CN111315275B - 机器人清洁器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种机器人清洁器和机器人清洁器的行进算法，机器人清洁器具有能够在所有方向上移动的轮子以在各个方向上具有增强的行进能力，机器人清洁器包括：本体单元；传感器，被设置为相对于本体单元可旋转以感测障碍物；多向移动轮，被设置在本体单元的下部以使本体单元在各个方向上移动；以及控制器，被配置为确定机器人清洁器的行进路线，以避开检测到的障碍物，并且在确定行进路线时控制多向动轮，使得机器人清洁器在本体单元不旋转的状态下移动到确定的行进路线。

Description

机器人清洁器及其控制方法

技术领域

本公开涉及机器人清洁器及其控制方法，更具体地，涉及一种机器人清洁器和机器人清洁器的行进算法，所述机器人清洁器具有能够在所有方向上移动的轮子，以在各个方向上具有增强的行进能力。

背景技术

机器人清洁器是一种通过在清洁空间中行进期间抽吸异物(例如在地板上积聚的灰尘)来对清洁空间自动清洁而无需用户操作的设备。即，机器人清洁器在清洁空间中行进的同时对清洁空间进行清洁。

机器人清洁器通常不管用户的意图而根据自己计划的路线自动执行清洁。当机器人清洁器在清洁空间中行进期间检测到障碍物时，机器人清洁器会生成用于避开障碍物的路线，并且避开障碍物在清洁空间中行进。

为了避开障碍物，机器人清洁器根据预定的行进模式重复用于避开障碍物的操作，从而延迟了清洁时间或增加了机器人清洁器的电池消耗。另外，如果机器人清洁器行进的空间狭窄，则在机器人清洁器的行进中可能会受到约束，并且机器人清洁器可能被孤立了而不能从狭窄的区域逃脱。

因此，近年来，对如下机器人清洁器的需求日益增长：能够有效地避开位于行进的清洁空间中的障碍物，并且通过控制机器人清洁器在各个方向上自由行进来执行有效的清洁。

发明内容

【技术问题】

本公开的一方面在于提供一种机器人清洁器及其控制方法，通过具有能够在所有方向上移动的轮子来在各个方向上移动，能够在不旋转机器人清洁器的本体的情况下有效地避开障碍物并有效地脱离狭窄区域。

【技术方案】

另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地从描述中将是清楚的，或者可以通过实践所呈现的实施例而获知。

根据本公开的一方面，机器人清洁器可包括：本体单元；被设置成相对于所述本体单元可旋转以感测障碍物的传感器；设置在所述本体单元的下部以使本体单元在各个方向上移动的多向移动轮；以及控制器，被配置为确定机器人清洁器的行进路线以避开检测到的障碍物，并在确定行进路线时控制多向移动轮，使得机器人清洁器在本体单元不旋转的状态下移动到确定的行进路线。

机器人清洁器还可以包括可旋转地耦接至本体单元的传感器旋转模块，其中传感器可以设置在传感器旋转模块中。

传感器可以沿避开感测到的障碍物的方向旋转，并且控制器可以基于传感器的旋转方向来确定机器人清洁器的行进路线以避开障碍物。

控制器可以基于感测到的障碍物的位置信息来确定在机器人清洁器的本体单元不旋转的状态下避开障碍物的行进路线。

传感器可以感测机器人清洁器要行进至并到达的目标对象，并且该目标对象可以包括机器人清洁器跟随以执行清洁的墙壁以及用于为机器人清洁器的电池充电的对接站。

传感器可以沿机器人清洁器行进以到达感测到的目标对象的方向旋转，并且控制器可以基于传感器的旋转方向来确定机器人清洁器的行进路线，使得机器人清洁器到达感测到的目标对象。

当确定了行进路线时，控制器可以控制多向移动轮，使得机器人清洁器在本体单元不旋转的状态下移动至所确定的行进路线以到达感测到的目标对象。

机器人清洁器还可以包括刷子单元，刷子单元耦接至本体单元以抽吸异物，其中传感器可以基于刷子单元的一个表面来感测所感测的目标对象的一个表面的角度。

控制器可以基于感测到的目标表面的一个表面的角度，控制多向移动轮旋转本体单元，使得刷子单元的所述一个表面沿着与感测到的目标对象的所述一个表面平行的方向定位。

当本体单元旋转并且刷子单元的所述一个表面沿与感测到的目标对象的所述一个表面平行的方向定位时，控制器可以控制多向移动轮以使机器人清洁器沿着确定的行进路线移动，并且在机器人清洁器沿着确定的行进路线移动期间，本体单元可以不旋转。

设置在本体单元的下部处的多向移动轮可以能够向前移动、向后移动、向左/向右移动、对角线移动以及原地旋转，从而在多个方向上移动本体单元。

多个多向移动轮可以设置在本体单元的下部，并且多向移动轮的相应操作可以由控制器单独控制。

根据本公开的一方面，一种机器人清洁器的控制方法可以包括：感测障碍物；确定机器人清洁器的行进路线，以避开感测到的障碍物；以及当确定了行进路线时，控制机器人清洁器的多向移动轮，使得机器人清洁器在机器人清洁器的本体单元不旋转的状态下移动至所确定的行进路线。

控制方法还可以包括：控制机器人清洁器的传感器沿避开感测到的障碍物的方向旋转，其中，可以基于传感器的旋转方向来确定机器人清洁器的行进路线以避开障碍物。

确定机器人清洁器的行进路线可以包括：基于感测到的障碍物的位置信息，确定在机器人清洁器的本体单元不旋转的状态下避开障碍物的行进路线。

控制方法还可以包括：感测机器人清洁器将要行进至并到达的目标对象，其中目标对象可以包括机器人清洁器跟随以执行清洁的墙壁以及用于对机器人清洁器的电池充电的对接站。

控制方法还可以包括：控制传感器沿机器人清洁器行进以到达感测到的目标对象的方向旋转，其中可以基于传感器的旋转方向确定机器人清洁器的行进路线，使得机器人清洁器到达感测到的目标对象。

