CN109247866B - 用于自动行走式的机器人的运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于自动行走式的机器人(1)的运行方法，其中，将用于打开服务模式的控制指令传递给机器人(1)，其中，在服务模式下为机器人(1)提供服务。为了能够使机器人(1)可靠且便捷地切换服务模式而规定，具有控制指令的光学编码(2)显示在外置终端设备(3)上，其中，光学编码(2)借助机器人(1)的图像检测装置(4)探测，并且其中，机器人(1)的控制装置从光学编码(2)中提取控制指令并且开启相应的服务模式。

Description

用于自动行走式的机器人的运行方法
技术领域
本发明涉及一种用于自动行走式的机器人的运行方法，其中，将用于打开服务模式的控制指令传递给机器人，其中，在服务模式下为机器人提供服务。
此外，本发明还涉及一种自动行走式的机器人、尤其清洁机器人，其带有图像检测装置。
此外，本发明还涉及一种系统，其由具有图像检测装置的自动行走式机器人、用于显示光学编码的外置终端设备和用于为机器人提供服务的外置服务装置组成。
现有技术
自动行走式的机器人在现有技术中以多种实施方式已知。例如其可以构造为地面处理机器人、尤其清洁机器人、例如吸尘机器人和/或擦扫机器人。然而此外，机器人还可以是运输机器人、割草机器人等。
所述机器人优选配备传感装置，以便探测在环境中的障碍物。例如机器人可以具有基于超声波或光波的距离测量装置，利用所述距离测量装置测量距障碍物的距离。由测得的距离数据则可以建立环境地图和/或行进路由，以便实现机器人在环境中不与障碍物碰撞的行进运动。
文献DE 10 2011 000 536 A1和DE 10 2008 014 912 A1例如公开了构造为吸尘和/或清洁机器人的用于清洁地板的设备。
该类型的机器人通常通过在机器人的键盘上或触摸屏上的特定按键组合的输入进入服务模式。此外还已知的是，借助物理的存储介质实施例如旨在升级新的设备软件的服务模式，所述存储介质连接在机器人上。
尽管现有技术中的上述方法原则上能发挥作用，然而有时对于使用者来说并不便于通过机器人上的按键输入激活服务模式或必须建立机器人与存储介质的物理连接。
发明内容
基于上述现有技术，本发明所要解决的技术问题在于，实现便捷地启动和实施机器人的服务模式。
为了解决上述技术问题，通过本发明规定，具有控制指令的光学编码显示在外置终端设备上，其中，光学编码借助机器人的图像检测装置探测，并且其中，机器人的控制装置从光学编码中提取控制指令并且开启相应的服务模式。
根据本发明，用于开启服务模式的控制指令则集成在光学编码中，机器人的图像检测装置可以从外置终端设备读取所述光学编码。图像检测装置可以例如是摄像头或摄像头芯片、例如CCD芯片或CMOS芯片。外置终端设备可以优选是移动终端设备、尤其移动电话、平板电脑、笔记本电脑等。光学编码优选显示在外置终端设备的显示器上，其中，使用者将外置终端设备固持在机器人的图像检测装置之前，从而使图像检测装置能够检测光学编码。原则上，外置终端设备还可以是仅设计用于启动服务模式的装置，所述装置在显示器上或根据一种特别简单的设计方式在壳体表面上或类似部位具有光学编码。光学编码在此可以永久地安置在表面上。在此情况下，外置终端设备例如还可以仅是编码卡，使用者或服务技术人员将所述编码卡保持在机器人的图像检测装置之前。光学编码在所有上述情况下例如是QR编码；条码、例如条形码；彩色马赛克图像，其作为网络银行中的所谓photoTAN已知；或其他具有图案的编码。总体上，由此可以在不需在机器人上直接按键输入或机器人的其他物理操作的情况下将机器人切换至服务模式，以便实施在服务模式下预先规定的服务操作。
