CN104395849A - 用于沿路径引导机器人清洁器的系统和方法 - Google Patents

用于沿路径引导机器人清洁器的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104395849A
CN104395849A CN201380023600.3A CN201380023600A CN104395849A CN 104395849 A CN104395849 A CN 104395849A CN 201380023600 A CN201380023600 A CN 201380023600A CN 104395849 A CN104395849 A CN 104395849A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pilot signal
reception area
robot
boundary member
transmitter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380023600.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104395849B (zh
Inventor
A·布隆
L·K·萨尔弗达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fansongni Holdings Ltd
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN104395849A publication Critical patent/CN104395849A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104395849B publication Critical patent/CN104395849B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0225—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving docking at a fixed facility, e.g. base station or loading bay
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Electric Suction Cleaners (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

公开了一种引导移动机器人的方法，包括：提供发射器(110)，并且使得所述发射器将引导信号(300)发射到在空间上界定的引导信号接收区(302)之中；提供移动机器人(200)，其包括两个互相临近部署的引导信号传感器(210a，210b)，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到引导信号的基准信号；并且沿该引导信号接收区的边界部分(306)移动该机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，其中第一个所述引导信号传感器(210a)基本上位于所述边界部分的第一侧并且第二个所述引导信号传感器(310b)基本上位于所述边界部分(306)的相对的第二侧。还公开了一种实施该方法的系统。