控制机器人清洁器的多向移动轮可以包括：当确定了行进路线时，控制多向移动轮，使得机器人清洁器在本体单元不旋转的状态下移动到确定的行进路线以到达感测到的目标对象。

控制方法还可以包括：基于耦接至本体单元以抽吸异物的刷子单元的一个表面来感测所感测到的目标对象的一个表面的角度。

控制机器人清洁器的多向移动轮可以包括：基于感测到的目标对象的所述一个表面的角度，控制多向移动轮以旋转本体单元，使得刷子单元的所述一个表面沿与感测到的目标对象的所述一个表面平行的方向定位。

控制机器人清洁器的多向移动轮还可以包括：当本体单元旋转并且刷子单元的所述一个表面沿与感测到的目标对象的所述一个表面平行的方向定位时，控制多向移动轮，使机器人清洁器沿着确定的行进路线移动，其中，当机器人清洁器沿确定的行进路线移动时，本体单元可以不旋转。

【有益效果】

根据本公开实施例的机器人清洁器可以通过经由可旋转传感器感测位于机器人清洁器附近的障碍物来确保有效的驱动性能。此外，根据本公开实施例的机器人清洁器通过能够在所有方向上移动的轮子，可以在无需旋转机器人清洁器的本体的情况下，通过沿各个方向行进来提高避障能力并且即使在狭窄区域中也可以提高移动自由度。

附图说明

通过以下结合附图的描述，本公开的具体实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加清楚，其中：

图1是根据本公开实施例的机器人清洁器的透视图；

图2是示出根据本公开实施例的机器人清洁器的底表面的仰视图；

图3是示出根据本公开实施例的机器人清洁器的行进形式的视图；

图4是根据本公开实施例的机器人清洁器的控制框图；

图5是示出根据本公开实施例的传感器根据机器人清洁器的行进路线旋转的视图；

图6至图8示出根据本公开实施例的机器人清洁器在无需旋转本体单元的情况下避开障碍物行进的示例；

图9示出了根据本公开实施例的机器人清洁器在感测墙壁表面的同时沿到达墙壁表面的方向行进；

图10示出了根据本公开实施例的机器人清洁器在感测对接站的同时沿到达对接站的方向行进；

图11至图13是示出根据本公开实施例的机器人清洁器的行进算法的流程图；以及

图14是示出根据本公开实施例的机器人清洁器在耦接至对接站期间感测机器人清洁器周围的障碍物的示意图。

具体实施方式

本文描述的实施例和附图中示出的配置仅是本公开实施例的示例，并且在提交本公开时可以进行各种修改以替换本说明书的实施例和附图。

在本申请的各个附图中，相似的附图标记或符号表示执行基本相同功能的元件或组件。

本文所使用的术语是出于描述实施例的目的，并且无意约束和/或限制本公开。例如，除非上下文另外明确指出，否则本文中的单数表达可以包括复数表达。同样，术语“包括”或“具有”旨在表示存在说明书中描述的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合，并且不排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在或增加。

将理解的是，尽管这里可以使用术语第一、第二等来描述各种组件，但是这些组件不应受到这些术语的限制，并且这些术语仅用于将一个组件与另一个组件区分开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，并且类似地，第二组件也可以被称为第一组件。术语“和/或”包括多个相关项目的任何组合或多个相关项目中的任何一个。

在本说明书中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”和“右”是参照附图定义的，并且每个组件的形状和位置不受限于这些术语。

在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的实施例。

如下所使用的术语“前面”和“向前”是指基于图1所示的机器人清洁器的前面方向和向前方向，术语“向后”是指机器人清洁器的向后方向。

图1是根据本公开实施例的机器人清洁器的透视图，图2是示出根据本公开实施例的机器人清洁器的底表面的仰视图，图3是示出根据本公开实施例的机器人清洁器的行进形式的视图，以及图4是根据本公开实施例的机器人清洁器的控制框图。

参考图1和图2，将描述根据本公开实施例的机器人清洁器1。

机器人清洁器1可以包括本体单元110和刷子单元130。

本体单元110可包括驱动装置112、用于容纳集尘装置的主体、以及用于覆盖主体的上表面的盖体121。本体单元110可以与刷子单元130耦接以沿相同方向旋转或移动。

主体中可以具有用于容纳集尘装置的空间。主体可以包括集尘通道，用于将从刷子单元130吸入的包含诸如灰尘之类的异物的空气引导到集尘装置。主体还可以包括用于形成集尘通道的流道分隔部。

驱动装置112可以包括用于在清洁区域中移动主体的多向移动轮113。驱动装置112可以包括用于旋转地驱动多向移动轮113的驱动源(未示出)。

多向移动轮113可以布置成从主体的底表面向下突出。多向移动轮113可以分别设置在主体的底表面的左侧和右侧。

如图2所示，多个多向移动轮113可以设置在主体的底表面上。尽管为了说明起见，根据本公开实施例的机器人清洁器1具有四个多向移动轮113a、113b、113c和113d，但是对多向移动轮113的数量和位置没有限制，并且可以呈现各种实施例。

驱动装置112可以包括：电机，连接到多个多向移动轮113以产生旋转驱动力；以及动力传递构件，用于将电机的旋转驱动力传递给多向移动轮113。驱动装置112可以连接到多个多向移动轮113以单独地驱动多向移动轮113，并且驱动装置112的驱动可以由控制器100控制。

控制器100可以单独地控制驱动装置112的诸如操作、停止、旋转方向等的操作状态，并且多向移动轮113可以根据驱动装置112的操作、停止和旋转方向在各个方向上转向，使得机器人清洁器1可以有效地避开障碍物并增加移动自由度。

多向移动轮113设置在本体单元110的下部，并且能够向前移动、向后移动、向左/向右移动、对角线移动以及原地旋转，从而使本体单元110在多个方向移动。

集尘装置可以容纳在主体内部。集尘装置可以包括：抽吸马达，提供用于抽吸灰尘的动力；以及集尘容器，用于存储抽吸的灰尘。从刷子单元130吸入的包含异物的空气可以通过抽吸通道被引入集尘装置。

