CN110507238B - 自主行走式吸尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提高了角落部的清扫性能的自主行走式吸尘器。该自主行走式吸尘器包括:左驱动轮;右驱动轮;与左驱动轮和右驱动轮相比位于前方的边刷;使左驱动轮旋转的左行走电动机;使右驱动轮旋转的右行走电动机;和障碍物检测传感器,该自主行走式吸尘器在识别到第1墙壁和第2墙壁形成的角落部时,执行一边向左右摆动一边靠近该角落部的滑蹭靠近动作。
Description
技术领域
本发明涉及自主行走式吸尘器。
背景技术
针对自主行走式吸尘器提案了一种角落部的清扫机构,其搭载充电电池作为动力源,使用滚刷扒搂尘埃,利用抽吸风扇进行抽吸而进行清扫,同时利用控制装置控制对2个驱动轮分别进行驱动的各个单独的行走电动机,能够对在容易形成清扫不足的2个方向上延伸的障碍物的角落部、例如由交叉的2个墙壁等形成的角落部进行清扫。在本说明书中将形成这样的角落部的障碍物、墙壁一并简称为“墙壁”。
专利文献1中公开了“壳体沿房间的第1墙壁行进,到达第1墙壁和第2墙壁形成的角落时,暂且停止行进,使壳体往返回旋多次后,沿第2墙壁再次开始行进”的内容。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本特开2017-153550号公报
发明内容
发明要解决的课题
专利文献1中,到达角落时,使壳体停止而进行往返回旋,使边刷的前端到达角落。考虑到在停止时需要进行制动控制,由于制动距离根据即将停止之前的速度和地板的材质而不同,因此存在以过于远离第2墙壁或过于靠近第2墙壁的状态进行回旋的情况。在过于远离的情况下,即使往返回旋,边刷也不到达角落部。在过于靠近的情况下,边刷的刷毛接触第2墙壁而弯曲,不能将角落的垃圾有效地扒搂出。
于是,本发明提供一种自主行走式吸尘器,其通过容易的控制,就能够更可靠地清扫角落部和角落部附近。
用于解决课题的方法
为了解决上述的技术问题,本发明提供一种自主行走式吸尘器,其特征在于,包括:
左驱动轮;
右驱动轮;
位于比上述左驱动轮和上述右驱动轮靠前方的边刷;
使上述左驱动轮旋转的左行走电动机;
使上述右驱动轮旋转的右行走电动机;和
障碍物检测传感器,
上述自主行走式吸尘器的特征在于:
当识别到由第1墙壁和第2墙壁形成的角落部时,执行一边向左右摆动一边靠近该角落部的滑蹭靠近动作。
发明效果
依照本发明,能够更适当地进行角落部附近和角落部的清扫。
附图说明
图1是从左前方看实施方式1的自主行走式吸尘器时的立体图。
图2是实施方式1的自主行走式吸尘器的底视图。
图3是图1的A-A截面图。
图4是表示将实施方式1的自主行走式吸尘器的缓冲器罩卸下后的缓冲器内部结构的立体图。
图5是表示实施方式1的自主行走式吸尘器的控制装置和与控制装置连接的设备的结构图。
图6是实施方式1的反射行走模式的行走轨迹。
图7是实施方式1的平行行走模式的行走轨迹。
图8是实施方式1的墙边行走模式的行走轨迹。
图9是表示实施方式1的角落部清扫时的动作的整体示意图。
图10是实施方式1中转变成旋回动作前后的车轮速度的转变图。
图11是表示实施方式1的自主行走式吸尘器的行走控制的流程图。
图12是表示实施方式2的自主行走式吸尘器的行走控制的流程图。
图13是实施方式2的行走环境和行走方式的一例。
图14是实施方式2中检测到角落部之后的行走动作的一例。
附图标记说明
1 主体壳
