CN112654473A - 机器人清洁器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的实施方式的移动机器人可以包括:移动单元,移动单元被配置为使主体移动;通信单元,通信单元被配置为与发出信号的另一移动机器人进行通信;以及控制器,控制器被配置为使用信号来识别另一移动机器人的位置,并且基于所识别的位置来控制移动单元跟随与另一移动机器人的移动相对应的轨迹。此外,控制器响应于主体要跟随的轨迹的长度是否偏离预定范围而输出用于改变主体或另一移动机器人的移动速度的控制命令。
Description
技术领域
本公开涉及在其中任何一个跟随另一机器人的同时自主移动的多个移动机器人。
背景技术
通常,移动机器人是在没有用户的操作的情况下在自己在预定区域中移动的同时自主执行预定操作的装置。移动机器人感测位于区域中的障碍物,并且通过移动靠近或远离这些障碍物来执行其操作。
这样的移动机器人可以包括在区域内移动时执行清洁的机器人清洁器。
机器人清洁器是一种在移动时自身无需用户操作即可执行清洁的机器人清洁器。
以这种方式,随着这种在无需用户操作的情况下自行移动的同时执行清洁的机器人清洁器的发展,需要开发用于在其中任何一个跟随另一机器人清洁的同时或在彼此协作的同时执行清洁而无需用户操作的多个机器人清洁器。
现有技术文献WO2017-036532公开了一种其中主机器人清洁器(在下文中称为主机器人)控制至少一个从机器人清洁器(在下文中称为从机器人)的方法。
现有技术文献公开了一种配置,在该配置中,主机器人通过使用障碍物检测装置来检测相邻的障碍物,并且使用从障碍物检测装置推导的位置数据来确定其与从机器人有关的位置。
另外,现有技术公开了其中主机器人和从机器人使用无线局域网(WLAN)技术经由服务器彼此进行通信的配置。
根据现有技术文献,主机器人可以确定从机器人的位置,但是从机器人不能确定主机器人的位置。
此外,为了使从机器人使用现有技术文献中公开的配置来确定(判定)主机器人的位置,主机器人必须将与由主机器人确定的从机器人有关的相对位置信息通过服务器发送至从机器人。
然而,现有技术未能公开这样的配置,其中,主机器人经由服务器将相对位置信息发送到从机器人。
另外,即使假设主机器人发送了相对位置信息,主机器人和从机器人也应该仅通过服务器执行通信。因此,当主机器人或从机器人位于难以与服务器通信的位置时,与服务器的这种通信可能会断开。
在这种情况下,由于从机器人无法从服务器接收相对位置信息,因此从机器人无法知道主机器人的位置。结果,可能出现以下问题:多个机器人清洁器之间的跟进或协作未得到有效执行。
此外,在多个机器人清洁器中的任何一个在执行协同清洁的同时跟随另一个机器人清洁器的情况下,当基于头部清洁器和跟随清洁器之间的相对位置的距离来控制跟随清洁器的跟进移动时,在头部清洁器和跟随清洁器的移动方向不同或应该彼此回避的特殊情况下,可能会出现无法有效地执行跟进或协作的问题。另外,这种问题在多个能够执行特定功能(例如,空调功能等)的同时自己移动而无需用户的操纵的移动机器人之间类似地出现。
发明内容
技术问题
因此,本公开的一个目的是提供一种在不经过服务器的情况下能够在多个移动机器人中的任何一个沿着其中另一移动机器人的移动路径进行移动的同时彼此之间没有干扰或碰撞的移动机器人及其控制方法。
此外,本公开的另一目的是提供一种当多个移动机器人中的任何一个跟随其中另一移动机器人时,可以在没有任何中断的情况下被控制以执行灵活的跟进的移动机器人及其控制方法。
另外,本公开的又一目的是提供一种能够在多个移动机器人的跟进期间基于跟随移动机器人实际跟随的引导机器人的轨迹的长度来执行跟随移动机器人的跟进移动,以便于即使在引导移动机器人和跟随移动机器人的移动方向不同或应该彼此回避的特殊情况下,也能执行有效的跟进控制而没有碰撞或延迟的移动机器人及其控制方法。
此外,本公开的又一个目的是提供一种能够在多个移动机器人的跟进期间基于跟随移动机器人实际要跟随的轨迹的长度来控制引导移动机器人和跟随移动机器人的移动的移动机器人及其控制方法。
此外,本公开的又一个目的是提供一种能够在多个移动机器人的跟进期间考虑到跟随移动机器人要跟随的轨迹的长度以及多个移动机器人之间的实际分离距离来执行有效的跟进控制的移动机器人及其控制方法。
此外,本公开的又一个目的是提供一种能够当跟随移动机器人要跟随的轨迹的长度减小时减小跟随移动机器人的移动速度或允许跟随移动机器人原地跟随引导移动机器人的轨迹,并且当跟随移动机器人要跟随的轨迹的长度增大时减小或停止引导移动机器人的移动速度,以便于允许跟随移动机器人能够跟随引导移动机器人而不会丢失的移动机器人及其控制方法。
另外,本公开的又一个目的是提供一种能够在多个移动机器人的跟进期间考虑到跟随移动机器人的性能,允许引导移动机器人和跟随移动机器人中的任何一个确定跟随移动机器人要跟随的轨迹长度的移动机器人及其控制方法。
另外,本公开的又一个目的是提供一种能够在多个移动机器人的跟进期间允许引导移动机器人和跟随移动机器人中的任何一个根据要跟随的轨迹的长度执行跟随移动机器人和引导移动机器人的移动开始、移动速度和移动停止的控制的移动机器人及其控制方法。
技术方案
根据本公开,多个移动机器人可以发送和接收信号以获得相对位置,并且基于跟随移动机器人要跟随的引导移动机器人的移动轨迹的长度来控制多个移动机器人的移动速度,从而实现不间断且灵活的跟进移动。
这里,当跟随移动机器人要跟随的引导移动机器人的移动轨迹的距离偏离预定范围时,跟随移动机器人或引导移动机器人的移动速度可以被改变以允许跟随移动机器人跟随引导移动机器人而不会丢失,从而实现视觉上更稳定的跟进控制。
这里,跟随移动机器人要跟随的引导移动机器人的移动轨迹的长度偏离预定范围的情况表示用于将跟随移动机器人要跟随的轨迹的长度保持在适当范围内的标准。具体地,它表示要跟随的移动轨迹的距离满足最大分离距离或更小同时满足最小分离距离或更大的距离范围。
跟随移动机器人不跟随超出预定范围的引导移动机器人的移动轨迹。换句话说,它被忽略或删除。
跟随移动机器人沿着引导移动机器人的移动轨迹移动,同时要跟随的移动轨迹的距离满足最小分离距离或更大,但不超过最大分离距离。
当要跟随的轨迹的距离小于最小分离距离时,减小或停止跟随移动机器人的移动速度。此外,当要跟随的移动轨迹的距离超过最大分离距离以达到临界停止距离时,引导移动机器人的移动被停止。
此时,由于跟随移动机器人不跟随超出预定范围的移动轨迹,包括在预定范围内的移动轨迹上最靠近当前位置的轨迹作为下一位置被跟随。当跟随移动机器人要跟随的轨迹的距离在预定范围内减小时,具体地,引导移动机器人可以从满足最大分离距离的时间点开始或者在满足最小间隔距离后立即开始移动。
具体地,根据本公开的实施方式的移动机器人可以包括:移动单元,移动单元被配置为使主体移动;通信单元,通信单元被配置为与发出信号的另一移动机器人进行通信;以及控制器,控制器被配置为使用信号来识别另一移动机器人的位置,并且基于所识别的位置来控制移动单元跟随与另一移动机器人的移动相对应的轨迹,其中,控制器响应于主体要跟随的轨迹的长度是否偏离预定范围而输出用于改变主体或另一移动机器人的移动速度的控制命令。
此外,根据实施方式,控制器可以基于形成与另一移动机器人的移动和主体的当前位置相对应的轨迹的多个点的位置来确定要跟随的轨迹的长度。
此外,根据实施方式,控制器可以感测形成与另一移动机器人的移动相对应的轨迹的多个点的位置,并且以预定距离为单位存储与多个点的位置相对应的信息,并且基于所存储的信息,感测要跟随的轨迹的长度偏离预定范围。
此外,根据实施方式,控制器可以控制主体在将要跟随的轨迹的长度保持在预定范围内的同时依次跟随与所存储的信息相对应的多个点,并且在主体移动到相关点后所存储的信息可以被删除。
此外,根据实施方式,当主体要跟随的轨迹的长度增大到预定范围之外时,控制器可以输出用于减小另一移动机器人的移动速度的控制命令。
此外,根据实施方式,控制器可以响应于主体要跟随的轨迹的长度是否超过预定范围并且达到临界停止距离而输出用于停止另一移动机器人的移动的控制命令。
此外,根据实施方式,当主体要跟随的轨迹的长度减小到小于预定范围时,控制器可以输出用于停止主体的移动的控制命令。
此外,根据实施方式,控制器可以使用所识别的位置监视主体与另一移动机器人之间的距离,并且响应于主体与另一移动机器人之间的分离距离是否减小到小于预定范围,在将主体要跟随的轨迹的长度保持在预定范围内的同时输出用于减小另一移动机器人的移动速度的控制命令。
此外,根据实施方式,当主体要跟随的轨迹的长度增大到预定范围之外时,控制器可以进行控制以跟随在预定范围内形成轨迹的多个点当中靠近主体的当前位置的点。
此外,根据实施方式,当主体要跟随的轨迹的长度减小到小于预定范围时,控制器可以进行控制以执行用于跟随形成与另一移动机器人在主体的当前位置处的移动相对应的轨迹的多个点的运动。
此外,根据实施方式,在执行运动的同时,当主体要跟随的轨迹的长度增大到预定范围时,控制器可以控制主体的移动以结束运动并且跟随在多个点当中的靠近主体的当前位置的点。
另外,根据本公开的实施方式的多个移动机器人可以是包括第一移动机器人和第二移动机器人的多个移动机器人,其中,第一移动机器人与发出信号的第二移动机器人进行通信以识别第二移动机器人的位置,并且基于所识别的位置控制第二移动机器人跟随与第一移动机器人的移动相对应的轨迹,并且第二移动机器人与发出信号的第一移动机器人进行通信以感测形成与第一移动机器人的移动相对应的轨迹的多个点,并依次跟随感测到的多个点,并且当感测到第二移动机器人要跟随的轨迹的长度偏离预定范围时,第一移动机器人输出用于改变第一移动机器人或第二移动机器人的移动速度的控制命令。
此外,根据实施方式,第一移动机器人可以基于形成与第一移动机器人的移动相对应的轨迹的多个点的位置和第二移动机器人的相对位置来确定第二移动机器人要跟随的轨迹的长度。
此外,根据实施方式,第二移动机器人可以以预定距离为单位存储与感测到的多个点的位置相对应的信息,并且第一移动机器人可以基于存储在第二移动机器人中的信息来感测要跟随的轨迹的长度偏离预定范围,并且第二移动机器人可以依次移动与所存储的信息相对应的多个点,并在要跟随的轨迹的长度满足预定范围的同时删除与所移动的点相对应的信息。
另外,提供了根据本公开的实施方式的控制移动机器人的方法,该方法包括以下步骤:允许移动机器人主体与发出信号的另一移动机器人进行通信以识别另一移动机器人的相对位置;基于所识别的相对位置,控制主体的移动以跟随与另一移动机器人的移动相对应的轨迹;允许主体感测另一移动机器人要跟随的轨迹的长度偏离预定范围;以及响应于该感测,输出用于改变主体或另一移动机器人的移动速度的控制命令。
此外,根据实施方式,所述输出控制命令的步骤可以包括当主体要跟随的轨迹的长度增大到预定范围之外时,输出用于减小另一移动机器人的移动速度的控制命令的步骤。
此外,根据实施方式,所述输出控制命令的步骤可以包括当感测到主体要跟随的轨迹的长度超过预定范围并达到临界停止距离时,输出用于停止另一移动机器人的移动的控制命令的步骤。
此外,根据实施方式,所述输出控制命令的步骤可以包括当主体要跟随的轨迹的长度减小到小于预定范围时,输出用于停止主体的移动的控制命令的步骤。
有益效果
如上所述,根据本公开的实施方式,根据一种移动机器人及其控制方法,跟随清洁器可以不通过服务器跟随引导清洁器的同时执行清洁而不会被中断。
此外,在多个机器人清洁器的跟进期间可以基于跟随者清洁器实际要跟随的轨迹的长度来控制跟随者清洁器的跟进移动,从而即使在头部清洁器和跟随清洁器的移动方向不同或应该彼此回避的特殊情况下,也可以执行有效的跟进控制,而不会发生碰撞或延迟,以及控制方法。
此外,在多个机器人清洁器的跟进期间可以考虑跟随者清洁器实际要跟随的轨迹的长度以及多个机器人清洁器之间的分离距离两者来控制头部清洁器和跟随者清洁器的移动。
另外,当跟随者清洁器要跟随的轨迹的长度减小时,跟随吸尘器的移动速度可以被减小或者头部清洁器的轨迹可以在原地被跟随,并且当跟随者清洁器要跟随的轨迹的长度增大时,头部清洁器的移动速度减小或停止,从而在跟随者清洁器跟随头部清洁器而不会丢失头部清洁器的同时执行视觉上稳定的跟进控制。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解,且并入本说明书中并构成本说明书的一部分,附图示出了本发明的实施方式并且与说明书一起用来解释本发明的原理。在附图中:
图1是示出根据本公开的移动机器人的示例的立体图。
图2是图1所示的移动机器人的平面图。
图3是图1所示的移动机器人的侧视图。
图4是示出根据本公开的实施方式的移动机器人的示例性组件的框图。
图5A是示出根据本公开的实施方式的多个移动机器人之间的网络通信的概念图,并且图5B是示出图5A的网络通信的示例的概念图。
图5C是示出根据本公开的实施方式的在多个移动机器人当中的跟进移动的概念图。
图6是示出允许多个移动机器人确定彼此的相对位置的方法的概念图。
图7A和图7B是用于说明根据本公开的实施方式的基于多个移动机器人中的第一清洁器的移动轨迹的距离的第二清洁器的跟进控制的图。
图8是用于说明根据本公开的实施方式的控制移动机器人的方法的代表性流程图。
图9A和图9B是用于说明与根据本公开的实施方式的第二清洁器在进行移动的同时跟随与第一清洁器的移动相对应的轨迹时的时间点有关的示例的图。
图9C是示出根据本公开的实施方式原地执行跟随的与移动机器人的移动相对应的轨迹的运动的另一清洁器的示例性操作的图。
图10是用于说明根据本公开的实施方式的多个移动机器人中与第二清洁器要跟随的轨迹的长度改变相对应的第一清洁器和第二清洁器的操作的示例性流程图。
图11A、图11B、图11C、图11D、图11E、图11F、图11G、图11H和图11I是结合图10来具体说明基于本公开的实施方式的多个移动机器人要跟随的轨迹的长度的移动操作的示例性概念图。
图12A、图12B和图12C是用于说明根据本公开的修改实施方式的在移动机器人与其它移动装置之间的跟进注册(registration)和跟进控制的概念图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述根据本公开的移动机器人。
