CN105310604A - 机器人清洁系统以及控制机器人清洁器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为控制机器人清洁器方法和系统。控制方法包括：在参考位置获取机器人清洁器和机器人清洁器的周边区域的图像，机器人清洁器具有彼此间隔开给定距离的两个标记；基于两个标记在水平面中的位置信息，获取机器人清洁器相对于参考位置的位置信息；以及基于机器人清洁器相对于参考位置的位置信息，控制机器人清洁器的行进。

Description

机器人清洁系统以及控制机器人清洁器的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年07月30日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0097317号韩国专利申请的优先权，该申请的公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明涉及一种机器人清洁系统以及控制构成该机器人清洁系统的机器人清洁器的方法。

背景技术

通常，机器人清洁器是通过在待清洁区周围自主行进时从地面吸入灰尘和其它污垢来自动执行清洁而无需用户操作的家用电器。

在机器人清洁器技术领域中，存在已知的使用超声传感器、视觉传感器等识别机器人清洁器的位置并生成地图的各种同时定位与地图创建(SLAM)方法。

然而，传统的SLAM用于生成机器人清洁器的周边区域的地图，并且不能掌握用户与机器人清洁器之间的位置关系，因此，很难提供以用户为中心的服务。

此外，因为缺乏掌握机器人清洁器的姿态(attitude)的技术，所以基于机器人清洁器的姿态提供服务存在限制。

发明内容

因此，本发明考虑到上述问题，并且本发明的一个目的在于提供一种可以经由在移动终端上显示的屏幕来获取机器人清洁器的位置的机器人清洁系统以及控制机器人清洁器的方法。

本发明的另一个目的在于提供一种可以基于以移动终端为中心的坐标系来显示机器人清洁器的位置的机器人清洁系统以及控制机器人清洁器的方法。

本发明的另一个目的在于提供一种机器人清洁系统以及控制机器人清洁器的方法，该机器人清洁系统可以使用较少数量的标记(marker)(即设置在机器人清洁器上的两个标记)，通过利用可由包括在移动终端中的惯性传感器检测的移动终端的姿态信息来计算机器人清洁器的位置和姿态。

本发明的又一个目的在于提供一种机器人清洁系统以及控制机器人清洁器的方法，该机器人清洁系统可以经由在移动终端上显示的屏幕来实现用于清洁用户定义区的控制模式、用于用户跟踪机器人清洁器的控制模式以及其它多种控制模式。

根据本发明的一个实施例，能够通过提供一种控制具有彼此间隔开已知距离的两个标记的机器人清洁器的方法来实现上述和其它目的，所述方法包括：从参考位置获取所述机器人清洁器和所述机器人清洁器的周边区域的图像；在获取到的图像中识别所述两个标记；基于在获取到的图像中显示的所述两个标记的位置和所述已知距离，限定所述两个标记实际所在的空间中的水平面；基于所显示的两个标记在所述水平面上的投影位置，确定所述机器人清洁器相对于所述参考位置的位置；以及基于所述机器人清洁器相对于所述参考位置的所确定的位置，控制所述机器人清洁器的行进。

所述限定可以包括：通过将所述已知距离代入到第一线与所述水平面相交的点和第二线与所述水平面相交的点之间的距离的等式来确定所述水平面，所述第一线和所述第二线是分别连接所显示的两个标记与所述参考位置的线。