Description

用于沿路径引导机器人清洁器的系统和方法
技术领域
本发明涉及能够自主行进和清洁的机器人清洁器，尤其涉及一种用于沿例如去往基站的路径的某个路径引导该机器人清洁器的系统和方法。
背景技术
机器人清洁系统是本领域已知的并且通常可以包括由充电电池供电的、自主行进的机器人清洁器以及静止的基站。该电池使得机器人能够临时自治，但是需要定期在基站进行充电。该机器人及其基站因此可以配备以被配置为确保机器人清洁器能够定位基站并且在其电池耗尽之前返回那里的器件。
在诸如美国专利申请号11/486284中所公开的许多已知的机器人清洁系统中，采用了配备以多个信号发射器的静止基站，以及配备以一个或多个用于接收基站上的信号发射器所发射的信号的传感器的移动机器人清洁器。各个信号发射器的信号在编码上可能有所不同，并且每个信号可以从基站以特定方向进行发射从而能够在某个通常从基站进行延伸的锥形区域内被接收。因此，该信号使得机器人能够基于对其所接收的信号进行编码而确定其相对于基站的位置，尤其是其出现在某个区域之中。
发明内容
基于区域代码的归航系统的缺陷在于，机器人距离其基站越远，对其相对位置的确定就变得越不准确。由于圆锥形区域在朝向基站的方向收窄，所以定位精确度随着机器人接近基站而提高。然而，截止到接驳过程的最后一刻，定位准确性也可能不足以使得机器人能够形成例如确保其连接端子与基站上相对应的充电端子相连接的清楚、直线的接近方式。实际上，机器人可能在其尝试前进时朝向基站进行摆动，同时将其位置保持在收窄的圆锥形区域内，这会使得它看上去很笨拙而不够智能。
本发明的目标是提供一种使得能够沿诸如指向基站的路径之类的良好定义的路径对机器人清洁器进行平滑引导的系统和方法。
为此，本发明的第一方面针对一种系统。该系统可以包括基站，其包括被配置为将引导信号发射到在空间上界定的引导信号接收区中的发射器。该系统还可以包括移动机器人。该机器人可以包括被配置为跨地面驱动该机器人的驱动系统；两个互相临近部署的引导信号传感器，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到引导信号的基准信号；和可操作连接至该驱动系统和引导信号传感器的控制器。该控制器可以被配置为控制该驱动系统以沿该引导信号接收区的边界部分移动该机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在该追踪状态中，第一个所述引导信号传感器基本上位于基本上处于该引导信号接收区之内的所述边界部分的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器基本上位于基本上处于该引导信号接收区之外的所述边界部分的第二侧。
本发明的第二方面针对一种用于追踪在空间上界定的引导信号接收区的边界部分的移动机器人，引导信号被发射器发射至该引导信号接收区之中。该机器人可以包括被配置为跨地面驱动该机器人的驱动系统；两个互相临近部署的引导信号传感器，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到引导信号的基准信号；和可操作连接至该驱动系统和引导信号传感器的控制器。该控制器可以被配置为控制该驱动系统以沿该引导信号接收区的边界部分移动该机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在该追踪状态中，第一个所述引导信号传感器基本上位于处于该引导信号接收区之内的所述边界部分的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器基本上位于处于该引导信号接收区之外的所述边界部分的第二侧。
本发明的第三方面针对一种引导移动机器人的方法。该方法可以包括提供发射器，并且使得所述发射器将引导信号发射到在空间上界定的引导信号接收区之中。该方法还可以包括提供移动机器人，其包括两个互相临近部署的引导信号传感器，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到引导信号的基准信号。该方法可以进一步包括沿该引导信号接收区的边界部分移动该机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在该追踪状态中，第一个所述引导信号传感器基本上位于处于该引导信号接收区之内的所述边界部分的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器基本上位于处于该引导信号接收区之外的所述边界部分的第二侧。
在根据本发明的系统和方法中，发射器可以将引导信号发射到引导信号接收区之中，即能够在其中接收到引导信号并且以至少一个在正常情况下非物理的边界作为边界的空间区域。在处于该引导信号接收区之内的该边界的一侧上，可能接收到引导信号，而在处于该引导信号接收区之外的该边界的另一侧上，则可能无法检测到引导信号。该边界自身可以定义至少一个相对锐利的即在空间上收窄的边界部分，其能够被视为要由移动机器人所遵循的引导路径或轨道。为了能够遵循该引导路径，机器人可以配备以两个相邻部署的引导信号传感器，其中每个都能够检测引导信号并且输出指示所检测到的引导信号的强度的基准信号。该基准信号的强度的明显差异可以指示引导信号传感器基本上位于边界部分的相对两侧上，并且因此该机器人位于由发射器所部署的引导路径上。传感器位于边界部分的相对两侧上的状态可以被称作“追踪状态”，并且该追踪状态可以在机器人沿引导路径移动并且因此追踪该引导路径时得以被保持。特别是在该引导路径被选择地稍显不寻常时，以上方法可以使得机器人能够以平滑的看上去智能的运动准确地对其进行追踪。
该引导信号原则上可以是任意类型的能够被发射以影响引导信号接收区的信号，该引导信号接收区由至少一个边界部分所界定，引导信号的强度跨该边界部分快速地以足够大的程度下降而准确地定义狭窄且能够轻易检测到的引导路径。适当的引导信号类型可以包括例如超声信号的声音信号，以及电磁信号，特别是不可见的光信号，诸如紫外光信号或红外光信号。例如，在采用红外光的系统的实施例中，发射器可以包括被配置为发射红外引导信号的红外光发射器，而每个引导信号传感器可以包括敏感于来自该红外光发射器的红外引导信号的红外光接收器。所公开的基于电磁引导信号特别是红外引导信号的系统的实施例通常允许以相对低的实施成本而实现清晰地定义的引导信号接收区并且因此允许准确定义的引导路径。