在下文中,将详细描述本文所公开的实施方式。在本说明书中使用的技术术语仅用于说明具体的实施方式,并且不应被构造为限制在本文中公开的技术的范围。
首先,本文中所公开的术语“移动机器人”可以与“机器人(针对特定功能)”、“机器人清洁器”、“用于清洁的机器人”和“自主清洁器”的含义相同,并且这些术语将被平等地使用。
此外,本公开中公开的术语“多个移动机器人”可以用作“多个机器人清洁器”或“多个清洁器”。此外,术语“第一移动机器人”可以被称为“第一机器人”、“第一机器人清洁器”、“第一清洁器”或“引导清洁器”。此外,“第二移动机器人”可以被称为“第二机器人”、“第二机器人清洁器”、“第二清洁器”或“跟随清洁器”。
图1至图3示出了作为根据本公开的移动机器人的示例的机器人清洁器。
具体地,图1是示出根据本公开的移动机器人100的示例的立体图,并且图2是图1所示的移动机器人100的平面图,并且图3是图1所示的移动机器人100的侧视图。
在本说明书中,可以以相同的意义使用移动机器人、机器人清洁器和执行自主移动的清洁器。此外,在本说明书中,被描述为多个移动机器人的示例的多个清洁器可以包括图1至图3所示的配置的至少一部分。
参照图1至图3,机器人清洁器100执行在自己在预定区域上移动的同时清洁地板的功能。这里提到的地板的清洁包括吸取灰尘(包括异物)或擦拭地板。
机器人清洁器100可以包括清洁器主体110、清洁单元120、感测单元130和灰尘容器140。
除用于控制机器人清洁器100的控制器(未示出)之外,清洁器主体110还设置有各种组件。另外,清洁器主体110设置有用于使机器人清洁器100移动的轮单元111。机器人清洁器100可以通过轮单元111向前、向后、向左和向右移动。
参照图3,轮单元111包括主轮111a和副轮111b。
主轮111a被设置在清洁器主体110的两侧,并且被配置为根据控制器的控制信号在一个方向或另一方向上是可旋转的。主轮111a中的每一个可以被配置为是彼此独立地可驱动的。例如,每个主轮111a可以由不同的电动机驱动。另选地,每个主轮111a可以由设置在一个电动机中的多个不同的轴驱动。
副轮111b被配置为与主轴111a一起支撑清洁器主体110,并且通过主轴111a辅助机器人清洁器100的移动。副轮111b也可以被设置在稍后描述的清洁单元120上。
控制器被配置为以使机器人清洁器100在地板上自主移动的方式控制轮单元111的驱动。
同时,用于向机器人清洁器100供电的电池(未示出)被安装在清洁器主体110上。电池可以被配置为是可充电的,并且被配置为是从清洁器主体110的底部可拆卸的。
在图1中,清洁单元120可以以从清洁器主体110的一侧突出的形式设置,以便于抽吸(suck)包含灰尘的空气或擦拭区域。该一侧可以是清洁器主体110沿前向方向(F)移动的一侧(即,清洁器主体110的前侧)。
在该图中,清洁单元120被示为具有从清洁器主体110的一侧向前方以及左右两侧突出的形状。具体地,清洁单元120的前端部被设置在与清洁器主体110的一侧在向前方向上间隔开的位置处,并且清洁单元120的左端部和右端部被设置在与清洁器主体110的一侧在左右方向上间隔开的位置处。
由于清洁器主体110被形成为圆形,并且清洁单元120的后端部的两侧从清洁器主体110向左右两侧突出,所以在清洁器主体110和清洁单元120之间可以形成空的空间(即,间隙)。空闲空间(vacant space)是清洁器主体110的左右两端部与清洁单元120的左右两端部之间的空间,并且具有在机器人清洁器100的向内方向上凹陷的形状。
当障碍物被卡(caught)在空闲空间中时,机器人清洁器100可能被障碍物阻挡而不能移动。为了防止这种情况,可以设置盖构件129以覆盖至少一部分空闲空间。
盖构件129可以被设置在清洁器主体110或清洁单元120上。根据本实施方式,示出了盖构件129以突出的方式形成在清洁单元120的后端部的两侧上,并且被设置为覆盖清洁器主体110的外周表面。
盖构件129被设置为填充至少部分的空白空间(即,清洁器主体110和清洁单元120之间的空白空间)。这可以导致实现一种能够防止障碍物被卡在空的空间中,或者即使障碍物被卡在空的空间中也能够容易地逃脱障碍物的结构。
从清洁单元120突出的盖构件129可以被支撑在清洁器主体110的外周表面上。
如果盖构件129从清洁器主体110突出,则盖构件129可以被支撑在清洁单元120的后部上。根据该结构,当清洁单元120由于与障碍物碰撞而受到冲击时,该冲击的一部分被传送至清洁器主体110从而被散开。
清洁单元120可以可拆卸地联接至清洁器主体110。当清洁单元120从清洁器主体110被拆卸时,拖布模块(未示出)可以代替被拆卸的清洁单元120而被可拆卸地联接至清洁器主体110。
因此,当用户希望去除地板上的灰尘时,用户可以将清洁单元120安装在清洁器主体110上,并且当用户想要擦拭地板时,可以将拖布模块安装在清洁器主体110上。
当清洁单元120被安装在清洁器主体110上时,可以由上述的盖构件129引导安装。换句话说,由于覆盖构件129被设置为覆盖清洁器主体110的外周表面,所以可以确定清洁单元120相对于清洁器主体110的相对位置。
清洁单元120可以设置有脚轮123。脚轮123被配置为辅助机器人清洁器100的移动,并且还支撑机器人清洁器100。
清洁器主体110设置有感测单元130。如图所示,感测单元130可以被设置在清洁单元120所在的清洁器主体110的一侧(即,在清洁器主体110的前侧)。
感测单元130可以设置为在清洁器主体110的上下方向上与清洁单元120交叠。感测单元130被设置在清洁单元120的上部,以感测机器人清洁器100前方的障碍物或地理特征,以使得位于机器人清洁器100的最前方的清洁单元120不会与障碍物碰撞。
感测单元130可以被配置为另外执行除了感测功能之外的另一种感测功能。
作为示例,感测单元130可以包括用于获取周围图像的摄像头131。摄像头131可以包括镜头和图像传感器。摄像头131可以将清洁器主体110的周围图像转换为可以由控制器处理的电信号,例如,摄像头131可以将与向上的图像相对应的电信号发送到控制器。控制器可以使用与向上的图像相对应的电信号来检测清洁器主体110的位置。
另外,感测单元130可以检测在机器人清洁器100的移动表面或移动路径上的诸如墙壁、家具和悬崖(cliff)的障碍物。另外,感测单元130可以感测执行电池充电的对接装置的存在。另外,感测单元130可以检测天花板信息,以便于绘制机器人清洁器100的移动区域或清洁区域。
清洁器主体110设置有可拆卸地联接到其上的用于从吸入的空气中分离和收集灰尘的灰尘容器140。
灰尘容器140设置有覆盖灰尘容器140的灰尘容器盖150。在实施方式中,灰尘容器盖150可以通过铰链可旋转地联接到清洁器主体110。灰尘容器盖150可以被固定到灰尘容器140或清洁器主体110,以保持覆盖灰尘容器140的上表面。当灰尘容器盖150被设置为覆盖灰尘容器140的上表面时,可以通过灰尘容器盖150防止灰尘容器140与清洁器主体110分离。
灰尘容器140的一部分可以被容纳在灰尘容器容纳部分中,并且灰尘容器140的另一部分朝向清洁器主体110的后方突出(即,与前向方向F相反的反向方向R)。
灰尘容器140设置有通过其引入包含灰尘的空气的入口和通过其排出与灰尘分离的空气的出口。当将灰尘容器140被安装在清洁器主体110上时,入口和出口通过形成为穿过清洁器主体110的内壁的开口155彼此连通。因此,可以在清洁器主体110内部形成进气通道和排气通道。
根据这样的连接,通过清洁单元120引入的包含灰尘的空气通过清洁器主体110内部的进气通道流入灰尘容器140,并且空气在通过灰尘容器140的过滤器和旋风分离器(cyclone)的同时与灰尘分离。灰尘被收集在灰尘箱140中,并且空气从灰尘箱140排出,并且然后通过清洁器主体110中的排出口112并且最终通过排出口112被排出到外部。
下面将参照图4描述与机器人清洁器100的组件有关的实施方式。
根据本公开的实施方式的机器人清洁器100或移动机器人可以包括通信单元1100、输入单元1200、移动单元1300、感测单元1400、输出单元1500、电源单元1600、存储器1700、控制器1800和清洁单元1900,或它们的组合。
这里,不用说图4所示的组件不是必需的,并且因此可以实现具有比图4所示更多或更少的组件的机器人清洁器。另外,如上所述,本公开中描述的多个机器人清洁器中的每一个可以同等地仅包括以下将要描述的组件中的一些。换句话说,多个机器人清洁器可以包括不同的组件。
在下文中,将描述每个组件。
首先,电源单元1600包括可以由外部商用电源充电并且向移动机器人供电的电池。电源单元1600向移动机器人中包括的每个组件提供驱动电力,以提供移动机器人移动或执行特定功能所需的操作电力。
这里,控制器1800可以感测电池的剩余电力,并且当剩余电力不足时,控制电池将电力移动到连接至外部商用电源的充电基座,并且因此,可以从充电基座提供充电电流以对电池充电。电池可以连接到电池感测单元,并且电池剩余量和充电状态可以被传递到控制器1800。输出单元1500可以在控制器的控制下显示剩余电池电量。
电池可以位于机器人清洁器中心的下部,或者可以位于左侧和右侧中的任一侧。在后一种情况下,移动机器人还可以包括用于消除电池的重量偏差的平衡重量。
控制器1800基于人工智能技术执行处理信息的角色并且可以包括用于执行信息的学习、信息的推断、信息的感知以及自然语言的处理中的至少一项的至少一个模块。
控制器1800可以使用机器学习技术来执行诸如存储在清洁器中的信息、清洁器周围的环境信息、存储在可通信外部储存装置中的信息等的大量信息(大数据)的学习、推理和处理中的至少一种。此外,控制器1800可以基于使用机器学习技术学习到的信息来预测(或推断)清洁器的至少一项可执行操作,并且控制清洁器执行至少一项预测操作当中最可行的操作。
机器学习技术是一种基于至少一种算法来收集和学习大量信息,并且基于所学习的信息来确定和预测信息的技术。信息的学习是掌握信息的特性、规则和判断标准、量化信息和信息之间的关系以及使用经量化的模式来预测新数据的操作。
机器学习技术使用的算法可以是基于统计的算法(例如,使用树结构类型作为预测模型的决策树,模仿神经网络结构和生物功能的人工神经网络,基于生物进化算法的遗传编程,将观察到的示例分布到集群的子集的聚类和使用随机抽取的随机数计算函数值作为概率的蒙特卡洛方法等)。
作为机器学习技术的一个领域,深度学习是一种使用深度神经网络(DNN)算法执行学习、确定和处理信息中的至少一个的技术。深度神经网络(DNN)可以具有链接层并且在各层之间传送数据的结构。这种深度学习技术可以被采用以使用针对并行计算优化的图形处理单元(GPU)通过深度神经网络(DNN)来学习大量信息。
控制器1800可以使用存储在外部服务器或存储器中的训练数据,并且可以包括用于检测用于识别预定物体的特性的学习引擎。这里,用于识别物体的特征可以包括物体的尺寸、形状和阴影。
具体地,当控制器1800将通过设置在清洁器上的摄像头获取的图像的一部分输入到学习引擎中时,学习引擎可以识别包括在输入图像中的至少一个物体或生物。
当学习引擎被应用于清洁器的移动时,控制器1800可以识别是否存在诸如椅子腿、风扇、特定类型的阳台间隙等的阻碍清洁器移动的障碍物。这可以导致提高清洁器移动的效率和可靠性。
另一方面,学习引擎可以被安装在控制器1800或外部服务器上。当学习引擎被安装在外部服务器上时,控制器1800可以控制通信单元1100将至少一个要分析的图像发送到外部服务器。
外部服务器可以将从清洁器发送的图像输入到学习引擎中,并且因此识别图像中包括的至少一个物体或生物。另外,外部服务器可以将与识别结果有关的信息发送回清洁器。这里,与识别结果有关的信息可以包括与要分析的图像中包括的多个物体、每个物体的名称有关的信息。
另一方面,移动单元1300可以包括电动机,并且操作电动机以使左右主轮双向旋转,以使得主体可以旋转或移动。此时,左右主轮可以独立移动。移动单元1300可以使移动机器人的主体向前、向后、向左、向右、弯曲或就位前进。
同时,输入单元1200从用户接收针对机器人清洁器的各种控制命令。输入单元1200可以包括一个或更多个按钮(例如,输入单元1200可以包括OK按钮、设置按钮等)。OK按钮是用于从用户接收用于确认感测信息、障碍物信息、位置信息和地图信息的命令的按钮,并且设置按钮是用于从用户接收用于设置信息的命令的按钮。
另外,输入单元1200可以包括用于取消先前的用户输入并再次接收用户输入的输入重置按钮、用于删除预设用户输入的删除按钮、用于设置或改变操作模式的按钮、用于接收要恢复到充电基座的命令的按钮等。
此外,诸如硬键、软键、触摸板等的输入单元1200可以安装在移动机器人的上部。另外,输入单元1200可以与输出单元1500一起具有触摸屏的形式。
另一方面,输出单元1500可以被安装在移动机器人的上部。当然,安装位置和安装类型可以变化。例如,输出单元1500可以在屏幕上显示电池状态和移动模式等。
另外,输出单元1500可以输出由感测单元1400检测到的移动机器人内部的状态信息(例如,移动机器人中包括的每个配置的当前状态)。此外,输出单元1500可以在屏幕上显示由感测单元1400检测到的外部状态信息、障碍物信息、位置信息和地图信息等。输出单元1500可以由发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、等离子显示面板和有机发光二极管(OLED)中的任何一个形成。
输出单元1500还可以包括用于可听地输出由控制器1800执行的移动机器人的操作过程或操作结果的声音输出装置。例如,输出单元1500可以根据由控制器1800生成的警告信号向外部输出警告声音。
在这种情况下,音频输出模块(未示出)可以是诸如蜂鸣器、扬声器等的用于输出声音的装置,并且输出单元1500可以使用存储在存储器1700中的具有预定模式的音频数据或消息数据通过音频输出模块将声音输出到外部。
因此,根据本公开的实施方式的移动机器人可以在屏幕上的移动区域上输出环境信息或将其作为声音输出。根据另一实施方式,移动机器人可以通过通信单元1100将地图信息或环境信息发送到终端装置以输出要通过输出单元1500输出的屏幕或声音。