可以基于以所述参考位置为中心的坐标系来限定所述机器人清洁器的位置。

所述控制可以包括：在获取到的图像中设定区域；以及将所述区域投影到所述水平面上并指示所述机器人清洁器在所述投影区域中行进。

所述控制可以包括：在获取到的图像中设定路径；以及将所述路径投影到所述水平面上并指示所述机器人清洁器沿投影到所述水平面上的所述路径行进。

所述控制可以包括：指示所述机器人清洁器从所述机器人清洁器的所确定的位置朝所述参考位置移动。

所述控制可以包括：在获取到的图像中限定线；以及将所述线投影到所述水平面上并指示所述机器人清洁器不要越过投影到所述水平面上的所述线。

所述方法还可以包括：当预定的触摸输入被施加到显示获取到的图像的显示单元时，停止所述机器人清洁器的移动。

所述控制包括：接收语音命令以控制所述机器人清洁器的行进。

根据本发明的另一个实施例，提供一种机器人清洁系统，包括机器人清洁器，具有彼此间隔开已知距离的两个标记；以及移动终端，配置为：从参考位置获取所述机器人清洁器和所述机器人清洁器的周边区域的图像；在获取到的图像中识别所述两个标记；基于在获取到的图像中显示的所述两个标记的位置和所述已知距离，限定所述两个标记实际所在的空间中的水平面；基于所显示的两个标记在所述水平面上的投影位置，确定所述机器人清洁器相对于获取所述图像的所述参考位置的位置；以及基于所述机器人清洁器的所确定的位置，控制所述机器人清洁器的行进。

所述移动终端可以被配置为经由无线通信控制所述机器人清洁器的行进。

所述移动终端可以包括触摸屏，配置为显示获取到的图像；以及控制器，配置为根据所述触摸屏上的触摸输入经由无线通信来控制所述机器人清洁器的行进。

对所述触摸屏的所述触摸输入可以限定所述水平面的一区域。

对所述触摸屏的所述触摸输入可以限定所述水平面上的线。

附图说明

通过结合附图所做的如下详细描述，本发明的上述和其它目的、特征和其它优点将变得更为清晰，在附图中：

图1中的(a)是显示根据本发明的一个实施例的机器人清洁系统的应用示例的视图，以及图1中的(b)是显示移动终端的屏幕的视图；

图2是显示根据本发明的一个实施例的机器人清洁器的透视图；

图3是显示图2所示的机器人清洁器的底部的视图；

图4是显示机器人清洁器的主要部件之间的控制关系的方框图；

图5是显示移动终端的主要部件之间的控制关系的方框图；

图6是显示根据本发明的一个实施例的控制机器人清洁器的方法的流程图；

图7是显示在包括在移动终端的图像获取范围内的水平面当中标记所位于的水平面的视图；

图8是显示以作为中心O的移动终端为中心的局部坐标系X’Y’Z’和全局坐标系XYZ的视图；

图9是用于说明基于通过移动终端获取的图像来确定机器人清洁器所在的水平面的过程的参考视图；以及

图10是显示根据经由触摸输入在捕捉的图像上显示的图案(pattern)来控制机器人清洁器的行进的方法的不同示例的视图。

具体实施方式

通过结合附图参照对实施例所做的如下详细描述，本发明的优点和特征以及实现它们的方式将变得更加明显。然而，本发明可以许多不同的形式体现且不应被解释为局限于本文所阐述的实施例。相反，对本领域技术人员而言，提供这些实施例是为了使本公开内容详尽和完整且充分表达本公开范围。本发明的范围应当由权利要求书来限定。尽可能在所有附图中用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。

图1中的(a)是显示根据本发明的一个实施例的机器人清洁系统的应用示例的视图，以及图1中的(b)是显示移动终端的屏幕的视图。图2是显示根据本发明的一个实施例的机器人清洁器的透视图。图3是显示图2所示的机器人清洁器的底部的视图。图4是显示机器人清洁器的主要部件之间的控制关系的方框图。图5是显示移动终端的主要部件之间的控制关系的方框图。

参见图1中的(a)和图1中的(b)，机器人清洁系统包括：机器人清洁器1，用于去除清洁区中的污垢；以及移动终端100，用于获取机器人清洁器1和机器人清洁器1的周边区域的图像。图1中的(a)显示用户正在使用移动终端100捕捉机器人清洁器1和机器人清洁器1周围的污垢的图像，以及图1中的(b)显示捕捉的图像。

