CN105094125A - 室内机器人及其定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内机器人及其定位方法。该室内机器人会根据所侦测到的站台数量执行不同的定位模式以进行定位。当该站台数量小于一定位需求值时，室内机器人对应所侦测到的站台移动一预设距离并取得多组的距离数据，藉以定位室内机器人的位置。

Description

室内机器人及其定位方法

技术领域

本发明涉及一种室内机器人，且特别涉及一种可依照站台数量调整定位模式的室内机器人及其定位方法。

背景技术

随着科技的进步，智能家电机器人的技术愈来愈成熟，其产品也愈来愈普及，其中打扫机器人(cleaningrobot)就是其中一种。在许多可移动的机器人装置中，为了达到自动移动的功能，机器人通常会具有驱动装置、距离侦测器以及移动控制器。举例而言，打扫机器人就是一种清扫装置，不需使用者操作，便可自动移动，并吸取地板上的灰尘。

打扫机器人的定位方式有很多种，台湾专利I415590提供一种驱动自走式家电的方法，其自走式家电会在失去站台信号时，沿着墙壁边界行驶，以便回到基地台或找到可供定位的站台为止。

然而，目前的打扫机器人在面临站台数目不足时，并无法进行定位而必须返回基地台或特定区域中才能重新进行定位与导航。

发明内容

本发明提供一种室内机器人及其定位方法，其具有多种定位模式，可以在导航的过程中，因应站台的数目进行定位。室内机器人可以在站台数目少于多点定位需求下进行准确定位而达到导航的目的。

本发明实施例提出一种室内机器人的定位方法，室内机器人位于一室内空间，室内空间中设置有多个站台，室内机器人具有储存多个定位模式的一存储器，定位方法包括下列步骤：建立一室内地图与该些站台的坐标；侦测位于一可视范围内的站台并计算位于可视范围内的一站台数量；以及室内机器人依据站台数量执行该些定位模式之一，其中当站台数量大于零且小于一定位需求值时，室内机器人对应所侦测到的站台移动一预设距离以定位室内机器人的位置。

在本发明实施例中，其中定位需求值等于3，当所侦测到的站台数量等于2时，室内机器人执行下列步骤：取得对应于所侦测到的站台的一第一距离数据；室内机器人沿一第一方向移动预设距离后取得对应于所侦测到的站台的一第二距离数据；以及根据第一距离数据与第二距离数据定位室内机器人的位置。

在本发明实施例中，其中定位需求值等于3，当所侦测到的该站台数量等于1时，室内机器人执行下列步骤：取得对应于所侦测到的站台的一第一距离数据；室内机器人沿第一方向移动预设距离后取得对应于所侦测到的站台的一第二距离数据；改变室内机器人的行进方向，沿一第二方向移动以取得对应于所侦测到的站台的一第三距离数据；以及根据第一距离数据、第二距离数据与第三距离数据定位室内机器人的位置。

在本发明实施例中，其中当站台数量大于或等于定位需求值时，室内机器人根据所侦测到的站台与室内机器人之间的距离定位室内机器人的位置。

在本发明实施例中，其中当站台数量等于零时，室内机器人记录一行进方向并且依照行进方向反向离开目前所在的一特定区域以侦测站台。

在本发明实施例中，其中当站台数量大于零且小于定位需求值时，室内机器人改变行进方向以沿一第一方向移动预设距离，并且在定位室内机器人的位置后，朝一目标位置前进。其中，第一方向的参数可储存于存储器中。

在本发明实施例中，其中在建立室内地图与站台的坐标的步骤包括下列步骤：沿室内空间的边缘行走；依据一充电基地台的位置建立一封闭路径；根据封闭路径建立室内地图；根据室内地图，经由一使用者接口显示一建议区域以供一使用者摆放该些站台；以及依据站台的摆放位置建立站台的坐标。

在本发明实施例中，其中侦测位于可视范围内的站台的步骤包括下列步骤：接收站台所发出的信号；侦测站台所发出的信号的到达时间；根据站台所发出的信号的到达时间的变化，定义位于可视范围内的站台；计算位于可视范围内的站台数量；以及计算位于可视范围内的站台与室内机器人之间的距离。