存储器1700存储用于控制或驱动机器人清洁器及其结果数据的控制程序。存储器1700可以存储音频信息、图像信息、障碍物信息、位置信息和地图信息等。此外,存储器1700可以存储与运动模式有关的信息。
存储器1700主要使用非易失性存储器。这里,非易失性存储器(NVM、NVRAM)是即使不向其供电也能够连续存储信息的储存装置,并且例如,非易失性存储器可以是ROM、闪存、磁性计算机储存装置(例如,硬盘、软盘驱动器、磁带)、光盘驱动器、磁性RAM和PRAM等。
同时,感测单元1400可以包括外部信号检测传感器、前部检测传感器、悬崖检测传感器、二维摄像头传感器和三维摄像头传感器中的至少一个。
外部信号检测传感器可以感测移动机器人的外部信号。外部信号检测传感器可以是例如红外线传感器、超声波传感器或射频(RF)传感器等。
移动机器人可以使用外部信号检测传感器来接收由充电基座生成的引导信号,以检查充电基座的位置和方向。此时,充电基座可以发送指示方向和距离的引导信号,以允许移动机器人返回。换句话说,移动机器人可以接收从充电基座发送的信号以确定当前位置、设置移动方向并且返回到充电基座。
另一方面,前部检测传感器可以以预定的间隔安装在移动机器人的前侧处,特别是沿着移动机器人的横向外圆周表面。前部传感器位于移动机器人的至少一个侧面上,以检测移动机器人前方的障碍物。前部传感器可以检测在移动机器人的移动方向上存在的物体,尤其是障碍物,并且将检测信息发送到控制器1800。换句话说,前部传感器可以检测在移动机器人的移动路径上的突起、家用电器、家具、墙壁和墙角等,并将信息发送到控制器1800。
例如,前部传感器可以是红外线(IR)传感器、超声波传感器、RF传感器或地磁传感器等,并且移动机器人可以使用一种类型的传感器作为前部传感器,也可以根据需要使用两种或更多种类型的传感器。
例如,一般而言,超声波传感器可以主要用于感测远处的障碍物。超声波传感器可以包括发射器和接收器,并且控制器1800可以基于通过发射器辐射的超声波是否被障碍物等反射并在接收器处接收来确定是否存在障碍物,并使用超声波发射时间和超声波接收时间计算到障碍物的距离。
此外,控制器1800可以比较从发射器发出的超声波和在接收器接收的超声波,以检测与障碍物的尺寸有关的信息。例如,控制器1800可以确定障碍物越大,则在接收器处接收到的超声波越多。
在一个实施方式中,可以在移动机器人的前侧沿着横向外圆周表面设置多个(例如,五个)超声波传感器。此时,超声波传感器可以优选地以交替布置发射器和接收器的方式安装在移动机器人的前表面上。
换句话说,发射器可以与主体的前中心在左侧和右侧间隔开,并且可以在接收器之间设置一个或两个(或更多个)发射器以形成从障碍物等反射的超声波信号的接收区域。利用这种布置,可以在减少传感器数量的同时扩大接收面积。超声波的发射角度可以保持不影响不同信号的角度范围以防止串扰现象。此外,接收器的接收灵敏度可以被设置为彼此不同。
另外,超声波传感器可以以预定角度向上安装以沿向上方向输出从超声波传感器发射的超声波,并且这里,超声波传感器还可以包括预定的阻挡构件以防止超声波向下辐射。
另一方面,如上所述,可以通过同时使用两种或更多种类型的传感器来实现前部传感器,并且因此前传感器可以使用IR传感器、超声波传感器、RF传感器等中的任何一种。
例如,前部检测传感器可以包括红外传感器作为与超声波传感器不同的不同类型的传感器。
红外传感器可以与超声波传感器一起被安装在移动机器人的外周表面上。红外传感器还可以感测在前方或侧面存在的障碍物以将障碍物信息发送到控制器1800。换句话说,红外传感器可以感测在移动机器人的移动路径上的突起、家用电器、家具、墙壁和墙角等,并将信息发送到控制器1800。因此,移动机器人可以在特定区域内移动而不会与障碍物碰撞。
另一方面,悬崖检测传感器(或悬崖传感器)可以主要使用各种类型的光学传感器来感测支撑移动机器人的主体的地板上的障碍物。
换句话说,悬崖检测传感器可以被安装在底部移动机器人的后表面上,但是当然可以根据移动机器人的类型而被安装在不同的位置。悬崖检测传感器是位于移动机器人背表面的传感器以感测地板上的障碍物,并且悬崖检测传感器可以是设置有诸如障碍物检测传感器的发射器和接收器的红外线传感器、超声波传感器、RF传感器或PSD(位置敏感检测器)传感器等。
例如,悬崖检测传感器中的任何一个可以被安装在移动机器人的前面,并且其它两个悬崖检测传感器可以被相对地安装在后面。
例如,悬崖检测传感器可以是PSD传感器,但是也可以被配置有多种不同类型的传感器。
PSD传感器使用半导体表面电阻来检测具有一个p-n结的入射光的短距离和长距离位置。PSD传感器包括仅沿一个轴向方向检测光的一维PSD传感器和检测平面上的光位置的二维PSD传感器。两个PSD传感器都可以具有pin光电二极管结构。PSD传感器是一种使用红外线来发射红外线,然后测量从障碍物反射并返回到障碍物的红外线的角度以测量距离的红外线传感器。换句话说,PSD传感器通过使用三角测量方法来计算与障碍物的距离。
PSD传感器包括向障碍物发射红外线的光发射器和接收从障碍物反射并返回的红外线的光接收器,并且典型地被配置为模块类型。当通过使用PSD传感器检测到障碍物时,无论障碍物的反射率和色差如何,都可以获得稳定的测量值。
清洁单元1900根据从控制器1800发送的控制命令清洁指定的清洁区域。清洁单元1900通过将灰尘分散在指定的清洁区域中的刷子(未示出)将附近的灰尘分散,并且然后驱动吸气风扇和吸气电动机以吸取经分散的灰尘。另外,清洁单元1900可以根据配置的替换在指定的清洁区域中执行擦拭。
此外,控制器1800可以测量由悬崖检测传感器朝向地面发射的红外线的光信号与从障碍物反射和接收的反射信号之间的红外线角度,以便于检测悬崖并分析悬崖的深度。
同时,控制器1800可以根据通过使用悬崖检测传感器检测到的悬崖的地面状态来确定是否通过悬崖,并且根据确定结果来确定是否通过悬崖。例如,控制器1800通过悬崖传感器确定悬崖的存在与否以及悬崖的深度,随后仅当通过悬崖传感器检测到反射信号时才允许移动机器人通过悬崖。
针对另一示例,控制器1800可以使用悬崖检测传感器来确定移动机器人的举升现象(lifting phenomenon)。
另一方面,二维摄像头传感器被设置在移动机器人的一侧上以在移动期间获取与主体的周围有关的图像信息。
光流量传感器转换从设置在传感器中的图像传感器输入的向下图像以生成预定格式的图像数据。所生成的图像数据可以被存储在存储器1700中。
此外,可以在光流量传感器附近安装一个或更多个光源。一个或更多个光源将光照射到由图像传感器捕获的底表面的预定区域。换句话说,当移动机器人沿着底表面在特定区域中移动时,当底表面平坦时,在图像传感器和底表面之间保持预定距离。另一方面,当移动机器人在具有不均匀表面的底表面上移动时,由于底表面和障碍物的不规则性,机器人从底表面移开的距离超过了预定距离。此时,一个或更多个光源可以由控制器1800控制以调节要照射的光量。光源可以是能够控制光量的发光器件(例如,发光二极管(LED)等)。
使用光流量传感器,控制器1800可以检测移动机器人的位置,而与移动机器人的滑动无关。控制器1800可以随时间比较并分析由光流量传感器捕获的图像数据以计算移动距离和移动方向,并且基于移动距离和移动方向计算移动机器人的位置。使用利用光流量传感器的移动机器人的底侧上的图像信息,控制器1800可以对由另一装置计算出的移动机器人的位置执行防滑校正。
三维摄像头传感器可以附接到移动机器人的主体的一侧或一部分以生成与主体的周围有关的三维坐标信息。
换句话说,三维摄像头传感器可以是计算移动机器人与要捕获的物体的近距离和远距离的3D深度摄像头。
具体地,三维摄像头传感器可以捕获与主体的周围有关的二维图像,并且生成与所捕获的二维图像相对应的多个三维坐标信息。
在一个实施方式中,三维摄像头传感器可以包括两个或更多个获取常规二维图像的摄像头,并且可以以立体视觉的方式形成以组合从两个或更多个摄像头获得的两个或更多个图像,以生成三维坐标信息。
具体地,根据实施方式的三维摄像头传感器可以包括用于在向下的方向上朝向主体的前方照射具有第一图案的光的第一图案照射单元和在向上的方向上朝向主体的前面照射具有第二图案的光的第二图案照射单元,以及用于获取主体前方的图像的图像获取单元。结果,图像获取单元可以获取第一图案的光和第二图案的光入射的区域的图像。
在另一实施方式中,三维摄像头传感器可以包括用于与单个摄像头一起照射红外线图案的红外线图案发射单元,并且捕获从红外线图案发射单元照射到要捕获的物体上的红外线图案的形状,从而测量传感器和要捕获的物体之间的距离。这样的三维摄像头传感器可以是IR(红外)型三维摄像头传感器。
在又一实施方式中,三维摄像头传感器可以包括与单个摄像头一起发光的发光单元,接收从发光单元发射的从要捕获的物体反射回来的一部分激光,并且分析接收到的激光,从而测量三维摄像头传感器和要捕获的物体(object)之间的距离。三维摄像头传感器可以是飞行时间(TOF)类型的三维摄像头传感器。
具体地,上述三维摄像头传感器的激光器被配置为以在至少一个方向上延伸的形式照射激光束。在一个示例中,三维摄像头传感器可以包括第一激光器和第二激光器,其中,第一激光器照射彼此相交的线形激光,并且第二激光器照射单个线形激光。据此,最下方的激光用于感测底部的障碍物,最上方的激光用于感测上部的障碍物,并且最下方的激光与最上方的激光之间的中间激光用于感测中部的障碍物。
另一方面,通信单元1100通过有线、无线和卫星通信方法中的一个连接到终端装置和/或另一装置(在本文中也称为“家用电器”),以便于发送和接收信号及数据。
通信单元1100可以利用位于特定区域中的另一装置发送和接收数据。这里,另一装置可以是能够连接到网络以发送和接收数据的任何装置,并且例如,该装置可以是空调、加热装置、空气净化装置、灯、电视或汽车等。另一装置也可以是用于控制门、窗、供水阀、燃气阀等的装置。另一装置可以是用于感测温度、湿度、气压、气体等的传感器。
此外,通信单元1100可以与位于特定区域中或预定范围内的另一机器人清洁器100进行通信。
参照图5A和图5B,执行自主移动的第一清洁器100a和第二清洁器100b可以通过网络通信50彼此交换数据。另外,执行自主移动的第一清洁器100a和/或第二清洁器100b可以通过经由网络通信50或其它通信从终端300接收到的控制命令来执行清洁相关的操作或相应的操作。
换句话说,尽管未示出,但是执行自主移动的多个清洁器100a、100b还可以通过第一网络通信与终端300进行通信,并且通过第二网络通信彼此进行通信。
这里,网络通信50可以是指使用诸如无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)、无线保真(Wi-Fi)Wi-Fi直连、数字生活网络联盟(DLNA)、无线宽带(WiBro)、世界微波接入互操作性(WiMAX)、Zigbee、Z波、蓝牙、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、无线通用串行总线(USB)等的无线通信技术中的至少一种的短距离通信。
网络通信50可以根据期望彼此进行通信的机器人清洁器的通信模式而变化。
在图5A中,执行自主移动的第一清洁器100a和/或第二清洁器100b可以通过网络通信50将由其各自的感测单元感测到的信息提供给终端300。终端300还可以经由网络通信50将基于接收到的信息生成的控制命令发送到第一清洁器100a和/或第二清洁器100b。
在图5A中,第一清洁器100a的通信单元和第二清洁器100b的通信单元还可以彼此直接进行通信或经由另一路由器(未示出)彼此间接进行通信,以识别与对方的移动状态和位置有关的信息。
在一个示例中,第二清洁器100b可以根据从第一清洁器100a接收到的控制命令执行移动操作和清洁操作。在这种情况下,可以说第一清洁器100a作为主机操作,并且第二清洁器100b作为从机操作。另选地,可以说第二清洁器100b跟随第一清洁器100a。在一些情况下,也可以说第一清洁器100a和第二清洁器100b彼此协作。
在下文中,将参照图5B描述根据本公开的实施方式的包括执行自主移动的多个清洁器100a、100b的系统。
如图5B所示,根据本公开的实施方式的清洁系统可以包括:执行自主移动的多个清洁器100a、100b、网络50、服务器500以及多个终端300a和300b。
多个清洁器100a、100b、网络50和至少一个终端300a可以被设置在建筑物10中,而另一终端300b和服务器500可以位于建筑物10的外部。
多个清洁器100a、100b是在自己移动的同时执行清洁的清洁器,并且可以执行自主移动和自主清洁。多个清洁器100a、100b中的每一个除移动功能和清洁功能之外还可以包括通信单元1100。
多个清洁器100a、100b、服务器500以及多个终端300a和300b可以通过网络50连接在一起以交换数据。为此,尽管未示出,但是可以进一步提供诸如接入点(AP)装置等的无线路由器。在这种情况下,位于建筑物(内部网络)10中的终端300a可以通过AP装置访问多个清洁器100a、100b中的至少一个,以便于对清洁器执行监视、远程控制等。另外,位于外部网络中的终端300b可以通过AP装置访问多个清洁器100a、100b中的至少一个,以对清洁器执行监视、远程控制等。
服务器500可以通过终端300b以无线方式直接连接。另选地,服务器500可以不通过移动终端300b而连接到多个清洁器100a、100b中的至少一个。
服务器500可以包括可编程处理器并且可以包括各种算法。举例来说,服务器500可以设置有与执行机器学习和/或数据挖掘有关的算法。作为示例,服务器500可以包括语音识别算法。在这种情况下,当接收语音数据时,接收到的语音数据可以通过被转换为文本格式的数据来输出。
服务器500可以存储与多个清洁器100a、100b有关的固件信息、操作信息(过程信息等),并且可以注册关于多个清洁器100a、100b的产品信息。例如,服务器500可以是由清洁器制造商操作的服务器或由开放应用商店运营商操作的服务器。例如,服务器500可以是由清洁器制造商操作的服务器或由开放应用商店运营商操作的服务器。
在另一示例中,服务器500可以是被设置在内部网络10中,并存储关于家用电器的状态信息或存储由家用电器共享的内容的家庭服务器。如果服务器500是家用服务器,则可以存储(例如,异物图像等)与异物有关的信息。