已经存在已知的使得机器人清洁器1能够感测其位置和姿态的各种同时定位与地图创建(SLAM)方法。例如，机器人清洁器1可以包括感测清洁区中的障碍物情况的障碍物感测单元(53，参见图4)，并且可以基于通过障碍物感测单元53感测到的机器人清洁器1周围的障碍物情况生成清洁区的地图。障碍物感测单元53可以包括超声传感器、红外传感器、激光传感器和/或摄像头。例如，机器人清洁器1可以包括用于将具有指定图案的激光发射到清洁区的激光光源，以及障碍物感测单元53，障碍物感测单元53包括可以捕捉清洁区(激光所发射到的清洁区)的图像的摄像头。在这种情况下，机器人清洁器1可以从通过摄像头捕捉的图像中提取激光光学图案，并基于从图像中提取的图案的位置、形状、姿态等的变化，在清洁区中生成包含障碍物情况的清洁区的地图。

虽然上述方法可以用于在机器人清洁器1周围生成清洁区的地图或者用于掌握清洁区中的障碍物情况，但其不能掌握用户与机器人清洁器1之间的位置关系，并且因此，从用户的角度看，限制了提供直观控制机器人清洁器1的服务。因此，可以经由通过移动终端100获取的图像(在下文中，称为“获取到的图像”)直观地控制机器人清洁器1将会很方便。然而，为了这个目的，有必要基于移动终端100来获取机器人清洁器1的位置。

参见图2到图4，机器人清洁器1可以包括：主体10，限定机器人清洁器1的外观；吸入单元70，安装在主体10中以吸入清洁区中的灰尘；右轮61a和左轮62a，用于移动主体10；以及第一控制器52，用于控制机器人清洁器1的一般性操作。

随着右轮61a和左轮62a旋转，主体10移动到待清洁的区(在下文中，称为“清洁区”)，并通过吸入单元70执行清洁区中的灰尘和其它污垢的吸入。

吸入单元70可以包括：吸入风扇72，安装在主体10中以产生吸入力；以及吸入口71，通过吸入风扇72的旋转产生的气流通过吸入口71被吸入。此外，吸入单元70还可以包括：过滤器(未示出)，用于收集来自通过吸入口71吸入的气流的污垢；以及污垢容器(未示出)，通过过滤器收集的污垢被积攒在污垢容器内。

可以设置行进驱动单元60用于驱动右轮61a和左轮62a。行进驱动单元60可以包括用于驱动右轮61a的右轮驱动单元61和用于驱动左轮62a的左轮驱动单元62。特别地，由于右轮驱动单元61的操作和左轮驱动单元62的操作通过第一控制器52独立地控制，因此，实现了主体10的向前移动、向后移动或转弯。例如，当右轮61a通过右轮驱动单元61向前旋转而左轮62a通过左轮驱动单元62反向旋转时，主体10向左转或者向右转。第一控制器52可以通过有区别地控制右轮驱动单元61和左轮驱动单元62的每分钟转数来使主体10执行作为向前移动和转弯的结合的平移运动。在第一控制器52的控制下，主体10的移动允许主体10避开障碍物并转弯。还可以设置用于稳定地支撑主体10的至少一个辅轮13。

机器人清洁器1可以包括执行与移动终端100的无线通信的第一无线通信单元51。移动终端100可以包括执行与第一无线通信单元51的通信的第二无线通信单元(120，参见图5)。可以经由诸如WiFi、蓝牙、IR通信等多种方法中的任一种来实现第一无线通信单元51与第二无线通信单元120之间的无线通信。

主体10可以设置有彼此间隔开给定距离D的一对标记PS1和PS2。标记PS1和PS2必须易于从通过移动终端100获取的图像中辨别出。为了这个目的，标记PS1和PS2优选地具有与周边区域形成鲜明对比的特定图案或颜色。

参见图5，移动终端100可以包括：第二无线通信单元120、图像获取单元130、显示单元140、麦克风150、惯性传感器160、以及用于控制所有上述部件的第二控制器110。图像获取单元130可以包括摄像头，用于捕捉图像和处理图像帧，例如，通过摄像头的图像传感器捕捉的诸如静态图像或动态图像。处理后的图像帧可以显示在显示单元140上或者存储在存储器(未示出)中。