在机器人处于地面上的操作条件下，引导信号传感器可以被部署在优选地高于地面的共同的追踪高度；在引导信号传感器并未被部署在相同或共同高度的情况下，追踪高度可以被定义为引导信号传感器的平均高度。因此，机器人可以被配置为在所述追踪高度追踪引导信号接收区的边界部分(即，边界部分可以与引导信号接收区和处于追踪高度的平行于地面的平面之间的相交曲线相一致)。在追踪期间，机器人可能会尝试保持追踪状态，其中一个引导信号传感器基本上定位于所述边界部分中处于引导信号接收区之内的第一侧，而其他引导信号传感器则基本上位于所述边界部分的处于引导信号接收区之外的第二侧上。引导信号传感器之间的间距因此大致等于追踪高度上的边界部分的宽度，从而允许如两个引导信号传感器所检测的引导信号强度的最佳对比以及其准确且平滑的追踪。将要意识到的是，并未针对边界部分的宽度进行定制的引导信号传感器间距可能会妨碍正确追踪。例如，明显小于边界部分的宽度的引导信号传感器间距首先会妨碍机器人实施追踪状态，而明显超过边界部分的宽度的引导信号传感器间距则可能会无法进行准确追踪，因为这可能允许机器人在并未脱离追踪状态的情况下偏离引导路径。就此而言，边界部分的宽度可以被构建为引导信号强度贯穿其至少下降75％并且优选地甚至从完全强度下降为零的(最小)距离。在优选实施例中，发射器可以被配置为确保要被机器人进行追踪的至少一个边界部分具有小于10mm的宽度，并且更为优选地小于5mm。
引导信号接收区的形状以及因此所要追踪的边界部分的形状可以由发射器定义并且针对不同实施例有所变化。一些实施例甚至可以包括被配置为随时间改变引导信号接收区的形状和/或位置的发射器。
在相对简单的实施例中，例如，该发射器可以被配置为将引导信号发射至在地面上延伸的静态的束形引导信号接收区中。在处于追踪高度的平行于地面的平面中，该束可以优选地定义了至少一个笔直边界部分。在实际实施例中，该引导信号接收区总体上可以为圆锥形，并且因此具有在追踪高度在所述平行于地面的平面中从发射器延伸的两条笔直的非平行边界。
在另一个实施例中，该发射器可以不被配置为在地面上方发射引导信号，而是被配置为将引导信号投射到地面上。这样的实施例可以依赖于要从地面进行反射以便其能够被机器人所检测并追踪的引导信号。因此，引导信号从地面的反射而不是入射在地面上的引导信号可以定义引导信号接收区，在以机器人的追踪高度的平行于地面的平面中，该引导信号接收区由所要追踪的边界部分所界定。可以通过使得该引导信号传感器面向地面而使得它们“不敏感于”入射在地面上的引导信号，从而仅有反射的引导信号能够被检测。这样的实施例的优势在于其使得能够定义非直线或弯曲的引导路径。
在另一个实施例中，该引导信号接收区可以不是静态而是动态的，并且例如(相对于发射器在正常情况下静止的位置的)位置和/或形状随时间有所变化。例如，在一个这样的实施例中，发射器可以被配置为实现引导信号接收区，该引导信号接收区在以机器人的追踪高度的平行于地面的平面中看定义了从发射器以某个边界方向进行延伸的基本上笔直的边界部分，并且其中该发射器进一步被配置为改变该边界方向。该发射器尤其可以在机器人已经开始追踪边界部分时缓慢改变边界方向，而使得机器人能够沿发射器所确定的动态引导路径被虚拟地“牵引”或“绕行”。
本发明的这些和其它特征及优势将通过以下结合附图对本发明某些实施例所进行的详细描述而更为全面地被理解，上述描述意在是对本发明进行说明而非限制。
附图说明
图1A是根据本发明的示例性系统的示意性透视图，其包括基站和能够与之接驳的移动机器人；
图1B示意性图示了图1A所示的系统的各个组件之间的关系；
图2是图1的系统在操作期间的示意性顶部视图，其图示了机器人如何遵循基站的发射器所生成的总体上为圆锥形的引导信号接收区的笔直边界部分；
图3是图1的系统在操作期间的示意性顶部视图，其图示了机器人如何遵循将引导信号投射到地面上的基站的发射器所生成的引导信号接收区的弯曲边界部分；
图4是图1的系统在操作期间的示意性顶部视图，其图示了机器人如何遵循引导信号接收区的动态或移动的边界部分，就像它被“牵引”至生成该引导信号接收区的基站一样。
具体实施方式
图1A是根据本发明的示例性系统1的示意性透视图，其包括基站100和移动机器人200。基站100和机器人200包括各种组件，它们的关系在图1B中示意性图示。现在特别参考图1A和1B。
机器人200可以与之接驳的基站100可以包括外壳102。外壳102可以容纳有充电器104和发射器110。充电器104可以包括两个充电端子106，它们位于外壳102总体上平坦的前侧102a并且通过电线108和内部变压器(未示出)连接至市电。在机器人200的接驳状态中，充电端子106可以连接至机器人200的前侧202a的两个相对应的连接端子208以对其内部的充电电池207进行充电。
发射器110也可以位于外壳102的前侧102a。在所描绘的实施例中，发射器100包括红外光发射器112，例如红外激光二极管或红外LED，其被配置为发射红外引导信号。由于当前所公开的系统1的操作并不依赖于发射(区域)代码有所不同的多个引导信号的多个发射器110/红外光发射器112，一个红外光发射器112通常可能就足够了。总之，发射器110可以被配置为将引导信号300发射到由边界304所界定的引导信号接收区302中，该边界304包括至少一个要被机器人200所追踪的空间上狭窄的边界部分306(见图2-4)。该边界部分优选地可以具有小于10mm的宽度，在该宽度内，引导信号的强度可以下降至少75％。
如以下将要参考图2-4进行详述的，引导信号接收区302的形状以及因此所要追踪的边界部分306的形状可以由发射器110所定义并且针对不同实施例有所变化。一些实施例可以包括被配置为随时间改变引导信号接收区的形状和/或位置的发射器110。为了实施具有所期望的静态或动态边界部分306的引导信号接收区302，红外光发射器112可以体现为投影器件，这使得其能够将引导信号300适当地投射到空间之中，例如投射通过地面或者投射到地面上。这样的投影器件自身可以为一般常规的设计，并且例如包括一个或多个(红外)透镜、镜面和/或光学掩模，并且尤其是在特征为动态引导信号接收区的实施例的情况下，包括一个或多个用于移动该透镜、镜面和/或掩模的电机。
机器人200可以包括外壳202，其可以至少部分容纳驱动系统204-例如包括轮子和电机的集合-以便400驱动机器人穿过地面，两个引导信号传感器210a、210b，可操作连接至驱动系统204和引导信号传感器210a、210b并且被配置为基于引导信号传感器所输出的基准信号控制该驱动系统的控制器206，以及对驱动系统204和控制器206进行供电的充电电池207。电池207可以配备以以上所提到的两个连接端子208，它们可以被部署在外壳202上的总体上平坦的前侧202a以在机器人200的接驳状态下连接至基站100上的充电端子106。在其中机器人200是机器人真空吸尘器的实施例中，其可以另外包括(真空)吸尘器件、可旋转驱动的刷子和内部灰尘容器，如本领域技术人员将意识到的，这些是本领域的公知特征。
引导信号传感器210a、210b可以互相临近地以高于地面的共用追踪高度部署在机器人的外壳202的前侧202a。引导信号传感器210a、210b之间的间距可以大致等于所要追踪的引导信号接收区304的边界部分306的宽度，并且通常小于10mm。所要理解的是，引导信号传感器210a、210b中的每一个可以包括红外光接收区212a、212b，它们敏感于来自基站100的红外光发射器112的红外引导信号。
