模式下增加，机器人主体10的运动轨迹的旋转半径增加。在另一个实例中，控制单元110可以使机器人主体10以螺旋形移动，使得即使机器人主体10的旋转角度增加，机器人主体10的运动轨迹也具有恒定的旋转半径。机器人主体10的各种其它螺旋形运动都是可能的。例如，运动轨迹的旋转半径随着旋转角度的增加可以首先增加，然后减小，或者反之亦然。在此，旋转角度是指机器人主体 10根据开始角度旋转的角度。随着机器人主体10根据其开始角度旋转得更远，旋转角度增加。仅供参考，为了消除机器人主体10没有成功从一个房间退出以移动到另一个房间的风险，旋转半径可以小于机器人主体10所在的房间出口的宽度。

如果机器人主体10在第二沿墙移动模式下一次或多次移动到相同区，即，机器人主体10在预定的旋转方向的相反方向上的叠加旋转角度为预设角度(例如，720度)或更大，则控制单元110确定机器人主体10存在于窄区域中，探明从所述窄区域退出存在困难。在这种情况下，控制单元110可以从第二沿墙移动模式转换到第一沿墙移动模式，从而使机器人主体10退出当前区域并移动到目标区。另外，控制单元110可以在第二沿墙移动模式下增加开始角度，以重新启动旋转轨迹运动。

控制单元110向机器人主体10提供随机的开始角度，并且使机器人主体10沿着关于随机的旋转中心具有随机的旋转半径的旋转轨迹移动。

控制单元110可以接收关于是否需要进行沿障碍物移动的信息，或者可以在需要时自动确定进行沿障碍物移动。

如果确定需要沿障碍物移动，则控制单元110可以使机器人主体10停止以立即开始沿障碍物移动，或者可以在使机器人主体10移动靠近墙壁后开始沿障碍物移动。

在机器人主体10沿着旋转轨迹运动期间，控制单元110可以保持旋转轨迹的恒定旋转中心及旋转半径，或者可以改变旋转中心和旋转半径。另外，控制单元110可以仅改变旋转半径，而保持机器人主体10移动所沿着的旋转轨迹的恒定旋转中心。

下面将说明具有上述结构的机器人清洁器的操作顺序和效果。

图4显示了根据所述至少一个实施例的机器人清洁器沿着附近不存在物体的墙壁进行螺旋形移动，图5显示了根据所述至少一个实施例的机器人清洁器沿着附近存在物体的墙壁进行螺旋形移动。另外，图6显示了根据所述至少一个实施例的机器人清洁器沿着附近不存在物体的墙壁进行半圆形移动。

如图4和图5中所示，由于机器人清洁器1的旋转角度在沿墙移动期间无论何时感测到障碍物(即，墙壁)都会增加，机器人清洁器1通过改变 其运动轨迹的旋转半径以螺旋形向前移动。在这种情况下，机器人清洁器1以相对于墙壁旋转预定角度的开始角度开始沿着运动轨迹以螺旋形移动，并且无论何时感测到墙壁都会停止之前的螺旋形运动，然后在相对于感测到的墙壁旋转开始角度后重新开始螺旋形运动(图4和图5中机器人清洁器1的虚线轨迹)。

如图6中所示，机器人清洁器1沿着半圆形轨迹向前移动，同时即使机器人清洁器1的旋转角度在沿墙移动期间无论何时感测到障碍物(即，墙壁)都增加，也能够保持半圆形运动轨迹的恒定的旋转半径。在这种情况下，机器人清洁器1开始以相对于墙壁旋转预定角度的开始角度沿着半圆形轨迹移动，并且无论何时感测到墙壁都使之前的半圆形运动停止，然后在相对于感测到的墙壁旋转开始角度后重新开始半圆形运动。

图7显示了当根据所述至少一个实施例的机器人清洁器沿着墙壁以螺旋形移动时根据每一个墙壁位置距离墙壁的距离，图8为显示机器人清洁器在图7中所示的每个距离处的移动速度的图表。

如图7和图8中所示，当机器人清洁器1与墙壁之间的距离d从数值d1增加到数值d3时，机器人清洁器1的移动速度V增加。另一方面，当机器人清洁器1与墙壁之间的距离d从数值d3减小到数值d5时，机器人清洁器1的移动速度V减小。

在这种情况下，尽管可以感测机器人清洁器1与墙壁之间的距离，但是甚至不需要感测机器人清洁器1与墙壁之间的距离，即与机器人清洁器1与墙壁之间的距离无关，机器人清洁器1的移动速度也可以相对于运动轨迹的、机器人清洁器远离墙壁移动的一部分增加，并且可以在运动轨迹的、机器人清洁器朝着墙壁移动的一部分中减小。另外，在每部分中都可以保持机器人清洁器1的恒定移动速度。

