DE102007036158A1

DE102007036158A1 - Verfahren und System zur Steuerung eines Arbeits- und/oder Transportgerätes, insbesondere eines Bodenreinigungsroboters, sowie Arbeits- und/oder Transportgerät und Speichermedium hierfür

Info

Publication number: DE102007036158A1
Application number: DE102007036158A
Authority: DE
Inventors: Jens Maase
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-02-05

Abstract

Zur Steuerung der Fahrbewegung eines insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildeten selbstfahrenden Arbeits- und/oder Transportgerätes (1), welches auf einer Bodenfläche längs einer ersten Grenzlinie (G1) dadurch verfahrbar ist, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die erste Grenzlinie (G1) zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt (G1) und danach wieder zu dieser zurückfährt, werden bei einem Wegfahren von einer einen bestimmten Soll-Abstand (ASOLL) besitzenden Stelle von der genannten ersten Grenzlinie (G1) bis zu einer festlegbaren oder festgelegten zweiten Grenzlinie (G2) hin Odiometriedaten erfasst, die für ein Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) zu der ersten Grenzlinie (G1) herangezogen werden; auf eine nach dem Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) zu der ersten Grenzlinie (G1) sensorisch ermittelte Abweichung zwischen dem dabei erreichten Ist-Abstand (AIST) und dem Soll-Abstand (ASOLL) in Bezug auf die erste Grenzlinie (G1) wird eine diese Abweichung aufhebende Korrekturverschiebung des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) vorgenommen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System zur Steuerung der Fahrbewegung eines insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildeten selbstfahrenden Arbeits- und/oder Transportgerätes, welches auf einer Bodenfläche längs einer ersten Grenzlinie dadurch verfahrbar ist, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurückfährt und im Zuge seiner jeweiligen Fahrt auf sensorisch ermittelte Abweichungen hin hinsichtlich seines Fahrweges in Bezug auf die genannte erste Grenzlinie korrigiert wird.
Die Erfindung betrifft ferner ein selbstfahrendes Arbeits- und/oder Transportgerät, welches insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildet ist und welches auf einer Bodenfläche längs einer ersten Grenzlinie dadurch verfahrbar ist, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurückfährt und im Zuge seiner jeweiligen Fahrt auf sensorisch ermittelte Abweichungen hin hinsichtlich seines Fahrweges in Bezug auf die genannte erste Grenzlinie korrigiert wird.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Speichermedium mit einem Programm für den Betrieb eines Systems und/oder eines Arbeits- und/oder Transportgerätes der vorstehend genannten Art zur Ausführung eines Verfahrens der eingangs genannten Art.
Es ist bereits ein Steuerungssystem für einen selbstfahrenden Roboter bekannt ( US 4.674.048 ), bei dem die jeweilige momentane Position des Roboters berechnet und für die entsprechenden Roboterpositionen kennzeichnende Daten sequentiell gespeichert werden. Dadurch lässt sich ein Fahrweg des Roboters erfassen, den der betreffende Roboter an Hand der gespeicherten Daten dann wieder zurückfahren kann. Der Fahrweg des Roboters verläuft dabei mäanderförmig zwischen gegenüberliegenden Wänden bzw. zwischen jeweils einer Wand und einem Hindernis. Ferner ist es in diesem Zusammen hang bekannt, bei einer Geradeausfahrt des Roboters längs einer Wand dessen Abstand von der betreffenden Wand zu ermitteln und diesen bei Abweichung von einem vorgegebenen Sollwert zu korrigieren. Eine solche Korrektur ist indessen bei der mäanderförmig verlaufenden Fahrbewegung des Roboters nicht vorgesehen.
