CN102551591A - 保洁机器人及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种保洁机器人及其控制方法。一种保洁机器人包括：主刷，清扫或驱散地板上的灰尘；主刷电动机，使主刷旋转；每分钟转数(RPM)检测器，检测主刷电动机的RPM；控制单元，根据由RPM检测器获得的主刷电动机的RPM来确定地板的类型，并且基于确定的地板的类型来控制保洁机器人的操作。基于检测的关于地板的材料的信息来给定仅清洁地毯区域的地毯模式以及清洁除了地毯区域之外的硬质地板区域的硬质地板模式，这实现了关于由用户选择的清洁区域的局部清洁，以及根据地板的材料的清洁操作的数量或清洁的强度的调整。

Description

保洁机器人及其控制方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种根据地板的材料或状态执行清洁操作的保洁机器人及其控制方法。
背景技术
通常，保洁机器人在将被清洁的区域周围自动移动(而无需用户操纵)的同时，通过从地板吸收杂质(诸如灰尘)来自动清洁将被清洁的区域。在清洁期间，保洁机器人使用红外传感器等检测到存在于清洁区域的物体(诸如，家具、办公器材和墙)的距离，以基于检测的信息移动，而不与障碍物碰撞。
使用保洁机器人清洁给定清洁区域是指保洁机器人基于预设的移动模式在清洁区域重复地移动以清洁该区域的操作。保洁机器人移动以执行清洁操作的清洁区域可能在地板的材料或状态上不规则。具体地，大多数欧洲和美国住宅都包含软质地板(在软质地板上铺有地毯)和硬质地板(诸如木质地板)(以下称为H/F)。
由于粘附到地毯的灰尘的量比存在于H/F上的灰尘量大约大四倍，因此使用保洁机器人均匀地清洁给定区域可能需要根据地板的材料或状态对清洁操作的数量(移动运动的数量)或者清洁的强度进行改变。此外，用户可能期望仅清洁部分区域而不是整个区域。例如，主要在铺有地毯的区域(以下称为“地毯区域”)上花费时间的用户可能断定地毯区域比H/F区域具有更大的清洁必要性，并且可能期望仅清洁地毯区域或者重复地清洁地毯区域。在这种情况下，为了允许用户局部地或者重复地仅清洁地毯区域，已经采用通过使用例如来自安装在门上或者单独空间(诸如，走廊)的入口的红外发射器的红外信号做出虚拟墙，或者通过在门或者走廊的入口安装障碍物，来允许保洁机器人停留在特定区域以清洁特定区域的方法。
然而，允许保洁机器人停留在由虚拟墙限定的特定区域的方法需要信号发射器(诸如红外发射器)，引起附加安装成本。此外，采用这种方法，难于指挥保洁机器人完全或重复地仅清洁地毯区域，这是因为在不考虑地板的材料的情况下限定特定区域。
此外，如果保洁机器人以预设的移动模式甚至在保洁机器人可能被困住的区域(诸如包括门槛或楼梯的有阶梯的区域或者地毯边缘)移动，则保洁机器人可能频繁地不能完成清洁或停靠操作。关于此问题情形，如果保洁机器人在移动期间纠缠于地毯边缘，则地毯边缘的位置已经标记在虚拟地图上以防止保洁机器人进入存在地毯边缘的区域。
然而，无限制地在地图上标记地板上的障碍物(诸如保洁机器人在移动期间易于纠缠的地毯边缘)来执行保洁机器人的回避移动，可能造成不能清洁有阶梯的区域或者地毯区域。
发明内容
因此，本公开的一方面在于提供一种保洁机器人及其控制方法，其中，基于检测的关于地板的材料(地毯或H/F)的信息来给出仅清洁地毯区域的地毯模式以及清洁除了地毯区域之外的H/F区域的H/F模式，这实现了关于由用户选择的清洁区域的局部清洁，以及根据地板的材料的清洁操作的数量(移动运动的数量)或清洁的强度的调整。
本公开的一方面在于提供一种保洁机器人及其控制方法，其中，基于检测的关于地板的材料或状态(有阶梯的区域、地毯边缘等)的信息来控制保洁机器人，以便保洁机器人不在保洁机器人在移动期间可能困住的有阶梯的区域以及地毯和H/F的边界附近旋转，而与有阶梯的区域或所述边界垂直地移动，这防止保洁机器人由于有阶梯的区域或所述边界的存在而不能完成清洁或停靠操作。
将在接下来的描述中部分阐述本公开另外的方面，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本公开的实施而得知。
根据本公开的一方面，一种保洁机器人，包括：主刷，清扫或驱散地板上的灰尘；主刷电动机，使主刷旋转；每分钟转数(RPM)检测器，检测主刷电动机的RPM；控制单元，根据由RPM检测器获得的主刷电动机的RPM来确定地板的材料或状态，并且基于确定的地板的材料或状态来控制保洁机器人的操作。
保洁机器人可还包括：输入单元，从仅清洁地毯区域的地毯模式、仅清洁硬质地板区域的硬质地板模式以及清洁地毯区域和硬质地板区域两者的自动模式中选择清洁模式，并且控制单元可基于由输入单元输入的清洁模式来控制保洁机器人的清洁操作。
控制单元可基于确定的地板的材料来调整保洁机器人的移动运动的数量或主刷电动机的RPM。
如果主刷电动机的RPM小于预设RPM，则控制单元可确定保洁机器人在地毯区域中移动，如果主刷电动机的RPM大于预设RPM，则控制单元可确定保洁机器人在硬质地板区域中移动。
如果主刷电动机的RPM的快速上升发生，则控制单元可确定保洁机器人经过地毯区域和硬质地板区域的边界或者经过有阶梯的区域。
如果主刷电动机的RPM小于在主刷电动机的RPM的快速上升发生之前的先前RPM，则控制单元可确定已经经过硬质地板区域的保洁机器人进入地毯区域。
如果主刷电动机的RPM大于在主刷电动机的RPM的快速上升发生之前的先前RPM，则控制单元可确定已经经过地毯区域的保洁机器人进入硬质地板区域。
保洁机器人可还包括：向上相机单元，捕获与保洁机器人的移动方向垂直的向上图像，并且控制单元可使用在清洁操作的执行期间由向上相机单元获得的向上图像来产生对于清洁区域的地图，并且可将地毯区域、硬质地板区域、边界和有阶梯的区域标记在地图上。
当保洁机器人在基于清洁模式完成清洁操作之后返回停靠站时，控制单元可使用产生的地图来控制保洁机器人以避开地毯区域、边界或者有阶梯的区域。
保洁机器人可还包括：显示单元，显示保洁机器人正在地毯区域和硬质地板区域中的任意一个中移动。
根据本公开的另一方面，一种保洁机器人，包括：主刷，清扫或驱散地板上的灰尘；主刷电动机，使主刷旋转；检测器，检测主刷电动机的驱动信息；控制单元，根据由检测器获得的主刷电动机的驱动信息来产生指示地板的材料或状态的地图。
地板的材料可被分类为地毯和硬质地板，并且清洁区域可被分类为地毯区域和硬质地板区域。
保洁机器人可还包括：输入单元，根据地板的材料来选择清洁模式，并且控制单元可控制保洁机器人以便对某区域执行清洁操作，其中，所述区域的地板的材料对应于输入的清洁模式。
清洁模式可包括仅清洁地毯区域的地毯模式、仅清洁硬质地板区域的硬质地板模式以及清洁地毯区域和硬质地板区域两者的自动模式。
检测器可以是检测主刷电动机的RPM的RPM检测器。
如果主刷电动机的RPM小于预设RPM，则控制单元可确定保洁机器人在地毯区域中移动，如果主刷电动机的RPM大于预设RPM，则控制单元可确定保洁机器人在硬质地板区域中移动。
如果主刷电动机的RPM的快速上升发生，则控制单元可确定保洁机器人经过地毯区域和硬质地板区域的边界或者经过有阶梯的区域。
如果主刷电动机的RPM小于在主刷电动机的RPM的快速上升发生之前的先前RPM，则控制单元可确定已经经过硬质地板区域的保洁机器人进入地毯区域。
如果主刷电动机的RPM大于在主刷电动机的RPM的快速上升发生之前的先前RPM，则控制单元可确定已经经过地毯区域的保洁机器人进入硬质地板区域。