此外,多个清洁器100a、100b可以经由Zigbee、Z波、蓝牙、超宽带等直接无线地彼此连接。在这种情况下,多个清洁器100a、100b可以彼此交换位置信息和移动信息。
此时,多个清洁器100a、100b中的任何一个可以是主清洁器100a,并且另一可以是从清洁器100b。例如,第一清洁器100a可以是在清洁地板上抽吸灰尘的干式清洁器,并且第二清洁器100b可以是将经第一清洁器100a清洁的地板擦拭的湿式清洁器。此外,第一清洁器100a和第二清洁器100b的结构和规格可以彼此不同。
在这种情况下,第一清洁器100a可以控制第二清洁器100b的移动和清洁。另外,第二清洁器100b可以在跟随第一清洁器100a的同时执行移动和清洁。这里,第二清洁器100b跟随第一清洁器100a的操作是指第二清洁器100b通过跟随第一清洁器100a执行移动和清洁的操作,同时与第一清洁器100a保持适当距离。
参照图5C,第一清洁器100a可以控制第二清洁器100b以使得第二清洁器100b跟随第一清洁器100a。
为此,第一清洁器100a和第二清洁器100b应该存在于它们可以彼此进行通信的特定区域中,并且第二清洁器100b应该至少识别第一清洁器100a的相对位置。
例如,第一清洁器100a的通信单元和第二清洁器100b的通信单元交换IR信号、超声信号、载波频率、脉冲信号等,并且通过三角测量对其进行分析,以便于计算第一清洗器100a和第二清洗器100b的移动位移(movement displacements),从而识别第一清洁器100a和第二清洁器100b的相对位置。然而,本公开不限于该方法,并且上述各种无线通信技术中的一种可以用于通过三角测量等来识别第一清洁器100a和第二清洁器100b的相对位置。
当第一清洁器100a识别出与第二清洁器100b的相对位置时,可以基于存储在第一清洁器100a中的地图信息或存储在服务器、终端等中的地图信息来控制第二清洁器100b。另外,第二清洁器100b可以共享由第一清洁器100a感测到的障碍物信息。第二清洁器100b可以基于从第一清洁器100a接收到的控制命令(例如,与移动方向、移动速度、停止等有关的控制命令)来执行操作。
具体地,第二清洁器100b在沿着第一清洁器100a的移动路径移动的同时执行清洁。然而,第一清洁器100a和第二清洁器100b的移动方向并不总是彼此一致。例如,当第一清洁器100a向上/向下/向右/向左移动或旋转时,第二清洁器100b可以在预定时间之后向上/向下/向右/向左移动或旋转,因此第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的当前前进方向(advancing direction)可以彼此不同。
另外,第一清洁器100a的移动速度(Va)和第二清洁器100b的移动速度(Vb)可以彼此不同。
考虑到第一移动机器人100a和第二移动机器人100b可以彼此进行通信的距离,第一移动机器人100a可以控制第二移动机器人100b的移动速度(Vb)变化。例如,如果第一清洁器100a和第二清洁器100b彼此远离预定距离或更远,则第一清洁器100a可以控制第二清洁器100b的移动速度(Vb)比之前更快。另一方面,当第一清洁器100a和第二清洁器100b彼此靠近移动预定距离或更近时,第一清洁器100a可以控制第二清洁器100b的移动速度(Vb)比之前更慢,或者控制第二清洁器100b停止达预定时间。因此,第二清洁器100b可以在连续跟随第一清洁器100a的同时执行清洁。
此外,在本公开中,接收传感器可以被放置在第一清洁器100a的后侧和前侧上以允许第一清洁器100a的控制器通过区分前侧和后侧来识别从第二清洁器100b接收的光信号的接收方向。为此,可以在第一清洁器100a的后侧处设置UWB模块,并且可以将UWB模块或多个光传感器与第一清洁器100a的前侧间隔开。另选地,可以在第一清洁器100a中设置单个UWB模块,并且可以在其前侧、后侧、左侧和右侧分别设置多个天线。第一清洁器100a可以识别从第二清洁器100b接收到的光信号的接收方向以确定第二清洁器100b是来自第一清洁器100a的后侧还是以相反的方式位于其前侧。
图6示出了用于识别第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的相对位置的方法的示例。第一清洁器100a和第二清洁器100b可以分别发送和接收信号,并且识别彼此之间的相对位置。这里,例如,除了超宽带(UWB)信号、红外信号、激光信号和超声信号之外,信号还可以是使用诸如Zigbee、Z波和蓝牙的无线通信技术的无线通信信号中的任何一种。
参照图6,可以包括发射传感器(例如,UWB传感器、红外传感器)和接收光传感器(例如,UWB传感器、红外传感器)以确定第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的相对位置。例如,可以使用一个发射光传感器和三个接收光传感器,但是数量不限于此。
例如,如图6A所示,可以在第二清洁器100b中设置多个传感器600b。例如,传感器600b可以包括第一IR传感器610b-1、第二IR传感器610b-2和第三IR传感器610-b,并且第一IR传感器至第三IR传感器610b-1、610b-2、610b-3可以被安装在第二清洁器100b的主体的外周表面上,并且被设置在不同的位置处。
在这种情况下,第一IR传感器至第三IR传感器610b-1、610b-2、610b-3可以在第二清洁器100b的主体的外周表面上彼此间隔开。此外,第二清洁器100b可以通过传感器600b接收从设置在第一清洁器100a中的传感器600a输出的信号。此外,第二清洁器100b可以将从传感器600b发射的信号发送到第一清洁器100a,并且第一清洁器100a的传感器600a可以接收信号。
例如,第二清洁器100b的控制器1800可以分别测量在传感器600b中包括的第一至接收传感器第三接收传感器610b-1、610b-2、610b-3处接收到的信号的强度。
第二清洁器100b的控制器可以基于在传感器610b-1、610b-2、610b-3处测量的信号的强度来应用三角测量方法。
简要描述使用信号的强度的三角测量方法,第二移动机器人100b的控制器可以基于在传感器610b-1处接收到的激光的强度来计算相对于传感器610b-1的第一距离(D1)。
此时,第一距离(D1)由激光强度和比例(scale)的乘积确定,并且比例可以通过实验确定。例如,半径可以随着激光强度的增加而减小。换句话说,激光的半径和强度可以彼此成反比。
类似地,第二移动机器人100b的控制器可以基于在传感器610b-2处接收到的信号的强度来计算相对于传感器610b-2的第二距离(D2)。
此外,第二移动机器人100b的控制器可以基于在传感器610b-3处接收到的信号的强度来计算相对于传感器610b-3的第三距离(D3)。
针对另一示例,将如下描述允许第一清洁器100a和第二清洁器100b使用UWB模块(或UWB传感器)确定彼此的相对位置的方法。
UWB模块(或UWB传感器)可以被包括在第一清洁器100a和第二清洁器100b的通信单元1100中。考虑到UWB模块用于感测第一清洁器100a和第二清洁器100b的相对位置的事实,UWB模块可以被包括在第一清洁器100a和第二清洁器100b的感测单元1400中。
例如,第一清洁器100a可以包括用于发送超宽带信号的UWB模块。发射UWB模块可以被称为第二类型发射传感器或UWB标签29。
此外,第二清洁器100b可以包括用于接收从设置在第一清洁器100a中的发射UWB模块输出的超宽带信号的接收UWB模块。接收UWB模块可以命名为第二种接收传感器或UWB锚。
在UWB模块之间发送/接收的UWB信号可以在特定空间内被平滑地发送和接收。
因此,即使在第一清洁器100a和第二清洁器100b之间存在障碍物,如果第一清洁器100a和第二清洁器100b存在于特定空间内,则它们也可以发送和接收UWB信号。
第一清洁器和第二清洁器可以测量在UWB标签和UWB锚之间发送和接收的信号的时间以确定第一清洁器和第二清洁器之间的间隔距离。
具体地,例如,多个清洁器100a、100b中的每一个可以设置有一个UWB传感器,或者第一清洁器100a可以设置有单个UWB传感器,并且跟随第一清洁器100a的第二清洁器100b可以设置有单个UWB传感器和至少一个天线,或者设置有至少两个UWB传感器,以使得第一清洁器100a可以在两个不同的时间点(t1,t2)测量到第二清洁器100b的距离。第一清洁器100a的UWB传感器和第二清洁器100b的UWB传感器彼此辐射UWB信号,并且使用作为信号从机器人反射回来的时间的到达时间(ToA)来测量距离和相对速度。然而,本公开不限于此,并且可以使用到达时间差(TDoA)或到达角度(AoA)定位技术来识别多个清洁器100a、100b的相对位置。
具体地,将给出使用AoA定位技术确定第一清洁器100a和第二清洁器100b的相对位置的方法的描述。为了使用AoA(到达角度)定位技术,第一清洁器100a和第二清洁器100b中的每一个都应该设置有一个接收器天线或多个接收器天线。
第一清洁器100a和第二清洁器100b可以使用分别设置在清洁器中的接收天线接收信号的角度差来确定它们的相对位置。为此,第一清洁器100a和第二清洁器100b中的每一个必须能够感测来自接收器天线阵列的准确的信号方向。
由于仅在特定的定向天线中接收分别在第一清洁器100a和第二清洁器100b中生成的信号(例如,UWB信号),因此它们可以确定(识别)信号的接收角度。假设已知第一清洁器100a和第二清洁器100b中设置的接收天线的位置,可以基于接收器天线的信号接收方向来计算第一清洁器100a和第二清洁器100b的相对位置。
此时,如果安装了一个接收器天线,则可以在预定范围的空间中计算2D位置。另一方面,如果安装了至少两个接收器天线,则可以确定3D位置。在后一种情况下,接收器天线之间的距离d用于位置计算,以便于准确确定信号接收方向。
另一方面,在本公开中,在第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的跟进/协作期间,基于作为头部清洁器的第一清洁器100a移动的轨迹的实际长度来控制作为跟随清洁器的第二清洁器100b的移动。
第一清洁器100a可以通过根据移动模式以预定模式旋转而移动,或者可以在以之字形的方式执行移动的同时执行清洁。此外,第一清洁器100a进行移动同时根据清洁空间的形状、障碍物的存在和地板的地形特征等改变移动方向。
因此,即使第二清洁器100b以相同的移动速度跟随第一清洁器100a,第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离可以根据第一清洁器100a的移动而增大或减小。另选地,在第二清洁器100b的跟进移动期间,根据清洁空间的形状、障碍物的存在和地板的地形特征等,可以增加与第一清洁器100a的分离距离。
在一些情况下,第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离可以逐渐减小,同时第二清洁器100b实际要跟随的距离可以进一步增大。
在这种情况下,当基于第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离执行第二清洁器100b的跟进控制时,第二清洁器100b实际要跟随的距离可以进一步增加。
这降低了用户的跟进/协作控制的视觉稳定性,并且在某些情况下,第一清洁器100a可能停止移动并等待第二清洁器100b以防止跟进操作被中断,从而导致清洁时间的延迟。
因此,在本公开中,在能够确定第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的相对位置的范围内,基于第一清洁器100a的实际移动轨迹的长度来控制第二清洁器100b的跟进。
在本说明书中,可以通过经由第一清洁器100a发送至第二清洁器100b的方法来确定第一清洁器100a的移动轨迹。另选地,可以通过经由设置在第二清洁器100b中的传感器依次感测第一清洁器100a的移动轨迹的方法来确定。
这里,轨迹是指连接与作为头部清洁器的第一清洁器100a在清洁期间移动时连续通过的多个位置相对应的多个点的路径。另外,轨迹的位置可以被定义为形成轨迹的多个点、多个点的位置或与多个点的位置相对应的坐标。
在下文中,将参照图7A和图7B详细描述基于第一清洁器的移动轨迹的距离来控制第二清洁器的跟进的概念。
首先,参照图7A,第一清洁器100a和头部清洁器在根据预设算法(例如,清洁算法、移动算法)移动可移动空间的同时执行清洁。
此外,第一清洁器100a可以控制第二清洁器100b跟随第一清洁器100a经过的多个点的位置(即,轨迹的位置)。另选地,第二清洁器100b可以依次跟随第一清洁器自身经过的轨迹的位置。
为此,第一清洁器100a可以将与第一清洁器100a所经过轨迹的位置相对应的坐标信息依次发送到第二清洁器100b。另选地,第二清洁器100b可以通过传感器(例如,UWB传感器和设置在其前侧处的天线)依次确定与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的位置。
作为跟随者清洁器的第二清洁器100b依次移动第一清洁器100a所经过多个点的位置(即,轨迹的位置)。
为此,第二清洁器100b可以从第一清洁器100a接收与轨迹的位置相对应的坐标信息,并且移动到与所接收的坐标信息相对应的位置。另选地,第二清洁器100b可以通过传感器(例如,UWB传感器和设置在其前侧处的天线)依次存储与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的位置。
此时,第一清洁器100a控制第一清洁器100a或第二清洁器100b的移动,以使得第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度不偏离预定的跟进距离范围。
这里,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度表示第二清洁器100b沿着第一清洁器100a的轨迹从第二清洁器100b的当前点移动到第一清洁器100a的当前点(目标点)的移动路径的剩余长度。