机器人200的控制器206可以包括处理器，其被配置为执行移动涉及用于驱动系统204的指令的例程或程序而以某种模式移动机器人200穿过地面400。更具体地，控制器206可以被配置为至少部分基于引导信号传感器210a、210b所输出的基准信号来控制驱动系统204，并且-尤其在检测到低电池电荷和/或例如清洁例程的某个移动例程已经完成时-以因此主动搜寻、检测并遵循基站100的发射器110所提供的引导信号接收区302的边界部分306。为了定位引导信号接收区302，控制器例如可以随机驱动机器人200穿过地面直至引导信号传感器210a、210b之一或二者记录到引导信号300。一旦已经定位并且可选地进入了引导信号接收区302，控制器206就可以通过随机地朝向引导信号接收区302的边界(其可通过丢失了引导信号传感器210a、210b中的至少一个所接收的引导信号而被检测)进行驱动而尝试定位所要追踪的边界部分306，并且确定是否可以在所检测到的边界实施追踪状态。在这方面值得注意的是，在图2-4的实施例中，机器人200的左侧引导信号传感器210b被(任意地)选择作为在追踪状态中基本上位于引导信号接收区302的被追踪边界部分306之外的引导信号传感器，而右侧的引导信号传感器210a则被选择为位于被追踪的边界部分306内侧的引导信号传感器。因此，在引导信号接收区302的边界首先通过丢失了右侧引导信号传感器210a所接收的引导信号而被检测的情况下，控制器206可以推断出机器人200处于引导信号接收区302错误的一侧，并且将其朝向所要追踪的边界部分306驱动到相反一侧。一旦已经定位了所要追踪的边界部分306，控制器206就可以开始边界部分遵循例程，其沿着该边界部分306驱动机器人200同时保持追踪状态从而平滑地朝向基站进行移动。
现在将参考图示出操作期间的系统1的图2-4对根据本发明的系统1的各种预期实施方式进行简要描述。机器人200每次均被示为正在追踪由基站100的发射器110所实施的引导信号接收区302的边界部分306。
在图2的实施例中，基站100上的发射器110被配置为将引导信号300发射到在地面400上方进行延伸的静止的束形的引导信号接收区302。引导信号接收区302总体上可以为圆锥形。在机器人200的追踪高度的平行于地面的平面中，引导信号接收区302因此可以定义在发射器110的方向进行汇聚的两个笔直的非平行边界部分304。根据所描绘实施例中的追踪状态被定义为其中机器人200的左侧和右侧引导信号传感器210b、210a分别位于所追踪边界部分的外部和内部的事实，所出现的结果是所要追踪的边界部分304是被标记为306的边界部分。
可能要注意的是，基站100上的发射器110已经被配置为使得所要追踪的边界部分306基本上垂直于基站100的外壳102总体上平坦的前侧102a进行延伸。因此，当机器人200沿边界部分306追踪其去往基站的道路时，其可以看上去智能地并且基本上以直线进行移动，直至其自己总体上平坦的前侧202a最终灵巧地与外壳的总体上平坦的前侧102a相配合，并且其连接端子208连接至充电端子106。
在图3的实施例中，发射器110并未被配置为像图2中那样在地面400上方发射引导信号300，而是将引导信号投射到地面400上。这样的实施例可以依赖于要从地面400进行反射以便其能够被机器人200所检测并追踪的引导信号300。因此，引导信号400从地面400进行的反射而不是入射在地面上引导信号可以定义出引导信号接收区302，其在机器人200的追踪高度平行于地面的平面中由所要追踪的边界部分306所界定。可以通过使得引导信号传感器210a、210b面向地面而使得它们“不敏感于”入射在地面400上的引导信号，从而仅有反射的引导信号能够被检测。这样的实施例的优势在于其使得能够定义非直线或弯曲的引导路径，诸如图3所示的大致为正弦曲线的引导路径。
在图4的实施例中，不同于图2-3中所示的静态的引导信号接收区302，发射器110被配置为实施动态的即可随时间变化的引导信号接收区302。在所描绘的情形中，发射器110实施了通过地面400进行延伸的狭窄的束形引导信号接收区302；然而，在可替换实施例中，其可以被投射到地面上。该引导信号接收区302可以具有中心轴线A，其连同任意的平行于地面的基准线L可以包括角度θ。如所图示的，发射器110可以通过改变其发射引导信号300的方向而随时间改变引导信号接收区302相对于发射器110的位置。也就是说，发射器110可以被配置为随时间改变引导信号接收区302的中心轴线A相对于基准线L进行延伸的角度θ。结果，被移动机器人200所追踪的边界部分306可以在可变的边界方向进行延伸，并且有效地通过空间进行移动。在发射器110缓慢地改变边界方向的情况下，并且在机器人200已经开始追踪边界部分306时，束形的引导信号接收区306可以有效地被视为“牵引器光束”，机器人200可以利用其沿着发射器110所确定的动态引导路径进行“绕行”。
虽然以上已经部分地参考附图对本发明的说明性实施例进行了描述，但是所要理解的是，本发明并不局限于这些实施例。本领域技术人员通过研习附图、公开和所附权利要求在实践所请求保护的发明时能够理解并实施针对所公开实施例的变化。贯穿该说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例所描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿该说明书在各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并非必然全部指代相同的实施例。此外，所要注意的是，一个或多个实施例的特定特征、结构或特性可以以适当方式进行组合以形成并未明确描述的新的实施例。
附图标记列表
1         系统
100       基站
102       外壳
102a      基站外壳的前侧
104       充电器
106       充电端子
108       电线
110       发射器
112       红外光发射器
200       机器人
202       外壳
202a      机器人外壳的前侧
204       驱动系统
206       控制器
207       充电电池
208       充电连接端子
210a，b   第一(a)和第二(b)引导信号传感器
212a，b   第一(a)和第二(b)引导信号传感器的红外光接收器
300       红外引导信号
302       引导信号接收区
304       引导信号接收区的边界
306       引导信号接收区的被追踪边界部分
400       地面
A         引导信号接收区的中心轴线
L         基准线
θ        引导信号接收区的中心轴角度