保洁机器人可还包括：向上相机单元，捕获与保洁机器人的移动方向垂直的向上图像，并且控制单元可使用在清洁操作的执行期间由向上相机单元获得的向上图像来产生对于清洁区域的地图，并且可将地毯区域、硬质地板区域、边界和有阶梯的区域标记在地图上。
当保洁机器人在基于清洁模式完成清洁操作之后返回停靠站时，控制单元可使用产生的地图来控制保洁机器人以避开地毯区域、边界或者有阶梯的区域。
检测器可以是检测通过主刷电动机的电流的电流检测器。
根据本公开的另一方面，一种保洁机器人的控制方法，包括：根据地板的材料输入多个清洁模式中的任意一个；根据主刷电动机的驱动信息来确定地板的材料或状态；对某区域执行清洁操作，同时产生指示清洁操作被执行的区域以及确定的地板的材料或状态的地图，其中，所述区域的地板的材料对应于输入的清洁模式。
地板的材料可被分类为地毯和硬质地板，并且清洁区域可被分类为地毯区域和硬质地板区域。
所述多个清洁模式可包括仅清洁地毯区域的地毯模式、仅清洁硬质地板区域的硬质地板模式以及清洁地毯区域和硬质地板区域两者的自动模式。
主刷电动机的驱动信息可包括主刷电动机的RPM，并且如果主刷电动机的RPM小于预设RPM，则保洁机器人正在移动的区域可在地图上被标记为地毯区域，如果主刷电动机的RPM大于预设RPM，则保洁机器人正在移动的区域可在地图上被标记为硬质地板区域。
如果主刷电动机的RPM的快速上升发生，则可确定保洁机器人经过地毯区域和硬质地板区域的边界或者经过有阶梯的区域，并且保洁机器人所经过的区域可在地图上被标记为边界或有阶梯的区域。
可以以这种方式来执行清洁操作：根据清洁模式来调整保洁机器人的移动运动的数量或者主刷电动机的RPM。
控制方法可还包括：在基于清洁模式完成清洁操作之后，使保洁机器人返回停靠站，并且在保洁机器人返回停靠站的同时，保洁机器人可使用地图移动以避开地毯区域和有阶梯的区域。
控制方法可还包括：在基于清洁模式完成清洁操作之后，使保洁机器人返回停靠站，并且在保洁机器人返回停靠站的同时，保洁机器人可在垂直于边界和有阶梯的区域的方向上移动。
控制方法可还包括：显示保洁机器人正在地毯区域和硬质地板区域中的任意一个中移动。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本公开的这些和/或其他方面将会变得清楚和更易于理解，其中：
图1是示出根据本公开实施例的保洁机器人和停靠站的配置的立体图；
图2是根据本公开实施例的保洁机器人的底部视图；
图3是根据本公开实施例的保洁机器人和停靠站的控制框图；
图4A和4B是示出地板的材料/状态和主刷电动机的RPM之间的关系的曲线图；
图5是示出地毯区域、H/F区域和有阶梯的区域都存在的清洁区域的示例的视图；
图6是示出根据本公开实施例的作为保洁机器人执行地毯模式的结果产生的地图以及使用产生的地图的返回移动路径的视图；
图7是示出根据本公开实施例的作为保洁机器人执行H/F模式的结果产生的地图以及使用产生的地图的返回移动路径的视图；
图8是示出根据本公开实施例的作为保洁机器人执行自动模式的结果产生的地图以及使用产生的地图的返回移动路径的视图；
图9是解释根据本公开实施例的保洁机器人假设边界线并且垂直于假设的边界线移动的操作的视图；
图10A至10C是示出根据本公开实施例的保洁机器人的控制方法的流程图。
具体实施方式
现在，将对本公开的实施例进行详细参照，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的元件。
图1是示出根据本公开实施例的保洁机器人和停靠站的外部配置的立体图。
如图1所示，根据本公开实施例的保洁机器人100包括形成保洁机器人100的外观的主体102。主体102在其前上部位置设置有接收器105，当保洁机器人100返回到停靠站200时，接收器105接收从停靠站200的发送器210产生的红外信号或超声信号。
此外，包括输入清洁或停靠操作命令的多个按钮的输入单元120、捕获垂直于移动方向的向上图像的向上相机单元135、以及显示关于保洁机器人100的操作的信息的显示单元180排列在主体102上。
输入单元120包括多个按钮，诸如，接通或断开电源的ON/OFF按钮125、选择地毯模式以仅清洁地毯区域的地毯模式按钮121、选择H/F模式以仅清洁H/F区域的H/F模式按钮122、选择自动模式以清洁地毯区域和H/F区域两者的自动模式按钮123、以及开始或者暂停清洁或者停靠操作的开始/暂停按钮124。
显示单元180包括多个灯，例如，指示保洁机器人100正在清洁(经过)地毯区域的地毯区域显示灯181、以及指示保洁机器人正在清洁(经过)H/F区域的H/F区域显示灯182。在保洁机器人100经过地毯区域和H/F区域的边界时，地毯区域显示灯181和H/F区域显示灯182被交替地开启。此外，甚至在保洁机器人100经过有阶梯的区域(诸如，门槛或楼梯)时，地毯区域显示灯181和H/F区域显示灯182也可被交替地开启。
减震器103附着到主体102的前部，减震器103用于吸收当与障碍物碰撞时产生的震动。附加的减震器103还可附着到主体102的后部。障碍物检测器140设置在减震器103附近。障碍物检测器140是例如用于感测障碍物(诸如，家具和墙)的超声传感器或红外传感器。
停靠站200包括发送器210和充电端子220。发送器210被安排在停靠站200的贮藏器附近，用于发送红外光信号或超声信号以便识别保洁机器人100接近停靠站200。当充电端子220与保洁机器人100的连接端子(见图2的110)电连接时，充电端子220向保洁机器人100的电池(见图2的115)供电。
图2是根据本公开实施例的保洁机器人的底部视图。
如图2所示，保洁机器人100包括移动保洁机器人100的元件154、456、157和158、清扫或驱散地板上的灰尘的元件160、162和166、以及向保洁机器人100供应驱动电源的元件110和115。
移动保洁机器人100的元件154、456、157和158包括：安排在主体102的相对横向位置以使得保洁机器人100向前移动和向后移动以及旋转的左轮157和右轮158、将功率传输到各轮子157和158的轮子电动机156、以及安排在主体102的前部并且用于根据保洁机器人100经过的地板的状态被旋转以改变保洁机器人100的方向角的脚轮154。
脚轮154还用于支撑保洁机器人100以稳定保洁机器人100的姿态并且防止保洁机器人100倒下。脚轮154采用滚轮或小脚轮的形式。
清扫或驱散地板上的灰尘的元件160、162和166包括：设置在吸收开口104(吸收开口104在主体102的底部开孔)上的主刷160、旋转主刷160的主刷电动机166、以及设置在主体102的下表面的前部位置的侧刷162。
主刷160清扫或驱散主体102下面的地板上的灰尘，这提高了吸尘效率。主刷160具有鼓形状并且由滚轮和刷子组成。
侧刷162清扫主体102前面地板上的灰尘以及主刷160不能达到吸收开口104的区域上的灰尘，这改善了吸尘效率。
保洁机器人100还包括设置在主刷160附近以收集杂质(诸如，由主刷160收集的灰尘)的灰尘收集单元(未显示)。保洁机器人100可使用吸力来收集杂质(诸如，灰尘)。
将驱动电源供应给保洁机器人100的元件110和115包括：将驱动电源供应给轮子电动机156、主刷电动机166和其他驱动单元的电池115、以及当保洁机器人100停靠到停靠站200时电连接到停靠站200的连接端子110。
电池115是可再充电二次电池。当保洁机器人100通过连接端子110从停靠站200接收电源时，保洁机器人100被充电。
图3是根据本公开实施例的保洁机器人和停靠站的控制框图。