此外，通过专门为启动服务模式设置的编码还能确保服务技术人员不会获取对机器人的使用者的个人数据的访问，所述个人数据存储在机器人中或存储在通过通信连接与机器人相连的外置存储器中。在自动作业的机器人、尤其IoT设备(物联网)中，通常将用户账户与确定的设备或机器人关联。为此，例如在用户数据库中建立使用者姓名与明确的设备标记、例如MAC地址或序列码之间的关联。机器人与用户账户之间的关联则例如如此完成，即，在配置步骤期间借助外置设备、尤其具有相应的应用程序的移动终端设备将账户信息传递至机器人，其中，机器人则又借助账户信息和设备标记将用于关联的询问传递至外置的服务装置、例如机器人生产者的网络服务器。除了与确定的用户账户的关联，通常还将个人数据和设置、例如针对用户的WLAN网络的登录信息或密码存储在机器人或用户数据库中。当与这种用户账户关联的机器人出于维修和/或服务目的而交给服务技术人员时，应该确保的是，不会因服务工作而丢失用户设置并且不会造成对敏感用户数据的访问。借助根据本发明通过光学编码对服务模式的初始化或者启动，可以这样激活服务模式，即隐藏用户数据和/或用户设置，而为服务技术人员仅提供专门的指令或操作，所述指令或操作优选不为使用者熟悉。尤其将针对使用者的访问权限和用于服务技术人员的访问权限相互分开。尤其优选两个配置区域并列存在，一方面是用于用户数据的标准区域，并且另一方面是用于服务模式的受保护的存储区域。在机器人的正常作业模式过程中(在所述作业模式中，该机器人例如实施清洁任务)，仅用于用户数据的配置区域是可访问的。用于服务模式的配置区域优选是加密的。配置区域的开放通过上述光学编码的检测、授权、解锁和认证而完成。当机器人识别到相应的有效光学编码，则服务模式被初始化并且包含用户数据的配置区域被隐藏和/或锁定。这可以例如通过暂时加密实现，所述暂时加密利用设备标记和时间戳实现。一旦服务模式结束，则正常的、包含用户数据的配置区域又被开放，而隐藏或加密服务模式配置区域。
机器人的使用者可以例如将网络信息、用户账号信息、待清洁的环境的环境地图、必要时包括相对应的污染信息、清洁计划、用户个性化的设备设置等存储在用于用户数据的配置区域中。用于服务模式的配置区域可以例如包含外置服务装置的URL、用于服务模式的网络信息、用于服务作业的程序编码等。
在机器人的服务模式下提供的服务可以包含用于服务技术人员的预先定义的命令和/或操作、例如机器人向出厂设置的恢复、自诊断的开启、网络连接的删除或添加、状态信息或LOG文件向外置服务装置(例如向服务器云)的传递、固件更新的实施等。
通常使用的光学编码不仅实现指令和配属的附加信息、例如URL的编码化，而且还实现了数字签名的集成、例如加密哈希函数和/或公钥签名的集成。数字签名能够核实用于机器人的编码是否被许可。只有当编码被允许时，才开启服务模式，否则不开启服务模式。
此外还规定，为了开启服务模式，将用于生成光学编码的指令传递至外置终端设备。服务技术人员为此例如使用安装在外置终端设备上的应用。该应用首先可以为多个可能的服务模式中的一个提供选择可能性。在选择了期望的服务模式之后，必要时生成标记，例如签名、哈希函数、随机数等，所述标记除了用于开启期望的服务模式的命令之外也应被集成在光学编码中。在分析光学编码时所述标记被用于编码的核实，其中，光学编码只有当被识别为有效的编码时才被机器人接受。此外，还可以将关于服务技术人员的信息、例如其姓名集成在光学编码中。由此可以根据权限管理保证仅确定的人员被允许实施确定的命令。作为备选，还可以在机器人的或外置服务装置的数据库中存储哪些人员在何时执行何种命令。
此外还规定，保持服务模式，从而使机器人将活动记录传递至外置服务装置和/或外置终端设备，或请求从外置服务装置的软件更新。活动记录包含机器人的所实施的活动和/或过程的记录，作为所谓的LOG文件已知。软件更新尤其可以涉及固件升级，所述固件升级根据所谓OTA升级(over the air)实施。
根据一种特别优选的实施方式规定，外置终端设备生成仅在预先规定的时间区间内有效的标记，其中，所述标记一方面集成在由外置终端设备显示的光学编码中，并且另一方面传递至外置服务装置、尤其网络服务器。在预先规定的时间区间内有效的标记是一次性标记、例如作为所谓的安全令牌/软件令牌已知，所述一次性标记通常用于在时间上限制地提供服务和/或确认标记的使用者。一次性标记例如通过随机生成器显示在外置终端设备上，所述外部终端设备也显示光学编码。一次性标记不仅(通过集成在光学编码中)传递至机器人，还传递至外置服务装置。