同时，如上所述，即使不再感测到墙壁，机器人主体10也能够远离墙壁移动并随后朝着墙壁移动。也就是说，即使墙壁感测状态变为墙壁非感测状态，机器人主体10也不会立即朝着墙壁移动，而是沿着运动轨迹的预定部分远离墙壁移动并随后朝着障碍物移动。

另外，如上所述，机器人清洁器1在机器人清洁器1以旋转轨迹移动的第二沿墙移动模式期间的平均移动速度可以快于机器人清洁器1在机器人 清洁器1近似直线移动的第一沿墙移动模式期间的平均移动速度。在第一沿墙移动模式下，机器人清洁器1大体直线移动，同时保持距离墙壁恒定的距离，因此考虑到与墙壁的碰撞可能需要机器人清洁器以低速度移动。然而，在第二沿墙移动模式下，机器人清洁器1沿着旋转轨迹移动，因此可以以正常速度移动，从而显著减少沿墙移动时间。

机器人清洁器1可以沿着旋转轨迹移动，这种方式使得轨迹的旋转半径在沿墙移动期间变化。在这种情况下，例如，机器人清洁器1可以首先沿着轨迹的第一部分远离墙壁移动，随后沿着轨迹的第二部分朝着墙壁移动。为此，可以变化地设定机器人清洁器1的运动轨迹的旋转半径，以使机器人清洁器1沿着第一部分远离墙壁移动并沿着第二部分朝着墙壁移动。

图9显示了根据所述至少一个实施例的机器人清洁器沿着螺旋形轨迹的运动，其中所述螺旋形轨迹的旋转半径逐渐增加；图10显示了根据所述至少一个实施例的机器人清洁器沿着螺旋形轨迹的运动，其中所述螺旋形轨迹的旋转半径首先逐渐增加，然后逐渐减小。

如图9中所示，根据所述至少一个实施例的机器人清洁器1在沿墙移动时沿相对于墙壁成预设角度的方向旋转开始角度。在这种情况下，开始角度在20-45度的范围内，例如，确定所述范围以使机器人清洁器1在开始其螺旋形运动时远离墙壁移动。

已经相对于墙壁旋转开始角度的机器人清洁器1以螺旋形移动，同时在开始角度的基础上根据其旋转角度增加旋转半径。

也就是说，机器人清洁器1以螺旋形移动，使得机器人清洁器1的中心点P0沿着螺旋形轨迹移动。

更具体地，机器人清洁器1沿着基于旋转中心Q1具有旋转半径R1的弧形路径从位置P0移动到位置P1。

接下来，机器人清洁器1沿着基于旋转中心Q2具有旋转半径R2(R2＞R1)的弧形路径从位置P1移动到位置P2。

接下来，机器人清洁器1沿着基于旋转中心Q3具有旋转半径R3(R3＞R2)的弧形路径从位置P2移动到位置P3。

接下来，机器人清洁器1沿着基于旋转中心Q4具有旋转半径R4 (R4＞R3)的弧形路径从位置P3移动到位置P4。

接下来，机器人清洁器1以与上述相同的方式从位置P4沿着具有增加的旋转半径的弧形路径移动。

通过连接所有上面列出的运动路径将会理解，机器人清洁器1沿着最终获得的螺旋形轨迹移动。

一旦确定机器人清洁器的开始角度，就能够通过螺旋形轨迹计算公式确定螺旋形轨迹。

螺旋形轨迹的旋转半径设定为在机器人清洁器移动时根据每个部分逐渐增加。在这种情况下，旋转半径可以小于出口宽度(或者门的宽度)，以使机器人清洁器容易通过门以在房间之间移动。

例如，考虑到门的宽度(例如，800mm)，第一旋转半径R1可以设定为在0-30度的角度范围θ1内为300mm，第二旋转半径R2(R2＞R1)可以设定为在30-90度的角度范围θ2内为400mm，第三旋转半径R3(R3＞R2)可以设定为在90-120度的角度范围θ3内为450mm，以及第四旋转半径R4(R2＞R1)可以设定为在120-180度的角度范围θ4内为500mm。另外，旋转半径在180度或更大的角度范围内可以大于500mm，以使机器人清洁器1最终到达墙壁，但设定为小于800mm的门宽度。

如图9中所示，螺旋形轨迹的旋转半径可以从θ1范围到θ4范围增加，或者可以首先从θ1范围到θ2范围增加，然后从θ2范围到θ3范围保持恒定，并然后从θ4范围减小。

如果机器人清洁器1在沿着螺旋形轨迹通过螺旋形运动通过房间出口后基于其开始角度旋转-180度角度，则机器人清洁器1随后的螺旋形轨迹的旋转半径根据沿墙移动的目的可以逐渐增加或减小。当机器人清洁器1需要定位停靠站时，增加旋转半径(参见图9的螺旋形轨迹)是有利的，而当机器人清洁器在移动期间需要快速找到墙壁时，减小旋转半径(参见图10的螺旋形轨迹)是有利的。这是因为跨越一个房间移动可以更快速地定位停靠站。