保洁机器人100包括接收器105、连接端子110、输入单元120、电池剩余检测器130、向上相机单元135、障碍物检测器140、控制单元145、存储单元150、轮子驱动单元155、主刷驱动单元165、电流检测器170、RPM检测器175和显示单元180。
接收器105接收从停靠站200的发送器210产生的红外光信号或超声信号，并将关于接收信号的信息发送给控制单元145。
连接端子110连接到停靠站200的充电端子220以向电池115供电。
输入单元120包括安排在保洁机器人100的主体102或者遥控器上的多个按钮，以允许用户输入保洁机器人100的清洁命令(诸如，操作开始/暂停命令)或者充电(停靠)命令。
电池剩余检测器130检测电池115的剩余电量并将关于剩余电量的信息发送给控制单元145。
向上相机单元135被安装在主体102上以捕获垂直于移动方向的向上图像(upward image)，并将捕获的图像发送到控制单元145。向上相机单元145可以是具有鱼眼镜头的电荷耦合装置(CCD)。
障碍物检测器140感测存在于保洁机器人100移动的清洁区域中的障碍物(诸如，家具、办公器材和墙)。障碍物检测器140可以是超声传感器，超声传感器通过将超声波发射到保洁机器人100移动的路径并接收从障碍物反射的超声波来感测障碍物存在或不存在以及到障碍物的距离，或者障碍物检测器140可以是红外传感器，红外传感器包括发射红外光的多个红外光发射元件以及接收从障碍物反射的红外光的多个红外光接收元件。
控制单元145控制保洁机器人100的总体操作。控制单元145根据由每分钟转数(RPM)检测器175获得的主刷电动机166的RPM或者由电流检测器170获得的主刷电动机166的电流值，来确定地板的材料或状态，并且制作指示地板的材料或状态的地图。
控制单元145从输入单元120接收根据地板的材料的多个清洁模式(地毯模式、H/F模式和自动模式)中的任意一个。因此，控制单元145控制保洁机器人100以便仅对某区域执行清洁操作，该区域的地板材料对应于输入的清洁模式。
存储单元150存储预设的移动模式、在保洁机器人100的移动期间制作的整个清洁区域的地图、根据清洁模式的清洁条件(移动运动的数量、主刷电动机的RPM等)。
轮子驱动单元155包括旋转并驱动设置在主体102的底部的左轮157和右轮158的轮子电动机156。通过辨别各轮子电动机156的不同的RPM值来确定保洁机器人100的旋转角度或移动方向。
主刷驱动单元165包括旋转主刷160的主刷电动机166。
电流检测器170检测流过主刷电动机166的电流，并向控制单元145提供关于检测的电流的信息。
RPM检测器175检测主刷电动机166的RPM，并向控制单元145提供关于检测的RPM的信息。
显示单元180显示保洁机器人100的操作信息。具体地，显示单元180显示保洁机器人100在地毯区域还是在H/F区域移动。
发送器210被安装在停靠站200的贮藏器附近，并发送红外光信号或超声信号以便识别保洁机器人100接近停靠站200。
充电端子200经由线缆连接到外部电源(未显示)，并且在电连接到保洁机器人100的连接端子110时向电池115供电。
图4A和4B是示出地板的材料/状态和主刷电动机的RPM之间的关系的曲线图。
主刷电动机166的RPM可变，主刷电动机166根据地板的材料或状态来旋转主刷160以清扫或驱散地板上的灰尘。
通常，主刷电动机166的RPM与负载的大小成反比。因此，在保洁机器人100的主刷160没有接触地板的状态下(诸如，保洁机器人100跨过地板和有阶梯的区域(诸如，门槛、楼梯或者厚地毯)之间以进入有阶梯的区域，或者保洁机器人100翻倒)，主刷电动机166的RPM最高。此外，在保洁机器人100在负载减小的H/F区域中移动的状态下的主刷电动机166的RPM，大于在保洁机器人100在负载增加的地毯区域中移动的状态下的主刷电动机166的RPM。下文中，假设当保洁机器人100位于有阶梯的区域时，主刷电动机166以1800RPM操作，当保洁机器人100在H/F区域中移动时以1500RPM操作，当保洁机器人100在地毯区域中移动时以1000RPM操作。现在将描述根据主刷电动机166的RPM的改变确定地板的材料或状态的方法。
图4A是示出当保洁机器人100在H/F区域中移动的同时经过有阶梯的区域(诸如，门槛或楼梯)时，或者当保洁机器人100在H/F区域移动并且随后进入地毯区域时，主刷电动机166的RPM的改变的曲线图。
在图4A的部分(a)的曲线图中，主刷电动机166的RPM以1500RPM→1800RPM→1500RPM→1800RPM→1500RPM的顺序改变。在这种情况下，将理解，主刷电动机166的RPM从1500PRM快速增加(升高)到1800RPM的时间对应于经过H/F区域的保洁机器人100跨过H/F区域和有阶梯的区域之间以进入有阶梯的区域(攀登有阶梯的区域)的状态。此外，将理解，主刷电动机166的RPM从1800RPM减小到1500RPM并且维持在1500RPM预定时间的时间间隔对应于保洁机器人100从H/F区域离开并且经过有阶梯的区域(诸如，门槛或楼梯)的状态。此外，将理解，主刷电动机166的RPM再次快速地从1500RPM增加到1800RPM对应于保洁机器人100跨过有阶梯的区域和H/F区域之间以从有阶梯的区域(诸如，门槛或楼梯)离开(从有阶梯的区域下来)的状态。总之，图4A的部分(a)的曲线图可被分析为示出当保洁机器人100在H/F区域中移动的同时经过具有预定宽度的有阶梯的区域时，主刷电动机166的RPM的改变。
在图4A的部分(b)的曲线图中，主刷电动机166的RPM以1500RPM→1800RPM→1500RPM的顺序改变。在这种情况下，与图4A的部分(a)中示出的曲线图类似，将理解，主刷电动机166的RPM从1500RPM快速增加到1800RPM的时间对应于保洁机器人100跨过H/F区域和有阶梯的区域(诸如，门槛或楼梯)之间以进入有阶梯的区域(攀登有阶梯的区域)的状态。然而，与图4A的部分(a)的曲线图不同，图4A的部分(b)的曲线图不包含主刷电动机166的RPM从1800RPM减小到1500RPM并且维持在1500RPM预定时间的时间间隔、以及主刷电动机166的RPM再次从1500RPM快速增加到1800RPM的时间。更具体地讲，图4A的部分(b)的曲线图可被分析为示出：当保洁机器人100进入存在有阶梯的区域的清洁区域(即，地板的高度不规则的清洁区域)时的主刷电动机166的RPM的改变。图4A的部分(b)的曲线图示出：保洁机器人100从一个H/F区域上升到具有更高高度的另一H/F区域的情况(由标号①表示)以及保洁机器人100从一个H/F区域下降到具有更低高度的另一H/F区域的情况(由标号②表示)下的主刷电动机155的RPM的改变。
在图4A的部分(c)的曲线图中，主刷电动机166的RPM以1500RPM→1800RPM→1000RPM的顺序改变。在这种情况下，与图4A的部分(a)和图4A的部分(b)中示出的曲线图类似，将理解：主刷电动机166的RPM从1500RPM快速增加到1800RPM的时间对应于保洁机器人100跨过H/F区域和有阶梯的区域(诸如门槛或楼梯)之间以进入有阶梯的区域(攀登有阶梯的区域)的状态。然而，与主刷电动机166的RPM从1800RPM减小到1500RPM并且维持在1500RPM的图4A的部分(b)的曲线图不同，图4A的部分(c)的曲线图示出主刷电动机166的RPM从1800RPM减小到1000RPM并且维持在1000RPM。也就是说，图4A的部分(c)的曲线图可被分析为示出：当保洁机器人100进入铺有厚地毯的地毯区域时的主刷电动机166的RPM的改变。