2 缓冲器
3,4 驱动轮
6 滚刷
7 刷保持件
8 边刷
9 充电电池
10 控制装置
11 抽吸风扇
12 集尘盒
13 集尘过滤器
14 吸口部
17 显示面板
18 操作按钮
19 缓冲器传感器
21 测距传感器
22 环境识别传感器
30 充电座
S 自主行走式吸尘器
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。本发明的各个构成要素并不一定需要彼此独立,例如,容许一个构成要素包括多个部件、多个构成要素包括一个部件、构成要素的一部分与其他构成要素的一部分彼此重复。此外,本说明书记载的技术思想并不一定仅限于本发明,能够在文章的脉络上或技术上没有障碍的范围内进行构成要素的增加、省略或置换。
<实施方式1>
图1是从左前方看本发明的实施方式的自主行走式吸尘器时的立体图。令自主行走式吸尘器S通常行进的方向为前方,铅垂上方位上方,驱动轮3、4相对的方向上的驱动轮3侧为右方,驱动轮4侧为左方(参照图2)。即,如图1等所示那样定义前后、上下、左右方向。
图2是自主行走式吸尘器的底视图。图3是图1的A-A截面图。图4是将自主行走式吸尘器的缓冲器罩2c卸下后的缓冲器内部结构的立体图。图5是表示自主行走式吸尘器的控制装置和与控制装置连接的设备的结构图。自主行走式吸尘器S是在规定的清扫区域(例如房间的地板面Y)自主地移动,同时自动地进行清扫的电设备。
自主行走式吸尘器S包括:主体壳1;覆盖主体壳1的外侧的缓冲器2;下部的一对驱动轮3、4和辅助轮5;可对地板面进行清扫的滚刷6和边刷8。
驱动轮3、4是用于通过驱动轮3、4自身进行旋转而使自主行走式吸尘器S前进、后退、旋回的车轮。驱动轮3、4配置在左右两侧,各自通过由行走电动机3m、4m(参照图5)和减速机构成的车轮单元(未图示)被旋转驱动。
滚刷6相比于自主行走式吸尘器S的驱动轮3、4设置在后方。滚刷6由滚刷电动机6m(参照图5)旋转驱动。
边刷8a、8b设置在自主行走式吸尘器S的前方侧,并设置在左右方向的外侧,如图2的箭形符号α1那样,在自主行走式吸尘器S的前方外侧的区域,以在从左右方向外侧朝向内侧的方向上清扫的方式旋转,将地板面上的尘埃聚集至中央的滚刷6(参照图2)侧。其中,边刷8a、8b分别由边刷电动机8am、8bm(参照图5)旋转驱动。在本实施方式中,边刷在左右各设置有2个,但是也可以仅在右侧和左侧的中的任一侧设置。
充电电池9例如是通过充电而可再次利用的二次电池,收纳在电池收纳部1s1中。充电电池9在自主行走式吸尘器S的左右方向上延伸地配置。
来自充电电池9的电力,被供给至控制装置10、显示面板17、行走电动机(3m,4m)等各种电动机。
自主行走式吸尘器S被控制装置10综合地控制。图5所示的控制装置10,例如在基板上安装微机(Microcomputer)和周边电路而构成。微机读取ROM(Read Only Memory)中存储的控制程序在RAM(Random Access Memory)展开,通过CPU(Central Processing Unit)执行而实现各种处理。周边电路具有A/D-D/A转换器、各种电动机的驱动电路、传感器驱动电路和充电电池9的充电电路等。
地板面用测距传感器22是测量地板面的距离的使用红外线的测距传感器,设置在下壳体1s的下表面前后左右4处(22a,22b,22c,22d)。通过利用地板面用测距传感器22检测台阶等的大的阶差,抑制自主行走式吸尘器S的落下。