盖体121可以覆盖主体的上表面。具体地，盖体121可以覆盖与刷子单元130耦接的主体的上表面。也就是说，盖体121可以与刷子单元130的上部耦接以覆盖主体的上表面。

盖体121可以包括用于感测障碍物的传感器123。传感器123可以被布置为沿着驱动装置112的行进方向在向前方向上进行感测。传感器123被设置为相对于机器人清洁器1的本体单元110可旋转，并且可以感测从机器人清洁器1的正面或侧面位于机器人清洁器1的行进路线上或机器人清洁器1的行进路线周围的障碍物。

设置传感器123的位置仅是示例，并且对设置传感器123的位置或传感器123的数量没有限制。

盖体121可以包括相对于本体单元110可旋转地耦接的传感器旋转模块124。传感器旋转模块124可以以圆形形状设置在本体单元110的上部，并且可以在控制器100的控制下顺时针或逆时针旋转。

传感器123可以设置在传感器旋转模块124中，并且可以根据传感器旋转模块124的旋转相对于本体单元110顺时针或逆时针旋转。

传感器123可以感测机器人清洁器1的行进路线上的障碍物。当感测到障碍物时，传感器123可以在避开障碍物的方向上旋转并且可以搜索机器人清洁器1的行进路线。此外，传感器123可以感测机器人清洁器1朝着行进的目标对象，并且可以在朝向感测到的目标对象的方向上旋转，并且可以搜索机器人清洁器1的行进路线。

即，传感器123可以首先在机器人清洁器1确定行进路线并开始行进之前沿要行进的方向旋转，从而在机器人清洁器1的行进路线中搜索障碍物。

可以使用各种类型的传感器123，例如运动传感器、图像传感器、红外传感器、无线电波传感器和三维感测传感器。传感器123可以感测与位于机器人清洁器1的行进路线上的障碍物的预定距离，并且识别障碍物的存在。运动传感器可以识别移动障碍物的运动并获得障碍物的三维形状，并且图像传感器还可以获取障碍物的形状。红外传感器或无线电波传感器可以通过向对象发射红外线或无线电波来测量到障碍物的距离，并且当设置有多个传感器123时，不仅可以感测一维距离，而且可以感测二维和三维障碍物的形状和位置。三维感测传感器还可识别到障碍物的距离和障碍物的三维形状。因为当设置有能够识别一维平面上的距离和形状的多个传感器123时可以感测二维和三维形状，所以也可以根据传感器123的类型和数量来感测二维或三维障碍物。机器人清洁器1可以通过用传感器123感测行进路线并避开障碍物来沿行进路线移动。

盖体121可以包括灰尘检查器125，设置为检查在集尘装置内部收集的灰尘。灰尘检查器125可以形成为透明的，使得可以在不打开盖体121的情况下看到集尘装置的内部。

刷子单元130可以包括：刷子部131，用于从底表面抽吸灰尘；以及基部136，耦接至本体单元110的下部。

刷子部131可以包括：可旋转地安装在刷子部131中的辊132；以及设置在辊132的外周表面上的刷子133。随着辊132旋转，刷子133可将异物从底表面扫入抽吸通道131a。

基部136可以形成机器人清洁器1的外表面的下部。基部136可以形成为大致圆形，具有可以插入主体的空间。即，基部136可具有甜甜圈形状。

基部136可包括与第一通道形成部一起形成连接通道的第二通道形成部。第二通道形成部可以沿着基部136的内周表面延伸。

即，连接通道形成在刷子单元130的内周表面与本体单元110的外周表面之间以连接抽吸通道和集尘通道，并且可以沿着本体单元110的圆周方向延伸。

在下文中，将参考图3描述根据实施例的机器人清洁器1的多向移动轮113的轮移动以及机器人清洁器1根据轮运动而移动的行进模式。

如图2所示，当机器人清洁器1设置有四个多向移动轮113时，多向移动轮113可以包括右前多向移动轮113a、左前多向移动轮113b、右后方多向移动轮113c和左后方多向移动轮113d。

如图3中的(1)所示，当机器人清洁器1的移动方向是向前直线方向时，驱动装置112根据控制器100的控制，在向前方向上驱动全部四个多向移动轮113。当驱动装置112如上所述驱动时，右前多向移动轮113a的力的方向和左前多向移动轮113b的力的方向面向内成45°，并且右后方多向移动轮113c的力的方向和左后方多向移动轮113d的力的方向面向外成45°，使得机器人清洁器1在向前直线方向上的行进可以通过上述力的方向的组合来执行。

在这种情况下，包括在传感器旋转模块124中的传感器123可相对于本体单元110沿向前方向旋转，以搜索机器人清洁器1沿向前方向直线移动的行进路线，并在机器人清洁器1在向前方向上移动期间感测位于机器人清洁器1附近的障碍物。

如图3中的(2)所示，当机器人清洁器1的移动方向是向后直线方向时，驱动装置112根据控制器100的控制，在向后方向上驱动全部四个多向移动轮113。当驱动装置112如上所述驱动时，右前多向移动轮113a的力的方向和左前多向移动轮113b的力的方向面向外成45°，并且右后方多向移动轮113c的力的方向和左后方多向移动轮113d的力的方向面向内成45°，使得机器人清洁器1在向后直线方向上的行进可以通过上述力的方向的组合来执行。

在这种情况下，包括在传感器旋转模块124中的传感器123可以相对于本体单元110沿向后方向旋转，以搜索机器人清洁器1沿向后方向直线移动的行进路线，并在当机器人清洁器1在向后方向上移动期间感测位于机器人清洁器1附近的障碍物。