Claims (15)

1.一种系统(1)，包括：
基站(100)，其包括被配置为将引导信号(300)发射到由至少一个边界部分(306)在空间上界定的引导信号接收区(302)中的发射器(110)；
移动机器人(200)，其包括：
驱动系统(204)，被配置为跨地面(400)驱动所述机器人；两个互相临近部署的引导信号传感器(210a，210b)，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到所述引导信号的基准信号；和
控制器(206)，其可操作连接至所述驱动系统(204)和所述引导信号传感器(210a，210b)，并且被配置为控制所述驱动系统(204)沿所述引导信号接收区(302)的所述至少一个边界部分(306)移动所述机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在所述追踪状态中，第一个所述引导信号传感器(210a)基本上位于处于所述引导信号接收区(302)之内的所述边界部分(306)的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器(210b)基本上位于处于所述引导信号接收区(302)之外的所述边界部分(306)的第二侧。
2.根据权利要求1的系统，其中所述边界部分(306)具有小于10mm的宽度，在所述宽度内，所述引导信号的强度下降至少75％。
3.根据权利要求1或2的系统，其中所述发射器(110)包括被配置为发射红外引导信号(300)的红外光发射器(112)，并且
其中所述引导信号传感器(210a，210b)中的每一个包括对来自所述红外光发射器(112)的所述红外引导信号灵敏的红外光接收器(212a，212b)。
4.根据权利要求1-3中任一项的系统，其中在处于地面(400)上的所述机器人(200)操作状态下，所述引导信号传感器(210a，210b)被部署在高于所述地面(400)的基本上同样的追踪高度。
5.根据权利要求1-4中任一项的系统，其中在垂直于所述地面(400)的顶部视图中所看到的所述边界部分(306)基本上是笔直的。
6.根据权利要求1-5中任一项的系统，其中所述发射器(110)被配置为将所述引导信号(300)投射到所述地面(400)上，而使得所述引导信号接收区(302)至少部分由所述引导信号从所述地面的反射所限定，并且
其中在垂直于所述地面(400)的顶部视图中所看到的所述边界部分(306)是弯曲的。
7.根据权利要求1-6中任一项的系统，其中所述发射器(110)被配置为随时间而改变所述引导信号接收区(302)相对于所述发射器的位置，从而改变所述边界部分(306)的位置。
8.根据权利要求1-7中任一项的系统，其中所述发射器(110)被配置为随时间而改变所述引导信号接收区(302)的形状，从而改变所述边界部分(306)的形状。
9.根据权利要求1-8中任一项的系统，其中所述基站(100)包括具有总体上平坦的前侧(102a)的外壳(102)，所述发射器(110)的至少一部分安装在其中，
其中所述机器人(200)包括具有总体上平坦的前侧(202a)的外壳(202)，所述引导信号传感器(210a，210b)安装在其上，并且
其中所述发射器(110)被配置为至少紧邻所述前侧(102a)实施引导信号接收区(302)，所述引导信号接收区(302)的至少一个边界部分(306)基本上垂直于所述基站(100)的所述外壳(102)的所述前侧(102a)延伸。
10.根据权利要求1-9中任一项的系统，其中所述移动机器人(200)是机器人真空吸尘器。
11.一种用于追踪在空间上界定的引导信号接收区(302)的边界部分(306)的移动机器人(200)，引导信号(300)被发射器(110)发射至所述引导信号接收区(302)之中，所述机器人包括：
驱动系统(204)，被配置为跨地面(400)驱动所述机器人；两个互相临近部署的引导信号传感器(210a，210b)，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到所述引导信号的基准信号；和
控制器(206)，其可操作连接至所述驱动系统(204)和所述引导信号传感器(210a，210b)，并且被配置为控制所述驱动系统(204)沿所述引导信号接收区(302)的边界部分(306)移动所述机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在所述追踪状态中，第一个所述引导信号传感器(210a)基本上位于处于所述引导信号接收区(302)之内的所述边界部分(306)的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器(210b)基本上位于处于所述引导信号接收区(302)之外的所述边界部分(306)的第二侧。
12.根据权利要求11的移动机器人，
其中所述引导信号传感器(210a，210b)的每一个包括对红外引导信号灵敏的红外光接收器(212a，212b)。
13.根据权利要求11-12中任一项的移动机器人，其中在处于所述地面(400)上的所述机器人(200)的操作状态下，所述引导信号传感器(210a，210b)被部署在高于所述地面(400)的基本上同样的追踪高度。
14.根据权利要求11-13中任一项的移动机器人，其中所述引导信号传感器(210a，210b)被间隔开不到10mm。
15.一种引导移动机器人的方法，包括：
提供发射器(110)，并且使得所述发射器将引导信号(300)发射到在空间上界定的引导信号接收区(302)之中；
提供移动机器人(200)，其包括两个互相临近部署的引导信号传感器(210a，210b)，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到所述引导信号的基准信号；
沿所述引导信号接收区(302)的边界部分(306)移动所述机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在所述追踪状态中，第一个所述引导信号传感器(210a)基本上位于处于所述引导信号接收区(302)之内的所述边界部分(306)的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器(210b)基本上位于处于所述引导信号接收区(302)之外的所述边界部分(306)的第二侧。
CN201380023600.3A 2012-06-07 2013-05-22 用于沿路径引导机器人清洁器的系统和方法 Active CN104395849B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261656572P 2012-06-07 2012-06-07
US61/656,572 2012-06-07
PCT/IB2013/054245 WO2013182941A1 (en) 2012-06-07 2013-05-22 System and method for guiding a robot cleaner along a path