本发明实施例提出一种具有定位模式的室内机器人，可于一室内空间中进行定位与导航，上述室内机器人包括一驱动模块、一存储器、一侦测模块与一处理单元。其中，驱动模块用以移动该室内机器人；存储器储存有多个定位模式；侦测模块用以侦测位于一可视范围内的站台并计算位于该可视范围内的一站台数量；处理单元耦接于该驱动模块、该存储器与该侦测模块，该处理单元根据该站台数量执行该些定位模式之一。其中当站台数量大于零且小于一定位需求值时，室内机器人对应所侦测到的站台移动一预设距离以定位室内机器人的位置。

在本发明实施例中，上述室内机器人可为一地板集尘器，并且可应用上述定位方法进行定位与导航。

综上所述，本发明提出一种机器人及其定位方法，其具有多种定位模式，可以在单一站台或双站台的情况下进行准确的定位与导航。本发明实施例是利用移动机器人的方式以取得更多的站台距离数据，藉此达到准确定位与导航的功效。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为根据本发明实施例的室内机器人示意图；

图2为根据本发明实施例的室内机器人的功能方块图；

图3绘示本发明实施例的室内机器人的定位方法流程图；

图4绘示本发明实施例的室内空间与室内机器人的示意图；

图5绘示本发明实施例的室内机器人的定位方法的流程图；

图6绘示本发明实施例的室内地图的建立方法流程图；

图7绘示本发明实施例的无站台定位模式的定位方法流程图；

图8A绘示本发明实施例的单站台定位模式的定位方法流程图；

图8B与图8C绘示本发明实施例的单站台定位模式的定位方法示意图；

图9A绘示本发明实施例的双站台定位模式的定位方法流程图；

图9B～图9D绘示本发明实施例的双站台定位模式的定位方法示意图；

图10绘示本发明实施例的多站台定位模式的定位方法流程图；以及

图11绘示本发明实施例的站台设置方法流程图。

附图标记说明：

室内机器人：100

处理单元：210

驱动模块：220

侦测模块：230

存储器：240

角度传感器：250

步骤：S310～S330

充电基地台：450

站台：410、420、430、440

轨迹：401

室内空间：Z400

空间：Z41、Z42、Z43

流程图步骤：S510～S591

流程图步骤：S610～S660

流程图步骤：S710～S740

流程图步骤：S810～S870

室内机器人：811

站台：B1、B1'

参考原点：R

位置：R'、R″

坐标方向：X、Y

距离：r1、r2、r3

角度：θ1、θ2

预设距离：D1、D2

流程图步骤：S910～S940

室内机器人：911、911'

站台：B11、B12

位置：R10、R10'

位置：R11、R11'

位置：R12

距离：r11、r12

距离：r11'、r12'

流程图步骤：S11～S13

流程图步骤：S110～S180

具体实施方式

在下文中，将藉由图式说明本发明的实施例来详细描述本发明，而图式中的相同参考数字可用以表示类似的元件。

请参照图1与图2，图1为根据本发明实施例的室内机器人示意图，图2为根据本发明实施例的室内机器人的功能方块图。室内机器人100包括处理单元210、驱动模块220、侦测模块230、存储器240与角度传感器250。处理单元210耦接于驱动模块220、侦测模块230、存储器240与角度传感器250，用以进行数据存取、运算、定位程序、参数设定与驱动控制等程序。处理单元210可使用微控制器或微处理器实现，但本实施例不限制于此。驱动模块220包括马达与滚轮等驱动机构，可用以驱动室内机器人。存储器240内储存有程序信息与设定参数等数据，其中程序信息包括多种定位模式，处理单元210可以存取与执行该些定位模式以定位室内机器人100的位置。角度传感器250例如是电子罗盘，可以用来感测室内机器人100的行进方向与角度。室内机器人100例如是地板集尘器，可以设置集尘装置以收集地板灰尘，但本实施例不限制室内机器人的功能。