在保洁机器人100的实际清洁期间，保洁机器人100频繁地经历保洁机器人100在H/F区域中移动的同时经过具有预定宽度的有阶梯的区域(诸如，门槛)的状况(如图4A的部分(a)所示)、以及已经经过H/F区域的保洁机器人100进入铺有厚地毯的地毯区域的状况(如图4A的部分(c)所示)。在这种情况下，为了基于主刷电动机166的RPM的改变区分上述两种状况，在主刷电动机166的RPM从1500RPM快速增加到1800的RPM之前的时间t1的主刷电动机166的RPM与在保洁机器人100经过具有预定宽度的有阶梯的区域并且随后主刷电动机166的RPM再次从1500RPM快速增加到1800RPM之后的时间t2的主刷电动机166的RPM进行比较。也就是说，如果在时间t1的主刷电动机166的RPM等于在时间t2的主刷电动机166的RPM，则确定保洁机器人100经过具有预定宽度的有阶梯的区域的状况。此外，如果在时间t2的主刷电动机166的RPM小于时间在t1的主刷电动机166的RPM，则确定经过H/F区域的保洁机器人进入铺有增加负载的厚地毯的地毯区域的状况。
图4B是示出在保洁机器人100在地毯区域移动的同时保洁机器人100经过有阶梯的区域时，或者当保洁机器人100经过地毯区域并且随后进入H/F区域时的主刷电动机166的RPM的改变。
在图4B的部分(a)的曲线图中，主刷电动机166的RPM以1000RPM→1800RPM→1500RPM→1800RPM→1000RPM的顺序改变。在这种情况下，将理解，主刷电动机166的RPM从1000RPM快速增加(升高)到1800RPM的时间对应于经过地毯区域的保洁机器人100跨过地毯区域和有阶梯的区域之间以进入有阶梯的区域(攀登有阶梯的区域)的状态。此外，将理解，主刷电动机166的RPM从1800RPM减小到1500RPM并且维持在1500RPM预定时间的时间间隔对应于保洁机器人100离开地毯区域并且正在经过(由硬质材料制造的)有阶梯的区域的状态。此外，将理解，主刷电动机166的RPM再次从1500RPM快速增加到1800RPM对应于保洁机器人100跨过有阶梯的区域和地毯区域之间以离开有阶梯的区域(从有阶梯的区域下来)的状态。总之，图4B的部分(a)可被分析为示出：当保洁机器人100在地毯区域中移动的同时经过具有预定宽度的有阶梯的区域时的主刷电动机166的RPM的改变。
在图4B的部分(b)的曲线图中，主刷电动机166的RPM以1000RPM→1800RPM→1500RPM的顺序改变。在这种情况下，与图4B的部分(a)的曲线图类似，将理解，主刷电动机166的RPM从1000RPM快速增加到1800RPM的时间对应于保洁机器人100跨过地毯区域和有阶梯的区域之间以进入有阶梯的区域(攀登有阶梯的区域)的状态。然而，与图4B的部分(a)的曲线图不同，图4B的部分(b)的曲线图示出：主刷电动机166的RPM从1000RPM快速增加到1800RPM并且随后减小并维持在1500RPM。也就是说，图4B的部分(b)的曲线图可被分析为示出：当经过地毯区域的保洁机器人100进入H/F区域时的主刷电动机166的RPM的改变。在这种情况下，为了基于主刷电动机166的RPM的改变将图4B的部分(a)和图4B的部分(b)的前述两种状况区分，将在主刷电动机166的RPM从1000RPM快速增加到1800RPM之前的时间t1的主刷电动机166的RPM与在保洁机器人100经过具有预定宽度的有阶梯的区域并且随后主刷电动机166的RPM再次从1500RPM快速增加到1800RPM之后的时间t2的主刷电动机166的RPM进行比较。也就是说，如果在时间t1的主刷电动机166的RPM等于在时间t2的主刷电动机166的RPM，则确定保洁机器人100经过具有预定宽度的有阶梯的区域的状况。另外，如果在时间t2的主刷电动机166的RPM大于在时间t1的主刷电动机166的RPM，则确定经过地毯区域的保洁机器人进入负载减小的H/F区域的状况。
下文中，将参照图5至图8来描述作为根据本公开实施例的保洁机器人分别执行地毯模式、H/F模式和自动模式的结果产生的地图、以及使用地图搜索保洁机器人到停靠站的返回移动路径的方法。
图5是示出地毯区域、H/F区域和有阶梯的区域都存在的清洁区域的示例的视图。
在图5中示出的整个清洁区域中找到一个地毯区域和一个H/F区域。这里，H/F区域包含作为有阶梯的区域的门槛和一个障碍物，并且停靠站200位于H/F区域附近。在举例的情况下，地毯区域还包含一个障碍物。此外，假设完全由墙围住清洁区域。基于图5中示出的整个清洁区域来给定下文中将描述的图6至图8中示出的地图和返回移动路径。
如果保洁机器人100完成地图模式以仅清洁地毯区域，则产生如图6的部分(a)所示的关于整个清洁区域的地图。当在位置S开始移动(清洁)的保洁机器人100经过H/F区域和地毯区域之间的边界时，控制单元145通过分析主刷电动机166的RPM的改变来识别H/F区域和地毯区域之间的边界。在这种情况下，当保洁机器人100经过边界时，控制单元145将边界位置在地图上标记为正方形点。更具体地讲，为了执行地毯模式以仅清洁地毯区域，控制单元145控制保洁机器人100以便在保洁机器人100仅在地毯区域中移动的同时(即，在主刷电动机166的RPM维持在例如1000RPM的状态下)执行清洁操作。每当在清洁期间保洁机器人100经过边界时，控制单元145都将边界位置在地图上标记为正方形点，从而在完成地毯模式之后产生作为正方形点的组合的边界线L2。此外，控制单元145使用由障碍物检测器140检测的信息来检测障碍物(诸如，家具或墙)，并且每当检测到障碍物时将检测的位置在地图上标记为圆形点，从而在完成地毯模式之后产生作为圆形点的组合的障碍物线L1。
如果在地图上标记的边界线L2定义了闭合环路或者在地图上标记的边界线L2和障碍物线L1彼此组合定义了闭合环路，则完成了如本实施例中阐明的地毯模式。因此，一旦完成了地毯模式(如图6的部分(a)所示)，关于整个清洁区域的地图通过与H/F区域和地毯区域之间的边界对应的边界线L2以及仅关于存在于地毯区域中的障碍物的障碍物线L1来设置。在地图上通过斜线来标记仅关于地毯区域的清洁的区域。控制单元145还可将在保洁机器人100在地毯区域中移动的同时主刷电动机166的RPM维持在例如1000RPM的区域在地图上标记为地毯区域。
保洁机器人100在完成地毯模式之后，开始到停靠站200的返回(停靠)操作。由于地毯区域增加移动的负载，因此保洁机器人100可有利地尽可能地避开地毯区域，这减小了功耗。由于在完成地毯模式之后标记与边界对应的边界线L2和清洁的地毯区域，因此控制单元145可搜索允许保洁机器人100避开地毯区域的路径。例如，如图6的部分(b)所示，如果保洁机器人100完成地毯模式并且随后在位置E结束移动(清洁)，则在控制单元145的控制下，保洁机器人100沿(由粗实线表示的)路径移动以避开地毯区域。