Es sind ferner ein Roboterreinigungssystem mit einer externen Wiederaufladevorrichtung sowie ein Verfahren zum Andocken einer Roboter-Reinigungsvorrichtung an einer externen Wiederaufladevorrichtung bekannt ( DE 103 51 767 A1 ). Bei diesem bekannten Roboter-Reinigungssystem und dem dabei ausgeführten Andockverfahren geht es vor allem um das Auffinden der externen Wiederaufladevorrichtung durch die Roboter-Reinigungsvorrichtung. Über Maßnahmen zur Korrektur eines Fahrweges der Roboter-Reinigungsvorrichtung entsprechend den bei dem eingangs genannten Steuerungssystem angewandten Maßnahmen ist in dem betreffenden Zusammenhang allerdings nichts bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie bei einem Verfahren, einem System und einem Arbeits- und/oder Transportgerät der eingangs genannten Art sowie bei einem das betreffende System bzw. das genannte Arbeits- und/oder Transportgerät steuernden Programm gemäß dem eingangs genannten Verfahren auf relativ einfache Weise sichergestellt werden kann, dass eine Abweichung des Fahrweges des genannten Arbeits- und/oder Transportgerätes in dem Fall korrigiert werden kann, dass das betreffende Arbeits- und/oder Transportgerät unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die genannte erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurückfährt, allerdings dabei nicht mehr den selben Abstand zu dieser ersten Grenzlinie erreicht, in welchem es von dieser ersten Grenzlinie im Zuge der betreffenden Fahrt weggefahren ist.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, dass auf ein Wegfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes von einer einen bestimmten Soll-Abstand besitzenden Stelle von der genannten ersten Grenzlinie bis zu einer festlegbaren oder festgelegten zweiten Grenzlinie hin Odiometriedaten erfasst werden, dass diese Odiometriedaten für ein Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes zu der genannten ersten Grenzlinie herangezogen werden und dass auf eine nach dem Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transport gerätes unter Heranziehung der genannten Odiometriedaten von der zweiten Grenzlinie zu der betreffenden ersten Grenzlinie sensorisch ermittelte Abweichung zwischen dem dabei erreichten Ist-Abstand und dem genannten Soll-Abstand in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie hin eine die genannte Abweichung aufhebende Korrekturverschiebung des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes vorgenommen wird.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, dass auf besonders einfache Weise eine Fahrwegkorrektur in dem Fall erfolgen kann, dass ein insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildetes Arbeits- und/oder Transportgerät längs einer ersten Grenzlinie dadurch verfahrbar ist, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkeln in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurückfährt. Der betreffende Fahrweg kann dabei insbesondere mäanderförmig verlaufen.
Zweckmäßigerweise erfolgt die sensorische Ermittelung der Abweichung zwischen dem Ist-Abstand und dem Soll-Abstand des Arbeits- und/oder Transportgerätes von der genannten ersten Grenzlinie durch optische Messung und/oder durch Ultraschall-Messung. Dies bringt den Vorteil eines relativ einfachen Messverfahrens mit sich. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die betreffende optische Messung vorzugsweise in dem Fall angewandt wird, dass die erwähnte erste Grenzlinie lediglich optisch feststellbar ist. Von der Ultraschall-Messung wird hingegen vorzugsweise in dem Fall Gebrauch gemacht, dass die betreffende erste Grenzlinie durch eine Wand oder durch eine wandartige Anordnung gebildet ist.
Zweckmäßigerweise erfolgt die sensorische Ermittelung der Abweichung zwischen dem Ist-Abstand und dem Soll-Abstand des Arbeits- und/oder Transportgerätes von der der ersten Grenzlinie zugewandten Seite des Arbeits- und/oder Transportgerätes aus. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass besonders einfache Abstandsmessungen ausgeführt werden können.
Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bei einem System der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf ein Wegfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes von einer einen bestimmten Soll-Abstand besitzenden Stelle von der genannten ersten Grenzlinie bis zu einer festlegbaren oder festgelegten zweiten Grenzlinie hin Odiometriedaten erfasst werden, dass diese Odiometriedaten für ein Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes zu der genannten ersten Grenzlinie herangezogen werden und dass auf eine nach dem Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes unter Heranziehung der genannten Odiometriedaten von der zweiten Grenzlinie zu der betreffenden ersten Grenzlinie sensorisch ermittelte Abweichung zwischen dem dabei erreichten Ist-Abstand und dem genannten Soll-Abstand in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie hin eine die genannte Abweichung aufhebende Korrekturverschiebung des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes vorgenommen wird.
Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auch bei einem System der eingangs genannten Art auf besonders einfache Weise eine Fahrwegkorrektur in dem Fall erfolgen kann, dass ein insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildetes Arbeits- und/oder Transportgerät längs einer ersten Grenzlinie dadurch verfahrbar ist, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkeln in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurückfährt. Der betreffende Fahrweg kann auch dabei insbesondere mäanderförmig verlaufen.
Ferner wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bei einem selbstfahrenden Arbeits- und/oder Transportgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass auf ein Wegfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes von einer einen bestimmten Soll-Abstand besitzenden Stelle von der genannten ersten Grenzlinie bis zu einer festlegbaren oder festgelegten zweiten Grenzlinie hin Odiometriedaten erfasst werden, dass diese Odiometriedaten für ein Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes zu der genannten ersten Grenzlinie herangezogen werden und dass auf eine nach dem Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes unter Heranziehung der genannten Odiometriedaten von der zweiten Grenzlinie zu der betreffenden ersten Grenzlinie sensorisch ermittelte Abweichung zwischen dem dabei erreichten Ist-Abstand und dem genannten Soll-Abstand in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie hin eine die genannte Abweichung aufhebende Korrekturverschiebung des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes vorgenommen wird.
Auch hier ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders einfache Weise eine Fahrwegkorrektur in dem Fall erfolgen kann, dass ein insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildetes Arbeits- und/oder Transportgerät längs der ersten Grenzlinie dadurch verfahrbar ist, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkeln in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurückfährt. Der betreffende Fahrweg kann dabei, wie schon oben erwähnt, insbesondere mäanderförmig verlaufen.
Zweckmäßigerweise ist das selbstfahrende Arbeits- und/oder Transportgerät gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung mit wenigstens einem optischen Sensor und/oder mit wenigstens einem Ultraschallsensor zur sensorischen Ermittlung seines jeweiligen Abstands von der genannten ersten Grenzlinie versehen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines relativ einfachen Messverfahrens. Dabei kann der erwähnte optische Sensor vorzugsweise in dem Fall vorgesehen sein, dass die erwähnte erste Grenzlinie lediglich optisch feststellbar ist, also durch eine Linie gebildet ist, die auf der genannten Bodenfläche vorgesehen ist. Der Ultraschallsensor kann hingegen vorzugsweise in dem Fall vorgesehen sein, dass die betreffende erste Grenzlinie durch eine Wand oder durch eine wandartige Anordnung gebildet ist.
Vorzugsweise ist das betreffende selbstfahrende Arbeits- und/oder Transportgerät gemäß einer weiteren zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung auf jeder seiner Querseiten in Bezug auf seine normale Fahrtrichtung mit wenigstens einem optischen Sensor und/oder wenigstens einem Ultraschallsensor versehen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen und wirksamen Messvorrichtung, die im Zuge der normalen Fahrt des Arbeits- und/oder Transportgerätes ihre Messaufgabe ausführen kann.
Ein für den Betrieb des vorstehend genannten Systems und/oder des vorstehend genannten Arbeits- und/oder Transportgerätes zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dienendes Programm ist vorzugsweise auf einem Speichermedium gespeichert. Mit einem ein solches Programm enthaltenden Speichermedium lassen sich in vorteilhafter Weise sowohl das System gemäß der vorliegenden Erfindung als auch das Arbeits- und/oder Transportgerät gemäß der Erfindung entsprechend dem Verfahren gemäß der Erfindung betreiben.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein selbstfahrendes Arbeits- und/oder Transportgerät gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und dessen mögliche Fahrt zwischen zwei Grenzlinien.