室内机器人100的侦测模块230可以根据充电基地台与站台所发出的信号来进行定位。在本实施例中，室内机器人100可以根据信号的到达时间(Timeofarrival,TOA)判断该些站台是否位于一可视(light-of-sight,LOS)范围内或者位于非可视(non-light-of-sight,NLOS)范围内。室内机器人100可根据位于可视范围内的站台的数量执行不同的定位模式以对室内机器人100定位，尤其在所侦测到的站台数量小于定位需求值(例如3台)时，室内机器人100藉由切换不同的定位模式依然可以找到本身的坐标，然后前往目标地点。当定位用的站台数量不足以进行实时定位时，室内机器人100可以藉由移动前后的距离数据，计算出目前所侦测到的站台坐标与本身的位置坐标。

请同时参照图3与图4，图3绘示本发明实施例的室内机器人的定位方法流程图；图4绘示本发明实施例的室内空间与室内机器人的示意图。如图3所示，首先，在步骤S310，室内机器人100会先建立室内地图与站台410、420、430、440与充电基地台450的坐标。充电基地台450也可以做为定位用的站台，其具有类似站台410、420、430、440的定位功能。室内机器人100可沿着室内空间Z400的墙壁边缘行走，在其行走的轨迹401建立一封闭路径后，便可以建立对应于室内空间Z400的室内地图。使用者可以在室内空间Z400中设置有多个站台410、420、430、440，并使其分布于各别的空间Z41、Z42、Z43中，以便室内机器人100进行定位。

在步骤S320，室内机器人100会侦测位于可视范围中的站台(如410、420)，并且计算位于可视范围中的站台数量。室内机器人100与站台410、420、430、440可以相互传递信号，并且根据站台410、420、430、440所发出的信号判断哪些站台是位于室内机器人100的可视范围中。所谓可视范围表示，室内机器人100与站台410、420、430、440之间的信号传递是直线的，并且信号未被遮蔽物所阻挡。以图4为例，充电基地台450与站台410、420位于室内机器人100的可视范围内，而站台430、440因墙壁阻挡信号的传递，所以就位于非可视范围内。室内机器人100可以侦测位于可视范围内的站台410、420与室内机器人100之间的距离，并且根据所侦测到的距离数据与站台的坐标计算室内机器人100本身的坐标。

在侦测位于可视范围的站台的步骤S320中，室内机器人100会接收站台所发出信号，然后侦测站台所发出的信号的到达时间。室内机器人100根据站台所发出的信号的到达时间的变化，定义位于可视范围内的站台以及计算站台数量。在侦测到可视范围内的站台后，室内机器人100可以根据站台的信号计算位于可视范围内的站台与室内机器人之间的距离。室内机器人100可以根据站台所发出信号的到达时间差、振幅等信号特征来计算站台的距离。在本实施例中，室内机器人100可以利用超宽频(UltraWide-Band,UWB)点对点距离量测技术来侦测站台与室内机器人100之间的距离，但本实施例不限制其距离侦测方法。

在步骤S330，室内机器人100可根据所侦测到的站台数量执行对应的定位模式以定位室内机器人100的位置。一般而言，只要位于可视范围内的站台数量大于等于定位需求值(例如3)，室内机器人100可以直接根据所侦测到的距离数据与站台的坐标计算室内机器人100本身的坐标。然而，当位于可视范围内的站台数量小于定位需求值(例如3)时，室内机器人100无法直接获得本身的坐标，而会通过不同的定位模式来定位本身的坐标。在本实施例中，定位需求值以3为例说明。

在本实施例中，室内机器人100具有多种定位模式，包括无站台定位模式、单站台定位模式、双站台定位模式与多站台定位模式等。处理单元210可以根据所侦测的站台数量执行对应的一种定位模式以进行定位。在上述定位模式中，当站台数量大于零且小于3时，室内机器人100会对应所侦测到的站台沿一方向移动一预设距离以定位室内机器人100的位置。室内机器人100的移动会改变室内机器人100与站台之间的距离。室内机器人100会藉由移动前后所获得的距离数据与移动方向来确定站台与室内机器人100之间的相对位置关系，然后根据站台的坐标定位室内机器人100的位置。换言之，当室内机器人100所侦测到可供定位的站台数量不够进行多点定位时(如1或2)，室内机器人100可以藉由计划性的移动来重新定位。