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104395849A true CN104395849A (zh) 2015-03-04
CN104395849B CN104395849B (zh) 2017-03-22

Family

ID=48790504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380023600.3A Active CN104395849B (zh) 2012-06-07 2013-05-22 用于沿路径引导机器人清洁器的系统和方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9280158B2 (zh)
EP (1) EP2859423B1 (zh)
JP (1) JP5860998B2 (zh)
CN (1) CN104395849B (zh)
RU (1) RU2628970C2 (zh)
WO (1) WO2013182941A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106026288A (zh) * 2016-07-18 2016-10-12 旗瀚科技有限公司 一种机器人自动充电系统及其充电方法
CN106909140A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 苏州宝时得电动工具有限公司 路线回归方法及系统
CN107153416A (zh) * 2016-03-02 2017-09-12 苏州宝时得电动工具有限公司 行走方向识别方法和智能移动车及智能移动系统
CN107632595A (zh) * 2016-07-18 2018-01-26 苏州宝时得电动工具有限公司 自动行走设备的路径回归方法、自动行走设备及路径回归系统
CN111374594A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 北京奇虎科技有限公司 超边界处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN114072255A (zh) * 2019-07-31 2022-02-18 X开发有限责任公司 移动机器人传感器配置
US11687092B2 (en) 2018-04-23 2023-06-27 Sharkninja Operating Llc Techniques for bounding cleaning operations of a robotic surface cleaning device within a region of interest