缓冲器2设置成,在与墙壁等障碍物碰撞时可与外部作用力相应地在前后、左右方向上移动。缓冲器2包括:覆盖在主体壳1的外周的中空的大致圆筒形状的缓冲器框2a;为缓冲器2的下端部的、设置在缓冲器2侧面全周或大致全周的缓冲器缘部2b;和从缓冲器2的前表面设置至左右侧面的缓冲器罩2c。缓冲器罩2c由可透过光的树脂或玻璃形成。
这样的缓冲器2通过左右一对缓冲器弹簧(图示省略)向外对主体壳1施力。缓冲器2的移动(即,与障碍物的接触),由固定于下壳体1s的缓冲器传感器19(参照图5)检测。缓冲器传感器19例如是光电耦合器,因缓冲器2的后退而使得传感器光被遮挡,与其变化相应的检测信号被输出至控制装置10。控制装置10控制驱动轮3、4,在使自主行走式吸尘器S后退后,转换行进方向,远离障碍物。
测距传感器21是用于检测至障碍物的距离的红外线传感器。测距传感器21具有:发出红外线的发光部(未图示);接收红外线被障碍物反射而返回的反射光的受光部(未图示)。基于由该受光部检测的反射光,计算至障碍物的距离。
测距传感器21从前表面至侧面,例如设置了共计7个(21a~21g),在缓冲器罩2c与缓冲器框2a之间固定于缓冲器框2a。缓冲器罩2c中的至少测距传感器21的附近,由仅透射红外线的树脂或玻璃形成,紫外线、可见光射入受光部,抑制错误识别至障碍物的距离。
这样的结构的自主行走式吸尘器S主要用于房间中,代替人自动对该房间进行清扫。一边自主行走,一边将地板上的尘埃、垃圾利用滚刷6扒入,与此同时利用抽吸风扇抽吸,从自主行走式吸尘器S的吸口部14回收至集尘盒12。此时,通过朝向内侧使边刷8a、8b旋转,能够使比吸口部14靠外侧的尘埃、垃圾移动至吸口部14前,能够回收更多的尘埃、垃圾。
图6~8表示自主行走的情况。图6~8是表示从上方看房间的俯视图,在房间的右上配置有搁架55,在左侧的大致中央配置有沙发56。这些搁架55、沙发56对自主行走式吸尘器S而言成为障碍物。此外,图中的虚线表示自主行走式吸尘器S的行走轨迹。
图6表示当与墙壁、障碍物接触或靠近时一边改变行进方向一边进行清扫的反射行走模式。该行走模式是适于清扫整个房间时的行走模式。当墙壁、障碍物被测距传感器21、缓冲器传感器19检测到,靠近至接触或规定距离以下时,以从这些墙壁、障碍物远离的方式控制行走电动机3m、4m。具体而言,在墙壁、障碍物被检测到而使行走电动机3m,4m停止后,通过使行走电动机3m、4m彼此在相反方向上旋转,使主体在当场旋转,进行方向转换。使方向转换的角度根据障碍物的大小和与主体的相对位置等而不同,随机地变化。在方向转换后前进,在再次检测出墙壁、障碍物后,同样地控制行走电动机3m、4m进行方向转换。
图7表示在与墙壁、障碍物接触或接近时一边使行进方向平行地移动一边进行清扫的平行行走模式。该行走模式也是适于清扫整个房间时的行走模式。在利用测距传感器21、缓冲器传感器19检测到墙壁、障碍物而使行走电动机3m、4m停止后,使行走电动机3m、4m彼此在相反的方向上旋转,使主体当场旋转约90度。之后,前进吸口部14的宽度的量的程度的距离后停止,使主体当场进一步旋转约90度。通过此动作,成为与检测墙壁、障碍物前相比,移动至横向偏移了吸口部14的宽度的位置,行进方向相反的状态。从该状态起再次前进,在检测到墙壁、障碍物后,同样地控制行走电动机3m、4m进行方向转换,规则地平行地在房间中进行清扫。