接下来，进一步说明本实施例的定位方法，请参照图5，图5绘示本发明实施例的室内机器人100的定位方法的流程图。在步骤S510，室内机器人100初始化并准备进行导航。在步骤S520，室内机器人建立室内空间Z400的地图与站台(410、420、430、440)的坐标。充电基地台450则可做为坐标的原点，但本实施例不限制于此。

室内地图的建立方式请同时参照图5与图6，图6绘示本实施室内机器人100建立室内地图的方法流程图。在步骤S610，室内机器人100沿室内空间的边缘行走，例如沿墙壁行走。在步骤S620，室内机器人100撷取所有来自传感器的数据。室内机器人100可以根据内建的距离传感器(如超音波传感器、红外线传感器、碰撞传感器等)来感测墙壁或障碍物的位置，并且记录所行经的轨迹。然后，在步骤S630，室内机器人100依据充电基地台450的位置建立封闭路径。在建立室内地图的过程中，室内机器人100会判断所行经的轨迹是否形成一封闭路径(如轨迹401)，若是，则完成室内地图的建立，若否，则继续前进以完成该封闭路径。然后，在步骤S640，根据该封闭路径建立室内地图。在步骤S650，在完成室内地图的建立后，室内机器人100可以通过使用者接口，例如屏幕或者外部电脑，显示一建议区域以供使用者摆放站台410～440。在步骤S660，使用者可以依照建议的区域摆设站台，室内机器人100会根据站台的摆放位置建立站台的坐标。

另外，若使用者已经在室内空间中摆放站台，室内机器人100在建立室内地图的同时，就可以一并建立所有站台的坐标，其坐标可以利用充电基地台450为参考原点来建立，但本实施不限制于此。若使用者无须摆放站台，室内机器人100则可以直接建立室内地图，而不需要进行步骤S650与S660。

请参照图5，在步骤S530，室内机器人100会侦测可供定位用的站台数量N，N为零或正整数。室内机器人100会在导航的过程中侦测站台410～440与充电基地台450的信号，并判断哪些站台位于可视范围内，这些位于可视范围内的站台就归属于可供定位的站台。当N等于0时，表示目前无站台可供定位，室内机器人100会执行无站台定位模式(步骤S540)。

无站台定位模式的定位方法请同时参照图5与图7，图7绘示本发明实施例的无站台定位模式的定位方法流程图。在步骤S710，室内机器人100会先记录角度传感器250的初始值，然后记录目前的行进方向(步骤S720)。接着，在步骤S730，室内机器人根据目前的行进方向反向移动，然后离开目前所在的特定区域(步骤S740)。

在室内机器人100导航的过程中，如果所有可供定位的站台突然消失，表示室内机器人100可能进入特定区域中，例如房间或遮蔽物中。此时，利用无站台定位模式，室内机器人100会退出目前的区域以寻找站台(步骤S541)，直到找到站台以重新定位。在找到可供定位的站台后，回到步骤S530，判断站台的数量，然后依照站台的数量选择对应的定位方法以进行定位。换言之，室内机器人100会记录移动轨迹，当侦测不到可供定位的站台时，室内机器人100会依循之前的移动轨迹离开目前的区域以寻找定位用的站台，并重新进行定位以朝目标位置前进。