如图3中的(3)所示，当机器人清洁器1的移动方向是向右直线方向时，驱动装置112根据控制器100的控制，在向前方向上驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c，并且在向后方向上驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d。当驱动装置112如上所述驱动时，右前多向移动轮113a的力的方向和右后多向移动轮113c的力的方向面向内成45°，并且左前多向移动轮113b的力的方向和左后多向移动轮113d的力的方向面向外面向外成45°，使得机器人清洁器1在向右直线方向上的行进可以通过上述力的方向的组合来执行。

在这种情况下，包括在传感器旋转模块124中的传感器123可以相对于本体单元110沿向右方向旋转，以搜索机器人清洁器1沿向右方向直线移动的行进路线，并在当机器人清洁器1在向右方向上移动期间感测位于机器人清洁器1附近的障碍物。

如图3中的(4)所示，当机器人清洁器1的移动方向是向左直线方向时，驱动装置112根据控制器100的控制，在向后方向上驱动沿对角线没置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c，并且在向前方向上驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d。当驱动装置112如上所述驱动时，右前多向移动轮113a的力的方向和右后多向移动轮113c的力的方向面向外成45°，并且左前多向移动轮113b的力的方向和左后多向移动轮113d的力的方向面向外面向内成45°，使得机器人清洁器1在向左直线方向上的行进可以通过上述力的方向的组合来执行。

在这种情况下，包括在传感器旋转模块124中的传感器123可以相对于本体单元110沿向左方向旋转，以搜索机器人清洁器1沿向左方向直线移动的行进路线，并在当机器人清洁器1在向左方向上移动期间感测位于机器人清洁器1附近的障碍物。

如图3中的(5)所示，当机器人清洁器1的移动方向是左前对角线方向时，驱动装置112根据控制器100的控制，不驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c，并且在向前方向上驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d。根据上述驱动，机器人清洁器1可以沿左前对角线方向直线行进。

在这种情况下，包括在传感器旋转模块124中的传感器123可以相对于本体单元110沿左前对角线方向旋转，以搜索机器人清洁器1沿左前对角线方向直线移动的行进路线，并在机器人清洁器1在左前对角线方向上移动期间感测位于机器人清洁器1附近的障碍物。

如图3中的(6)所示，当机器人清洁器1的移动方向是右前对角线方向时，驱动装置112根据控制器100的控制，不驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d，并且在向前方向上驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c。根据上述驱动，机器人清洁器1可以沿右前对角线方向直线行进。

在这种情况下，包括在传感器旋转模块124中的传感器123可以相对于本体单元110沿右前对角线方向旋转，以搜索机器人清洁器1沿右前对角线方向执行移动的行进路线，并在机器人清洁器1在右前对角线方向上移动期间感测位于机器人清洁器1附近的障碍物。

如图3中的(7)所示，当机器人清洁器1的移动方向是左后对角线方向时，驱动装置112可以根据控制器100的控制，不驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d，并且在向后方向上驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c。根据上述驱动，机器人清洁器1可以沿左后对角线方向直线行进。

在这种情况下，包括在传感器旋转模块124中的传感器123可以相对于本体单元110沿左后对角线方向笔直旋转，以搜索机器人清洁器1沿左后对角线方向直线移动的行进路线，并在机器人清洁器1在左后对角线方向上移动期间感测位于机器人清洁器1附近的障碍物。

如图3中的(8)所示，当机器人清洁器1的移动方向是右后对角线方向时，驱动装置112可以根据控制器100的控制，不驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c，并且在向后方向上驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d。根据上述驱动，机器人清洁器1可以沿右后对角线方向直线行进。

在这种情况下，包括在传感器旋转模块124中的传感器123可以相对于本体单元110沿右后对角线方向笔直旋转，以搜索机器人清洁器1沿右后对角线方向直线移动的行进路线，并在机器人清洁器1在右后对角线方向上移动期间感测位于机器人清洁器1附近的障碍物。

参考图4，根据本公开实施例的机器人清洁器1可以包括：存储装置90，用于存储与机器人清洁器1的控制有关的数据；控制器100，用于控制机器人清洁器1的每种配置；以及通信器140，用于通过机器人清洁器1与诸如用户终端200之类的外部设备之间的通信来发送和接收数据。

存储装置90可以存储用于控制机器人清洁器1的控制程序和控制数据，以及在机器人清洁器1行进期间获取的清洁空间的地图信息。存储器90可以存储在机器人清洁器1的行进路线上由传感器123感测的机器人清洁器1的移动限制方向的数据，或者机器人清洁器1避开障碍物而移动的路线的数据。存储装置90还可以存储关于在机器人清洁器1行进以到达由传感器123感测到的目标对象的方向上确定的行进路线的数据。

当传感器123通过传感器旋转模块124旋转时，存储器90可以存储关于传感器旋转模块124旋转的角度的数据，使得机器人清洁器1可以避开行进路线上的障碍物而行进。

存储装置90可以用作用于备份控制器100中包括的存储器的辅助存储装置，这将在后面进行描述，并且存储装置90可以被配置为非易失性存储介质，如果机器人清洁器1断电，其中存储的数据不会被擦除。

存储装置90可以包括将数据存储在半导体装置中的半导体装置驱动器、将数据存储在磁盘上的磁盘驱动器等。

当由于位于机器人清洁器1周围的障碍物而不能确保机器人清洁器1的行进路线时，通信器140可以将情况发送给诸如用户终端200的外部设备。即，通信器140可以向用户终端200发送不能确保机器人清洁器1的行进路线的情况，使得用户可以通过声音或屏幕识别该情况。接收到通过通信器140来自机器人清洁器1的数据的用户终端200可以包括诸如智能电话和PDA之类的各种有线和无线通信设备。