显示单元140用于显示通过图像获取单元130获取的图像。显示单元140可以包括触摸传感器(未示出)，用于感测施加到显示单元140的触摸，以便以触摸方式接收控制命令。如此，当触摸被施加到显示单元140时，触摸传感器可以感测触摸，并且第二控制器110可以产生对应于感测到的触摸的控制命令。例如，以触摸方式输入的内容可以是字母或数字，或者可以是多种模式的指令或者用户可编程菜单项。

显示单元140可以与触摸传感器层压或一体形成以构成触摸屏。触摸屏可以在移动终端100与用户之间起到提供输入界面的用户输入单元的作用，并且同时可以在移动终端100与用户之间提供输出界面。

麦克风150用于接收用户语音和其它声音。可以安装多个麦克风150以接收立体声。

惯性传感器160用于通过检测运动的惯性力来提供各种导航信息，例如包括与移动对象有关的加速度、速度、方向和距离。惯性传感器160被配置为通过加速来检测施加到惯性体的惯性力。惯性传感器160可以包括加速传感器、重力传感器、陀螺仪传感器等。

一种控制具有彼此间隔开已知距离D的两个标记PS1和PS2的机器人清洁器的方法包括：从参考位置获取机器人清洁器1和机器人清洁器1的周边区域的图像；在获取到的图像中识别两个标记；基于在获取到的图像中显示的两个标记的位置和两个标记之间的已知距离D，限定两个标记实际所位于的空间中的水平面；基于两个显示标记在水平面上的投影位置，确定机器人清洁器1相对于参考位置的位置；以及基于机器人清洁器1相对于参考位置的所确定的位置，控制机器人清洁器1的行进。

图6是显示根据本发明的一个实施例的控制机器人清洁器的方法的流程图。在下文中，将参照图6更加详细描述根据本发明的一个实施例的控制机器人清洁器的方法。

用户使用移动终端100从参考位置O捕捉机器人清洁器1和机器人清洁器1的周边区域(S1)的图像。使用图像获取单元130来执行这种图像捕捉。获取到的图像不限于静态图像且可以是动态图像。图像获取单元130可以在获取到的图像上执行图像改善操作，诸如亮度调节、去噪、颜色校正等(S2)。

生成的改善后的图像显示在显示单元140的屏幕上，并且第二控制器110从在屏幕上显示的图像中识别(或提取)标记PS1和PS2。更具体地，第二控制器110可以识别(或提取)具有对应于预定模板的形状的特征。在该过程中，还可以考虑标记PS1和PS2的颜色(S3，标记识别步骤)。例如，假设标记具有圆形形状且为红色，则第二控制器110可以从图像中识别圆形特征，然后在圆形特征当中选择红色特征，从而识别标记。

接着，确定是否识别出有效标记(S4)。当确定在标记识别步骤S3中没有识别出有效标记时，控制方法将返回到图像获取步骤S1。另一方面，当确定识别出有效标记时，执行如下位置确定步骤S5。

在位置确定步骤S5中，第二控制器110基于在步骤S3中识别出的标记确定(或计算)机器人清洁器1相对于参考位置O的位置。可以计算图像中的标记的位置、标记的宽度和高度、标记之间的距离等。基于标记的计算结果，可以计算从参考位置O到机器人清洁器1的距离、移动终端100的倾斜角和偏转角等。特别地，通过使用由图像获取单元130获取的图像，可以基于全局坐标系XYZ来限定机器人清洁器1实际所在的水平面或者两个标记实际所在的水平面。

此后，第二控制器110可以基于在位置确定步骤S5中获取的位置来控制机器人清洁器1的行进。特别地，第二控制器110可以基于在步骤S5中获取的机器人清洁器1的位置或姿态来提供多种服务(S6)。

图7是显示在包括在移动终端的图像获取范围内的水平面当中标记所位于的水平面的视图。图8是显示以作为中心O的移动终端为中心的局部坐标系X’Y’Z’和全局坐标系XYZ的视图。