图8表示清扫房间的墙壁时的行走轨迹,表示沿墙壁、障碍物进行清扫的墙边行走模式。一边维持使主体的侧面与墙壁或障碍物间隔15mm左右的相邻的状态一边行走。在该行走模式下,使主体前进,并且控制行走电动机3m、4m,以使得由测距传感器21检测得到的至墙壁、障碍物的距离为一定。
具体而言,设想沿墙壁顺时针旋转地行走的情况,进行说明。首先,在由测距传感器21、缓冲器传感器19检测到墙壁后使行走电动机3m、4m停止,使主体位于墙壁附近。之后,使行走电动机3m、4m彼此在相反方向上旋转,是主体大致在当场旋转(原地转向)。此时,旋转至主体的一侧面侧、例如主体左侧面的测距传感器21a能够检测墙壁的状态,形成为主体的左侧面与墙壁相邻的状态。之后,使行走电动机3m、4m双方向前进方向旋转,进而前进。此时,一边以使得测距传感器21a为规定值的方式(与墙壁的距离为规定距离的方式)分别调节行走电动机3m、4m的速度,一边前进。具体而言,在测距传感器21a的值大于规定值的情况下,由于主体远离墙壁,因此使右侧的行走电动机3m比左侧的行走电动机4m更快地旋转,使主体向左前方前进,靠近墙壁。相反,在测距传感器21a的值小于规定值的情况下,由于主体靠近墙壁,因此使左侧的行走电动机4m比右侧的行走电动机3m更快地旋转,使主体向右前方前进,远离墙壁。
由于主体与墙壁之间的距离靠近到一定程度时能够提高墙壁的清扫性能,因此优选在极短时间内提高右侧的行走电动机3m的转速。此外,在进行墙边行走期间改变主体的朝向时,使左右的行走电动机3m、4m中的、与希望前进去的一侧的驱动轮3、4对应的行走电动机比与另一个驱动轮3、4对应的行走电动机慢即可。通过这样的控制,一边使主体的朝向不时朝向右前方或左前方地改变朝向,一边前进,可实现沿墙壁的行走。
自主行走式吸尘器可执行反射行走模式和平行行走模式中的至少一个行走模式、以及墙边行走模式中的至少2个行走模式。自主行走式吸尘器能够进行将包括墙边行走模式的至少2个行走模式组合的控制模式。
专利文献1中,壳体(主体)沿第1墙壁(侧墙壁)行进,在到达第1墙壁与第2墙壁(前墙壁)形成的角落时,暂且停止行进,使壳体往返旋回多次后,再次开始沿第2墙壁行进。
但是,在沿侧墙壁移动的期间,在正面检测前墙壁(前墙壁),在要在该墙壁的跟前停止主体时,根据地板的材质和行走的速度,制动距离不同。因此,存在主体在远离前墙壁的地方停止的情况和在过于靠近前墙壁的地方停止的情况。因此,为了提高自主行走式吸尘器在角落部的清扫性能,提案使边刷更可靠地到达角落部的行走控制。
图9是表示以顺时针旋转沿墙边行走的情况下,进行角落部清扫时的行走动作的整体示意图。
首先,图9(a)表示与侧墙壁100(与主体侧面相邻的墙壁)保持一定的距离,使主体移动的墙边行走的情况。此时,主要使用侧面的测距传感器21a,一边以将侧墙壁100与主体的距离保持为大致一定的方式控制行走电动机3m,4m,一边前进。主体朝向主体前方的墙壁(前墙壁)101行进(墙边行走)。如上所述,在进行墙边行走时,当以与侧墙壁保持一定的距离的方式监视测距传感器的检测值进行行走时,主体一边前进一边向左右摆动(主体的例如前端位置在俯视时按顺时针旋转和逆时针旋转移动)。令其摆动幅度为Am1。
此外,一边向左右摆动一边向前方滑蹭靠近的动作开始的阈值距离为Th1,向左右摆动的幅度为Am2。此外,图9中的箭形符号表示自主行走式吸尘器的行走轨迹和行走方向。