通信器140可以包括Wi-Fi通信模块、USB通信模块和蓝牙通信模块。

控制器100总体地控制机器人清洁器1的操作。

下面将参考图5至图14描述根据本公开实施例的用于总体地控制机器人清洁器1的操作的控制器100的控制算法。

图5是示出根据本公开实施例的传感器根据机器人清洁器的行进路线旋转的视图，并且图6至图8示出根据本公开实施例的机器人清洁器在无需旋转本体单元的情况下避开障碍物行进的示例。图9示出了根据本公开实施例的机器人清洁器在感测墙壁表面的同时沿到达墙壁表面的方向行进，并且图10示出了根据本公开实施例的机器人清洁器在感测对接站的同时沿到达对接站的方向行进。图11至图13是示出根据本公开实施例的机器人清洁器的行进算法的流程图，并且图14是示出根据本公开实施例的机器人清洁器在耦接至对接站的同时感测机器人清洁器周围障碍物的示意图。

参考图5，可以在机器人清洁器1行进时改变行进路线，并且传感器123可以朝着要改变的行进路线旋转。即，当机器人清洁器1从位置(1)行进并到达位置(2)时，传感器123可以搜索机器人清洁器1的行进路线，并且传感器旋转模块124可以在控制器100的控制下朝着行进路线旋转。

如图5所示，在位置(2)，机器人清洁器1的本体单元110处于固定状态而不旋转，并且传感器123可以基于传感器旋转模块124的旋转而沿右前对角线方向旋转。此时，传感器123可以根据传感器旋转模块124的旋转顺时针旋转，并且还可以按机器人清洁器1的行进路线改变的角度来旋转。

控制器100可以基于传感器123的旋转方向来确定机器人清洁器1的行进路线。即，传感器123感测机器人清洁器1的行进路线并且可以顺时针旋转，并且当传感器123旋转到相对于现有行进方向的特定角度然后停止时，控制器100可以基于传感器123的旋转方向和旋转角度来确定机器人清洁器1的行进路线。

当确定了机器人清洁器1的行进路线时，控制器100可以控制多向移动轮113，使得机器人清洁器1在本体单元110不旋转的状态下移动至所确定的行进路线。

即，如图5所示，在改变机器人清洁器1的行进路线之前在位置(2)处本体单元110朝向的方向和在改变机器人清洁器1的行进路线之后在位置(3)处本体单元110朝向的方向是相同的。控制器100控制驱动装置112，使得不驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d，并且沿向前方向驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c。根据上述驱动，机器人清洁器1可以在右前对角线方向上行进。

参考图6和图11，当机器人清洁器1从位置(1)开始行进并在清洁空间中行进(操作300)时，传感器123可以感测障碍物ob1(操作310)并且将关于感测到的障碍物ob1的数据发送给控制器100。

当机器人清洁器1到达位置(2)时，机器人清洁器1与障碍物ob1面对面并且无法再行进，因此必须避开障碍物ob1行进。

如以上参考图5所述，传感器123可沿避开感测到的障碍物ob1的方向旋转(操作320)，使得机器人清洁器1可以行进以避开障碍物ob1。即，当机器人清洁器1到达位置(2)时，传感器123可以感测使机器人清洁器1避开障碍物ob1的行进路线，并且可以根据传感器旋转模块124的旋转沿避开障碍物ob1的行进路线方向旋转。

如图6所示，在位置(2)处，机器人清洁器1的本体单元110处于固定状态而不旋转，并且传感器123可以基于传感器旋转模块124的旋转而沿右前对角线方向旋转。此时，传感器123可以根据传感器旋转模块124的旋转顺时针旋转，并且也可以按机器人清洁器1的行进路线改变的角度来旋转。

控制器100可以基于传感器123的旋转方向来确定机器人清洁器1可以避开障碍物ob1的行进路线(操作330)。即，传感器123可以通过感测行进路线而沿顺时针方向旋转，使得机器人清洁器1避开障碍物ob1，并且当传感器123相对于现有行进方向旋转特定角度之后停止时，控制器100可以基于传感器123的旋转方向和旋转角度来确定使机器人清洁器1避开障碍物ob1的行进路线。

当控制器100确定机器人清洁器1的行进路线时，传感器123可以感测在确定的行进路线上是否还存在其他障碍物(操作340)。

当确定了机器人清洁器1的行进路线时，控制器100可以控制多向移动轮113以使机器人清洁器1在本体单元110不旋转的状态下移动至所确定的行进路线(操作350)。

如在图5的情况下，控制器100控制驱动装置112，使得不驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d，并且沿向前方向驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c。根据上述驱动，机器人清洁器1可以在右前对角线方向上行进以避开障碍物ob1。

在这种情况下，如图6所示，在改变机器人清洁器1的行进路线之前本体单元110在位置(2)处朝向的方向和在改变机器人清洁器1的行进路线之后本体单元110在位置(3)到位置(4)处的方向相同，并且在位置(2)处和位置(3)处传感器123的位置不同。

当机器人清洁器1避开障碍物ob1行进(操作360)时，传感器123可以实时感测位于机器人清洁器1的行进路线上的障碍物(操作370)，并且如果感测结果是无障碍物，机器人清洁器1可以继续行进(操作380)。另外，控制器100可以确定机器人清洁器1的清洁空间的清洁是否已经结束(操作390)。

参考图7，当机器人清洁器1从位置(1)开始行进并在清洁空间中行进时(操作300)，传感器123可以感测障碍物ob2(操作310)并且可以将关于感测到的障碍物ob2的数据发送给控制器100。

此外，在这种情况下，当机器人清洁器1到达位置(2)时，机器人清洁器1与障碍物ob2面对面并且不能再行进，因此必须行进以避开障碍物ob2。

如以上参考图6所述，传感器123可以在避开感测到的障碍物ob2的方向上旋转(操作320)，使得机器人清洁器1可以避开障碍物ob2行进。即，当机器人清洁器1到达位置(2)时，传感器123可以感测使机器人清洁器1避开障碍物ob2的行进路线，并且可以根据传感器旋转模块124的旋转沿行进路线方向旋转，从而避开障碍物ob2。