因此,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度与第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离具有不同的概念。
然而,第一清洁器100a必须控制移动速度,以使得即使当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度没有偏离预定的跟进距离范围时,第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离也既不太远又不太近。
第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度是连接第二清洁器100b的当前位置、第一清洁器100a的轨迹的经过位置以及第一清洁器100a的当前位置的线的长度。第一清洁器100a和第二清洁器100b可以发送和接收光信号以识别第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的相对位置,并且因此,可以容易地确定第二清洁器100b的当前位置和第一清洁器100a的当前位置。
第一清洁器100a所经过轨迹的位置可以通过以第一清洁器100a的预定时间间隔或预定移动间隔将它们从第一清洁器100a发送到第二清洁器100b来获得。
另选地,如上所述,第二清洁器100b可以通过传感器(例如,UWB传感器和以预定距离单位设置在其前侧处的天线)获得与位于前方的第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的位置。在这种情况下,第二清洁器100b可以执行旋转以与第一清洁器100a的移动方向相对应,以便于确定第一清洁器100a的轨迹。
可以存在形成第一清洁器100a所经过轨迹的多个点的位置,并且第二清洁器100b可以将与多个点的位置相对应的信息存储在存储器等中。根据第一清洁器100a的控制,第二清洁器100b进行移动的同时逐一跟随与所存储的信息相对应的点的多个位置。
当第一清洁器100a为了回避(avoid)障碍物等而在弯道上移动时,或者当第一清洁器100a根据移动模式旋转预定角度而移动时,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度可以大于第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的实际分离距离。
然而,当第二清洁器100b要跟随的轨迹仅是直线移动时,第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的分离距离(DR)与第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度(连接示出的黑点的曲线)可以是相同的。
因此,可以说第二清洁器100b所跟随的轨迹的长度等于或大于第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的分离距离。
另外,预定的跟进距离范围(以下称为“预定范围”)表示用于将第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度保持在适当的范围内的参考。
第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度保持在适当范围内的原因是为了在诸如第一清洁器100a突然停止移动或改变移动方向的情况的控制方面和第二清洁器100b的跟进的视觉方面都满足稳定性。
在图7A中,所确定的跟进距离范围(D4)可以是满足最小间隔距离(D1)或更大以及满足最大间隔距离(D2)或更小的距离范围。
在第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度保持所确定的跟进距离范围(D4)的同时,第二清洁器100b被控制为跟随第一清洁器100a所经过轨迹的位置(示出的黑点)。此时,可以忽略或删除预定跟进距离范围(D4)之外的轨迹(示出的白点)。这是为了允许第二清洁器100b移动到第一清洁器100a的当前位置作为目标轨迹。
第二清洁器100b从第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度等于或大于最小分离距离(Dl)的时间点开始逐一跟随第一清洁器100a的轨迹。
当第二清洁器100b在跟随轨迹移动的同时,第一清洁器100a也在执行清洁的同时继续移动,从而导致了附加的轨迹。因此,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度连续变化。
连续执行第二清洁器100b的轨迹的跟进,直到要跟随的轨迹的长度满足最小间隔距离(D1)但不超过最大间隔距离(D2)。
第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度偏离预定的跟进距离范围(D4)的情况在很大程度上可以是其减小到小于所确定的跟进距离范围(D4)的情况,或者增加到超过预定的跟进距离范围(D4)的情况。
第一清洁器100a的控制器可以连续地监视第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度是否偏离预定的跟进距离范围(D4)。此外,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度偏离预定的跟进距离范围(D4)时,可以控制第一清洁器100a和/或第二清洁器100b的移动以满足预定的跟进距离范围(D4)。
在一个实施方式中,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度小于跟随的跟进距离范围(D4)时(例如,当满足在图7A中的第一分离距离范围(D1)之内时),第一清洁器100a的控制器可以发送用于减小第二清洁器100b的速度的控制命令或发送停止命令。
因此,第一清洁器100a可以控制第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度再次保持在预定的跟进距离范围内(D4)。
另外,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度增加到超过预定的跟进距离范围(D2)时(例如,当在图7A中满足第二分离距离范围(D2)时),第一清洁器100a的控制器控制主体100a以减小的速度移动,以使得第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度再次保持在预定的跟进距离范围内(D4)。
同时,尽管第一清洁器100a的移动减速,但当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度进一步增加以达到临界停止距离(D3)时,第一清洁器100a的控制器停止第一清洁器100a的移动。
第二清洁器100b进行移动同时使用第一清洁器100a的当前位置作为目标逐一跟随第一清洁器100a的轨迹的位置。另选地,第二清洁器100b可以从其自身的位置直接移动到第一清洁器100a的当前位置。
图7B示出了第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的间隔距离等于第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度的情况。例如,将详细描述第一清洁器100a和第二清洁器100b在能够确定它们之间的相对位置的范围内在相同方向上移动的情况。
在这种情况下,第一清洁器100a的控制器可以控制第一清洁器100a和/或第二清洁器100b的移动,以使得第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离保持在预定的跟进距离范围内。
另选地,第二清洁器100b的控制器可以感测与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹,并且然后根据第一清洁器100a的控制信号控制移动以依次跟随所感测的第一清洁器100a的移动轨迹的位置。
这里,第二清洁器100b的控制器可以控制第一清洁器100a和/或第二清洁器100b的移动,以使得第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离保持在预定的跟随距离范围内。例如,可以输出用于减小第一清洁器100a的移动速度的控制命令,或者可以输出用于停止第一清洁器100a或第二清洁器100b的移动的控制命令。
第二清洁器100b可以位于不同点(Pl至P5)中的任何一个处,并且第二清洁器100b以位于中心的第一清洁器100a的目标轨迹控制跟进移动。
图中所示的多个圆701至704的每个半径与参照图7A描述的“确定的跟进距离范围”相关联。例如,第一圆701的半径可以等于或小于或低于预定的跟进距离范围。第二圆702的半径可以是满足预定的跟进距离范围的范围。第三圆703的半径可以等于或大于或高于预定的跟随距离范围,并且第四圆704的半径可以与临界停止距离相对应。
当第二清洁器100b被定位(Pl)在第一圆701中时,第一清洁器100a的控制器可以将移动停止命令发送到第二清洁器100b。另选地,第二清洁器100b的控制器可以自己停止移动,并且将与其相对应的信号发送到第一清洁器100a。
与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹可以在第二清洁器100b处于静止状态时被存储在第一清洁器100a或第二清洁器100b中,并且然后当满足预定的跟进距离范围时,被第二清洁器100b逐一跟随。
当第二清洁器100b位于第一圆701与第二圆702之间(P2)或位于第二圆702与第三圆703之间(P3)时,它满足预定的跟进距离范围,并且因此第二清洁器100b被控制为逐一跟随第一清洁器100a的轨迹。此时,第二清洁器100b首先跟随在预定的跟进距离范围内存在的轨迹的位置当中最靠近第二清洁器100b的当前位置的轨迹的位置。
当第二清洁器100b被定位(P4)在第三圆703和第四圆704之间时,第一清洁器100a的控制器控制第一清洁器100a以经减小的速度移动。此外,当第二清洁器100b位于第四圆704的半径处或超过第四圆704的半径时,第一清洁器100a的控制器停止第一清洁器100a的移动,从而执行不间断的跟进。
如上所述,根据本公开,在能够确定第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的相对位置的范围内,第二清洁器100b跟随第一清洁器100a的轨迹,同时第二清洁器100b将要跟随的轨迹的距离保持预定的跟进距离范围。
此外,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的距离偏离预定范围时,第一清洁器100a和/或第二清洁器100b改变第一清洁器100a和/或第二清洁器100b的移动速度(包括停止命令),从而在跟进的控制和视觉两方面都满足稳定性。
在下文中,将参照图8详细描述用于基于除分离距离以外的要跟随的轨迹的距离来执行跟进控制的移动机器人的控制方法的操作过程。
这里,第一清洁器100a用于表示“另一个移动机器人”、“头部清洁器”或“引导移动机器人”。另外,第二清洁器100b用于表示“主体”、“跟随清洁器”、“跟随移动机器人”。此外,多个清洁器100a、100b具有与多个移动机器人或多个机器人相同的含义。
在图8中,第一清洁器100a可以与另一个清洁器100b(即,发出信号(例如,UWB信号)的第二清洁器100b)进行UWB通信,以识别第二清洁器100b的相对位置。另外,第二清洁器100b可以与发出信号(UWB信号)的第一清洁器100a进行通信以识别第一清洁器100a的相对位置(S10)。
为此,第一清洁器100a和第二清洁器100b通过设置在每个清洁器的侧面外圆周表面上或嵌入在主体中的IR传感器、超声波传感器、UWB传感器等彼此发送和接收信号以确定彼此之间的方向和距离。
例如,第一清洁器100a可以通过前述传感器发出第一信号并接收从第二清洁器100b接收的第二信号,从而识别第二清洁器100b的相对位置。
此外,例如,第二清洁器100b可以通过前述传感器接收从第一清洁器100a接收的第一信号,从而识别第一清洁器100a的相对位置。
可以说,基于第二清洁器100b,第一清洁器100a用作用于发送UWB信号作为第一信号的“UWB锚”,并且第二清洁器100b用作用于接收第一清洁器100a的UWB信号的“UWB标签”。
多个清洁器100a、100b中的每一个可以设置有一个UWB传感器,或者第一清洁器100a可以设置有单个UWB传感器,并且跟随第一清洁器100a的第二清洁器100b可以设置有至少两个UWB传感器或单个UWB传感器和多个天线,以使得至少第一清洁器100a可以通过在两个不同时间点(t1,t2)接收的光学信号来计算从第一清洁器100a到第二清洁器100b的距离。
另选地,可以基于分别在多个清洁器100a、100b中提供的天线的位置和信号接收方向的角度来确定彼此的相对位置。为此,多个清洁器100a、100b中的每一个可以被设置有一个或更多个接收天线。
例如,第一清洁器100a可以包括一个或更多个电连接到单个UWB传感器(或UWB标签)的天线。这里,考虑到第二清洁器100b在从后侧跟随第一清洁器100a的同时发出信号,天线的位置可以是第一清洁器100a的主体的背侧或后侧。然而,本公开不限于此。
此外,第二清洁器100b可以包括电连接到单个UWB传感器(或UWB标签)的多个天线。这里,多个天线的位置可以分别在前侧/后侧彼此间隔开,或者可以分别在前侧和后侧彼此间隔开。
这里,前侧和后侧可以是基于第二清洁器100b的主体的移动方向的,并且前侧可以相对于第二清洁器100b的主体的移动方向位于前侧,并且,后侧可以相对于第二清洁器100b的主体的移动方向位于后侧。