图11显示了根据所述至少一个实施例的机器人清洁器的控制方法。

参见图11，控制单元110首先确定是否需要进行沿墙移动(200)。例如，当完成清洁操作，需要运动到另一个清洁区，需要运动到指定的停靠 站以给电池充电，或者需要在房间之间运动时，控制单元110在接收到通过输入单元10输入或其自己的指令时可以确定执行沿墙移动。也就是说，控制单元110可以在需要时根据来自外界或其自己的信息确定执行沿墙移动。

如果根据操作模式200的结果确定执行沿墙移动，则控制单元110读取从障碍物感测单元102输出的障碍物传感器信号值(210)。

接着，控制单元110根据读取的障碍物传感器信号值确定是否感测到障碍物(220)。

如果根据操作220的结果感测到障碍物，则控制单元110使机器人清洁器1相对于感测到的障碍物旋转任意角度(230)，并且通过设定机器人清洁器1的任意旋转角度作为开始角度来计算螺旋形轨迹(240)。

另一方面，如果根据操作220的结果没有感测到障碍物，则控制单元110通过设定机器人清洁器1的当前角度作为开始角度来计算螺旋形轨迹(240)。

在计算螺旋形运动轨迹之后，控制单元110通过使机器人清洁器1的中心点沿着螺旋形轨迹移动而使机器人清洁器1以螺旋形移动(250)。

接下来，无论何时感测到障碍物，控制单元110就会使之前的螺旋形运动停止，并且同时执行操作230至250以使机器人清洁器1沿着新的螺旋形轨迹移动。

因此，根据所述至少一个实施例的机器人清洁器可以减少沿墙移动时间，并因此减少例如在房间之间移动的时间、在房间内移动的时间以及移动到充电站或停靠站的时间，并且减少电池能量的消耗，从而获得成功移动到目标站的较高机率。

图12显示了使根据所述至少一个实施例的机器人清洁器通过以新的开始角度螺旋形移动从具有窄出口的区域退出的程序。

参见图12，在执行第二沿墙移动模式期间，无论何时机器人清洁器1以螺旋形移动，控制单元110就会计算机器人清洁器1在旋转方向(例如，顺时针方向)的相反方向上的旋转角度(300)。具体地，如果在机器人清洁器1以螺旋形移动时感测到障碍物，则当控制单元110使机器人清洁器1旋转以提供给机器人清洁器1新的开始角度时，机器人清洁器1沿逆时针 方向旋转。通过将机器人清洁器1在逆时针方向上的旋转角度相加获得机器人清洁器1在旋转方向(例如，顺时针方向)的相反方向上的旋转角度。

当累加机器人清洁器1在其旋转方向的相反方向上的旋转角度之后，控制单元110确定累加的旋转角度是否为预设角度(720度)或更大(310)。

如果累加角度根据操作310的结果为+720度或更大，则控制单元110确定机器人清洁器1被限制在具有窄出口的区域中，并因此增加机器人清洁器1的开始角度，以使机器人清洁器1可从所述区域退出(320)。

在增加开始角度之后，控制单元110使机器人清洁器1以增加的开始角度以螺旋形移动。这增加了机器人清洁器1从具有窄出口的区域退出的机率。

图13显示了通过将机器人清洁器从用于螺旋形运动的第二沿墙移动模式转换到用于直线运动的第一沿墙运动模式，使根据所述至少一个实施例的机器人清洁器从具有窄出口的区域退出的程序。

参见图13，在执行第二沿墙移动模式期间，无论何时机器人清洁器1以螺旋形运动，控制单元110都会累加机器人清洁器1在其旋转方向(例如，顺时针方向)的相反方向上的旋转角度(400)。具体地，如果在机器人清洁器1以螺旋形移动时感测到障碍物，则当控制单元110使机器人清洁器1旋转以提供给机器人清洁器1新的开始角度时，机器人清洁器1沿逆时针方向旋转。通过将机器人清洁器1在逆时针方向上的旋转角度相加获得机器人清洁器1在其旋转方向(例如，顺时针方向)的相反方向上的旋转角度。

在累加机器人清洁器1在其旋转方向的相反方向上的旋转角度之后，控制单元110确定累加的旋转角度是否为预设角度(例如，720度)或更大(410)。

如果累加角度根据操作模式410的结果为+720度或更大，则控制单元110确定机器人清洁器1被限制在具有窄出口的区域内，并且使机器人清洁器1的螺旋形运动停止以帮助机器人清洁器1从所述区域退出。同时，控制单元110使当前的第二沿墙移动模式转换成第一沿墙移动模式，以使机器人清洁器1在保持距离墙壁恒定的距离的同时沿着墙壁移动(420)。依此方式，机器人清洁器1可以从具有窄出口的区域退出。