如图7所示，在位置(2)处，机器人清洁器1的本体单元110处于固定状态而不旋转，并且传感器123可以基于旋转模块124的旋转而沿顺时针方向旋转90°。

当确定了机器人清洁器1的行进路线时，控制器100可以控制多向移动轮113(操作350)，以在本体单元110不旋转的状态下将机器人清洁器1移动到所确定的行进路线。

控制器100控制驱动装置112，以在沿对角线向前方向上驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c，并在沿对角线向后方向上驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后方多向移动轮113d。通过上述驱动，机器人清洁器1可以避开障碍物ob2在向右方向上行进。

在这种情况下，如图7所示，在改变机器人清洁器1的行进路线之前本体单元110在位置(2)处朝向的方向与在改变行进路线之后机器人清洁器1在向右方向上进行并到达位置(3)时本体单元110朝向的方向相同，并且在位置(2)处和位置(3)处传感器123的位置不同。

当机器人清洁器1行进并到达位置(3)时，控制器100可以确定避开障碍物ob2行进的各种行进路线。

如图7所示，在机器人清洁器1的本体单元110不旋转的状态下，传感器123可以基于传感器旋转模块124的旋转而沿右前对角线方向旋转。此时，传感器123可以根据传感器旋转模块124的旋转而逆时针旋转，并且也可以按机器人清洁器1的行进路线改变的角度而旋转。

控制器100可以基于传感器123的旋转方向来确定允许机器人清洁器1避开障碍物ob2的行进路线P1。当确定了机器人清洁器1的行进路线P1时，控制器100可以控制多向移动轮113，使得机器人清洁器1在本体单元110不旋转的状态下移动到确定的行进路线P1。

控制器100控制驱动装置112不驱动沿对角线设置的右前多向移动轮113a和左后多向移动轮113d，并且在向前方向上驱动沿对角线设置的左前多向移动轮113b和右后多向移动轮113c。根据上述驱动，机器人清洁器1可以避开障碍物ob2沿右前对角线方向行进。

如图7所示，在机器人清洁器1改变行进路线之前本体单元110在位置(3)处朝向的方向和在机器人清洁器1改变行进路线之后本体单元110在位置(4)处朝向的方向相同，并且在位置(3)处和位置(4)处传感器123的位置不同。

另一方面，机器人清洁器1可以沿着行进路线P2行进，以便在位置(3)处避开障碍物ob2。当机器人清洁器1到达位置(5)时，传感器123可以根据传感器旋转模块124的旋转逆时针旋转，并且还可以按机器人清洁器1的行进路线改变的角度而旋转。

即，在位置(5)处，机器人清洁器1的本体单元110处于固定状态而不旋转，并且传感器123可以基于传感器旋转模块124的旋转而沿逆时针方向旋转90°。

控制器100可以基于传感器123的旋转方向来确定用于使机器人清洁器1沿本体单元110朝向的向前方向直线行进的路线。

当确定了机器人清洁器1的行进路线时，控制器100可以控制多向移动轮113，使得机器人清洁器1在本体单元110不旋转的状态下移动至所确定的行进路线。即，控制器100可以控制驱动装置112沿向前方向驱动所有四个多向移动轮113，并且根据上述驱动，机器人清洁器1可以从位置(5)向前直线移动。

控制器100可以确定行进路线P1或P2是机器人清洁器1可以避开障碍物ob2而行进的路线，并且当确定了行进路线时，可以在机器人清洁器1的本体单元110不旋转的状态下驱动多向移动轮113，以使机器人清洁器1行进至所确定的行进路线。

如图8所示，在机器人清洁器1在清洁空间中行进期间，传感器123可以感测多个障碍物ob3(ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4)，并且可以将关于检测到的障碍物ob3的数据发送给控制器100。

当机器人清洁器1位于位置(1)处时，由于机器人清洁器1周围的障碍物ob3-1和ob3-2，机器人清洁器1可能不会继续沿行进方向行进。因此，机器人清洁器1必须避开障碍物ob3。传感器123可以感测位于机器人清洁器1周围的多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4，并且控制器100可以基于感测到的多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4的位置信息，确定在本体单元110不旋转的状态下能够避开多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4的行进路线。

当机器人清洁器1位于位置(1)处时，传感器123可以沿能够避开多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4的行进路线旋转。即，如图8所示，传感器123可以沿顺时针方向旋转并且指向机器人清洁器1的向左方向(行进路线P4的方向)。

控制器100可以基于传感器123的旋转方向确定避开多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4使机器人清洁器1行进的路线。即，控制器100可以基于多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4的位置信息来确定机器人清洁器1的移动路线。

当确定了机器人清洁器1的行进路线时，控制器100可以控制多向移动轮113，以在本体单元110不旋转的状态下将机器人清洁器1移动到所确定的行进路线。

控制器100可以通过驱动装置112控制多向移动轮113，使得机器人清洁器1通过从位置(1)沿行进路线P3的方向移动而到达位置(2)，然后通过从位置(2)沿行进路线P4的方向移动而到达位置(3)，从而避开多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4。

此时，在机器人清洁器1从位置(1)经由位置(2)移动到位置(3)期间，本体单元110指向相同的方向。即，控制器100可以基于传感器123感测到的多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4的位置信息，通过对多向移动轮113的控制来控制机器人清洁器1在无需旋转本体单元110的情况下避开多个障碍物ob3-1、ob3-2、ob3-3和ob3-4。

参考图9和图12，在机器人清洁器1在清洁空间中行进期间(操作400)，传感器123可以感测机器人清洁器1要行进并到达的目标对象。传感器123感测到的目标对象可以包括机器人清洁器1跟随以执行清洁的墙壁、或用于对机器人清洁器1的电池充电的对接站250(参考图10)。

在该实施例中，将参考图9描述传感器123感测的目标对象是墙壁的情况。

在机器人清洁器1从位置(1)开始行进并在清洁空间中行进期间，传感器123可以感测机器人清洁器1要到达并执行清洁的墙壁W(操作410)。

当传感器123感测到墙壁W时，控制器100可以沿行进方向旋转传感器123以使机器人清洁器1到达传感器123感测到的墙壁W(操作420)。即，传感器123可以在机器人清洁器1的行进期间在位置(2)处感测机器人清洁器1要到达的墙壁W，并且可以通过传感器旋转模块124沿逆时针方向旋转，使得机器人清洁器1可以指向机器人清洁器1朝着墙壁W行进的方向。