此外,如上所述,设置在第二清洁器100b中的多个天线可以彼此间隔开,从而基于从第一清洁器100a接收到的信号的方向和强度来确定第二清洁器100b是位于第一清洁器100a的后侧还是以相反的方式位于其前侧。
另外,基于通过设置在第一清洁器100a中的天线从第二清洁器100b接收到的信号的方向和强度,可以确定第二清洁器100b是位于第一清洁器100b的后侧还是以相反的方式位于其前侧。
此外,天线或多个天线可以形成为发送和接收各种信号,并且例如,当与UWB传感器一起提供时,可以被形成为发送和接收UWB(超宽带)信号。
如上所述,根据本公开,由于多个清洁器100a、100b可以确定彼此的相对位置,并且因此可以通过确定彼此的相对位置而与服务器的通信状态无关地执行跟进控制而没有任何中断。另外,基于接收信号的方向和强度,容易看到第二清洁器100b是从第一清洁器100a的后侧跟随还是位于第一清洁器100a的前方。
接下来,第二清洁器100b基于第一清洁器100a的相对位置,在预定的跟踪距离范围内控制第二清洁器100b的移动以跟随与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹(S20)。这假设第二清洁器100b感测到第一清洁器100a的移动轨迹的改变。在这种情况下,第一清洁器100a不需要将与其自身的移动轨迹相对应的信息发送给第二清洁器100b。
另选地,第一清洁器100a基于第二清洁器100b的相对位置,在预定的跟进距离范围内控制第二清洁器100b的移动,以使得第二清洁器100b跟随与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹。
这假设第一清洁器100a将与其自身的移动轨迹相对应的信息发送给第二清洁器100b。在这种情况下,作为头部清洁器的第一清洁器100a可以控制其自身的移动以及第二清洁器100b的移动开始、移动速度和移动停止。
第一清洁器100a的控制器可以基于与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的位置和第二清洁器100b的相对位置来确定第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度。此时,所确定的轨迹的长度至少等于或大于第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的分离距离。
此外,在另一示例中,第二清洁器100b可以通过设置在主体的前侧处的传感器(例如,UWB传感器和天线)来感测与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的位置,并且然后响应于满足预定的跟进距离范围的轨迹的长度来依次移动感测到的轨迹的位置。
这里,在预定的跟进距离范围内表示满足预定的最小分离距离和大于预定的最小分离距离同时满足预定的最大分离距离或小于预定的最大分离距离之间的值。因此,当值小于预定跟进距离范围或超过预定跟进距离范围时,排除预定跟进距离范围内。
此时,最小分离距离可以考虑第一清洁器100a停止移动或改变其移动方向的情况来确定,并且可以为一个清洁器的宽度的分离距离(例如,30至35cm)。
另外,可以考虑获得第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的相对位置的精度以及第一清洁器100a在相反方向上移动的情况来确定最大分离距离,并且例如,可以将其确定为两个清洁器的宽度的分离距离(例如,60到70cm)。
另外,与移动相对应的轨迹表示在清洁期间由作为头部清洁器的第一清洁器100a实际移动的移动路径上存在的任意位置(或点)。
此外,由于第一清洁器100a的移动路径包括多个轨迹,与移动相对应的轨迹的跟进可以指的是在清洁期间由第一清洁器100a实际移动的移动路径上的跟随位置(或点)。
为此,第一清洁器100a的控制器或第二清洁器100b的控制器必须识别与第一清洁器100a的位置、第一清洁器100a经过的轨迹的位置以及第二清洁器100b的相对位置相对应的所有坐标。为此,第一清洁器100a和第二清洁器100b可以分别通过设置在第一清洁器100a和第二清洁器100b中的传感器(例如,UWB传感器、IR传感器等)彼此发送和接收信号,以识别与彼此相对位置相对应的坐标。
具体地,例如,针对第一清洁器100a,第一清洁器100a和第二清洁器100b可以从特定点/区域开始跟进控制,并且因此,第一清洁器100a的控制器可以同时确定第一清洁器100a和第二清洁器100b的初始坐标。
此外,第一清洁器100a的控制器可以识别与在初始坐标处对应于与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的改变的第一坐标。第一清洁器100a的控制器可以连续地获得与第一坐标信息间隔开的与第二清洁器100b的相对位置相对应的第二坐标。
当基于第二清洁器100b确定轨迹的坐标时,第二清洁器100b的控制器可以跟踪与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹,以匹配初始坐标的坐标系和对应于与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的改变的第一坐标的坐标系,从而识别出相对于第二清洁器100b的与第一清洁器100a的轨迹相对应的坐标。
随后,第一清洁器100a的控制器可以根据第一清洁器100a的移动来识别与附加轨迹相对应的第三坐标。由于第二清洁器100b跟随与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹,第二清洁器100b必须从与当前位置相对应的第二坐标起依次移动第一坐标和第三坐标。因此,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度可以说是连接第二坐标、第一坐标和第三坐标的线的长度。
将第一清洁器100a和第二清洁器100b的坐标相匹配的方法类似于上述的方法,以便于基于第二清洁器100b识别与第二清洁器100b的位置、第一清洁器100a经过的轨迹的位置以及第一清洁器100a的相对位置相对应的所有坐标。
此外,主体(即,第二清洁器100b)可以感测到第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度偏离了预定的跟进距离范围(S30)。
为此,第二清洁器100b的控制器可以以预定距离为单位依次存储在通过设置在第二清洁器100b的前侧处的传感器(例如,UWB传感器和天线)形成的感测区域中感测到的第一清洁器100a的轨迹的位置信息,并且当所存储的轨迹的位置信息超过预定数量时,可以确定它不在预定的跟进距离范围内。另外,第二清洁器100b可以通过通信单元发送指示第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度偏离预定的跟进距离范围的信号。
这里,设置在第二清洁器100b的前侧的传感器可以被除了发送和接收UWB信号的UWB传感器和天线之外的使用诸如Zigbee、Z波、蓝牙等其它无线通信技术中的任何一种的传感器和天线替换。
此外,第一清洁器100a的控制器可以基于与第二清洁器100b的位置相对应的第二坐标、与第一清洁器100a所经过的轨迹的位置相对应的第一坐标以及与第一清洁器100a的当前位置相对应的第三坐标从当前位置获得第二清洁器100b要跟随的轨迹距离。
此时,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度可以相对于第一清洁器100a和第二清洁器100b的位置改变而连续变化。
此外,可能存在与第一清洁器100a经过的轨迹的位置相对应的多个坐标,并且这些坐标可以从第一清洁器100a被发送到第二清洁器100b,并且依次存储在第二清洁器100b的存储器中。在这种情况下,按存储的时间顺序跟随存储在第二清洁器100b中的坐标。
第二清洁器100b跟随所存储的坐标移动到相应位置的步骤可以被称为“清除”坐标。这里,也可以说,当第二清洁器100b的中心存在于第二清洁器100b的外周表面内或靠近第二清洁器100b的外周表面而没有精确地到达坐标时,坐标被清除。
如上所述的被清除的坐标从第二清洁器100b的存储器中被删除。同时,与第一清洁器100a的新轨迹的位置相对应的坐标被发送到第二清洁器100b,并且被存储在第二清洁器100b中。
在与第一清洁器100a经过的轨迹的位置相对应的坐标以预定距离为单位(例如,10cm)存储的情况下,可以说,随着第一清洁器100a中存储的坐标的数量的增大,第二清洁器100b要跟随的轨迹距离成比例地增大。此外,也可以说,随着存储在第一清洁器100a中的坐标的数量减少,第二清洁器100b要跟随的轨迹距离成比例地减少。
在另一示例中,另一移动机器人(即,第一清洁器100a)可以感测到第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度偏离了预定的跟进距离范围。
为此,第一清洁器100a的控制器基于第二清洁器100b的相对位置来计算第二清洁器100b要跟随的轨迹距离,并且监视计算出的轨迹距离是否偏离预定的跟进距离范围。当感测到第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度偏离了跟进距离范围时,第一清洁器100a的控制器将与其对应的信号发送到第二清洁器100b,以允许第二清洁器100b识别它。
当感测到第二清洁器100b要跟随的轨迹长度偏离预定的跟进距离范围时,第二清洁器100b的控制器可以输出用于改变第二清洁器100b或第一清洁器100a的移动速度的控制命令(S40)。
这里,用于改变移动速度的控制命令可以包括移动速度的加速、减速命令以及移动停止命令(即,移动速度为“0”的情况)。
具体地,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度增大到预定范围之外时,第二清洁器100b的控制器可以输出用于减小或停止第一清洁器100a的移动速度的控制命令。换句话说,可以减小头部清洁器的移动速度或者可以停止其移动。
此外,当感测到第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度超过预定范围以达到临界停止距离时,第二清洁器100b的控制器可以输出用于停止第一清洁器100a的移动的控制命令。
这里,临界停止距离是在第一清洁器100a和第二清洁器100b之间进行跟进时第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度为最大值(例如,约90cm)的情况。
在一个示例中,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度超过临界停止距离时(例如,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度为1m或更大),第一清洁器100a的控制器可以感测到第二清洁器处于跟进禁用状态以取消跟进。在这种情况下,与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹被重置,并且在第一清洁器100a移动到第二清洁器100b的当前位置之后恢复跟进。
另一方面,在一个示例中,当第二清洁器100b要跟进的轨迹的长度增大到预定范围之外时,第一清洁器100a可以被控制为自身减小移动速度,并且当达到临界停止距离时,第一清洁器100a自身可以停止移动。
当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度减小到预定范围以下时,第二清洁器100b可以输出用于停止其自身移动的控制命令。
在这种情况下,在经过预定时间段之后,第二清洁器100b跟随最靠近第二清洁器100b当前位置的轨迹的位置。为此,第二清洁器100b可以根据第一清洁器100a的移动在预定时间段内跟踪轨迹,并且可以按照时间顺序将与其相对应的坐标的位置存储在存储器中。
在下文中,将参照图9A和图9B详细描述与第二清洁器100b跟随与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的时间点相关的示例。
图9A示出了当第一清洁器100a移动时,第二清洁器100b要跟随的轨迹长度大于第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离,同时基于感测信号回避特定区域10a的情况。
具体地,感测信号可以是基于地图信息、外部信号传感器对信号的接收与第一清洁器100a的移动模式相对应的信号、前部感应传感器/3D传感器/摄像头传感器/碰撞传感器接收的障碍物感测信号以及由悬崖传感器/地磁传感器感测到的与地板的地形特征相对应的信号,以及设置为虚拟区域(例如,虚拟墙等)的区域的感测信号,以及通过深度学习(DL)/深度神经网络(DNN)学习的陷阱(trap)的感测信号中的一个。
另外,在特定区域10a中可能存在障碍物(包括所有固定的和移动的障碍物)、地毯、悬崖、虚拟区域和用于诱导感测信号的生成的陷阱装置中的任何一种。
在这种情况下,即使当第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的实际间隔距离(d1)小于预定范围时,第二清洁器100b要跟随的曲线的长度(d2)满足预定范围,从该时间点开始,第二清洁器100b被控制为逐一跟随第一清洁器100a的轨迹(示出的黑点)。
具体地,第二清洁器100b存储从第一清洁器100a接收的轨迹的信息或与第二清洁器100b感测的轨迹的位置相对应的信息,直到第二清洁器100b要跟随的曲线的长度(d2)满足预定范围为止。
此时,可以以预定距离为单位(例如,以10cm为单位)将接收到的轨迹信息或与感测到的轨迹的位置相对应的信息存储在第二清洁器100b的存储器中。
此时,轨迹的信息可以以具有(x,y)坐标作为元素的一维阵列的形式存储在第二清洁器100b的存储器中。在第二清洁器100b移动到相关坐标的位置之后,删除所存储的轨迹的信息(即,特定坐标)。