如果保洁机器人100完成H/F模式以仅清洁H/F区域，则产生如图7的部分(a)所示的关于整个清洁区域的地图。当在位置S开始移动(清洁)的保洁机器人100经过H/F区域和地毯区域之间的边界时，控制单元145通过分析主刷电动机166的RPM的改变来识别H/F区域和地毯区域之间的边界。在这种情况下，当保洁机器人100经过边界时，控制单元145将边界位置在地图上标记为正方形点。更具体地讲，为了执行H/F模式以仅清洁H/F区域，控制单元145控制保洁机器人100以便在保洁机器人100仅在H/F区域中移动的同时(即，在主刷电动机166的RPM维持在例如1500RPM的状态下)执行清洁操作。每当在清洁期间保洁机器人100经过边界时，控制单元145就将边界位置在地图上标记为正方形点，从而在完成H/F模式之后产生作为正方形点的组合的边界线L2。此外，控制单元145通过分析主刷电动机166的RPM的改变来识别具有预定宽度的有阶梯的区域(诸如，门槛)，并且每当在清洁期间保洁机器人100经过有阶梯的区域时，将检测的位置在地图上标记为三角形点，从而在完成H/F模式之后产生作为三角形点的组合的有阶梯的区域线L3。此外，控制单元145使用由障碍物检测器140检测的信息来检测障碍物(诸如，家具或墙)，并且每当检测到障碍物时就将检测的位置在地图上标记为圆形点，从而在完成H/F模式之后产生作为圆形点的组合的障碍物线L1。
如果在地图上标记的边界线L2和障碍物线L1彼此组合以定义了闭合环路，则完成了如本实施例中阐明的H/F模式。因此，一旦完成了H/F模式(如图7的部分(a)所示)，关于整个清洁区域的地图通过与H/F区域和地毯区域之间的边界对应的边界线L2、与有阶梯的区域(诸如门槛)对应的有阶梯的区域线L3以及仅关于存在于H/F区域中的障碍物的障碍物线L1来设置。在地图上通过斜线来标记仅关于H/F区域的清洁的区域。控制单元145还可将在保洁机器人100在H/F区域中移动的同时主刷电动机166的RPM维持在例如1500RPM的区域在地图上标记为H/F区域。
保洁机器人100在完成H/F模式之后，开始到停靠站200的返回(停靠)操作。由于地毯区域增加移动的负载，因此保洁机器人100可有利地尽可能地避开地毯区域，这减小了功耗。由于在完成H/F模式之后标记与边界对应的边界线L2和清洁的H/F区域，因此控制单元145可搜索允许保洁机器人100避开地毯区域的路径。例如，如图7的部分(b)所示，如果保洁机器人100完成H/F模式并且随后在位置E结束移动(清洁)，则在控制单元145的控制下，保洁机器人100沿(由粗实线表示的)路径移动以避开地毯区域、有阶梯的区域和障碍物。
如果保洁机器人100完成自动模式以清洁地毯区域和H/F区域两者，则产生如图8的部分(a)所示的关于整个清洁区域的地图。当保洁机器人100在位置S开始移动(清洁)并且经过H/F区域和地毯区域之间的边界时，控制单元145通过分析主刷电动机166的RPM的改变来识别H/F区域和地毯区域之间的边界。在这种情况下，当保洁机器人100经过边界时，控制单元145将边界位置在地图上标记为正方形点。
为了执行自动模式以清洁地毯区域和H/F区域，控制单元145基于关于各区域的预设条件(移动运动的数量和清洁的强度)来控制清洁操作。例如，控制单元145使用保洁机器人100在清洁期间在地毯区域往复运动两次的移动模式、或者通过对于产生大量灰尘的地毯区域增加主刷电动机166的RPM来增强清洁操作的清洁效果，或者使用保洁机器人100在清洁期间在H/F区域往复运动一次的移动模式、或者通过对于产生较少量灰尘的H/F区域减小主刷电动机166的RPM来控制清洁操作。
每当在清洁期间保洁机器人100经过边界时，控制单元145都将边界位置在地图上标记为正方形点，从而在完成自动模式之后产生作为正方形点的组合的边界线L2。此外，控制单元145通过分析主刷电动机166的RPM的改变来识别具有预定宽度的有阶梯的区域(诸如门槛)，并且每当保洁机器人100在清洁期间经过有阶梯的区域时都将检测的位置在地图上标记为三角形点，从而在完成自动模式之后产生作为三角形点的组合的有阶梯的区域线L3。此外，控制单元145使用由障碍物检测器140检测的信息来检测障碍物(诸如，家具或墙)，并且每当检测到障碍物时将检测的位置在地图上标记为圆形点，从而在完成自动模式之后产生作为圆形点的组合的障碍物线L1。
一旦完成了如本实施例中阐明的自动模式(如图8的部分(a)所示)，关于整个清洁区域的地图通过与H/F区域和地毯区域之间的边界对应的边界线L2、与有阶梯的区域(诸如门槛)相应的有阶梯的区域线L3、以及关于存在于H/F区域和地毯区域中的障碍物的障碍物线L1来设置。在地图上通过斜线来标记关于整个清洁区域的清洁的区域。控制单元145可使用不同的方法(诸如，不同的颜色)来标记各个区域。例如，在保洁机器人100在H/F区域中移动的同时主刷电动机166的RPM维持在例如1000RPM的区域以及在保洁机器人100在H/F区域中移动的同时主刷电动机166的RPM维持在例如1500RPM的区域，可在地图上被不同地标记。
保洁机器人100在完成自动模式之后，开始到停靠站200的返回(停靠)操作。由于地毯区域增加移动的负载，因此保洁机器人100可有利地尽可能地避开地毯区域，这减小了功耗。由于在完成自动模式之后标记与边界相应的边界线L2和清洁的地毯区域，因此控制单元145可搜索允许保洁机器人100避开地毯区域的路径。例如，如图8的部分(b)所示，如果保洁机器人100完成自动模式并且随后在位置E结束移动(清洁)，则在控制单元145的控制下，保洁机器人100沿(由粗实线表示的)路径移动以避开地毯区域、有阶梯的区域和障碍物。
图9是解释根据本公开实施例的保洁机器人假设边界线并且垂直于假设的边界线移动的操作的视图。
在图9中，示出了保洁机器人100以Z字型模式移动的情况。当保洁机器人100在位置S开始移动(清洁)并且经过H/F区域和地毯区域之间的边界(点P1)时，控制单元145通过分析主刷电动机166的RPM的改变来识别H/F区域和地毯区域之间的边界。在这种情况下，当保洁机器人100经过边界时，控制单元145在地图上标记边界点P1。当已经过点P1的保洁机器人100以Z字型模式移动并且随后经过H/F区域和地毯区域之间的边界(点P2)时，控制单元145通过分析主刷电动机166的RPM的改变来识别H/F区域和地毯区域之间的边界。在这种情况下，当保洁机器人100经过边界时，控制单元145在地图上标记边界点P2。这样，在保洁机器人100以Z字型模式移动的同时，控制单元145识别H/F区域和地毯区域之间的边界点P1和P2，并且假设作为点P1和P2的延长的直线(由图9中的虚线表示)作为H/F区域和地毯区域之间的边界线。控制单元145控制已经过点P2保洁机器人100在与假设的边界线垂直的方向上移动。此外，如果可能的话，控制单元145防止保洁机器人100在假设的边界线附近旋转。这可防止保洁机器人100当经过H/F区域和地毯区域之间的边界时纠缠于例如地毯边缘而停止清洁(或者停靠)操作。
尽管已经参照图9描述了当保洁机器人100经过H/F区域和地毯区域之间的边界时假设边界线的方法，但是甚至当保洁机器人100经过有阶梯的区域(诸如门槛或楼梯)时，有阶梯的区域线可以与上述的方法类似地被假设。
图10A至10C是示出根据本公开实施例的保洁机器人的控制方法的流程图。
假设保洁机器人100的存储单元150存储诸如根据不同的清洁模式(地毯模式、H/F模式和自动模式)的预设的移动模式和预设的条件(移动运动的数量和清洁的强度)，作为用于解释根据本实施例的操作的初始条件。
首先，控制单元145确定是否从输入单元120输入了清洁模式命令信号(305)。如果没有输入清洁模式命令信号(操作305中的“否”)，则控制单元145确定是否从输入单元120输入了开始信号(310)。如果没有输入清洁模式命令信号(操作305中的“否”)并且仅输入了开始信号(操作310中的“是”)，则控制单元145确定用户期望清洁整个清洁区域并且进行操作B以便执行自动模式。稍后将参照图10C对执行自动模式的操作进行详细描述。
如果输入了清洁模式命令信号(操作305中的“是”)，则控制单元145确定从输入单元120是否输入了开始信号(315)。