当N等于1时，室内机器人100会执行单站台定位模式(步骤S550)。单站台定位模式的定位方法请同时参照图5与图8A～图8C，图8A绘示本发明实施例的单站台定位模式的定位方法流程图。图8B与图8C绘示本发明实施例的单站台定位模式的定位方法示意图。在图8B与图8C中，室内机器人以符号811表示。首先，在步骤S810，室内机器人811会依照目前的位置设定参考原点R，然后在步骤S820，室内机器人811会侦测室内机器人100与所侦测到的站台B1之间的距离r1以取得第一距离数据。然后，室内机器人811会沿一第一方向(例如X)移动预设距离D1，到达位置R'(步骤S830)。然后，侦测室内机器人100与站台B1之间的距离r2以取得第二距离数据(步骤S840)。然后，在步骤S850，使室内机器人811沿一第二方向(例如Y)移动预设距离D2至位置R″，接着，侦测室内机器人811与站台B1之间的距离r3以取得第三距离数据(步骤S860)。然后，在步骤S870，根据第一距离数据、第二距离数据、第三距离数据以及站台B1的坐标定位室内机器人811的位置。

其中，上述第一方向与第二方向的参数值可储存于室内机器人100的存储器240中，或以程序、固件的方式储存室内机器人100之中。第一方向与第二方向可以是垂直的X方向与Y方向，也可以是两个随机的两个方向。只是，本实施例利用X方向与Y方向可以简化运算的程序并且加快定位速度。

由图8B可知，在室内机器人811进行第一次移动时，室内机器人811向右方(X方向)移动，造成室内机器人811与站台B1之间的距离缩短(即r2小于r1)，表示站台B1位于在室内机器人811的右方，但是站台B1的可能位置有两个(即站台B1或站台B1'。以参考原点R(0,0)为圆心，r1为半径的圆形可形成第一个参考圆。以位置R'为圆心，r2为半径的圆形可形成第二个参考圆，其中第一个参考圆与第二参考圆的两个交点就是站台B1与站台B1'的位置。所以，藉由室内机器人811的第一次移动，可以将站台B1的可能位置由一个圆形轨迹缩减至两个可能位置。

然后，室内机器人811进行第二次移动，向上方(Y方向)移动，所得到的结果是室内机器人811与站台B1之间的距离缩短(即r3小于r2)，表示真实的站台B1是位于室内机器人811上方，藉此排除站台B1'可能性。藉由参考原点R(0,0)以及距离r1、r2的数值，即可计算出站台B1与站台B1'相对于R(0,0)的坐标位置。然后，在确定所侦测到的站台B1为实际站台时，室内机器人811便可利用原先已经储存的站台B1的坐标，以及站台B1相对于参考原点R(0,0)的坐标位置两个参数计算目前室内机器人811的所在位置R″'的坐标以对室内机器人811进行定位，如图8C所示。

在图8B与图8C中，参考轴向X与Y可由室内机器人811的角度传感器250所感测到的方位来决定，藉此定义原点坐标R(0,0)与室内机器人811的移动向量与移动角度。另外，本实施例也可以依照三角函数，利用距离r1、r2与预设距离D1可以推知角度θ1、θ2的数值，藉此对室内机器人811进行定位。

上述图8B与图8C的实施例是以站台B1位于室内机器人811的右上方(第一象限)为例说明。同理类推，若室内机器人811向X方向移动导致室内机器人811与站台B1之间的距离变大(即距离r2大于距离r1)，就表示站台B1位于室内机器人811的左方，但可能的位置有两个，分别位于室内机器人811的左上方与左下方。然后，藉由第二次移动的距离变化，室内机器人811便可以侦测出站台B1的实际位置，藉此反推室内机器人811本身的坐标位置。经由上述的说明，本技术领域技术人员应可轻易推知其余站台B1位置下的定位方式，在此不加赘述。

请参照图5，当N等于2时，室内机器人100会执行双站台定位模式(步骤S560)，双站台定位模式的定位方法请同时参照图5与图9A～图9D，图9A绘示本发明实施例的双站台定位模式的定位方法流程图。图9B～图9D绘示本发明实施例的双站台定位模式的定位方法示意图。在图9B～图9D中，室内机器人以符号911表示，符号911'则用来表示室内机器人911在完成定位前的另一个可能位置。请参照图9A，首先，在步骤S910，侦测室内机器人911与站台B11、B12之间的距离r11、r12(第一距离数据)，其中站台B11、B12表示目前所侦测到位于可视范围中的站台。由站台B11、B12的坐标与距离r11、r12可以推知室内机器人911的可能位置有两个，分别以位置R10、R10'表示。位置R10、R10'的坐标可以由站台B11、B12为圆心，距离r11、r12为半径所形成的两个参考圆的交点所推知。