首先，在以作为中心O的移动终端100为中心的局部坐标系(可旋转坐标系)X’Y’Z’中，将图像获取单元130的光轴的方向或者摄像头的视角的方向限定为-Z’轴，将X’轴(例如屏幕的短边)和Y’轴(例如屏幕的长边)限定为是指定的。围绕Y’轴的角度被限定为倾斜角P。局部坐标系X’Y’Z’为根据移动终端100的倾斜、偏转和横摇(roll)旋转的可旋转坐标系。

全局坐标系XYZ为以作为中心O(参考位置)的移动终端100为中心的固定坐标系(即，轴的方向是固定的)。在全局坐标系XYZ中，将重力方向限定为-Z轴，而XY限定水平面。如上所述，移动终端100可以包括构成惯性传感器160的加速传感器、重力传感器、陀螺仪传感器等，并且可以使用这些传感器来感测移动终端100的姿态变化，诸如倾斜、偏转和横摇，以及准确的重力方向。因此，即使移动终端100的姿态变化，也可以基于经由传感器感测的倾斜、偏转和横摇的角度来执行局部坐标系X’Y’Z’与全局坐标系XYZ之间的转换。因此，基于局部坐标系描述的坐标或等式也可以基于全局坐标系表示。

参见图7和图8，为了在以参考位置O为中心的全局坐标系XYZ中限定机器人清洁器1的位置，首先，有必要基于通过移动终端100获取的图像确定机器人清洁器1所在的空间中的水平面。如图7示例性所示，虽然标记PS1和PS2在图像获取单元130的视场内实际上具有不同的深度(沿-Z’轴)且它们在图像中的位置和形状可根据移动终端100的倾斜、偏转和横摇而变化，但是经由图像获取单元130获取的图像为二维(2D)图像且仅提供2D信息。因此，为了基于从获取到的图像中找到的标记PS1和PS2的位置来在全局坐标系XYZ中获取标记的位置或姿态信息，有必要在水平面S(1)、S(2)、S(3)、S(4)和S(5)(这些水平面的共同法线为全局坐标系XYZ的Z轴)当中获取标记PS1和PS2实际所在的水平面S(2)。

图9是用于说明基于通过移动终端获取的图像来确定机器人清洁器所在的水平面的过程的参考视图。在下文中，将参照图9对基于通过图像获取单元130获取的图像来确定两个标记实际所在的空间中的水平面的过程进行描述。在图9中，为了便于说明，重力方向为-Z轴，而包括在图像获取单元130中的摄像头的光轴的方向与+X轴一致。这与围绕Y’轴旋转90度(倾斜：90度)的局部坐标系X’Y’Z’一致。X轴可以被限定为图像获取单元130的光轴的水平分量。

通过图像获取单元130获取图9中示出的图像，并且像距f表示在摄像头的视场内从参考位置O到获取到的图像的距离。假设获取到的图像为通过摄像头的图像传感器捕捉的图像，则因为图像传感器通常位于透镜的焦距处，所以像距f对应于透镜的焦距。

假设获取到的图像为在显示单元140的屏幕上显示的图像，如图9示例性所示，可以通过获取到的图像与在三角透视图中(其消失点为参考位置O)待捕捉的实际视图之间的对称关系来理解像距。像距具有预定值，其取决于摄像头的规格。

在如上所述的任一情况下，像距f具有已知值，并且下面的描述将集中于显示单元140的屏幕上显示的获取到的图像。

在图9中，用PS1和PS2表示在实际空间中设置在机器人清洁器1上的两个标记，并且用P1和P2表示在获取到的图像中显示的标记，以便与标记PS1和PS2区分开。此外，将获取到的图像的上限的一角的坐标限定为(f，w，h)，并且基于坐标(f，w，h)，用P1＝(f，aw，-bh)和P2＝(f，cw，-dh)表示标记P1和P2。这里，a、b、c和d具有0与1之间的值。