如果输入了开始信号(操作315中的“是”)，则控制单元145确定输入的清洁模式命令信号是否是地毯模式(320)。如果没有输入地毯模式(操作320中的“否”)，则控制单元145确定输入的清洁模式命令信号是否是H/F模式(325)。如果输入了H/F模式(操作325中的“是”)，则控制单元145进行操作A以执行H/F模式。稍后将参照图10B对执行H/F模式的操作进行详细描述。
如果没有输入H/F模式(操作325中的“否”)，则控制单元145进行操作B以执行自动模式。
如果控制单元145返回操作320并且在操作320确定了地毯模式(操作320中的“是”)，则控制单元145从RPM检测器175获得主刷电动机166的RPM值，并且还从向上相机单元135获得与移动方向垂直的向上图像，从而控制保洁机器人100以预设的移动模式移动(330)。控制单元145在清洁操作的执行期间使用由向上相机单元135获得的向上图像来产生关于清洁的区域的地图。
其后，控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否快速地上升(335)。如果主刷电动机166的RPM没有快速上升，则控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否小于预设RPM(用于将地毯区域和H/F区域彼此区分的参考RPM，诸如1400RPM)(340)。如果主刷电动机166的RPM不小于预设RPM(操作340中的“否”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在H/F区域中移动，并且返回步骤330以继续以预设移动模式移动。
另一方面，如果主刷电动机166的RPM快速上升(操作335中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在经过地毯区域和H/F区域之间的边界或者经过有阶梯的区域。因此，在控制单元145的控制下，显示单元180的地毯区域显示灯181和H/F区域显示灯182被交替地开启(345)。
接下来，控制单元145假设边界线或者有阶梯的区域线，并且控制保洁机器人100在与假设的边界线或者有阶梯的区域线垂直的方向上移动(350)。在这种情况下，如在图9的以上描述中提到的，在保洁机器人100多次经过H/F区域和地毯区域之间的边界或者多次经过有阶梯的区域之后(在图9中，在经过边界两次，即在经过点P1和点P2之后)，边界线或有阶梯的区域线可被假设。因此，在控制单元145的控制下，保洁机器人100在与假设的边界线或有阶梯的区域线垂直的方向上移动。
其后，控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否等于在RPM快速上升发生之前的先前RPM(335)。如果主刷电动机166的RPM等于在RPM快速上升发生之前的先前RPM(操作355中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100经过有阶梯的区域，并且在地图上标记有阶梯的区域(位置)(360)，随后返回操作330以便允许保洁机器人继续以预设移动模式移动。
另一方面，如果主刷电动机166的RPM不等于在RPM快速上升发生之前的先前RPM(操作355中的“否”)，则控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否小于在RPM快速上升发生之前的先前RPM(365)。
如果主刷电动机166的RPM不小于在RPM快速上升发生之前的先前RPM(操作365中的“否”)，则控制单元145确定保洁机器人100正从地毯区域移动到H/F区域。因此，在控制单元145的控制下，保洁机器人100被旋转到地毯区域的进入方向以便在与假设的边界线或者有阶梯的区域线垂直的方向上移动(370)。
如果主刷电动机166的RPM小于在RPM快速上升发生之前的先前RPM(操作365中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100正从H/F区域移动到地毯区域。因此，在控制单元145的控制下，显示单元180的地毯区域显示灯181被开启以便指示保洁机器人100在地毯区域中移动(375)。
接下来，控制单元145开始在正在制作的地图上标记边界(位置)(380)。其后，控制单元145根据预设条件(移动运动的数量和清洁的强度)来控制地毯模式的执行(385)。因此，控制单元145控制正在地毯区域中移动的保洁机器人100以便仅在主刷电动机166在例如1000RPM操作的区域执行清洁操作。此外，控制单元145通过在地毯模式的执行期间分析主刷电动机166的RPM的改变来识别边界和有阶梯的区域，并且在地图上标记边界线L2和有阶梯的区域线L3。此外，控制单元145假设边界线或有阶梯的区域线，并且移动保洁机器人100以便在与假设的边界线或有阶梯的区域线垂直的方向上移动。
其后，控制单元145确定在地图上标记的边界线L2是否定义了闭合环路或者在地图上标记的边界线L2和障碍物线L1的组合是否定义了闭合环路(390)。如果在地图上标记的边界线L2和障碍物线L1没有定义闭合环路(操作390中的“否”)，则控制单元145返回操作385以允许保洁机器人100基于预设条件继续执行地毯模式。
另一方面，如果在地图上标记的边界线L2和障碍物线L1定义了闭合环路(操作390中的“是”)，则控制单元145确定地毯模式完成并且开始到停靠站200的返回(移动)操作。因此，控制单元145通过使用产生的地图使保洁机器人100移动以避开地毯区域和有阶梯的区域线L3，或者通过在与标记在地图上的边界线L2和有阶梯的区域线L3垂直的方向上移动，来控制保洁机器人100返回停靠站200(395)。这里，返回停靠站200的最佳路线在于避开移动负载增加的地毯区域或者保洁机器人100可能困住的有阶梯的区域。然而，如果难于避开存在于清洁区域中的地毯区域或有阶梯的区域，则根据第二最佳路线控制保洁机器人100在与标记在地图上的边界线L2和有阶梯的区域线L3相应的区域垂直的方向上移动，这防止保洁机器人100由于边界或有阶梯的区域的存在而不能完成停靠操作。
如果控制单元145返回操作325并且在操作325确定H/F模式(操作325中的“是”)，则控制单元145进行操作A以便执行如图10B所示的H/F模式。
控制单元145从RPM检测器175获得主刷电动机166的RPM值，并且还从向上相机单元135获得与移动方向垂直的向上图像，从而控制保洁机器人100以预设移动模式移动(405)。控制单元145使用在清洁操作的执行期间由向上相机单元135获得的向上图像来产生关于清洁区域的地图。
其后，控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否快速上升(410)。如果主刷电动机166的RPM没有快速上升(操作410中的“否”)，则控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否等于或大于预设RPM(用于将地毯区域和H/F区域彼此区分的参考RPM，诸如1400RPM)(415)。如果主刷电动机166的RPM小于预设RPM(操作415中的“否”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在地毯区域移动并且返回操作405以允许保洁机器人100继续以预设移动模式移动。另一方面，如果主刷电动机166的RPM等于或大于预设RPM(操作415中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在H/F区域移动并且进行操作450。