接着，在步骤S920，室内机器人911沿一第一方向移动预设距离D1，其中第一方向可由室内机器人911自订，本实施例不受限制，如图9C所示。第一方向的参数可储存于存储器240中或由程序运算而得。室内机器人911由侦测到的位置R10、R10'移动至位置R11、R11'。然后，在步骤S930，室内机器人911根据站台B11、B12的信号进行距离侦测，以得到室内机器人911与站台B11、B12之间的距离r11'、r12'(第二距离数据)。然后，在步骤S940，根据第一距离数据与第二距离数据定位室内机器人911的位置，由图9D可知，室内机器人911的原始坐标位于位置R10，移动后的坐标为位于位置R11。

在步骤S940中，由于室内机器人911在移动前的可能位置R10、R10'可以由站台B11、B12的坐标与距离r11、r12所形成的两个参考圆的交点推知，而室内机器人911的移动方向则可以由内建的角度传感器250推知。室内机器人911在移动后的可能位置R11、R11'可以藉由站台B11、B12的坐标与距离r11'、r12'所形成的两个参考圆的交点得知。另外，室内机器人911可以藉由移动方向与移动距离D1计算出移动后的位置R11与位置R12。由图9C可知，其中位置R11是同时符合侦测与计算的结果，所以室内机器人911在移动后的位置就是位置R11，藉此完成室内机器人911的定位。

由另一角度来说明，当室内机器人911的原始坐标是位置R10时，室内机器人911移动后的坐标应为位置R11，其侦测到的距离就会是r11'、r12'，如图9D所示。反之，当室内机器人911的原始坐标是位置R10'时，室内机器人911移动后的坐标就不会是位置R11或位置R11'，其侦测到的距离就不会等于图9C中的距离r11'、r12'，而会是站台B11、B12与位置R12之间的距离。

换言之，在双站台侦测模式中，当侦测到有两个站台B11、B12时，室内机器人911会先侦测与两个站台B11、B12之间的距离，然后室内机器人对应所侦测到的站台B11、B12沿一方向移动预设距离D1以定位室内机器人911的位置。

请参照图5，当N大于等于3时，室内机器人100会执行多站台定位模式(步骤S570)，多站台定位模式的定位方法请同时参照图5与图10，图10绘示本发明实施例的多站台定位模式的定位方法流程图。在步骤S11中，室内机器人100侦测每一站台的坐标与距离，然后侦测各站台侦测范围内的交点(步骤S12)。在步骤S12中，室内机器人100会以各站台的坐标为圆心，距离为半径形成多个参考圆，然后计算其多个参考圆的交点。接下来，在步骤S13，室内机器人100根据上述参考圆的交点来定位目前室内机器人100的位置。上述多个参考圆的交点就是室内机器人100的位置。上述定位方式例如是三点定位方式，本技术领域技术人员应可经由上述说明轻易推知其定位细节，在此不加赘述。此外，当位于可视范围内的站台数量大于3时，室内机器人100可以依照站台信号的质量选择较佳的站台来进行定位，藉此增加定位准确度与定位速度。

在依照站台数量N执行对应的定位模式后，室内机器人100完成定位并取得本身的坐标(步骤S580)。接下来，室内机器人100依据所设定的目标位置前进(步骤S590)，然后到达目标位置(步骤S591)。

值得注意的是，室内机器人100在移动的过程中，可随时针对站台数量N执行对应的定位模式，避免遗失本身的坐标。即使当站台数量N小于多点定位的需求值(一般为3)时，室内机器人100仍然可藉由移动的方式来进行定位，并且准确的到达目标位置。室内机器人100定位时的移动方向可以预先储存于存储器240中以减少运算的时间，其移动方向可依照设计需求订定并且由角度传感器250所感测的方位来定义，例如北方或东方，本实施例并不限制移动的方向。因此，当移动方向储存于存储器240中时，室内机器人100在进行单站台定位模式或双站台定位模式时，便可以依照预设的方向移动以减少运算的时间。另外，在移动的过程中，室内机器人100也可以依照障碍物的位置进行调整，而动态的改变移动方向。室内机器人100可以记录移动的轨迹并且计算移动后的相对位置与坐标。

