CN1491094A - 机器人障碍管理系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于可移动机器人的障碍物探测系统。障碍物包括可能损害或阻止机器人移动的物体，还包括从地毯表面到硬面地板的过渡，或从硬面地板到地毯的过渡，或其它类型地板之间的过渡。该系统包括一个可在障碍物下移动的犁形部件。障碍物可被推开，或者被抬高到机器人可探测到的高度。经探测发现障碍物后，机器人可改变运动方向，或者完全停止移动。

Description

机器人障碍管理系统
发明领域
本发明涉及一种可移动机器人，更具体地讲，本发明涉及使可移动机器人不会因存在的障碍而停止移动或冒险通过障碍的系统。
发明背景
可移动机器人在家庭和工业领域有多种应用。所谓可移动是指机器人可以从一个位置移动到另一个位置。在不同位置之间移动时，机器人可向一个远处地点发射信号，如声音、红外接收、视频图像、炸弹探测信号等。可在该远处点设置一个操作人员，或者可将信号存储起来以备以后检索。可移动机器人可在一个给定区域内巡逻以探测入侵者，或者可以清洁某一区域，例如一块地毯或硬面地板。
地毯和小块装饰性地毯包括编织或用其它方式织成且表面没有绒毛和结环的片状地板覆盖物。硬面地板包括但不限于硬木、水泥、瓷砖、乙烯合成地砖、毛毡、及光滑的垫子和层压材料。
在家庭、办公室和其它地方，硬面地板常常与地毯覆盖的区域相邻。此外，家庭中硬面地板上常铺有小块装饰性地毯。一个硬面地板维护机器人可在运动中对这样的地板进行维护和清洁，包括擦洗、上光、除尘、打蜡等等。这种机器人使用设计用于硬面地板的清洁液、上光剂、油性除尘布和打蜡时，不应该移动到地毯上去，否则会对地毯或小块装饰性地毯造成损害。相反地，设计用于地毯或小块装饰性地毯的清洗液也可能会对硬面地板造成损害。不可能依赖传统的隔挡，例如墙壁和门，来防止硬面地板维护机器人移动到地毯或毯子上，反之亦然。
而且，这种机器人还可能受地毯或小块装饰性地毯的羁绊而不能移动。为使机器人在硬面地板上移动而设计的轮子和磨擦力可能不足以驱动同一机器人通过地毯或小块装饰性地毯。而且，如果机器人的前导沿移动到地毯或小块装饰性地毯下面并将地毯和小块装饰性地毯抬起，则机器人很可能被地毯，或更可能被小块装饰性地毯绊住。
在机器人使用中，可能阻止机器人移动或可能会被机器人弄坏的地毯、小块装饰性地毯和其它阻挡物在下文中统称为障碍物。障碍物是指在机器人移动路径上任何可能阻止机器人移动、过度限制其运动、或那些机器人执行预定任务时可能对其造成损害的任何障碍。
美国专利4,977,639(Takahashi等人)公开了一种地毯接触传感器，用于手动真空吸尘器中以阻止刷子在硬面地板上转动。传感器(部分地)包括一个窄的接触元件，相对于较宽的接触元件，前者能够陷在地毯中，但是能够被硬面地板支撑。专利′639指出，只有在真空吸尘器穿过硬面地板与地毯之间的过渡区时，才会感知到地毯，反之亦然。专利′639依赖地毯实际上比硬面更易穿透的特点，编织紧密的小块装饰性地毯可能不同。而且，该提出方案中没有对如何避免小块装饰性地毯等障碍物阻止机器人移动给出建议。
美国专利5,144,715(Matsuyo等人)公开了真空吸尘器的灰尘吸取动力学特性，用于确定地板种类。在硬面地板上灰尘用气流可即刻除去，而从地毯上除去过程却是逐渐进行。这种气流的差别可用光学传感器进行探测。专利′715具体涉及真空吸尘器，传感器只有在穿过不同种类地板间的过渡区之后才报告该过渡。
美国专利5,277,839(Shultz等人)公开了一种永久荧光染料，用于在地毯上为自动导航车确定通道。这种染料只会在紫外线下发光，否则为不可见的。用这种染料在地毯上画线能够为车辆提供光导航。美国专利4,707,297公开了一种类似的方案，该方案采用了可清除(可洗除)的荧光染料。