当以预定距离为单位(例如,10cm)存储轨迹的信息时,可以基于第二清洁器100b的存储器中剩余的(x,y)坐标的数量来确定第二清洁器100b要跟随的轨迹的距离。
例如,从存储在存储器中的(x,y)坐标的数量达到最大临界数量(例如,六个)的时间点开始,可以控制第二清洁器100b按第一存储顺序跟随坐标的位置。另外,第二清洁器100b可以在存储在存储器中的(x,y)坐标的数量达到最小临界数量(例如,三个)的时间点停止第二清洁器100b的移动。
在图9A中,当第二清洁器100b要跟随的曲线的长度(d2)满足预定范围时,第二清洁器100b按顺序逐一移动以跟随与所存储的轨迹信息相对应的位置。
此时,从第二清洁器100b的存储器中删除与根据第二清洁器100b的移动而清除的坐标相对应的轨迹的信息。然后,与第一清洁器100a的移动相对应的附加轨迹的信息被连续地存储在第二清洁器100b的存储器中。
图9B示出了第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度增大的情况,并且当第一清洁器100a的移动方向面向第二清洁器100b的位置时,第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的分离距离减小。
例如,当第一清洁器100a感测到诸如前方存在的墙壁之类的障碍物10b并且沿后侧第二清洁器100b所位于的相反方向或在靠近方向上移动时,第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离(d3)可以逐渐减小。即使在此时,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度(d2)满足上述预定范围时,第二清洁器100b也逐一地跟随第一清洁器100a的轨迹(示出的黑点)。
另一方面,在图9B中,第二清洁器100b跟随第一清洁器100a的轨迹的同时,第一清洁器100a可以异常地停止移动,直到第二清洁器100b改变其移动方向,以回避障碍物10b而不会由于第一清洁器100a的移动错过附加轨迹。
另选地,在图9B中,第二清洁器100b可以操作以异常地跟踪与第一清洁器100a在适当位置的移动相对应的轨迹,直到第一清洁器100a靠近临界停止距离为止,并且在第一清洁器100a停止移动之后逐一跟随第一清洁器100a的轨迹。
图9C示出了其中第二清洁器100b执行允许第二清洁器100b在原地跟随第一清洁器100a的轨迹同时与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的距离小于预定范围的搜索运动的示例。
如以上参照图7A和图7B所述,第二清洁器100b要跟随的轨迹距离小于预定范围(D4,图7A),第二清洁器100b可以保持在静止和待机状态。这里,待机状态表示第二清洁器100b移动到轨迹的位置直到与第一清洁器100a的移动相对应的轨道的距离满足预定范围的状态。
在根据本公开的实施方式中,第二清洁器100b可以执行用于在第二清洁器100b处于待机状态时跟踪由第一清洁器100a在原地移动的轨迹的方向的搜索运动。
这里,搜索运动是指第二清洁器100b沿预定方向并以预定速度朝向原地的第一清洁器100a旋转而不移动的操作。
这里,可以说预定方向相对于第二清洁器100b的前侧对应于第一清洁器100a的移动方向。此外,可以说,预定速度相对于第二清洁器100b的前侧对应于第一清洁器100a的移动方向。
另外,可以通过设置为感测第一清洁器100a的传感器和天线的操作,在第二清洁器100b的前面形成预定的“感测区域”。可以说第二清洁器100b执行搜索动作以使得第一清洁器100a位于感测区域内。
参照图9C,第二清洁器100b在第二清洁器100b要跟随的轨迹的距离小于预定值并且因此处于待机状态的同时在当前位置处执行用于改变前侧以与对应于第一清洁器100a的移动路径(d)的移动方向和移动速度相对应的旋转。因此,预定感测区域的位置也按照S1、S2和S3的顺序改变。第二清洁器100b依次跟踪与原地的第一清洁器100a的移动路径(d)相对应的轨迹的位置。
此时,如上所述,与第一清洁器100a的移动路径(d)相对应的轨迹的信息被按顺序存储在第二清洁器100b的存储器中。
然后,当感测到第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的距离(DR)增大并且第二清洁器100b要跟随的轨迹距离在预定范围内增大时,第二清洁器100b直线移动以跟随靠近当前位置的轨迹的位置(例如,感测区域(S1)内靠近第二清洁器100b的当前位置的轨迹的位置)。此外,控制其按顺序跟随沿第一清洁器100a的移动路径(d2)上的下一轨迹。
在下文中,将参照图10和图11A至图11I描述与根据作为头部清洁器的第一清洁器的移动而由作为跟随清洁器的第二清洁器跟随的轨迹长度的改变相对应的各种操作。
在图10的流程图中,当多个机器人清洁器的跟进开始时,第一清洁器100a与发出信号的第二清洁器100b进行通信以识别第二清洁器100b的相对位置。此外,第二清洁器100b与发出信号的第一清洁器100a进行通信以识别第一清洁器100a的相对位置。换句话说,第一清洁器100a和第二清洁器100b识别彼此的相对位置(S1010)。
当从预定点或相同点开始第一清洁器100a和第二清洁器100b的跟进清洁时,可以获得预定点或相同点的x、y坐标信息。然后,可以根据第一清洁器100a的移动来计算第一清洁器100a的位置坐标,并且可以基于第一清洁器100a的位置坐标来识别第二清洁器100b的相对位置,并且因此,第二清洁器100b的位置坐标也可以被计算。
在开始跟进清洁之后,第二清洁器100b可以监视第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的分离距离(S1020)。这可以由第二清洁器100b通过连续获得第一清洁器100a和第二清洁器100b的位置来执行。
第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的分离距离具有不同于第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度的概念。第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离表示从第一清洁器100a的位置到第二清洁器100b的位置的最短直线的长度。第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度表示第一清洁器100a从第二清洁器100b的位置移动到第一清洁器100a的位置的路径的长度。
第二清洁器100b可以例如以一维阵列的形式将与第一清洁器100a的移动相对应的轨迹的位置存储在存储器等中(S1030)。
为此,第一清洁器100a可以以预定的时间间隔或以预定的移动距离将包括第一清洁器100a的轨迹的位置的信息发送到第二清洁器100b。
另选地,在另一示例中,第二清洁器100b可以以预定的时间间隔或以预定的分离距离感测第一清洁器100a的相对位置,以将它们逐一存储在其自己的存储器中。
当存储在第二清洁器100b中的轨迹的位置逐一增大时,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度也增大。例如,假设每当第一清洁器100a移动10cm时就存储轨迹的位置,则当轨迹的五个位置被存储在第二清洁器100b的存储器中时,第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度是5×10cm=50cm。
接下来,第二清洁器100b确定第二清洁器100b要跟随的第一清洁器100a的轨迹的长度是否满足预定的跟进距离范围(S1040),并且第二清洁器100b被控制为移动并跟随所存储的轨迹的位置同时第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度保持预定的跟进距离范围。
例如,参照图11A,第一清洁器100a直线移动,并且因此,第二清洁器100b直线移动并跟随第一清洁器100a的轨迹同时第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度(d)满足预定的跟进距离范围。
然后,如图11B所示,即使第一清洁器100a面对障碍物10(例如,墙壁)以执行移动停止和原地旋转,第二清洁器100b连续执行直线运动,直到要跟随的轨迹的长度减小到预定的跟进距离范围以下。因此,可以在由设置在第二清洁器100b的前侧处的传感器(例如,UWB传感器和天线)形成的感测区域(S)中感测第一清洁器100a。
另外,即使当第一清洁器100a在以图11C中的预定距离(H)跟随障碍物10的同时相对于前侧向左旋转90度时,并且然后如图11D所示,连续向左旋转90度以沿反方向(R)移动,可以控制第二清洁器100b以连续地朝向第一清洁器100a所经过的轨迹(即,障碍物10)执行直线移动,同时保持预定的跟进距离范围(例如,如图7A所示,满足距离(D1)或更大)。
再次参照图10,在图10的步骤S1050中,是第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度增大到预定的跟进距离范围以上还是第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的分离距离减小到参考范围以下的情况(S1060)。
另外,在一个示例中,即使第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度满足预定的跟进距离范围,当第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离减小到参考范围以下时,处理直接从步骤S1040进行到步骤S1060。
这里,参考范围是用于确定第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离是否足够近以干扰移动的标准(例如,在10到15cm之内)。因此,当第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离减小到参考范围以下时,需要进行控制以不允许第一清洁器100a和第二清洁器100b彼此碰撞。
例如,当第一清洁器100a改变其移动方向然后继续沿改变后的移动方向移动时,即使第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度增大,第一清洁器100a和第二清洁器100a之间的分离距离也可以逐渐减小。
随后,第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离减小到参考范围以下,并且然后确定作为跟随者清洁器的第二清洁器100b是否执行回避移动(S1070)。
当第二清洁器100b执行回避移动时,第一清洁器100a的移动速度减小,并且第二清洁器100b被控制为在回避移动之后执行搜索运动(S1080)。此时,即使当第二清洁器100b要跟随的轨迹的距离满足预定的跟进距离范围时,也首先执行与回避移动相对应的操作。
参照图11E,在第一清洁器100a沿相反方向(R)移动时,当第一清洁器100a与第二清洁器100b之间的分离距离(DR)被感测为小于参考范围时,第一清洁器100a以经减小的速度移动以避免与第二清洁器100b碰撞。
如图11F所示,在第一清洁器100a以经减小的速度移动的同时,第二清洁器100b在回避移动之后执行搜索运动。例如,第二清洁器100b在远离第一清洁器100a的方向(即,向右方向)上移动,并且然后在移动后的位置处执行使第二清洁器100b的主体沿第一清洁器100a的移动路径旋转的运动(搜索运动)。
在一个示例中,执行搜索运动的时间点可以是第一清洁器100a开始用于回避移动的减速的时间点。此外,在另一示例中,可以在第一清洁器100a和第二清洁器100b之间的分离距离减小到参考范围的时间点执行搜索运动。
基于第一清洁器100a的当前移动方向,可以执行搜索运动直到第二清洁器100b位于第一清洁器100a的后面。在如上所述执行搜索运动的同时,与第一清洁器100a的移动相对应的附加轨迹的位置被存储在第二清洁器100b的存储器中。因此,第二清洁器100b要跟随的轨迹的总长度增大。
随后,参照图11G,当第二清洁器100b要跟随的轨迹距离超过预定的跟进距离范围以达到临界停止距离时,第一清洁器100a停止移动。因此,第二清洁器100b被控制为停止搜索运动并且一次跟随存储在存储器中的所存储的轨迹的位置。然后,如图11H所示,第二清洁器100b进行移动同时跟随图11B至11D中的第一清洁器100a的移动轨迹。
然后,如图11I所示,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度等于或小于预定的跟进距离范围时,第一清洁器100a开始移动。
此时,如图11I所示,可以在由设置在第二清洁器100b的前侧处的传感器形成的虚拟区域(S)中感测到第一清洁器100a的时间点执行第一清洁器100a的移动恢复。然后,第二清洁器100b可以在当前位置处进行移动同时逐一跟随虚拟区域(S)中存在的靠近第一清洁器100a的轨迹的位置。
再次参照图10,当不是第二清洁器100b执行回避移动和搜索运动的情况时,第二清洁器100b输出用于减小或停止第一清洁器100a的移动速度的控制命令以不进一步增大第二清洁器100b要跟随的轨迹长度。
在一个示例中,第一清洁器100a可以输出用于自身减小或停止移动速度的控制命令。
具体地,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度大于预定的跟进距离范围但小于临界停止距离(例如,90cm至100cm)时,可以输出用于减小第一清洁器100a的移动速度的控制命令。此外,可以控制移动以允许第二清洁器100b最初跟随预定跟进距离范围内的多个轨迹当中最靠近第二清洁器100b的当前位置的轨迹的位置。此时,在预定的跟随距离范围之外的轨迹的位置可以被忽略或去除而无需跟随。