在本发明实施例中，室内机器人100在建立室内地图后，可以通过外部的电脑或显示器提供站台设置建议给使用者，其步骤流程如图11所示，图11绘示本发明实施例的站台设置方法流程图。首先，在步骤S110，室内机器人100通过使用者接口(屏幕)显示建议区域与非建议区域，其中两区域可以用颜色划分，例如红色与蓝色。建议区域与非建议区域是依照站台的可视范围与非可视范围来决定，其可视范围会依照站台的摆放位置而变。接下来，判断使用者是否开启非建议区域(步骤S120)，若使用者开启非建议区域(步骤S140)，则检查站台数量是否足够(步骤S150)；若使用者所开启的区域为建议区域，则显示可视范围(步骤S130)。

在选择非建议区域的情况下，若数量足够，则显示建议摆放的地点(步骤S170)；若数量不够，则发出警报(步骤S160)。当站台数量足够时，显示建议摆放的地点(步骤S170)，然后依照新设置的站台位置，重新建立并显示地图中的可视范围(步骤S180)。

如图11所示，室内机器人100具有建议摆放站台位置并且模拟可视范围的功能，使用者可以预先规划摆放位置以及订定室内机器人100的移动区域。

值得注意的是，本实施例的室内机器人及其定位方法可以适用于室内空间，也可以适用于室外空间或特定区域。在室外空间或特定区域应用时，室内机器人同样可以依照站台数量切换定位方法以定位本身的位置。上述实施例虽以室内机器人为例说明，但其定位方法也可以应用于室外机器人或有定位需求的移动机器人或移动载具上，本实施例不以室内机器人的名词为限。

综上所述，本发明实施例所述的室内机器人与定位方法，具有多种定位模式，可以适应各种站台数量来对本身进行定位。在移动的过程中，室内机器人不会因为部分站台信号的消失而导致迷航，而可以利用移动的方式重新定位并且继续导航。

虽然本发明的实施例已公开如上，然本发明并不受限于上述实施例，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明所公开的范围内，当可作些许的变动与调整，因此本发明的保护范围应当以后权利要求所界定者为准。

Claims (16)

1.一种室内机器人的定位方法，该室内机器人位于一室内空间，该室内空间中设置有多个站台，该室内机器人具有储存多个定位模式的一存储器，其特征在于，该定位方法包括：

建立一室内地图与该些站台的坐标；

侦测位于一可视范围内的站台并计算位于该可视范围内的一站台数量；以及

该室内机器人依据该站台数量执行该些定位模式之一，其中当该站台数量大于零且小于一定位需求值时，该室内机器人对应所侦测到的站台移动一预设距离以定位该室内机器人的位置。

2.如权利要求1所述的室内机器人的定位方法，其特征在于，该定位需求值等于3，当所侦测到的该站台数量等于2时，该室内机器人执行下列步骤：

取得对应于所侦测到的站台的一第一距离数据；

该室内机器人沿一第一方向移动该预设距离后取得对应于所侦测到的站台的一第二距离数据；以及

根据该第一距离数据与该第二距离数据定位该室内机器人的位置。

3.如权利要求1所述的室内机器人的定位方法，其特征在于，该定位需求值等于3，当所侦测到的该站台数量等于1时，该室内机器人执行下列步骤：

取得对应于所侦测到的站台的一第一距离数据；

该室内机器人沿第一方向移动该预设距离后取得对应于所侦测到的站台的一第二距离数据；

改变该室内机器人的行进方向，沿一第二方向移动以取得对应于所侦测到的站台的一第三距离数据；以及

根据该第一距离数据、该第二距离数据与该第三距离数据定位该室内机器人的位置。

4.如权利要求1所述的室内机器人的定位方法，其特征在于，当该站台数量大于或等于该定位需求值时，该室内机器人根据所侦测到的站台与该室内机器人之间的距离定位该室内机器人的位置。