美国专利6,076,227(Shallig等人)提出采用一种表面类型探测器来探测将要处理的地面类型，该表面类型探测器包括一个振动探测器。探测器向地板发射一个声脉冲，并根据地面反射回的各个方向上声波的振幅来确定地板的类型。与前述提出方案类似，Shallig等人所指的传感器必须在传感器穿过不同类型地板间的过渡区后，才能探测出此过渡。同样，在硬面地板上探测地毯的光探测器也依赖于表面的相对反射性。光探测器不能可靠地区分带有图案/织纹的硬表面和地毯。
因此，仍需一种能够使机器人避开障碍的系统。尤其需要一种使可移动机器人能够区分硬面地板和地毯或小块装饰性地毯的系统。
发明概述
本发明包含一种用于可移动机器人的障碍管理系统。该系统包含一个犁形部件。该犁形部件连接在机器人的近末端，并向外延伸至远末端。该犁形部件有一个前向面，该前向面与地板或其它机器人所处支撑面成锐角。该犁形部件与机器人的其它预定部分之间可相对活动。机器人的其它适配部分包括底盘、悬挂系统等。前述相对运动可由传感器探测到。
当遇到障碍物时，犁形部件或者将其推到一边，或者犁形部件的远末端滑到障碍物下面并将其抬至一定高度，或者犁形部件与机器人的其它组成部分之间产生相对移动。出现这三种情况中的任意一种，都可避免障碍物造成机器人停止运动。
如果障碍物被推到一边，则不会阻止机器人向前移动。如果犁形部件滑到障碍物下面，犁形部件会向上升高且更靠近机器人。障碍物被抬至机器人的传感器可探测到的高度。传感器探测到障碍物后，机器人将改变方向以避开障碍。如果障碍物使犁形部件与机器人的其它部分产生相对运动，则这种相对运动也会被传感器探测到。同样，那么机器人将改变方向以避开障碍。
在另一个实施方案中，通过监测机器人轮子或者其它地板接触面上的阻力，来探测机器人所遇到的不同地面种类上摩擦力的任何差别。这种探测可以通过测量驱动马达的电流，或轮子转数与驱动马达功率之比来实现。在另一个实施方案中，可通过测量一洁净面相对于地板的位置或位移，来探测地板类型的不同。
附图简述
图1是一个示例机器人(100)示意正视图，该机器人适于做地板维护，它有一个犁形部件(10)，和在犁形部件(10)上方位置(20)处的接触式或非接触式传感器。
图1A是地板维护机器人(100)向右移动时的部分示意正视图。如图所示，犁形部件(10)正将地毯或障碍物(50)从地板(60)抬向处于位置(20)的前向传感器。在该实施方案中，后轮(136)具有一个在垂直方向上可调的支架(40)，其作用是控制犁形部件(10)与地面之间的垂直距离。如图所示，在垂直可调支架(40)上安装有一个任选振动传感器。
图2是地面维护机器人的一个底视图，图中画出了驱动底盘(110)、外壳(140)和驱动底盘(110)与外壳(140)之间的环形空隙(120)。犁形部件(10)附连在外壳(140)上。图中在犁形部件(10)的下面还画出了一个摩擦力强的地毯接触元件(150)和接触开关(130)。
图3所示为垂直可调犁形部件(10)和外壳(140)的横截面。
发明详述
参考附图1-2，本发明包括一个机器人100，该机器人能够完成上述任何工作，以及机器人所适合的其它工作。在第一个实例中，机器人可以是一个自主或者遥控机器人，该机器人可包括一个底盘、一个可任选通过悬挂系统装置安装在底盘上的驱动机构和安装在底盘上的活动外壳。任选的悬挂装置可包括插在驱动机构和底盘之间的弹性部件，这样当外壳受预定力作用被推向支撑面时，弹性部件压缩允许驱动系统机构移动，这样外壳和/或底盘就能接触支撑面(例如地板或桌子)。外壳是机器人的外壁，可设计成美观的任意形状，外壳将机器人的所有部分封闭在其中，起到防尘等作用。
在第二个实例中，机器人可包括一个具有多个延长开口的底盘110，和一个具有相当刚性的外壳140，该外壳通过置于多个延长开口中的多个延长弹性支撑，与底盘形成活动连接。这种配置方式使得外壳相对于底盘，在水平方向上能够充分地自由运动，而在垂直方向上的运动相对受到限制。这种配置方式可用于连接传感器，使一端固定在刚性外壳的中心部分，另一端则与底盘形成活动连接。
在第三个实例中，机器人包括一个底盘110、一个与底盘形成活动连接的具有相当刚性的外壳140，和一个活动地连接在外壳上的非滑动下边沿部分，这样可以在垂直面上调节非滑动下边沿部分90与支撑面之间的空隙。优选地，空隙大于0.8cm。该空隙能够降低减少机器人被小障碍物阻碍的可能性。