在前进期间,在利用主体侧方的测距传感器21a监视侧墙壁100的同时,利用主体前方的(1个以上的)测距传感器21c、21d、21e测量至前墙壁101的距离。当测量距离为阈值距离Th1时,使左右的行走电动机3m、4m减速或停止。其中,测距传感器可以是,可定量地检测至墙壁的距离,或可区别是位于阈值之上或之下。
阈值Th优选设定为,在行走电动机3m、4m刚减速或停止后的状态下,边刷不到前墙壁101和角落部的值。尤其优选设定为,即使在地板面的材质为摩擦系数比较小的地板和被加工得光滑的榻榻米也不到达的值。
图9(b)表示检测到主体至前墙壁101的距离在阈值距离Th1以下而使行走电动机3m、4m减速或停止的状态。之后,一边使主体向左右摆动,一边向前墙壁101滑蹭靠近(比墙边行走时的前进速度小,并且比墙边行走时的摆动幅度Am1大的摆动幅度Am2)。
优选,此时,为了实现敏捷的动作,使向一个方向进行旋回的时间大致一定。此时,为了增大摆动幅度(旋回角度),缩小旋回半径是有效的。具体而言,当令左驱动轮在接地点的速度为vL,右驱动轮在接地点的速度为vR,从驱动轮至主体中心的距离为d时,自主行走式吸尘器的旋回半径R(不受障碍物等干扰地持续地行走的情况下描绘的圆形的轨迹的半径)式1表示。
[式1]
R=d(vR+vL)/(vR-vL)
因此,式1中,通过使与自主行走式吸尘器的前进速度相关的(vR+vL)减少,或使与自主行走式吸尘器的当场的转速相关的|vR-vL|(绝对值)增加,能够减少旋回半径R。
在实施方式1中,通过使前进速度(vR+vL)/2为比墙边行走时小的值(但是不为0;即,除了原地转向的R=0),另外使|vR-vL|增加,能够缩小旋回半径。通过采用这样的方式,能够实现向左右摆动的的摆动幅度Am2大并且前进速度为低速的“滑蹭靠近”。其中,在行走电动机3m、4m的转速之差vR-vL为正时向左驱动轮侧摆动,为负时向右驱动轮侧摆动,以这样交替地改变vR-vL的附图标记的方式进行控制,能够使主体摆动。
这样,在比较远的角落部使主体停止或减速,之后,朝向前墙壁101(角落部)滑蹭靠近,由此,首先,边刷相对于角落部的距离从远距离向近距离慢慢地并且连续地变化。因此,在与边刷相对于角落部的距离的最佳点相当的地方至少能够临时地清扫角落部。即,能够从边刷的刷毛的前端至角落部的距离不会太远并且不会太靠近地通过容易扒出垃圾的合适的位置,能够更可靠地使边刷8a、8b到达角落部。此外,由于摆动幅度大,因此能够大范围请充分地清扫角落部附近。
此外,此时的边刷8a、8b的转速优选比墙边行走时或反射行走时快。通过采用这样的方式,能够更有效地扒出尘埃。在如本实施例的边刷8a、8b那样,例如分为3束的刷毛成辐射状地以大致等间隔地安装在刷保持件7a、7b上的情况下,在前进期间,可能因刷毛分开而形成边刷未通过(未清扫)的圆环形的区域。为了减小圆环形的区域,使圆环形区域的外径与内径之差为1cm以内,提高边刷8a、8b的转速,能够抑制清扫不足。
图10(a)是表示从墙边行走(图9(a))转变至滑蹭靠近动作(图9(b))的时刻t1前后各自的自主行走式吸尘器的前进速度的图。图中的横轴表示时刻t,纵轴表示前进速度(vR+vL)/2。令滑蹭靠近动作开始时的时刻为t1。在开始滑蹭靠近动作之前,降低前进速度。在本实施方式中,也可以是,在从刚要开始滑蹭靠近动作时起至时刻t1为止,不连续地降低前进速度,朝向时刻t1进行连续的减速。
图10(b)是表示从墙边行走(图9(a))转变至滑蹭靠近动作(图9(b))的时刻t1前后各自的自主行走式吸尘器的转速的图。图中的横轴表示时刻t,纵轴表示转速(vR-vL)。随着滑蹭靠近动作的开始,增大转速(vR-vL)。因此,能够向左右大幅地旋回,取容易扒出垃圾的适当的距离。