尤其可以规定，机器人将活动记录和由外置终端设备传递的标记传递至外置服务装置，其中，外置服务装置检查标记是否有效以及在标记有效的情况下将活动记录传递至外置终端设备。当机器人将活动记录(例如LOG数据)传递至外置服务装置时，则例如受时间限制地有效的一次性编码从机器人传递至外置服务装置，接着外置服务装置检查一次性编码是否还在规定的时间区间内使用。
此外还可以规定，机器人将用于安装在机器人中的软件、尤其固件的软件升级的请求和由外置终端设备传递的标记传递至外置服务装置，其中，外置服务装置检查标记是否有效以及在标记有效的情况下将软件升级传递至机器人。
最后可以规定，服务模式时间控制地，通过机器人的重启或通过包含相应控制指令的光学编码的检测被结束。在服务模式结束后，使用者又可以使用机器人的作业模式。在此，正常的、包含用户数据的配置区域又被开放并且服务模式配置区域被隐藏或锁定。
除了上述方法，此外利用本发明还规定了一种自动行走式的机器人、尤其清洁机器人，所述机器人具有图像检测装置，其中，所述机器人构造用于实施上述方法。
此外，本发明还涉及一种系统，其由具有图像检测装置的自动行走式机器人、用于显示光学编码的外置终端设备和用于为机器人提供服务的外置服务装置组成，其中，机器人构造用于实施上述方法。
无论在根据本发明的机器人方面还是在根据本发明的系统方面，都适用上述关于根据本发明的方法所述的技术特征和由此实现的优点。机器人例如可以是地面处理机器人、尤其清洁机器人、例如吸尘机器人和/或擦扫机器人。然而此外，机器人还可以是运输机器人、割草机器人等。外置终端设备可以是移动终端设备、例如移动电话、笔记本电脑、平板电脑等，然而此外也可以是单纯的编码卡或在表面上载有永久的光学编码的装置。外置服务装置优选是服务器，机器人和优选外置终端设备与所述服务器通信连接。外置服务装置尤其可以是机器人生产者的网页服务器。
附图说明
以下结合实施例对本发明进行更详尽的阐述。在附图中：
图1示出由机器人、外置终端设备和外置服务装置组成的系统，
图2示出按照根据本发明的方法第一实施方式的流程图，
图3示出按照根据本发明的方法第二实施方式的流程图。
具体实施方式
图1示出由机器人1、外置终端设备2和外置服务装置5组成的系。
机器人1在此处构造为自动行走式的吸尘机器人，并且具有电机驱动的滚轮8，借助所述滚轮使吸尘机器人能够在环境内部行进。此外，机器人1具有清洁元件7，也即用于作用在待清洁表面上的边刷7和刷辊。此外，机器人1还在清洁元件7的区域中具有未进一步示出的抽吸口孔，通过该抽吸口孔能够借助电机风扇单元将载有抽吸物的空气吸入机器人1中。为了对机器人1的各个电气部件的供电，以及为了滚轮8和清洁元件7以及此外设置其他的电气元件的驱动，机器人1具有未示出的、可反复充电的蓄电池。机器人1此外还配置有距离测量装置6，所述距离测量装置在此具有例如三角定位测量装置。距离测量装置6测量与机器人1的环境内部的障碍物和墙壁的距离。距离测量装置6具体例如具有激光二极管，所述激光二极管发出的光束通过偏转装置从机器人1的壳体导出，并且围绕在机器人1的所示定向中垂直的旋转轴线可旋转，尤其以360度的测量角度旋转。由此实现了绕机器人1的环绕式距离测量。借助距离测量装置6可以在优选水平平面中测量机器人1的环境，也即与待清洁表面平行的平面中。机器人1由此可以在避免与环境中的障碍物或墙壁碰撞的情况下行驶。借助距离测量装置6记录的反映了与环境中的障碍物和/或墙壁的距离的测量结果被用于建立环境的环境地图。环境地图可以存储在机器人1的本地存储器中或者也可以存储在外置服务装置5的存储器中。此外，机器人1还可以例如具有未示出的里程传感器，所述里程传感器测量机器人1所经过的路程。此外还可行的是，机器人1具有例如接触传感器或类似物。此外，机器人1具有图像检测装置4，在此例如摄像头。图像检测装置4记录环境的数字图像，所述数字图像能够通过配属于图像检测装置4的计算装置借助相应的用于数字图像处理的程序来分析。
外置终端设备3在此例如是具有显示器9的移动电话、也即智能手机。在终端设备3的显示器9上示出光学编码2，所述光学编码能够借助机器人1的图像检测装置4和计算装置探测和读取。