例举的发明包括一个障碍物探测系统，用于探测障碍物和/或防止障碍物阻碍机器人移动。这些障碍包括但不限于从硬面地板与地毯或小块装饰性地毯的过渡、重量太大使机器人无法移动的物体、可使机器人偏离其预定通道的物体和妨碍机器人到达目标点的物体。
这种用于管理这种障碍物所造成的移动能力降低、移动路线偏离或意外运动的系统包括一个犁形部件10。该犁形部件10包括一个前向面200，前向面200，相对于机器人的基准面成一定角度，尤其为成锐角关系。机器人的基准面是由轮子或任意可支撑机器人的三个支点所限定的平面。
参见图1A-2，当机器人在地板或其它支撑面上停留或者移动时，犁形部件相对于水平面成一定角度，尤其为成锐角关系。典型地，犁形部件的前向面200与地板之间夹角为锐角。犁形部件前向面在横截面中可以为是平面，或相对机器人中心弓形为凸面，或相对机器人中心为凹面。如果前向面为平面，那么其与机器人的基准面之间的夹角，在第一种实施方案中限定为20度至70度，在第二种实施方案中为30度至60度，在第三种实施方案中为45度。角度关系由犁形部件10的前向面200与机器人所处的水平支撑平面之间的夹角限定，这个夹角是在机器人的前导面300处测得的。
如果选择凹面或凸面的犁形部件，则在犁形部件的整个弓形截面上可以具有固定或者可变的曲率半径。例如，犁形部件在机器人的前导面300处的曲率半径可小于前导面300周边外缘处的曲率半径。同样，犁形部件的曲率半径可随着犁高度的增大而减小，反之亦然。当机器人的前导面300在方位位置上靠近时，犁形部件的高度或径向尺寸可能增大。同样，犁形部件也可以是人字形，其顶点与机器人前导面的顶点重合。
犁形部件至少要设置在机器人的前导面上面。犁形部件是一个倾斜面，它与机器人圆周外壳的对向角为至少90度，或可能为至少180度，或可能为至少270度，或在一些实施方案中为360度。如果犁形部件不环绕机器人，则其在方位上应以机器人的前导面为中心。机器人的前导面是面向机器人前进方向上机器人的周边点。前进方向被定义为机器人在朝一目标点做直线运动时机器人面对的主要方向。如果机器人在所有绝对方向上移动时均具有同样的朝向，则机器人具有单一的前进方向；如果机器人具有多轴移动能力，则机器人具有多个前进方向。犁形部件可与外壳140集成为一体或者可连接在外壳140上。
参见图2，优选地，在外壳20的非滑动下边沿90上方足够距离处放置底盘110的一个低置元件，例如发动机变速箱，这样当自主机器人10的外壳20可通过障碍时，障碍可能接触到该低置元件，但是机器人不会被障碍羁绊。因此，除了轮子136，底盘110上的任何部件都不应该低于外壳20的非滑动下边沿90。
犁形部件的底部与地面或其它支撑面之间应该有一最小间隙。间隙应在1mm至10mm之间，可任选地，应小于5mm。如果间隙太窄，则原本应由机器人清理的碎屑和垃圾可能会积聚在犁形部件下部或者被犁形部件推到一边。如果间隙太宽，则犁将越过障碍而并不会去截取障碍。越过障碍物可能会造成障碍物妨碍机器人继续移动。
参见图3，外壳20的下沿与底盘34顶部之间的垂直间隙，优选地应至少与非滑动下边沿部分22和地板或其它平面24之间的地面间隙相同。根据前述图1内容，该间隙优选地应小于0.8cm。
这样，犁形部件应或者将障碍物移到一边，或者令其做垂直移动。当障碍物与机器人相比体积较大时，如一小块装饰性地毯或障碍物部分由地面支撑的情况下，最可能使障碍物垂直移动。
当犁形部件使障碍物垂直移动时，将沿犁形部件的前向面300升高，直到障碍物的高度或者障碍物被犁支撑部分的高度，达到位置20处传感器的高度。在此高度上，传感器将探测到障碍物，之后机器人会自动改变方向从而避开障碍物。可任选地，可令机器人停留在该位置直至使用者将其移开。
也可以将外壳140制成没有突出外沿的形状，这样在接触到障碍物时，机器人可以自由地旋转。但是，也可以选择适当地在自主机器人上附连一个或多个柔性刷，刷子突出至外壳20径围之外以清扫地板。