穿过参考位置O和标记P1的第一线(线1)的等式、穿过参考位置O和标记P2的第二线(线2)的等式、以及具有沿Z轴的法线的任一水平面的等式分别表示如下：

等式1(第一线的等式)

$\frac{x}{y}=\frac{y}{aw}=-\frac{z}{bh}$

等式2(第二线的等式)

$\frac{x}{y}=\frac{y}{cw}=-\frac{z}{dh}$

等式3(具有沿Z轴的法线的任一水平面的等式)

Z＝s

标记PS1和PS2为在相同的单个水平面s中分别位于第一线(线1)和第二线(线2)上的点。因此，可以将标记PS1和PS2的坐标分别表示如下。

等式4

$PS1=(-\frac{fs}{bh},-\frac{asw}{bh},s)$

等式5

$PS2=(-\frac{fs}{dh},-\frac{csw}{dh},s)$

现在，可以通过形成标记PS1与标记PS2之间的距离关系并将两点之间的实际距离D代入该距离关系，来获得两点所在的水平面的等式。

等式6

$PS1=(-\frac{fs}{bh}-\frac{asw}{bh},s)$

等式7

$D^2={(\frac{fs}{bh}-\frac{fs}{dh})}^2+{(\frac{asw}{bh}-\frac{csw}{dh})}^2$

等式8

$s=\±\frac{D}{\sqrt{{(\frac{1}{b}-\frac{1}{d})}^2{\left(\frac{f}{h}\right)}^2+{(\frac{a}{b}-\frac{c}{d})}^2{\left(\frac{w}{h}\right)}^2}}$

在等式8中，正根为限定沿-X轴与各个线(线1和线2)相交的水平面的虚根。

通过上述等式，可以找到PS1和PS2所在的实际空间的水平面s。接着，可以从标记PS1和PS2相对于参考位置O的位置信息以及两个标记PS1与PS2之间的位置关系获取机器人清洁器1的姿态信息等。

通过移动终端100的第二控制器110执行这些计算，并且可以通过第二无线通信单元120传送计算结果。机器人清洁器1的第一无线通信单元51可以接收通过第二无线通信单元120传送的信息，并且机器人清洁器1的第一控制器52可以通过结合基于机器人清洁器1的地图和接收到的信息，来基于全局坐标系重新配置地图。

重新配置的地图可以经由第一无线通信单元51与第二无线通信单元120之间的通信被再次传送到移动终端100，并且移动终端100的第二控制器110可以根据基于如上所述配置的地图的全局坐标系来控制机器人清洁器1的行进。

第二控制器110能够通过感知施加到在显示单元140的屏幕上显示的获取到的图像的用户触摸来直观地控制机器人清洁器1。例如，当经由用户触摸动作选择获取到的图像中的任一点时，可以获得将所选择的点与参考位置O互相连接的直线的等式。通过将直线的等式与两个标记所在的水平面s的上述等式结合，可以计算该直线与水平面s相交的点的坐标，即所选择的点投射到水平面s上的坐标。由于计算出的点的坐标是基于全局坐标系的，因此，可以存在用于促使机器人清洁器1移动到相应点或绕开相应点的多种控制模式。因为这些控制模式是基于施加到通过图像获取单元130获取的图像的触摸动作的，所以非常直观和方便。同时，触摸动作不限于指定任一点，而是例如可以以多种方式执行(诸如，通过指定由线围成的区域、通过指定行进路径、或者通过指定行进阻止线)。因为线由点组成，所以即使在通过触摸动作指定线时，也可以获取该线投影到水平面s上的各点的坐标，并且因此，还可以基于全局坐标系来表示通过水平面s中的这些坐标绘制的线所指定的区域或行进路径。

此外，机器人清洁器1可以经由障碍物感测单元53掌握周边区域的障碍物情况。障碍物情况可以经由第一无线通信单元51与第二无线通信单元120之间的相互通信显示在显示单元140上显示的获取到的图像之上。这有助于用户更直观地理解机器人清洁器1的周边区域的障碍物情况。此外，由于障碍物情况被显示在获取到的图像之上，与障碍物有关的详细信息可以被附加地显示在屏幕上。