图9(c)、(d)表示在到达角落部时一边使边刷8a、8b旋转,一边使主体子昂左右摆动的情况。接着滑蹭靠近动作,进行基于大致原地转向的摆动动作。通过该摆动动作,使边刷8a、8b的位置变化,能够更可靠地到达角落部。优选对结束滑蹭靠近动作的时刻的、边刷与角落部的位置关系进行控制,使得边刷的清扫效率处于适当的距离的范围内,但是并不限定于处于该范围内。因此,一点点地使主体交替地按顺时针旋转和逆时针旋转进行摆动。通过采用这样的方式,由于边刷与角落部的位置关系发生变化,因此至少能够在一部分的时间段内进行适当的距离的清扫,并且能够扩大清扫范围。
作为摆动的具体的动作,首先使主体在角落部侧(在图9中为左侧)原地转向例如约30度,之后以顺时针旋转原地转向例如约60度,向左右各摆动约30度。以约0.5秒周期进行10次往返左右的该摆动动作,总共进行5秒左右。此外,在上述摆动动作期间,优选使边刷8a、8b以比墙边行走时快的速度旋转,能够更有效地扒出尘埃。
在进行摆动动作后,如图9(e)那样使主体一边向左右摆动,一边远离前墙壁101地后退。通过采用这样的方式,能够再次清扫并通过角落部附近。后退距离没有特别限定,例如能够为Th1。
之后,如图9(f)那样,以使行进方向与前墙壁101大致平行的方式,一边至少监视侧墙壁100侧(在图9的例中,左侧)的测距传感器21a,一边使主体在从侧墙壁侧朝向前墙壁侧的方向上旋转约90度。边刷8a、8b返回至与墙边行走相同的速度,相对于前墙壁101继续进行墙边行走。
图11是表示本实施方式的自主行走式吸尘器S沿墙边行走的情况下的角落部清扫的行走控制的流程图。
如上所述,当开始墙边行走时(步骤S1),利用侧面的测距传感器21监视侧墙壁100,以使得至侧墙壁的距离为一定的方式控制行走电动机3m、4m。同时,利用前方的测距传感器21,测量至前墙壁101的距离。
然后,判断测量到的至前墙壁的距离是否为规定的阈值距离Th1(步骤S2),如果没有成为规定的阈值距离Th1,则返回至步骤S1的处理,继续进行沿墙壁的行走。如果成为阈值距离Th1,则通过使行走电动机3m、4m的转速变化,一边使主体向左右旋回,一边向前墙壁或角落部滑蹭靠近(步骤S3)。
在前进期间,监视前方的测距传感器21,检测测距传感器21的检测距离是否为规定的值V以下(步骤S4),如果没有为规定的值V以下,则返回至步骤S3,一边向左右旋回,一边继续前进。如果为规定的值V以下,则在规定的时间,一点点地使主体交替地按顺时针旋转和逆时针旋转进行旋转(步骤S5)。
之后,通过使行走电动机3m、4m的转速变化,一边使主体向左右旋回,一边向远离前墙壁或角落部的方向后退(步骤S6)。在进行后退时,利用前方的测距传感器21,测量至前墙壁101的距离。判断测量得到的至前墙壁的距离是否为规定的阈值距离Th1(步骤S7),如果不为规定的阈值距离Th1,则返回至步骤S6的处理,继续进行后退。当为阈值距离Th1时,以使得行进方向与前墙壁101大致平行的方式使主体旋转约90度(步骤S8)。
接着,使用刚之前所述的侧面的测距传感器21,监视与前墙壁的距离,以使得侧面的测距传感器21的检测值保持一定的方式,控制行走电动机3m、4m(步骤S9)。
本实施方式说明了按顺时针旋转沿墙边行走时的动作,但是在逆时针旋转的情况下,主要使用右侧面的测距传感器21g沿墙边行走,并且使主体的旋转方向相反,利用右侧的边刷8b进行角落部的清扫。