如果主刷电动机166的RPM快速上升(操作410中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在经过地毯区域和H/F区域之间的边界或者经过有阶梯的区域。因此，在控制单元145的控制下，显示单元180的地毯区域显示灯181和H/F区域显示灯182被交替地开启(420)。
接下来，控制单元145假设边界线或者有阶梯的区域线，并且控制保洁机器人100在与假设的边界线或有阶梯的区域线垂直的方向上移动(425)。
其后，控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否等于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(430)。如果主刷电动机166的RPM等于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(操作430中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100经过有阶梯的区域，并且在地图上标记有阶梯的区域(位置)(435)，随后返回操作405以便允许保洁机器人以预设移动模式继续移动。
另一方面，如果主刷电动机166的RPM不等于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(操作430中的“否”)，则控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否大于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(440)。
如果主刷电动机166的RPM不大于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(操作440中的“否”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在从H/F区域移动到地毯区域。因此，在控制单元145的控制下，保洁机器人100被旋转到H/F区域的进入方向以便在与假设的边界线或有阶梯的区域线垂直的方向上移动(445)。
另一方面，如果主刷电动机166的RPM大于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(操作440中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在从地毯区域移动到H/F区域。因此，在控制单元145的控制下，显示单元180的H/F区域显示灯182被开启以指示保洁机器人100在H/F区域中移动(450)。
接下来，控制单元145开始在正在制作的地图上标记边界(位置)(455)。其后，控制单元145根据预设条件(移动运动的数量和清洁的强度)来控制H/F模式的执行(460)。因此，控制单元145控制正在H/F区域中移动的保洁机器人100以便仅在主刷电动机166在例如1500RPM操作的区域执行清洁操作。此外，控制单元145通过在H/F模式的执行期间分析主刷电动机166的RPM的改变来识别边界和有阶梯的区域，并且在地图上标记边界线L2和有阶梯的区域线L3。此外，控制单元145假设边界线或有阶梯的区域线，并且移动保洁机器人100以便在与假设的边界线或有阶梯的区域线垂直的方向上移动。
其后，控制单元145确定在地图上标记的边界线L2和障碍物线L1的组合是否定义了闭合环路(465)。如果在地图上标记的边界线L2和障碍物线L1没有定义封闭环(操作465中的“否”)，则控制单元145返回操作460以允许保洁机器人100基于预设条件继续执行H/F模式。
另一方面，如果在地图上标记的边界线L2和障碍物线L1的组合定义了闭合环路(操作465中的“是”)，则控制单元145确定H/F模式完成并且开始到停靠站200的返回(移动)操作。因此，控制单元145通过使用产生的地图使保洁机器人100移动以避开地毯区域和有阶梯的区域线L3，或者通过在与标记在地图上的边界线L2和有阶梯的区域线L3垂直的方向上移动，来控制保洁机器人100返回停靠站200(470)。
如果控制单元145返回操作325并且在操作325确定了H/F模式(操作325的“是”)，则控制单元145进行操作A以便执行如图10B所示的H/F模式。
随后，如果控制单元145返回操作305并且没有输入清洁模式命令信号(操作305中的“否”)，而是仅输入了开始信号(操作310中的“是”)，并且如果控制单元145返回操作325并且确定没有输入H/F模式(操作325中的“否”)，则控制单元145进行操作B以便执行如图10C所示的自动模式。
控制单元145从RPM检测器175获得主刷电动机166的RPM值，并且还从向上相机单元135获得与移动方向垂直的向上图像，从而控制保洁机器人100以预设移动模式移动(505)。控制单元145使用在清洁操作的执行期间由向上相机单元135获得的向上图像来产生关于清洁区域的地图。
其后，控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否快速上升(510)。如果主刷电动机166的RPM没有快速上升(操作510中的“否”)，则控制单元145返回操作505以允许保洁机器人100以预设移动模式继续移动。另一方面，如果主刷电动机166的RPM快速上升(操作510中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人正在经过地毯区域和H/F区域之间的边界或者有阶梯的区域。因此，在控制单元145的控制下，显示单元180的地毯区域显示灯181和H/F区域显示灯182被交替地开启(515)。
接下来，控制单元145假设边界线或者有阶梯的区域线，并且控制保洁机器人100在与假设的边界线或有阶梯的区域线垂直的方向上移动(520)。
其后，控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否等于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(525)。如果主刷电动机166的RPM等于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(操作525中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100经过有阶梯的区域，并且在地图上标记有阶梯的区域(位置)(530)，随后返回操作505以便允许保洁机器人以预设移动模式继续移动。
另一方面，如果主刷电动机166的RPM不等于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(操作525中的“否”)，则控制单元145确定主刷电动机166的RPM是否小于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(535)。