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509991B (en) * 2013-01-22 2015-03-11 Dyson Technology Ltd Docking station for a mobile robot
GB2509989B (en) * 2013-01-22 2015-03-04 Dyson Technology Ltd Docking station for a mobile robot
KR101620449B1 (ko) * 2014-06-26 2016-05-12 삼성전자 주식회사 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법
CN105302130A (zh) * 2014-07-28 2016-02-03 东盛精密科技有限公司 移动引导装置及移动引导方法
SE1451644A1 (sv) 2014-12-23 2016-05-31 Husqvarna Ab Improved map generation by a robotic work tool
CN105809944A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 Tcl集团股份有限公司 机器人、充电设备、充电对准方法和充电系统
CN105259918B (zh) * 2015-09-18 2018-12-04 莱克电气股份有限公司 机器人吸尘器自动充电回归的方法
JP2017084069A (ja) * 2015-10-27 2017-05-18 株式会社マキタ 自走式集塵ロボット及び反射材、自走式集塵ロボットの走行制御方法
EP3629980A4 (en) 2017-05-25 2021-03-10 Covidien LP ROBOTIC SURGICAL SYSTEM WITH AUTOMATED GUIDANCE
CN108873879B (zh) 2017-09-25 2022-03-04 北京石头创新科技有限公司 自主移动机器人及其寻桩方法、控制装置和智能清洁系统
CN114504276B (zh) 2017-09-25 2023-11-28 北京石头创新科技有限公司 自主移动机器人及其寻桩方法和控制装置
US10831212B2 (en) 2018-09-19 2020-11-10 International Business Machines Corporation Autonomous roving vehicle management using laser barriers
US11586219B2 (en) * 2018-11-28 2023-02-21 Sharkninja Operating Llc Optical beacon for autonomous device and autonomous device configured to use the same
CN109933071B (zh) * 2019-04-01 2020-07-14 珠海市一微半导体有限公司 一种机器人回座的控制方法
CN112857368B (zh) * 2019-11-12 2024-04-09 苏州宝时得电动工具有限公司 一种割草机导航方法、装置和割草机
EP3968051A1 (en) * 2020-09-15 2022-03-16 Infineon Technologies AG Guiding system for a robot, base station including such a guiding system, and method for guiding a robot
DE102020132205A1 (de) * 2020-12-03 2022-06-09 Vorwerk & Co. Interholding Gesellschaft mit beschränkter Haftung Sich selbsttätig fortbewegendes Bodenbearbeitungsgerät mit mindestens einem Absturzsensor
GB2612567B (en) * 2021-01-22 2023-11-22 Dyson Technology Ltd Autonomous surface treatment apparatus
CN116300841A (zh) * 2021-12-07 2023-06-23 苏州宝时得电动工具有限公司 自动工作系统、自动工作方法和计算机可读存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1660007A (zh) * 2001-04-18 2005-08-31 三星光州电子株式会社 用于对机器人清洁工充电的外部充电装置
US20050231156A1 (en) * 2004-04-20 2005-10-20 Jason Yan Mobile robotic system and battery charging method therefor
CN101681169A (zh) * 2007-06-05 2010-03-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于控制自行移动式机器人的系统和方法
CN101926631A (zh) * 2009-06-19 2010-12-29 三星电子株式会社 机器人清洁器和控制该机器人清洁器的移动的方法
CN202189275U (zh) * 2011-07-13 2012-04-11 东华大学 一种用于具有自动充电能力的仓库自主巡逻小车的电路

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2311156A (en) * 1940-09-06 1943-02-16 Lloyd V Casto Decorating and molding of transparent sheets
JPS58176711A (ja) * 1982-04-10 1983-10-17 Kubota Ltd 走行方向制御センサ−付作業車
GB2404331B (en) * 2003-07-29 2005-06-29 Samsung Gwanju Electronics Co Robot cleaner equipped with negative-ion generator
KR100533829B1 (ko) * 2003-07-29 2005-12-07 삼성광주전자 주식회사 공기청정로봇 및 그 시스템
US7456596B2 (en) * 2005-08-19 2008-11-25 Cisco Technology, Inc. Automatic radio site survey using a robot
KR100645381B1 (ko) * 2005-08-31 2006-11-14 삼성광주전자 주식회사 로봇청소기의 외부충전 복귀장치 및 복귀방법
US8489234B2 (en) * 2007-07-18 2013-07-16 Lg Electronics Inc. Mobile robot and controlling method thereof
KR101672787B1 (ko) * 2009-06-19 2016-11-17 삼성전자주식회사 로봇청소기와 도킹스테이션 및 이를 가지는 로봇청소기 시스템 및 그 제어방법
USRE47265E1 (en) 2009-06-30 2019-03-05 Lg Electronics Inc. Charging device of robot cleaner
US20110040437A1 (en) * 2009-08-17 2011-02-17 James Lynch Robot Confinement Method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1660007A (zh) * 2001-04-18 2005-08-31 三星光州电子株式会社 用于对机器人清洁工充电的外部充电装置
US20050231156A1 (en) * 2004-04-20 2005-10-20 Jason Yan Mobile robotic system and battery charging method therefor
CN101681169A (zh) * 2007-06-05 2010-03-24 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于控制自行移动式机器人的系统和方法
CN101926631A (zh) * 2009-06-19 2010-12-29 三星电子株式会社 机器人清洁器和控制该机器人清洁器的移动的方法
CN202189275U (zh) * 2011-07-13 2012-04-11 东华大学 一种用于具有自动充电能力的仓库自主巡逻小车的电路