另外,当第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度进一步增大以达到临界停止距离时,第一清洁器100a可以停止移动。
此外,在图10的步骤S1110中,当第二清洁器100b要跟随的轨迹距离减小到预定的跟进距离范围以下时,控制第二清洁器100b以停止第二清洁器100b的移动,并在预定时间段之后跟随第一清洁器100a的轨迹(S1120)。如上所述,第二清洁器100b的操作可以由第一清洁器100a的控制器控制。
这里,预定时间段可以是通常直到第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度增大以满足预定的跟进距离范围所需的时间段。
第二清洁器100b执行搜索运动以在移动停止之后的预定时间段内跟踪第一清洁器100a的轨迹,并将轨迹的相应位置存储在存储器中。
此外,在经过预定时间段之后或在感测到第二清洁器100b要跟随的轨迹长度满足预定的跟进距离范围的时间点,第二清洁器100b进行移动同时跟随所存储的轨迹的位置。
另一方面,在上述实施方式中,可以基于由第二清洁器100b感测和存储的第一清洁器100a的轨迹的位置来确定第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度是否偏离预定的跟进距离范围。
另外,在上述实施方式中,还可以通过第一清洁器100a的控制器来控制与第二清洁器100b要跟随的轨迹的长度是否偏离预定的跟进距离范围相对应的第一清洁器100a和/或第二清洁器100b的移动。
在下文中,图12A、图12B和图12C是根据本公开的前述实施方式的第一清洁器和第二清洁器之间的跟进控制的修改示例,并且这里,将详细描述第一清洁器和移动装置之间的跟进控制。
这里,本文公开的跟进控制仅意味着移动装置跟随第一清洁器的移动路径。
参照图12A,第一清洁器100a可以通过与移动装置200而不是第二清洁器进行通信来控制移动装置200的跟进。
这里,移动装置200可以不具有清洁功能,并且可以是任何提供有驱动功能的电子装置。例如,移动装置200可以包括诸如除湿器、加湿器、空气净化器、空调、智能电视、人工智能扬声器、数字照相装置等的各种类型的家用电器或其它电子装置,并且不限于此。
另外,移动装置200可以是配备有移动功能的任何装置,并且可以不具有自身检测障碍物或向上移动到预定目的地导航功能。
第一清洁器100a是具有导航功能和障碍物检测功能二者的机器人清洁器,并且可以控制移动装置200的跟进。第一清洁器100a可以是干式清洁器或湿式清洁器。
第一清洁器100a和移动装置200可以通过网络(未示出)彼此进行通信,但是可以彼此直接进行通信。
这里,使用网络的通信可以是使用例如WLAN、WPAN、Wi-Fi、Wi-Fi直连、数字生活网络联盟(DLNA)、无线宽带(WiBro)、世界微波访问互操作性(WiMAX)等的通信。可以使用例如UWB、Zigbee、Z波、蓝牙、RFID和红外数据协会(IrDA)等来执行相互直接通信。
如果第一清洁器100a和移动装置200彼此靠近,则可以将移动装置200设置为通过在第一清洁器100a中的操作来跟随第一清洁器100a。
例如,当第一清洁器100a和移动装置200彼此远离时,可以通过在外部终端300中的操作来将移动装置200设置为跟随第一清洁器100a(见图5A)。
具体地,可以通过与外部终端300的网络进行通信来建立第一清洁器100a和移动装置200之间的跟进关系。这里,外部终端300是能够执行有线或无线通信的电子装置,并且可以是平板电脑、智能电话或笔记本计算机等。与第一清洁器100a的跟进控制有关的至少一个应用(以下称为“跟进相关应用”)可以被安装在外部终端300中。
用户可以执行安装在外部终端300中的跟进相关应用,以选择和注册受到第一清洁器100a的跟进控制的移动装置200。当经过了跟进控制的移动装置200被注册时,外部终端可以识别移动装置的产品信息,并且可以经由网络将这种产品信息提供给第一清洁器100a。
外部终端300可以通过与第一清洁器100a和已注册的移动装置200进行通信来识别第一清洁器100a的位置和已注册的移动装置200的位置。之后,根据从外部终端300发送的控制信号,第一清洁器100a可以朝向已注册的移动装置200的位置移动,或者已注册的移动装置200可以朝向第一吸尘器100a的位置移动。
当检测到第一清洁器100a和已注册的移动装置200的相对位置在预定的跟随距离内时,开始第一清洁器100a针对移动装置200的跟进控制。之后,通过第一清洁器100a与移动装置200之间的直接通信来执行跟进控制,而无需外部终端300的干预。
跟进控制的设置可以通过外部终端300的操作来释放,或者可以随着第一清洁器100a和移动装置200移离预定的跟随距离而自动终止。
用户可以通过操纵第一清洁器100a或外部终端300来改变、添加或移除将由第一清洁器100a控制的移动装置200。例如,参照图12B,第一清洁器100a可以对另一清洁器200a或100b、空气净化器200b、加湿器200c和除湿器200d中的至少一个移动装置200执行跟进控制。
通常,由于移动装置200在功能、产品尺寸和移动能力方面与第一清洁器100a不同,移动装置200难以照原样跟随移动终端100a的移动路径。例如,可能存在移动装置200根据移动模式、空间的地理特征、障碍物的大小等难以跟随第一清洁器100a的移动路径的例外情况。
考虑到这种例外情况,即使移动装置200识别出第一清洁器100a的移动路径,也可以通过省略一部分移动路径来移动或等待。为此,第一清洁器100a可以检测是否出现异常情况,并且控制移动装置200将与第一清洁器100a的移动路径相对应的数据存储在存储器等中。然后,根据情况,第一清洁器100a可以控制移动装置200移动以删除部分已存储的数据或在停止状态下等待。
图12C示出了第一清洁器100a与移动装置200之间的跟进控制的示例,例如,具有移动功能的空气清洁器200b。第一清洁器100a和空气净化器200b可以包括用于分别确定其相对位置的通信模块A和通信模块B。通信模块A和通信模块B可以是用于发送和接收IR信号、超声信号、载波频率或脉冲信号的模块之一。上面已经详细描述了通过通信模块A和通信模块B对相对位置的识别,因此将省略其描述。
空气净化器200b可以从第一清洁器100a接收与移动命令相对应的移动信息(例如,包括移动方向和移动速度、移动停止等的移动改变),根据接收到的移动信息进行移动,并执行空气净化。因此,可以相对于第一清洁器100a在其中操作的清洁空间实时地执行空气净化。另外,由于第一清洁器100a已经识别出与移动装置200有关的生产信息,第一清洁器100a可以控制空气净化器200b以记录第一清洁器100a的移动信息,并在删除移动信息的一部分的情况下移动或者在停止状态下等待。
如上所述,根据本公开的实施方式,根据一种机器人清洁器及其控制方法,跟随清洁器可以在不通过服务器的情况下跟随引导清洁器执行清洁而不会中断。此外,可以基于在多个机器人清洁器的跟进期间跟随者清洁器实际要跟随的轨迹的长度来控制跟随者清洁器的跟进移动,从而即使在头部清洁器和跟随者清洁器的移动方向不同或应该彼此回避的特殊情况下,也能执行有效的跟进控制而不会发生碰撞或延迟。此外,在多个机器人清洁器的跟进期间,可以考虑跟随清洁器实际要跟随的轨迹的长度以及多个机器人清洁器之间的分离距离两者来控制头部清洁器和跟随清洁器的移动。另外,当跟随清洁器器要跟随的轨迹的长度减小时,跟随清洁器的移动速度可能会减小,或者头部清洁器的轨迹可能会在原地被跟随,当跟随清洁器要跟随的轨迹长度增大时,头部吸尘器的移动速度会减小或停止,从而在跟随者清洁器跟随头部清洁器而不会丢失头部清洁器的同时,执行视觉上稳定的跟进控制。
以上描述中提到的本发明可利用存储有指令的机器可读介质来实现,所述指令由处理器执行以执行本文所呈现的各种方法。可能的机器可读介质的示例包括HDD(硬盘驱动器)、SSD(固态盘)、SDD(硅磁盘驱动器)、ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置、本文所呈现的其它类型的存储介质及其组合。如果期望,机器可读介质可按照载波的形式实现(例如,经由互联网的传输)。处理器可包括移动终端的控制器1800。上面的详细描述不应在所有方面进行限制地解释,而应被认为是说明性的。本发明的范围应该由所附权利要求的合理解释来确定,并且在本发明的等同范围内的所有改变都包括在本公开的范围内。
Claims (18)
1.一种移动机器人,该移动机器人包括:
移动单元,所述移动单元被配置为使主体移动;
通信单元,所述通信单元被配置为与发出信号的另一移动机器人进行通信;以及
控制器,所述控制器被配置为使用所述信号来识别所述另一移动机器人的位置,并且基于所识别的位置来控制所述移动单元跟随与所述另一移动机器人的所述移动相对应的轨迹,
其中,所述控制器响应于所述主体要跟随的轨迹的长度是否偏离预定范围而输出用于改变所述主体或所述另一移动机器人的移动速度的控制命令。
2.根据权利要求1所述的移动机器人,其中,所述控制器基于形成与所述另一移动机器人的所述移动相对应的轨迹的多个点的位置和所述主体的当前位置来确定要跟随的轨迹的长度。
3.根据权利要求1所述的移动机器人,其中,所述控制器感测形成与所述另一移动机器人的所述移动相对应的轨迹的多个点的位置,并且以预定距离为单位存储与所述多个点的所述位置相对应的信息,并且基于所存储的信息感测要跟随的所述轨迹的长度偏离预定范围。
4.根据权利要求3所述的移动机器人,其中,所述控制器控制所述主体在将要跟随的所述轨迹的长度保持在所述预定范围内的同时依次跟随与所存储的信息相对应的多个点,并且
在所述主体移动到相关点后所存储的信息被删除。
5.根据权利要求1所述的移动机器人,其中,当所述主体要跟随的所述轨迹的长度增大到所述预定范围之外时,所述控制器输出用于减小所述另一移动机器人的移动速度的控制命令。
6.根据权利要求1所述的移动机器人,其中,所述控制器响应于所述主体要跟随的所述轨迹的长度是否超过所述预定范围并且达到临界停止距离而输出用于停止所述另一移动机器人的所述移动的控制命令。
7.根据权利要求1所述的移动机器人,其中,当所述主体要跟随的所述轨迹的长度减小到小于所述预定范围时,所述控制器输出用于停止所述主体的所述移动的控制命令。
8.根据权利要求1所述的移动机器人,其中,所述控制器使用所识别的位置监视所述主体与所述另一移动机器人之间的分离距离,并且在将所述主体要跟随的所述轨迹的长度保持在所述预定范围内的同时,响应于所述主体与所述另一移动机器人之间的分离距离是否减小到小于所述预定范围来输出用于减小所述另一移动机器人的移动速度的控制命令。
9.根据权利要求1所述的移动机器人,其中,当所述主体要跟随的所述轨迹的长度增大到所述预定范围之外时,所述控制器进行控制以跟随在所述预定范围内形成轨迹的多个点当中的靠近所述主体的当前位置的点。
10.根据权利要求1所述的移动机器人,其中,当所述主体要跟随的所述轨迹的长度减小到小于所述预定范围时,所述控制器进行控制以执行用于跟随形成与所述另一移动机器人在所述主体的当前位置处的移动相对应的轨迹的多个点的运动。
11.根据权利要求10所述的移动机器人,其中,在执行所述运动的同时,当所述主体要跟随的所述轨迹的长度增大到所述预定范围时,所述控制器控制所述主体的所述移动以结束所述运动并且跟随在所述多个点当中的靠近所述主体的当前位置的点。
12.一种包括第一移动机器人和第二移动机器人的多个移动机器人,其中,所述第一移动机器人与发出信号的所述第二移动机器人进行通信以识别所述第二移动机器人的位置,并且基于所识别的位置控制所述第二移动机器人跟随与所述第一移动机器人的移动相对应的轨迹,并且
所述第二移动机器人与发出信号的所述第一移动机器人进行通信以感测形成与所述第一移动机器人的所述移动相对应的轨迹的多个点,并依次跟随感测到的多个点,并且
当感测到所述第二移动机器人要跟随的所述轨迹的长度偏离预定范围时,所述第一移动机器人输出用于改变所述第一移动机器人或所述第二移动机器人的移动速度的控制命令。
13.根据权利要求12所述的多个移动机器人,其中,所述第一移动机器人基于形成与所述第一移动机器人的所述移动相对应的轨迹的多个点的位置和所述第二移动机器人的相对位置来确定所述第二移动机器人要跟随的轨迹的长度。
14.根据权利要求12所述的多个移动机器人,其中,所述第二移动机器人以预定距离为单位存储与感测到的多个点的位置相对应的信息,并且
所述第一移动机器人基于存储在所述第二移动机器人中的信息来感测要跟随的所述轨迹的长度偏离预定范围,并且
所述第二移动机器人依次移动与所存储的信息相对应的多个点,并且在要跟随的所述轨迹的长度满足所述预定范围的同时删除与所移动的点相对应的信息。
15.一种控制移动机器人的方法,该方法包括以下步骤:
允许移动机器人主体与发出信号的另一移动机器人进行通信以识别所述另一移动机器人的相对位置;
基于所识别的相对位置,控制所述主体的移动以跟随与所述另一移动机器人的移动相对应的轨迹;
允许所述主体感测所述另一移动机器人要跟随的轨迹的长度偏离预定范围;以及
响应于所述感测,输出用于改变所述主体或所述另一移动机器人的移动速度的控制命令。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,所述输出所述控制命令的步骤包括以下步骤:
当所述主体要跟随的所述轨迹的长度增大到所述预定范围之外时,输出用于减小所述另一移动机器人的所述移动速度的控制命令。
17.根据权利要求15所述的方法,其中,所述输出所述控制命令的步骤包括以下步骤:
当感测到所述主体要跟随的所述轨迹的长度超过所述预定范围并达到临界停止距离时,输出用于停止所述另一移动机器人的所述移动的控制命令。
18.根据权利要求15所述的方法,其中,所述输出所述控制命令的步骤包括以下步骤:
当所述主体要跟随的所述轨迹的长度减小到小于所述预定范围时,输出用于停止所述主体的所述移动的控制命令。
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