如果主刷电动机166的RPM小于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(操作535中的“是”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在从H/F区域移动到地毯区域。因此，在控制单元145的控制下，显示单元180的地毯区域显示灯181被开启以便指示保洁机器人100在地毯区域中移动(540)。另一方面，如果主刷电动机166的RPM不小于在RPM的快速上升发生之前的先前RPM(操作535中的“否”)，则控制单元145确定保洁机器人100正在从地毯区域移动到H/F区域。因此，在控制单元145的控制下，显示单元180的H/F区域显示灯182被开启以便指示保洁机器人100在H/F区域中移动(545)。
接下来，控制单元145开始在正在制作的地图上标记边界(位置)(550)。其后，控制单元145根据预设条件(移动运动的数量和清洁的强度)来控制自动模式的执行(560)。例如，控制单元145控制保洁机器人100以便通过当保洁机器人100在H/F区域中移动时使保洁机器人100移动一次来执行清洁操作，或者通过当保洁机器人100在地毯区域中移动时使保洁机器人100移动两次来执行清洁操作。可选择地，保洁机器人100可被控制以通过在整个清洁区域移动一次来执行清洁操作，并且随后仅对在地图上标记为地毯区域的特定清洁区域再执行一次清洁操作。此外，控制单元145通过在自动模式的执行期间分析主刷电动机166的RPM的改变来识别边界和有阶梯的区域，并且在地图上标记边界线L2和有阶梯的区域线L3。此外，控制单元145假设边界线或有阶梯的区域线，并且控制保洁机器人100在与假设的边界线或有阶梯的区域线垂直的方向上移动。
其后，控制单元145确定整个清洁区域是否被完全清洁(565)。在这种情况下，如果标记在地图上的障碍物线L1定义了闭合环路并且闭合环路的内部被标记为清洁的区域，则控制单元145确定整个清洁区域被完全清洁。如果整个清洁区域没有被完全清洁(操作565中的“否”)，则控制单元145返回操作560以便基于预设条件来继续执行自动模式。
如果整个清洁区域的清洁完成(操作565中的“是”)，则控制单元145开始到停靠站200的返回(移动)操作。因此，控制单元145通过使用产生的地图使保洁机器人100移动以避开地毯区域和有阶梯的区域线L3，或者通过使保洁机器人100在与标记在地图上的边界线L2和有阶梯的区域线L3垂直的方向上移动，来控制保洁机器人100以便返回停靠站200(570)。
尽管本实施例通过示例的方式已经描述了使用由RPM检测器175检测的主刷电动机166的RPM或者主刷电动机166的RPM的改变来确定地板的材料或状态的情况，但是本实施例不限于此。可使用通过主刷电动机166的电流的值或者通过主刷电动机166的电流的值的改变来确定地板的材料或状态。
通常，通过主刷电动机166的电流的值与负载的大小成正比。因此，在主刷160不与地板接触的状态下(例如，保洁机器人100跨过地板和有阶梯的区域(诸如门槛、楼梯或厚地毯)之间以进入有阶梯的区域，或者保洁机器人100翻倒)，通过主刷电动机166的电流的值最低。此外，在保洁机器人100在负载减小的H/F区域中移动的状态下的通过主刷电动机166的电流的值，小于在保洁机器人100在负载增加的地毯区域中移动的状态下的通过主刷电动机166的电流的值。以这种方式，可使用通过主刷电动机166的电流的值或者通过主刷电动机166的电流的值的改变来确定地板的材料或状态。
从以上描述清楚的是，在根据本公开的一个实施例的保洁机器人中，基于检测的关于地板的材料(地毯或H/F)的信息来给定仅清洁地毯区域的地毯模式以及清洁除了地毯区域之外的H/F区域的H/F模式。这实现了关于由用户选择的清洁区域的局部清洁，并且还实现了根据地板的材料的清洁操作的数量(移动运动的数量)或清洁的强度的调整。
此外，根据本公开的另一实施例，基于检测的关于地板的材料或状态(有阶梯的区域、地毯边缘等)的信息来控制保洁机器人，以便保洁机器人不在移动期间可能困住的有阶梯的区域和地毯与H/F的边界附近折返，而是与有阶梯的区域或所述边界垂直地移动。这防止保洁机器人由于有阶梯的区域或所述边界的存在而不能完成清洁或停靠操作。
尽管已经显示和描述了本公开的一些实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，其中，本发明的范围由权利要求及其等同物来限定。

Claims (15)

1.一种保洁机器人，包括：
主刷，清扫或驱散地板上的灰尘；
主刷电动机，使主刷旋转；
检测器，检测主刷电动机的驱动信息；
控制单元，根据由检测器获得的主刷电动机的驱动信息来产生指示地板的材料或状态的地图。
2.如权利要求1所述的保洁机器人，其中，地板的材料被分类为地毯和硬质地板，并且清洁区域被分类为地毯区域和硬质地板区域。
3.如权利要求2所述的保洁机器人，还包括：输入单元，根据地板的材料来选择清洁模式，
其中，控制单元控制保洁机器人以便对某区域执行清洁操作，其中，所述区域的地板的材料对应于输入的清洁模式。
4.如权利要求3所述的保洁机器人，其中，清洁模式包括仅清洁地毯区域的地毯模式、仅清洁硬质地板区域的硬质地板模式以及清洁地毯区域和硬质地板区域两者的自动模式。
5.如权利要求2所述的保洁机器人，其中，检测器是检测主刷电动机的RPM的RPM检测器。
6.如权利要求5所述的保洁机器人，其中，如果主刷电动机的RPM小于预设RPM，则控制单元确定保洁机器人在地毯区域中移动，如果主刷电动机的RPM大于预设RPM，则控制单元确定保洁机器人在硬质地板区域中移动。
7.如权利要求6所述的保洁机器人，其中，如果主刷电动机的RPM的快速上升发生，则控制单元确定保洁机器人经过地毯区域和硬质地板区域的边界或者经过有阶梯的区域。
8.如权利要求7所述的保洁机器人，还包括：向上相机单元，捕获与保洁机器人的移动方向垂直的向上图像，
其中，控制单元使用在清洁操作的执行期间由向上相机单元获得的向上图像来产生对于清洁区域的地图，并且将地毯区域、硬质地板区域、边界和有阶梯的区域标记在地图上。
9.一种保洁机器人的控制方法，包括：
根据地板的材料输入多个清洁模式中的任意一个；
根据主刷电动机的驱动信息来确定地板的材料或状态；
对某区域执行清洁操作，同时产生指示清洁操作被执行的区域以及确定的地板的材料或状态的地图，其中，所述区域的地板的材料对应于输入的清洁模式。
10.如权利要求9所述的控制方法，其中，地板的材料被分类为地毯和硬质地板，并且清洁区域被分类为地毯区域和硬质地板区域。
11.如权利要求10所述的控制方法，其中，所述多个清洁模式包括仅清洁地毯区域的地毯模式、仅清洁硬质地板区域的硬质地板模式以及清洁地毯区域和硬质地板区域两者的自动模式。
12.如权利要求11所述的控制方法，其中，主刷电动机的驱动信息包括主刷电动机的RPM；
如果主刷电动机的RPM小于预设RPM，则保洁机器人正在移动的区域在地图上被标记为地毯区域，如果主刷电动机的RPM大于预设RPM，则保洁机器人正在移动的区域在地图上被标记为硬质地板区域。
13.如权利要求11所述的控制方法，其中，如果主刷电动机的RPM的快速上升发生，则确定保洁机器人经过地毯区域和硬质地板区域的边界或者经过有阶梯的区域，并且保洁机器人所经过的区域在地图上被标记为边界或有阶梯的区域。
14.如权利要求13所述的控制方法，还包括：在基于清洁模式完成清洁操作之后，使保洁机器人返回停靠站，
其中，在保洁机器人返回停靠站的同时，保洁机器人使用地图移动以避开地毯区域和有阶梯的区域。
15.如权利要求13所述的控制方法，还包括：在基于清洁模式完成清洁操作之后，使保洁机器人返回停靠站，
其中，在保洁机器人返回停靠站的同时，保洁机器人在垂直于边界和有阶梯的区域的方向上移动。
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