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106909140A (zh) * 2015-12-22 2017-06-30 苏州宝时得电动工具有限公司 路线回归方法及系统
CN107153416A (zh) * 2016-03-02 2017-09-12 苏州宝时得电动工具有限公司 行走方向识别方法和智能移动车及智能移动系统
CN106026288A (zh) * 2016-07-18 2016-10-12 旗瀚科技有限公司 一种机器人自动充电系统及其充电方法
CN107632595A (zh) * 2016-07-18 2018-01-26 苏州宝时得电动工具有限公司 自动行走设备的路径回归方法、自动行走设备及路径回归系统
CN107632595B (zh) * 2016-07-18 2020-09-22 苏州宝时得电动工具有限公司 自动行走设备的路径回归方法、自动行走设备及路径回归系统
US11687092B2 (en) 2018-04-23 2023-06-27 Sharkninja Operating Llc Techniques for bounding cleaning operations of a robotic surface cleaning device within a region of interest
CN111374594A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 北京奇虎科技有限公司 超边界处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质
CN114072255A (zh) * 2019-07-31 2022-02-18 X开发有限责任公司 移动机器人传感器配置

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014154405A (ru) 2016-07-27
US20150134144A1 (en) 2015-05-14
JP2015519965A (ja) 2015-07-16
JP5860998B2 (ja) 2016-02-16
RU2628970C2 (ru) 2017-08-23
EP2859423A1 (en) 2015-04-15
CN104395849B (zh) 2017-03-22
WO2013182941A1 (en) 2013-12-12
US9280158B2 (en) 2016-03-08
EP2859423B1 (en) 2016-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104395849A (zh) 用于沿路径引导机器人清洁器的系统和方法
CN106877454B (zh) 机器人充电方法和装置
EP3185096B1 (en) A charging pile, method and device for recognizing the charging pile, and an autonomous cleaning device
CN109690436B (zh) 用于将机器人割草机与充电站对接的系统和系统执行方法
US10737395B2 (en) Mobile robot docking systems and methods
EP3505037B1 (en) Cleaning robot and control method therefor
US11921513B2 (en) Moving robot and moving robot system
EP3047773B1 (en) Robot cleaner and controlling method thereof
EP4057099B1 (en) Universal recharge control method for robot, chip and robot
CN103022586B (zh) 一种agv自动充电方法及系统
CN115826585A (zh) 使用视觉系统的自主机器导航和训练
EP2336802B1 (en) Enhanced visual landmark for localization
US9089249B2 (en) Direction device and operation system utilizing the same
KR20200018219A (ko) 이동 로봇 및 그 제어방법
CN103948353B (zh) 用于机器人清洁器的对接站和向机器人清洁器发射对接导向信号的方法
CN104541218A (zh) 自主移动机器人和用于操作自主移动机器人的方法
TW201504780A (zh) 自走式移動設備回充導引方法
CN208196812U (zh) 一种迎宾机器人
US20220197299A1 (en) Recharging method for mobile robot and mobile robot
KR20200015880A (ko) 스테이션 장치 및 이동 로봇 시스템
CN105446344A (zh) 移动机器人归位充电及支付系统
KR20130000278A (ko) 로봇 청소기 및 이의 제어 방법
WO2020019951A1 (zh) 充电桩及其识别方法、智能移动装置、系统
JP5461494B2 (ja) 自動走行車両及び自動走行車両の制御方法
Liu A laser intensity based autonomous docking approach for mobile robot recharging in unstructured environments

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231129

Address after: Holland Ian Deho Finn

Patentee after: Fansongni Holdings Ltd.

Address before: The city of Eindhoven in Holland

Patentee before: KONINKLIJKE PHILIPS N.V.