从以上所述清楚的是，根据所述至少一个实施例，机器人清洁器在沿障碍物移动期间沿着具有任意旋转中心和旋转半径的旋转轨迹以任意的开始角度移动。该运动可以减少机器人清洁器的沿障碍物移动时间，从而减少在房间之间移动的时间、在房间内移动的时间以及移动到充电站或停靠站的时间，并且减少机器人清洁器的电池能量的消耗。这从而可以增加机器人清洁器成功移动到目标位置的机率。

尽管已经显示和说明了所述至少一个实施例，但本领域普通技术人员将会理解，在不偏离权利要求及其等效形式所限定的本发明的原理和精神的前提下，可以在所述至少一个实施例中做出变更。

Claims (13)

1.一种机器人清洁器的控制方法，包括以下步骤：

确定是否执行所述机器人清洁器的沿障碍物移动；以及

如果确定执行所述沿障碍物移动，则使所述机器人清洁器根据任意的开始角度、任意的旋转半径和任意的旋转中心进行旋转移动，

其中，所述旋转移动包括使所述机器人清洁器远离障碍物移动，并随后使所述机器人清洁器朝着障碍物移动，并且

在所述机器人清洁器远离障碍物移动时增加所述机器人清洁器的移动速度，而在所述机器人清洁器朝着障碍物移动时减小所述机器人清洁器的移动速度。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其中，相对于所述障碍物以恒定周期重复所述旋转移动。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其中，即使在沿障碍物移动期间没有感测到障碍物，也会增加所述旋转移动的旋转半径，以使所述机器人清洁器与障碍物相遇。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述旋转移动的速度等于所述机器人清洁器实际的清洁移动速度。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其中，所述旋转移动的速度快于沿障碍物移动的速度，在沿障碍物移动中，所述机器人清洁器在与障碍物保持恒定距离的同时移动。

6.根据权利要求1所述的控制方法，还包括以下步骤：

在所述旋转移动期间累加所述机器人清洁器在其预定的旋转方向的相反方向上的旋转角度；以及

如果累加角度为预设角度或更大，则使所述机器人清洁器的所述开始角度变为新的角度以执行所述沿障碍物移动。

7.根据权利要求1所述的控制方法，还包括以下步骤：

在所述旋转移动期间累加所述机器人清洁器在其预定的旋转方向的相反方向上的旋转角度；以及

如果累加角度为预设角度或更大，则保持所述机器人清洁器与障碍物之间的恒定距离以执行所述沿障碍物移动。

8.根据权利要求1所述的控制方法，还包括以下步骤：

确定是否执行使所述机器人清洁器相对于障碍物进行旋转移动的第一沿障碍物移动模式；以及

如果确定执行所述第一沿障碍物移动模式，则使所述机器人清洁器以快于第二沿障碍物移动模式的移动速度的速度执行旋转移动，在所述第二沿障碍物移动模式下，所述机器人清洁器在与障碍物保持恒定距离的同时移动。

9.根据权利要求1所述的控制方法，还包括以下步骤：

确定是否执行所述沿障碍物移动；

如果确定执行所述沿障碍物移动，则感测是否存在障碍物；以及

当感测到障碍物时，使所述机器人清洁器远离障碍物移动，然后即使不再感测到障碍物，也使所述机器人清洁器继续远离障碍物移动，并随后使所述机器人清洁器朝着障碍物移动。

10.根据权利要求1所述的控制方法，还包括以下步骤：

选择所述机器人清洁器的开始角度；以及

使所述机器人清洁器以选择的所述开始角度移动，使得旋转半径随着旋转角度的增加而增加。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其中，选择所述机器人清洁器的开始角度包括以下步骤：

确定是否执行所述沿障碍物移动；

如果确定执行所述沿障碍物移动，则感测是否存在障碍物；以及

如果感测到障碍物，则选择通过将预设角度加到所述机器人清洁器的当前角度获得的角度作为所述开始角度，或者如果未感测到障碍物，则选择所述机器人清洁器的当前角度作为所述开始角度。

12.根据权利要求10所述的控制方法，其中，使所述机器人清洁器移动包括以下步骤：

根据所述机器人清洁器的所述开始角度计算所述机器人清洁器的运动轨迹；以及

使所述机器人清洁器沿着计算的运动轨迹移动。

13.根据权利要求12所述的控制方法，其中，在所述运动轨迹的计算中，根据所述开始角度和旋转半径计算所述机器人清洁器的运动轨迹，其中所述旋转半径根据所述开始角度预先设定成对应于所述机器人清洁器的每个旋转角度。