5.如权利要求1所述的室内机器人的定位方法，其特征在于，当该站台数量等于零时，该室内机器人记录一行进方向并且依照该行进方向反向离开目前所在的一特定区域以侦测该些站台。

6.如权利要求1所述的室内机器人的定位方法，其特征在于，当该站台数量大于零且小于该定位需求值时，该室内机器人改变行进方向以沿一第一方向移动该预设距离，并且在定位该室内机器人的位置后，朝一目标位置前进，其中该第一方向的参数储存于该存储器。

7.如权利要求1所述的室内机器人的定位方法，其特征在于，在建立该室内地图与该些站台的坐标的步骤包括：

沿该室内空间的边缘行走；

依据一充电基地台的位置建立一封闭路径；

根据该封闭路径建立该室内地图；

根据该室内地图，经由一使用者接口显示一建议区域以供一使用者摆放该些站台；以及

依据该些站台的摆放位置建立该些站台的坐标。

8.如权利要求1所述的室内机器人的定位方法，其特征在于，侦测位于该可视范围内的站台的步骤包括：

接收该些站台所发出的信号；

侦测该些站台所发出的信号的到达时间；

根据该些站台所发出的信号的到达时间的变化，定义位于该可视范围内的站台；

计算位于该可视范围内的该站台数量；以及

计算位于该可视范围内的站台与该室内机器人之间的距离。

9.一种室内机器人，位于一室内空间，该室内空间中设置有多个站台，其特征在于，该室内机器人包括：

一驱动模块，用以移动该室内机器人；

一存储器，储存有多个定位模式；

一侦测模块，用以侦测位于一可视范围内的站台并计算位于该可视范围内的一站台数量；以及

一处理单元，耦接于该驱动模块、该存储器与该侦测模块，该处理单元根据该站台数量执行该些定位模式之一；

其中当该站台数量大于零且小于一定位需求值时，该室内机器人对应所侦测到的站台移动一预设距离以定位该室内机器人的位置。

10.如权利要求9所述的室内机器人，其特征在于，该定位需求值等于3，当所侦测到的该站台数量等于2时，该处理单元执行下列步骤：

取得对应于所侦测到的站台的一第一距离数据；

驱动该室内机器人沿一第一方向移动该预设距离后取得对应于所侦测到的站台的一第二距离数据；以及

根据该第一距离数据与该第二距离数据定位该室内机器人的位置。

11.如权利要求9所述的室内机器人，其特征在于，该定位需求值等于3，当所侦测到的该站台数量等于1时，该处理单元执行下列步骤：

取得对应于所侦测到的站台的一第一距离数据；

该室内机器人移动该预设距离后取得对应于所侦测到的站台的一第二距离数据；

改变该室内机器人的行进方向，沿一第二方向移动以取得对应于所侦测到的站台的一第三距离数据；以及

根据该第一距离数据、该第二距离数据与该第三距离数据定位该室内机器人的位置。

12.如权利要求9所述的室内机器人，其特征在于，当该站台数量大于或等于该定位需求值时，该处理单元根据所侦测到的站台与该室内机器人之间的距离定位该室内机器人的位置。

13.如权利要求9所述的室内机器人，其特征在于，当该站台数量等于零时，该室内机器人记录一行进方向并且依照该行进方向反向离开目前所在的一特定区域以侦测该些站台。

14.如权利要求9所述的室内机器人，其特征在于，当该站台数量大于零且小于该定位需求值时，该室内机器人改变行进方向以对应所侦测到的站台移动该预设距离，并且在定位该室内机器人的位置后，朝一目标位置前进。

15.如权利要求9所述的室内机器人，其特征在于，还包括：

一角度传感器，耦接于该处理单元，用以侦测该室内机器人的行进方向。

16.如权利要求9所述的室内机器人，其特征在于，该室内机器人为一地板集尘器。