传感器123可以基于刷子单元130的一个表面B1来感测所感测的墙壁W的角度(操作430)。控制器100可以基于由传感器123感测到的墙壁W的角度，通过控制多向移动轮113来旋转本体单元110，使得刷子单元130的该一个表面B1在平行于墙壁W的一个表面的方向上定位(操作440)。

如图9所示，机器人清洁器1可以在位置(2)处旋转本体单元110，使得刷子单元130的一个表面B1沿与墙壁W的一个表面平行的方向定位，如在位置(3)处。

控制器100可以基于传感器123的旋转方向确定机器人清洁器1的行进路线，使得机器人清洁器1到达墙壁W(操作450)。因为在位置(3)处机器人清洁器1的刷子单元130的一个表面B1沿与墙壁W的一个表面平行的方向定位，所以控制器100可以控制多向移动轮113以使机器人清洁器1沿着确定的行进路线行进。

即，控制器100可以在不旋转机器人清洁器1的本体单元110的情况下，通过对多向移动轮113的控制将机器人清洁器1移动到所确定的行进路线以到达墙壁W(操作460)。

如以上参考图3所述，控制器100可以控制多向移动轮113以使机器人清洁器1沿着传感器123所指向的行进路线在右前对角线方向上行进。机器人清洁器1可以在沿着所确定的行进路线到达墙壁W的过程中通过多向移动轮113沿对角线方向行进，并且可以在不旋转本体单元110的情况下行进(操作470)。

控制器100可以确定机器人清洁器1是否已经到达墙壁W(操作480)，并且可以在作为确定结果到达墙壁W时，控制机器人清洁器1执行清洁。

参考图10和图13，当机器人清洁器1在清洁空间中行进时，传感器123可以感测对接站250以对机器人清洁器1的电池充电(操作500)。机器人清洁器1可以接收从对接站250发送的对接信号或对接感应信号，并根据接收到的对接信号移动到对接站250的对接位置并在对接站250中对接。

当机器人清洁器1从位置(1)开始行进并在清洁空间中行进时(操作500)，传感器123可以感测机器人清洁器1到达并对接的对接站250(操作510)。

当传感器123感测到对接站250时，控制器100可沿行进方向旋转传感器123以使机器人清洁器1到达传感器123感测到的对接站250(操作520)。即，传感器123可以在机器人清洁器1的行进期间在位置(2)处感测机器人清洁器1要到达的对接站250，并且可以通过传感器旋转模块124沿逆时针方向旋转，使得机器人清洁器1可被引导至朝着对接站250行进的方向。

传感器123还可基于刷子单元130的一个表面B1来感测所感测的对接站250的一个表面d1的角度。控制器100可以基于由传感器123检测到的对接站250的一个表面d1的角度，控制多向移动轮113以旋转本体单元110(操作540)，使得将刷子单元130的一个表面B1在与对接站250的一个表面d1平行的方向上定位。

如图10中所示，机器人清洁器1可以在位置(2)处旋转本体单元110，使得刷子单元130的一个表面B1在平行于对接站250的一个表面d1的方向上定位，如在位置(3)处。

控制器100可以基于传感器123的旋转方向来确定机器人清洁器1的行进路线，使得机器人清洁器1到达对接站250(操作550)。因为在位置(3)处机器人清洁器1的刷子单元130的一个表面B1沿与对接站250的一个表面d1平行的方向定位，所以控制器100可以控制多向移动轮113以沿所确定的行进路线移动机器人清洁器1。

即，控制器100可以在不旋转机器人清洁器1的本体单元110的情况下，通过多向移动轮113的控制将机器人清洁器1移动到所确定的行进路线以到达对接站250(操作560)。

如以上参考图3所述，控制器100可以控制多向移动轮113以使机器人清洁器1沿着传感器123所指向的行进路线在右前对角线方向上行进。机器人清洁器1可以在沿着所确定的行进路线到达对接站250期间通过多向移动轮113沿对角线方向行进，并且可以在不进一步旋转本体单元110的情况下行进(操作570)。

控制器100可以确定机器人清洁器1是否已经到达对接站250(操作580)，并且可以在作为确定的结果到达对接站250时，控制机器人清洁器1与对接站250对接并为电池充电。

参考图14，当机器人清洁器1与对接站250对接以给电池充电时，设置在机器人清洁器1中的传感器123可以感测机器人清洁器1周围的障碍物。

即，当传感器123通过传感器旋转模块124旋转以感测位于机器人清洁器1附近的障碍物时，控制器100可以通过通信器140将传感器123的障碍物感测结果发送给用户终端200。

如图14所示，传感器旋转模块124在机器人清洁器1与对接站250对接的状态下顺时针或逆时针旋转，使得设置在传感器旋转模块124中的传感器123可以感测位于机器人清洁器1附近的障碍物ob4、ob5和ob6。

即，当传感器123感测到障碍物ob4和ob5并将障碍物ob4和ob5的位置信息发送给控制器100时，控制器100可以确定在完成充电并且机器人清洁器1与对接站250分离之后机器人清洁器1可以不沿着朝向位置(1)的路线行进。

另外，当传感器123感测到障碍物ob5和ob6并且将障碍物ob5和ob6的位置信息发送给控制器100时，控制器100可以确定充电完成并且机器人清洁器1与对接站250分离之后机器人清洁器1是否可以沿着朝向位置(2)的路线行进。

即，控制器100可以基于由传感器123的旋转感测到的障碍物ob5和ob6的位置信息和传感器123的旋转方向，确定在机器人清洁器1的本体单元110不旋转的情况下机器人清洁器1可以避开障碍物ob5和ob6并可以在朝向位置(2)的路线上行进的行进路线。