在上述描述中，两个标记PS1和PS2所在的实际空间的水平面s被描述为是基于在获取到的图像中设置在机器人清洁器1上的两个标记PS1和PS2的坐标(在获取到的图像中的两个标记PS1和PS2的位置信息)和获取到的图像的预定像距来限定的。此外，描述了可以获取在获取到的图像上的触摸点和触摸线投影到水平面s上的坐标。在这种情况下，两个标记PS1和PS2所在的水平面s平行于机器人清洁器1行进的水平面，并且因此，通过经由触摸输入投影到水平面s上的点和线绘制的图形可用于指定机器人清洁器1的行进路径或行进区域。将参照图10对其进行更加详细地描述如下。

图10是显示根据经由触摸输入在捕捉的图像上显示的图案来控制机器人清洁器的行进的方法的不同示例的视图。参见图10中的(a)，在机器人清洁器1被显示在显示单元140的屏幕上的情况下，用户可以通过触摸屏幕输入指定清洁范围的闭合线图案。第二控制器110可以基于全局坐标系从与机器人清洁器1的两个标记PS1和PS2有关的水平面已知道机器人清洁器1的位置，并且还可以知道投影到水平面上的该图案的坐标。因此，第二控制器110可以通过第二无线通信单元120发送行进控制命令(或指令)，以允许机器人清洁器1沿通过图案确定的范围行进。行进控制命令可以是基于在获取到的图像中显示的图案的行进地图，并且与此不同，可以是用于实时控制机器人清洁器1的驱动单元60的控制信号。

同时，移动终端1可以包括通过麦克风150来识别语音输入的语音识别模块(未示出)。在这种情况下，第二控制器110可以控制机器人清洁器1在通过语音识别模块输入预定语音命令(即“清洁这里”)时沿通过触摸输入图案指定的路径行进(清洁区指定)。

参见图10中的(b)，在机器人清洁器1被显示在屏幕上的情况下，用户可以通过触摸显示单元140的屏幕来输入图案以指定机器人清洁器1的行进路径。类似于上述的清洁区指定，第二控制器110可以控制机器人清洁器1根据投影到水平面s上的图案所指定的行进路径行进。当通过语音识别模块输入预定的语音命令(即“以这种方式清洁这里”)时，可以控制机器人清洁器1沿通过触摸输入图案指定的路径行进(行进路径指定)。

参见图10中的(c)，在机器人清洁器1被显示在显示单元140的屏幕上的情况下，用户可以输入命令以促使机器人清洁器1前往用户处。例如，用户可以通过麦克风150输入语音命令，例如，“到这儿来”。第二控制器110可以响应语音命令指示机器人清洁器1移动到参考位置O。

参见图10中的(d)，在机器人清洁器1被显示在屏幕上的情况下，用户可以通过触摸显示单元140的屏幕输入指定机器人清洁器1的行进阻止区的阻止线。除了输入阻止线之外，用户还可以输入语音命令，例如，“不要去”。第二控制器110可以控制机器人清洁器1不越过投影到水平面的阻止线(行进阻止线设定)。

参见图10中的(e)，在机器人清洁器1被显示在屏幕上的情况下，用户可以通过将具有预定图案的触摸施加到显示单元140的屏幕来停止机器人清洁器1的行进。例如，当在移动期间想要快速地停止机器人清洁器1时，用户可以通过成功地触摸显示单元140的屏幕两次来停止机器人清洁器1的移动。

根据上述描述清楚地看到，根据本发明的机器人清洁系统以及控制机器人清洁器的方法具有能够经由在移动终端上显示的屏幕直观和精确地控制机器人清洁器的行进的效果。

此外，根据本发明，可以获取机器人清洁器相对于特定参考位置的位置信息，并且可以基于全局坐标系表示该位置信息。因此，可以基于全局坐标系来控制机器人清洁器的行进，这使得能够用一致的方式进行控制而不管移动终端的姿态如何变化。