图2所示为一个优选的将外壳20与底盘34进行活动连接的连接机构70，和一个优选的感知外壳20相对于底盘34水平移动的传感器。优选地，传感器还应感知外壳140朝向底盘110的压缩或者偏离，例如当自主机器人10受踏压时。尽管图中显示了一个优选的连接机构和一个优选的传感器，但也可对它们进行改进，也可采用其它类型的连接机构和传感器替代。图中显示的附连机构70和传感器90仅用于举例说明，本发明不限于此。
将外壳140活动连接到底盘110上，至少可用两种弹性支撑72，例如弹簧、弹性杆、弹性管等，每一弹性支撑都装在底盘中。优选地，在垂直负载的作用下，弹性支撑72应该具有足够的压缩抗断裂能力。每一弹性支撑72底部与底盘34相连，而每一弹性支撑72顶部与外壳20相连。当外壳20按照如箭头C所指的方向水平移动并与障碍物接触时，外壳20相对于底盘沿近似水平的弧线可自由移动。开口允许弹性支持72可以相对长一些，尽管自主机器人10的总高度优选地应该矮一些，以避免碰上可能挂在地板上方的物体。优选地，弹性支撑72的长度至少为自主机器人10高度的一半，更优选地，至少为机器人高度的75％。弹性支撑物72的长度相对较长可使外壳20相对底盘34具有充分自由度，但在垂直方向上其运动受限。这种设置就要求前述可移动清洁设备采用坚固的刚性外壳140(即使受踩踏也不会损坏)，而不能采用壁薄且易变形的外罩。
再参见图2，传感器130感知外壳相对于底盘110或者相对于机器人上任何其他预定部件的水平运动。传感器130可包括一个连在外壳20底部上的无源部分。术语“无源”是指无须导电通路即可使无源部分工作。将传感器90的无源部分放置在外壳20上的优点在于，从底盘到外壳20之间无须设置导电通路。无源部分可包括夹在外壳和第二或较小的导电圆盘之间的第一或较大的导电圆盘。两个导电圆盘并列连接在外壳上。
传感器90还可包括一个与底盘34连接的有源部分。术语“有源”是指需要导电通路才能使有源部分工作。传感器90的有源部分包括一个或多个(优选地为至少三个)电接触传感器，传感器以相同角度间隔排列在一个圆周上，当外壳20相对于底盘110处于非移动位置时，该圆周与大、小两个导电圆盘同心。每一电接触传感器90包括被间隙隔开的两个分离的导电触点。当外壳140碰到障碍物时，外壳140相对于底盘110沿远离接触点180度的方向移动。小导电圆盘与外壳140一同移动，至少经过其中一个电接触传感器90。如果偏移量足够大，小导电圆盘通过跨接使导电触点间间隙闭合而启动至少一个电接触传感器。每一电接触传感器90与一个控制模块有效连接。外壳20的移动方向由控制模块根据三个或多个电接触传感器90中已启动哪一个(几个)电接触传感器来决定。通过确定移动方向，控制模块可以使自主机器人10在再次前进之前通过如旋转、或后退并旋转的方式避开障碍物。因此，自主机器人10能够在其所在环境中可靠地绕过障碍物。
优选地，传感器90也可感知外壳20朝向底盘110的压缩或者偏离，例如当自主机器人10受踏压时。当外壳140受到垂直向下力作用时，大导电圆盘将使所有电接触传感器100中的导电触点间隙电气闭合。一旦控制模块确定出现这种情况，控制模块可能会采取措施，例如关掉机器人的电动机。
可供选择地，还可使用一种光学传感器进行碰撞探测。光学传感器可具有一个连接于外壳140的无源部分和连接于底盘110的有源部分。光学传感器的无源部分包括一个反射圆盘，反射圆盘连接在外壳上并与外壳同心。光学传感器的有源部分包括一个照射源，例如一个发光二极管和多个(可任选地为六个)光学接收传感器(例如发光二极管)。光学接收传感器以相同的间隔排列在一个圆上，当外壳140相对底盘110处于非移动位置时，该圆与反射圆盘同心。当然，可选择使用一个以上的照射源。同样，可供选择地可以使用多于或少于六个光学接收传感器118。例如，可以使用一个或多个照射源-传感器对，即每对包括一个照射源和一个光学接收传感器。照射源和光学接收传感器朝上安装在面对反射圆盘的位置上。优选地，将反射圆盘安装在一个遮光环中，将照射源安装在另一个遮光环中，两个遮光环间隔一段距离以减少光泄漏。优选地，环绕光学接收传感器118以减少杂散光线的引入。