外置服务装置5在此是网页服务器，所述网页服务器由机器人1的生产者提供于英特网上。无论在外置终端设备3与外置服务装置5之间还是在机器人1与外置服务装置5之间都形成无线的通信连接。
图2和图3示出用于图1所示系统的运行方法的两种不同的实施方式的示例性流程。
图2涉及一种方法，其中，机器人1的软件、例如固件被更新。所述方法包含OTA升级(over the air)。固件升级在此借助外置终端设备3开始，所述外置终端设备可以是使用者的终端设备3或服务技术人员的终端设备3。
在此例如服务技术人员首先通过安装在终端设备3上的应用选择服务模式，所述服务模式适用于实施软件更新。接着，所述应用借助随机生成器生成标记，所述标记将光学编码2相对于机器人1证明为有效编码。所述标记在此例如是一次性编码，由哈希函数、随机数和实施更新的服务技术人员的姓名组成。安装在终端设备3上的应用接着生成光学编码2，所述光学编码在此是QR编码。光学编码2包含用于开启所期望的服务模式、也即在此用于实施软件更新的指令和生成的标记。光学编码2此外可以包含可选的信息、例如WLAN访问数据、外置服务装置5的URL和/或流程号、例如票号，用于使机器人1与服务流程匹配。所生成的标记本身此外还从终端设备3传递至外置服务装置5。所述传递可以通过调用的URL进行。此外还可以考虑的是，关于被请求的软件更新版本的信息、基于用户组或用户权限的信息和/或流程号被传递至外置服务装置5。
产生的光学编码2显示在终端设备3的显示器9上。终端设备3接着被导引在机器人1前，从而使终端设备3的显示器9处于机器人1的图像检测装置4的检测区域中。图像检测装置4检测光学编码2，所述光学编码接着借助机器人1的计算装置授权、解锁和认证。包含在光学编码中的用于实施软件更新的指令开启选定的服务模式。同样包含在光学编码2中的标记随着提供软件更新的请求传递至外置服务装置5。此外，所述请求还可以包含额外的关于软件更新版本、机器人1的设备ID、例如MAC地址或序列号、流程号或选择的服务模式的信息。外置服务装置5接收机器人1的请求、以及必要时其他控制对流程的处理的信息。此外，外置服务装置5可以规定超时(timeout)，该超时规定了在接收到外置终端设备3的标记之后直至接收到机器人1的请求的时间。外置服务装置5将通过机器人1传递的标记与通过外置终端设备3传递的标记相对比。在两者一致时，外置服务装置5将新的软件版本、尤其所谓的软件镜像传递至机器人1。在此认证并且安装该软件版本。作为应答，机器人1必要时还可以将确认消息传递至外置服务装置5，所述确认消息确认成功的接收和检查。随后通过机器人1的重启结束服务模式。
图3涉及一种方法，其中，机器人1的活动记录、也即LOG文件传递至外置服务装置5或从那里传递至外置终端设备3。外置终端设备3在此也可以是机器人1的使用者的终端设备3或服务技术人员的终端设备3。在此假设是服务技术人员的终端设备3。
服务技术人员首先通过安装在终端设备3上的应用选择服务模式，所述服务模式适用于请求活动记录。接着，所述应用借助随机生成器生成标记，所述标记将光学编码2相对于机器人1证明为有效编码。所述标记在此例如是一次性编码，由哈希函数、随机数和实施更新的服务技术人员的姓名组成。安装在终端设备3上的应用接着生成光学编码2，所述光学编码在此是QR编码。光学编码2包含用于开启所期望的服务模式、也即在此用于建立活动记录和生成的标记。光学编码2此外可以包含可选的信息、例如WLAN访问数据、外置服务装置5的URL和/或流程号、例如票号，用于使机器人1与服务流程匹配。所生成的标记本身此外还从终端设备3传递至外置服务装置5。所述传递可以通过调用的URL进行。此外还可以考虑的是，基于用户组或用户权限的额外信息和/或流程号被传递至外置服务装置5。
形成的光学编码2显示在终端设备3的显示器9上。终端设备3由此在机器人1前导引，从而使终端设备3的显示器9处于机器人1的图像检测装置4的检测区域中。图像检测装置4检测光学编码2，所述光学编码由此借助机器人1的计算装置授权、解锁和认证。包含在光学编码中的用于建立活动记录的指令激活选定的服务模式。机器人1的计算装置收集机器人1的活动数据并且建立活动记录。接着，被建立的活动记录连同由光学编码2中提取的标记传递至外置服务装置5。外置服务装置5接收活动记录和标记，并且将通过机器人1获得的标记与之前通过外置终端设备3接收的标记相对比。在标记一致时，外置服务装置5将所接收的活动记录提供给外置终端设备3以供调取，或将活动记录传递至外置终端设备3。外置服务装置3将接受确认发送至机器人1。随后例如通过机器人1的重启结束机器人1的服务模式。