此外，根据本发明，可以使用设置在机器人清洁器上的标记及其捕捉的图像来限定控制机器人清洁器行进所需的水平面。在这种情况下，由于通过包括在移动终端中的惯性传感器获取的附加信息，诸如重力方向、姿态等，在局部坐标系与全局坐标系之间可以很容易地进行转换。特别地，确定机器人清洁器的姿态所需的标记的数量可以减少到两个，并且可以简化标记的形状。用这种方式，机器人清洁器可以从美学观点上实现外观改善。

此外，本发明具有确保容易地设定机器人清洁器的行进阻止区、清洁范围或行进路径的效果。

虽然已经参照多个示例性实施例描述了本发明，但可以理解的是，本领域技术人员可以推导出落入本公开原理的构思和范围之内的许多其它变型和实施例。特别是，可以在本公开、附图和所附权利要求的范围内对组件和/或主要组合排列的设定进行多种变化和修改。除组件和/或设定的变化和修改之外，其它可替换的应用对于本领域技术人员而言也是显而易见的。

Claims (14)

1.一种控制机器人清洁器的方法，所述机器人清洁器具有彼此间隔开已知距离的两个标记，所述方法包括：

从参考位置获取所述机器人清洁器和所述机器人清洁器的周边区域的图像；

在获取到的图像中识别所述两个标记；

基于在获取到的图像中显示的所述两个标记的位置和所述已知距离，限定所述两个标记实际所在空间中的水平面；

基于所显示的两个标记在所述水平面上的投影位置，确定所述机器人清洁器相对于所述参考位置的位置；以及

基于所述机器人清洁器相对于所述参考位置的所确定的位置，控制所述机器人清洁器的行进。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述限定包括：通过将所述已知距离代入到第一线与所述水平面相交的点和第二线与所述水平面相交的点之间的距离的等式来确定所述水平面，所述第一线和所述第二线是分别连接所显示的两个标记与所述参考位置的线。

3.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，基于以所述参考位置为中心的坐标系来限定所述机器人清洁器的位置。

4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述控制包括：

在获取到的图像中设定区域；以及

将所述区域投影到所述水平面上并指示所述机器人清洁器在所述投影区域中行进。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述控制包括：

在获取到的图像中设定路径；以及

将所述路径投影到所述水平面上并指示所述机器人清洁器沿投影到所述水平面上的所述路径行进。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述控制包括：指示所述机器人清洁器从所述机器人清洁器的所确定的位置朝所述参考位置移动。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述控制包括：

在获取到的图像中限定线；以及

将所述线投影到所述水平面上并指示所述机器人清洁器不要越过投影到所述水平面上的所述线。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括：当预定的触摸输入被施加到显示获取到的图像的显示单元时，停止所述机器人清洁器的移动。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述控制包括：接收语音命令以控制所述机器人清洁器的行进。

10.一种机器人清洁系统，包括：

机器人清洁器，具有彼此间隔开已知距离的两个标记；以及

移动终端，配置为：

从参考位置获取所述机器人清洁器和所述机器人清洁器的周边区域的图像；

在获取到的图像中识别所述两个标记；

基于在获取到的图像中显示的所述两个标记的位置和所述已知距离，限定所述两个标记实际所在的空间中的水平面；

基于所显示的两个标记在所述水平面上的投影位置，确定所述机器人清洁器相对于获取所述图像的所述参考位置的位置；以及

基于所述机器人清洁器的所确定的位置，控制所述机器人清洁器的行进。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述移动终端被配置为经由无线通信控制所述机器人清洁器的行进。

12.根据权利要求10或11所述的系统，其中所述移动终端包括：

触摸屏，配置为显示获取到的图像；以及

控制器，配置为根据所述触摸屏上的触摸输入经由无线通信来控制所述机器人清洁器的行进。

13.根据权利要求10到12中任一项所述的系统，其中对所述触摸屏的所述触摸输入限定所述水平面的一区域。

14.根据权利要求10到13中任一项所述的系统，其中对所述触摸屏的所述触摸输入限定所述水平面上的线。