此外,关于上述角落清扫控制,并不一定需要进行上述的一系列的动作,例如,在从墙边行走停止或减速后,能够按任意的顺序进行图9(b)那样的前方滑蹭靠近、图9(c)(d)那样的摆动、图9(e)那样的后方滑蹭离开中的1个、2个或3个。之后,虽然优选如图9(f)那样进行以前墙壁101为新的侧墙壁那样的方向转换,但是也可以不这样。在此情况下,能够从前墙壁101进行例如反射行走。
此外,如本实施方式那,图9(b)、图9(c)(d)、图9(e)所示的角落清扫,没有必要仅限于在墙边行走期间或平行行走期间进行,在反射行走期间在判断为角落部时也可以进行上述的角落部清扫动作。此外,也可以是,例如在如后所述那样,在参照利用了SLAM(Simultaneously Localization And Mapping:同时定位和映射)的地图等进行清扫的情况下,将角落部位置事先存储等,在到达了角落部附近的情况下进行上述角落清扫。在此情况下,由于不进行墙边行走图9(a)也能够识别角落部,因此也可以不进行墙边行走。
如上所示,在本实施方式中,通过从角落部的附近滑蹭靠近,能够不使从刷毛的前端至角落部的距离过长或过短地获得容易扒出垃圾的适当的距离,能够更可靠地使边刷8a、8b到达角落部。进而,不仅能够清扫角落部,还能够清扫角落部附近的墙壁。提高角落部附近的清扫性能。
<实施方式2>
本实施方式,除了以下所述之处之外能够构成为与实施方式1相同。本实施方式在自主行走式吸尘器S的主体设置环境识别传感器,能够进行环境地图的生成和自主行走式吸尘器S的自身位置的计算。在本实施方式中,在正面的中央水平方向设置了图像传感器,但是也可以使用测距传感器、缓冲器传感器、激光扫描仪、毫米波传感器。通过设置在正面水平,能够容易地进行墙壁、角落部的检测。在自主行走式吸尘器S行走时,使用控制装置10,根据由图像传感器取得的图像的特征变化制作地图,计算自主行走式吸尘器S的位置。
图12是表示本实施方式的自主行走式吸尘器S的行走控制的流程图。
首先,当控制装置10取得利用者的动作指令时(步骤S10),从控制装置10驱动行走电动机3m和4m,一边进行自主行走,一边推算自身位置(步骤S11)。自主行走式吸尘器S,按每个区域块在房间中移动。图13是自主行走式吸尘器S的行走环境的一例。图13中图示了行走区域块的一例40、与自主行走式吸尘器S连接时对充电电池9进行充电的充电座30、房间的墙壁50、设置在房间50中的沙发和桌子等家具51、52和房间的角落部60。自主行走式吸尘器S从充电座30出发,例如以区域块40所示那样的行走方式在房间中行走。在行走期间,使用测距传感器21(例如红外线传感器),避开障碍物。
在行走期间,识别角落部,将角落部的位置记录在控制装置10的存储器中。作为角落部的识别方法,在自主行走式吸尘器S行走期间,使用测距传感器21或环境识别传感器22的摄像机,检测障碍物,在检测到的障碍物的宽度大于规定的阈值的情况下,将该障碍物识别为墙壁。进而,将交叉的2个墙壁形成的角作为角落部。此外,也可以通过对由环境识别传感器22的摄像机取得的房间的环境图像进行图像处理,对墙壁、角落部的特征进行检测、识别。
接着,在以主体为中心的规定半径的范围内,通过控制装置10计算是否有角落部(步骤S12)。如果没有角落部,则返回至步骤S11的处理,继续行走。