另一方面，作为通过传感器123感测位于机器人清洁器1附近的障碍物并将其传送给控制器100的结果，当控制器100确定在机器人清洁器1充电完成后可能无法确保用于避免感测到的障碍物的路线时，控制器100可以通过通信器140向用户终端200发送警告信号。

控制器100可以向用户终端200发送警告信号，该警告信号指示在机器人清洁器1充电完成之后可能无法确保机器人清洁器1的行进路线，因为障碍物位于当前与对接站250对接并且正在充电的机器人清洁器1周围。用户可以经由用户终端200通过声音或消息来确认机器人清洁器1的当前驱动状态或驱动不可能状态。

在此，可以以存储由计算机可执行的指令的记录介质的形式来实现所公开的实施例。指令可以以程序代码的形式存储，并且当由处理器执行时，可以创建程序模块以执行所公开的实施例的操作。记录介质可以被实现为计算机可读记录介质。

计算机可读记录介质包括各种记录介质，其中存储了可以由计算机解密的指令。例如，可以有ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、磁带、磁盘、闪存、光学数据存储设备等。

从上面清楚的是，根据本公开实施例的机器人清洁器能够通过经由可旋转传感器感测位于机器人清洁器附近的障碍物来确保有效的驱动性能。此外，根据本公开实施例的机器人清洁器通过能够在所有方向上移动的轮子，在无需旋转机器人清洁器的本体的情况下，能够通过沿各个方向行进来提高避障能力并且即使在狭窄区域中也可以提高移动自由度。

上面已经描述了参考附图公开的实施例。本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。所公开的实施例是说明性的，并且不应被解释为限制性的。

Claims (13)

1.一种机器人清洁器，包括：

本体；

刷子单元，耦接至所述本体的外周表面；

传感器，被设置为相对于所述本体可旋转，并且被配置为感测至少一个障碍物、所述机器人清洁器要到达的目标对象、以及感测到的目标对象的表面；

多向移动轮，被设置为独立于所述本体的旋转位置在各个方向上移动所述本体；以及

控制器，被配置为：

确定所述感测到的目标对象的被感测表面相对于所述刷子单元的一个表面(B1)的角度，

确定所述机器人清洁器的行进路线以避开感测到的至少一个障碍物，

基于所确定的所述感测到的目标对象的被感测表面的角度，控制所述多向移动轮旋转所述本体，使得所述刷子单元的所述一个表面(B1)沿与所述感测到的目标对象的表面平行的方向定位，并且

在旋转所述本体之后，控制所述多向移动轮，以使所述机器人清洁器沿着确定的行进路线朝着所述感测到的目标对象移动，

其中当所述机器人清洁器沿着确定的行进路线移动时，所述本体和所述刷子单元的所述一个表面(B1)相对于所述感测到的目标对象的被感测表面保持在固定的旋转位置。

2.根据权利要求1所述的机器人清洁器，还包括：

传感器旋转组合件，可旋转地耦接到所述本体，

其中所述传感器设置在所述传感器旋转组合件上。

3.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中：

所述传感器被配置为旋转至旋转方向以面向行进方向，以避开感测到的至少一个障碍物，并且

所述控制器还被配置为基于所述传感器的旋转方向来确定所述机器人清洁器的行进路线。

4.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中：

所述控制器还被配置为基于感测到的至少一个障碍物的位置信息来确定所述行进路线。

5.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中：

所述传感器还被配置为感测包括墙壁和用于对所述机器人清洁器的电池充电的对接站在内的目标对象。

6.根据权利要求5所述的机器人清洁器，其中：

所述传感器被配置为在朝向感测到的目标对象的方向上旋转，并且

所述控制器还被配置为基于所述传感器的旋转方向来确定所述机器人清洁器的行进路线。

7.根据权利要求6所述的机器人清洁器，其中：

所述控制器还被配置为控制所述多向移动轮，以使所述机器人清洁器沿着确定的行进路线移动，以到达检测到的目标对象，同时将所述本体保持在与确定行进路线之前相同的旋转位置。

8.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中

所述刷子单元被配置为朝着所述机器人清洁器的碎屑收集器移动碎屑。

9.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中：

所述多向移动轮被配置为沿包括向前、向后、向左、向右和对角线方向的多个方向移动所述本体，并且被配置为使所述本体原地旋转。

10.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中：

所述多向移动轮包括多个可独立控制的多向移动轮。

11.一种机器人清洁器的控制方法，所述机器人清洁器具有设置成使所述机器人清洁器的本体独立于所述本体的旋转位置在各个方向上移动的多向移动轮、耦接至所述本体的外周表面的刷子单元、以及设置为相对于所述本体可旋转的传感器，所述控制方法包括：

由所述机器人清洁器的至少一个处理器执行包括以下的操作：

使用所述传感器感测至少一个障碍物、所述机器人清洁器要到达的目标对象、以及感测到的目标对象的表面；

确定所述感测到的目标对象的被感测表面相对于所述刷子单元的一个表面(B1)的角度；

确定所述机器人清洁器的行进路线以避开感测到的至少一个障碍物；

基于所确定的所述感测到的目标对象的被感测表面的角度，控制所述多向移动轮旋转所述本体，使得所述刷子单元的所述一个表面(B1)沿与所述感测到的目标对象的表面平行的方向定位；以及

在旋转所述本体之后，控制所述机器人清洁器的所述多向移动轮，以使所述机器人清洁器沿着确定的行进路线朝着所述感测到的目标对象移动，

其中当所述机器人清洁器沿着确定的行进路线移动时，所述本体和所述刷子单元的所述一个表面(B1)相对于所述感测到的目标对象的被感测表面保持在固定的旋转位置。

12.根据权利要求11所述的控制方法，所述操作还包括：

控制所述机器人清洁器的传感器旋转到旋转方向以面向行进方向，以避开感测到的至少一个障碍物，

其中所述机器人清洁器的行进路线是基于所述传感器的旋转方向确定的。

13.根据权利要求11所述的控制方法，其中：

确定所述机器人清洁器的行进路线还包括基于感测到的至少一个障碍物的位置信息来确定行进路线。

Images