当外壳相对于底盘出现水平移动时，反射圆盘的反射光被一个或多个光学接收传感器接收。这样，当一个障碍物使外壳移动时，光线由光源射出并通过反射圆盘启动至少一个光学接收传感器。每一光学接收传感器与控制模块有效连接。外壳的移动方向由控制模块根据已启动哪一个(或几个)光学接收传感器来确定。通过确定移动方向，控制模块使自控机器人100在再次前进之前，可通过例如旋转或者后退并旋转的方式避开障碍物。因此，自主机器人100能够在其所在环境中可靠地绕过障碍物。
适用于本发明的机器人，在于2000年11月17日以Bartsch等人的名义提交的美国普通转让专利申请09/715,307和于2000年5月30日以Kirkpatrick等人的名义提交的美国普通转让专利09/580,083中都作了描述，该两个专利均引入本文以供参考。
再参见图1的前视图，地板维护机器人100具有一个犁形部件10和在预定位置20上的声学或者光学接近传感器，预定位置20可位于支撑面上方不同高度。
参见图1A，当机器人向右运动时，碰到一个障碍物50，例如一个物体如地毯或者其它铺在地板上的编织物的边缘，则犁形部件10采用类似一个扫雪机或牵引机车排障器的动作，犁形部件将物体50从地板60上抬升至前视声学或光学传感器20的探测范围内。通过调节可调支架40来降低或者抬高机器人的后轮30，可调节前导沿10与地板60之间的垂直距离。垂直可调支架40的调节机构可以是一个摩擦配合件、一个螺杆和螺纹槽、一个棘轮或者类似部件。抬高或降低后轮也分别使犁形部件相对地板60降低或升高。
当机器人在工作中靠近一障碍物，且出现后退和旋转而绕开障碍物动作时，前视声学(声纳)或光学(红外)传感器向微处理器发出一个信号。如果物体被抬起，则微处理器控制系统也将发出同样信号使其产生同样反应。如果传感器为测距型传感器(即传感器产生的信号与其到障碍物的距离成比例)，则被抬起的障碍物或地毯对传感器造成的突然阻滞，可以在一种更逐步靠近障碍物的过程中区分出来。在优选实施方案中的犁形部件形状为犁形。
参见图2，机器人的一个底面视图，犁形部件(10)与地毯或者其它低处障碍物的碰撞将使支撑犁形部件(10)的外壳(140)移动并推按一个或多个接触开关(130)。这可理解为，外壳(140)相对于驱动底盘(110)在一个水平面内可在外壳(140)和驱动底盘(110)之间的环形间隙(120)允许的范围内自由移动。一个或多个接触开关(130)的闭合将向微处理器或其它控制模块发出信号，从而使机器人旋转避开所碰到的障碍。
可以为犁形部件(10)配置一个摩擦件(150)，摩擦件可以是一个粘性块、一些小钩、一个小刷子、或者其它类似在地毯或小块装饰性地毯上摩擦系数大、但是在硬面地板上摩擦系数小的材料。小钩，可以购买位于新罕布什尔州Manchester的美国Velcro公司制造的Velcro牌，或者可以根据授予Thomas的美国普通转让专利5,116,563，授予Thomas等人的美国普通转让专利5,058,247和授予Thomas等人的美国普通转让专利5,318,741中给出的叉状物自由制成。摩擦件(150)用于犁形部件可能经过低处地毯时抓住地毯，从而启动接触开关(130)。
清洁部件(未显示)，典型地为装有拖把(干或湿)的夹具、除尘布、刷子或者其它能够固定或者活动地与机器人连接的清洁工具。连接可采用本领域内已知的任何部件，例如一套槽(160)和杆(170)组件。杆(170)可以是垂直指向的，也可以具有一个平行于垂直方向上的矢量分量。如果清洁元件碰到摩擦力很大的一个平面(例如地毯)，垂直杆(170)因受力被顶到槽的后端，杆顶着(弹簧支承)接触开关(130)并提示微处理器出现了大阻力情况。应该注意到，接触开关(130)的弹性作用(启动力)可以通过在凹槽(160)中使用其它弹性部件来补偿。
就其功能而言，当机器人移动清洁工具(例如一个夹具、除尘布、清洁刷、或者湿拖把)时，清洁工具在编织面上(如地毯)的阻力比在硬面地板上大。增大的阻力为支撑清洁工具的垂直杆(170)强加了一个向后的力，垂直杆使接触开关(130)位于闭合槽的后部，并提示微处理器出现大阻力情况。