图14是表示检测到角落部后的、自主行走式吸尘器S的移动动作的图。图14中图示了第1墙壁(侧墙壁)501、第2墙壁(前墙壁)502、角落部60、至角落部的规定阈值距离Th2、自主行走式吸尘器S、移动轨迹Tr1和Tr2。当有角落部时,如图14中的移动轨迹Tr1所例示的那样,当场旋转而向角落部改变前进路线,前进并向角落部移动(步骤S13)。在进行移动时,利用测距传感器21或环境识别传感器23测量至角落部的距离。判断测量到的至角落部的距离是否为规定的阈值距离Th2以下(步骤S14),如果不为规定的阈值距离Th2以下,则返回至步骤S13的处理,进行向角落部的行走。当为阈值距离Th2时,通过如图14的移动轨迹Tr2所例示的那样,使行走电动机3m、4m的转速变化,使主体一边向左右摆动,一边向角落部滑蹭靠近(步骤S15)。通过一边朝向角落部以大的幅度旋回一边移动,自主行走式吸尘器S能够通过(清扫)角落部附近的大的区域,提高清扫性能。
之后,优选在角落部摆动后,优选进行滑蹭离开动作后退至阈值距离Th2(步骤S12~步骤S19)。由此,能够抑制清扫不足。
当至角落部的距离为阈值距离Th2时,返回至位置P(步骤S20),按照区域块40继续行走。
在本实施方式中,由于一边行走一边识别角落部,因此一边使用环境传感器22进行行走,一边制作房间的地图。因此,自主行走式吸尘器S在再次在相同房间行走时,能够直接从地图识别角落部,因此还能够斜向靠近角落部。此外,关于上述角落清扫控制,也可以进一步执行与实施方式1相同的墙边行走、角落部清扫动作。此外,并不一定需要进行上述的一系列的动作。
如上所述,在本实施方式中,通过从墙壁附近一边向左右摆动一边向角落部滑蹭靠近,能够增加自主行走式吸尘器S通过(清扫)的面积。此外,通过执行角落部附近的旋回和摆动动作,使边刷8a、8b的位置变化,能够更可靠地使边刷到达角落部和角落部附近的墙壁。提高角落部附近的清扫性能。
Claims (5)
1.一种自主行走式吸尘器,其包括:
左驱动轮;
右驱动轮;
位于比所述左驱动轮和所述右驱动轮靠前方的边刷;
使所述左驱动轮旋转的左行走电动机;
使所述右驱动轮旋转的右行走电动机;和
障碍物检测传感器,
所述自主行走式吸尘器的特征在于:
所述自主行走式吸尘器在朝向其前方的作为第2墙壁的前墙壁进行沿作为第1墙壁的侧墙壁移动的墙边行走时,一边前进一边向左右摆动,
当识别到由所述第1墙壁和所述第2墙壁形成的角落部时,执行一边向左右摆动一边靠近该角落部的、前进速度比所述墙边行走时的前进速度小,并且向左右的摆动幅度比所述墙边行走时的摆动幅度大的滑蹭靠近动作,其中,所述滑蹭靠近动作中的前进速度不为0。
2.如权利要求1所述的自主行走式吸尘器,其特征在于:
当识别到角落部时,使前进减速或停止,
在刚进行该减速或停止后并且在所述滑蹭靠近动作之前,所述边刷位于不到达所述前墙壁的位置。
3.如权利要求1或2所述的自主行走式吸尘器,其特征在于:
在执行所述滑蹭靠近动作后,执行在从识别到的角落部远离的方向上滑蹭离开的动作。
4.如权利要求1或2所述的自主行走式吸尘器,其特征在于:
在执行所述滑蹭靠近动作后,执行大致原地转向而沿所述第2墙壁移动。
5.如权利要求1所述的自主行走式吸尘器,其特征在于:
所述角落部的识别,是通过参照环境地图数据或摄像机、图像传感器、激光器或毫米波传感器的检测数据来进行的,
所述自主行走式吸尘器朝向角落部斜向靠近。
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