附图标记清单
1 机器人
2 光学编码
3 外置终端设备
4 图像检测装置
5 外置服务装置
6 距离测量装置
7 清洁元件
8 滚轮
9 显示器。

Claims (10)

1.一种用于自动行走式的机器人(1)的运行方法，其中，将用于开启服务模式的控制指令传递给机器人(1)，其中，在服务模式下为机器人(1)提供服务，其特征在于，具有所述控制指令的光学编码(2)显示在外置终端设备(3)上，其中，光学编码(2)借助机器人(1)的图像检测装置(4)被探测，并且其中，机器人(1)的控制装置从光学编码(2)中提取控制指令并且开启相应的服务模式，其中，机器人(1)可以在作业模式下和在服务模式下运行，其中，机器人(1)通过包含在光学编码(2)中的规定的命令能够从作业模式切换至服务模式，
其中，在光学编码(2)中将标记从外置终端设备(3)传递至机器人(1)，
其中，所述标记具有数字签名，所述数字签名能够核实用于机器人的光学编码是否被许可，只有当光学编码被允许时，才开启服务模式，
其中，所述标记与在机器人(1)的存储器中或与机器人(1)形成通信连接的外置服务装置(5)中存储的规定的标记相比较，其中，只有当被传递的标记与规定的标记相一致时才开启服务模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了开启服务模式将用于生成所述光学编码(2)的指令传递至所述外置终端设备(3)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，保持服务模式，从而使机器人(1)将活动记录传递至外置服务装置(5)和/或外置终端设备(3)，或请求从外置服务装置(5)的软件更新。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，外置终端设备(3)生成仅在预先规定的时间区间内有效的标记，其中，所述标记一方面集成在由外置终端设备(3)显示的光学编码中，并且另一方面传递至外置服务装置(5)。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，机器人(1)将活动记录和由外置终端设备(3)传递的标记传递至外置服务装置(5)，其中，外置服务装置(5)检查标记是否有效以及在标记有效的情况下将活动记录传递至外置终端设备(3)。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，机器人(1)将用于安装在机器人(1)中的软件的软件更新的请求和由外置终端设备(3)传递的标记传递至外置服务装置(5)，其中，外置服务装置(5)检查标记是否有效以及在标记有效的情况下将软件更新传递至机器人(1)。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，服务模式被时间控制地，通过机器人(1)的重启或通过接收包含相应控制指令的光学编码(2)被结束。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述外置服务装置(5)是网页服务器。
9.一种自动行走式的机器人(1)，其带有图像检测装置(4)和/或由具有图像检测装置(4)的自动行走式的机器人(1)、用于显示光学编码(2)的外置终端设备(3)和用于为机器人(1)提供服务的外置服务装置(5)组成的系统，其特征在于，所述机器人(1)构造用于实施根据上述权利要求中任一项所述的方法。
10.根据权利要求9所述的自动行走式的机器人(1)，其特征在于，所述自动行走式的机器人(1)是清洁机器人。
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