可供选择地，因清洁工具接触地毯而造成的阻力增大，可以通过测量一个与推进发动机串联的电阻器件上的电压降的方法，通过监测推进发动机的电流来进行探测。
参见图1A-2，本发明中，可以采用振动感知传感器(130)，如压电薄膜或晶体，或磁致伸缩元件，被动或者主动地探测表面类型。所述元件可以安装在一个支撑轮支架(40)上。在被动方式中，轮子和表面出现接触，通过监测来自传感器的信号的振幅和频率来监测信号的振幅。与地毯接触产生的振动(和信号)和与硬地板接触产生的振动是不同的。通常，硬面地板的振动含有高频(碰撞)成分。参见专利′227可知，在主动方式中，与地面之间的振动传导媒介是轮子支撑物支架，而不是空气。其优点在于，可采用被动方式监测轮子经过一个表面时所产生的振动，并且还可以消除气-固声界面所固有的能量损失，这样就可以在较低功率时使用较低和较高两种频率。可供选择地，可不用轮子而是采用任何其它牢固结构，例如钮头或者圆球体，接触机器人所经过的表面，用作振动传导部件。将这些感知部件放置或连接在机器人的犁形部件(10)之下比较有利。还可进一步得知，在没有被动振动(和有源返回信号修正)时，处在这个位置上传感器还可以用于探测下沉点，从而使机器人能够旋转而离开如阶梯等下沉点。
还有一种可供选择的实施方案，将伸出的犁形部件(10)制成环形，环形犁完全伸出并完全环绕机器人(100)，其中伸出的犁形部件相对于机器人的外壳(140)，亦即相对于地面是可垂直调节的。
参见图3，一种可供选择的实施方案，图中显示犁形部件(10)和机器人外壳的横截面，图中画出了一个允许犁形部件(10)相对机器人的外壳(140)做垂直运动的摩擦件。这种配置方式，使犁能够随着工作面上方所需间隙的大小而相对工作面降低或升高，以使犁形部件接触到硬面地板上的物体(如地毯)，但是不会接触到硬面地板上的隆起线、灰浆线、或者其它凸起、或者硬面地板在竖直方向上的其它不规则表面。
尽管这里给出并描述了本发明的具体类型和实施方案，但是在不背离本发明教导的前提下可以对系统做各种改进。在本发明的描述中使用的术语仅用于描述，并非为了限定，这与权利要求书中所述对等。

Claims (9)

  1. (1)一种用于机器人的表面过渡探测系统，所述机器人具有一个底盘，其改进包括一个与底盘活动连接的犁形部件；在犁形部件与底盘之间有一环形间隙；和一个传感器，该传感器用于探测犁形部件和障碍物碰撞所造成的环形缝隙变化。
  2. (2)如权利要求1所述的系统，其特征在于机器人上的犁形部件可垂直调节。
  3. (3)如权利要求2所述的系统，其特征在于犁形部件可垂直调节，以调整机器人所在平面上方的间隙，犁形部件由轮子支撑。
  4. (4)如权利要求1，2或3所述的表面过渡探测系统，其特征在于传感器包括一个插在槽中的杆件，该槽中具有探测杆件移动的前向弹性支撑接触开关。
  5. (5)如权利要求1，2或3所述的表面过渡探测系统，其特征在于传感器包括一个振动传感器。
  6. (6)具有障碍物管理系统的一种可移动机器人，该可移动机器人具有一个圆周和一个前导面，机器人设置在一个支撑面上。所述系统包括一个与所述前导面并列的犁形部件，犁形部件从所述机器人圆周向外伸出，所述犁形部件相对于所述支撑面成锐角关系。
  7. (7)如权利要求6所述的机器人，其特征在于所述犁形部件与所述支撑面之间的间隙小于10mm。
  8. (8)如权利要求6或7所述的机器人，其还包括一个位于所述犁形部件上方一定高度的传感器，所述传感器对由所述犁形部件截取并抬高至所述高度的障碍物进行探测。
  9. (9)一种用于机器人的表面过渡探测系统，其改进包括一个犁形部件和设置在犁形部件上方的一个声学或光学传感器，在机器人运动时传感器对由犁形部件抬高至传感器前的物体进行探测。
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