2 veranschaulicht in einem Diagramm den Aufbau einer in dem Arbeits- und/oder Transportgerät gemäß 1 enthaltenen oder dieser zugehörigen Mess- und Korrekturschaltungsanordnung.
In 1 ist in einer schematischen Darstellung ein selbstfahrendes Arbeits- und/oder Transportgerät 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in einer Draufsicht dargestellt. Bei diesem Arbeits- und/oder Transportgerät 1 erfolgt der Antrieb, wie noch ersichtlich werden wird, durch elektrische Motoren, die ihre Antriebsenergie aus einem elektrischen Akkumulator erhalten. Bei dem Arbeits- und/oder Transportgerät 1 handelt es sich hier insbesondere um einen Bodenreinigungsroboter, der auf einer Bodenfläche selbständig nach Maßgebe eines bestimmten, in ihm wirksamen Programms fährt und dabei die betreffende Bodenfläche reinigt. Generell dient das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 jedoch zur Verrichtung zumindest irgendeines Arbeitsvorgangs und/oder zur Ausführung zumindest irgendeiner Transportaufgabe. Überdies kann das betreffende Arbeits- und/oder Transportgerät 1 zu einem System gehören, welches zumindest dieses eine Arbeits- und/oder Transportgerät und wenigstens eine ortsfeste Ankopplungsstation umfasst, an der das jeweilige Arbeits- und/oder Transportgerät ankoppelbar ist und die insbesondere zur Abgabe von elektrischer Antriebsenergie an das jeweils angekoppelte Arbeits- und/oder Transportgerät dient.
Das insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildete Arbeits- und/oder Transportgerät 1 ist, wie in 1 angedeutet, auf einer Bodenfläche längs einer ersten Grenzlinie G1 dadurch verfahrbar, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie G1 auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie G1 zurückfährt und im Zuge seiner jeweiligen Fahrt auf sensorisch ermittelte Abweichungen hin hinsichtlich seines Fahrweges in Bezug auf die genannte erste Grenzlinie korrigiert wird.
Das in 1 dargestellte Arbeits- und/oder Transportgerät 1 enthält in seinem Außenumfang eine Reihe von Sensoren, bei denen es sich um optische Sensoren und/oder um Ultraschallsensoren handeln kann. Derartige Sensoren sind auf der Vorderseite – das ist die in 1 links liegende Seite des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 – und auf seiner dieser Vorderseite gegenüberliegenden Rückseite – das ist die in 1 rechts dargestellte Seite des betreffenden Geräts 1 – sowie auf seinen beiden Querseiten in Bezug auf seine normale Fahrtrichtung – das ist die Richtung zur Vorderseite – vorgesehen. Von all diesen Sensoren sind in 1 lediglich die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Rolle spielenden Sensoren auf den beiden Querseiten des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 mit 2 bzw. 3 bezeichnet.
Um seine Arbeitsfunktion als Bodenreinigungsroboter ausführen zu können, ist das in 1 dargestellte Arbeits- und/oder Transportgerät 1 in einem vorderen Teil mit einem Staubaufnahmebereich 4 versehen, der mit zumindest einer (in 1 nicht näher dargestellten) drehbaren Saugbürste versehen ist, mit deren Hilfe von der erwähnten Bodenfläche Staub und andere Partikel durch einen trichterförmigen Staub-Weiterleitungsbereich zu einem Staubsammelbereich 5 hin geleitet werden. In diesem Staubsammelbereich 5 werden der betreffende Staub und die sonstigen von der Bodenfläche weggeführten Partikel bis zu einer Entleerung verbleiben.
Für den Antrieb des Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 ist dieses mit zwei Motoren, und zwar mit zwei Elektromotoren, nämlich mit einem rechten Motor 6 und mit einem linken Motor 7 versehen, die jeweils ein eigenes (in 1 nicht näher bezeichnetes) Antriebsrad antreiben und mit denen das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 auf seiner Unterseite mit der zu reinigenden Bodenfläche in Kontakt ist. Um einen stabilen Antrieb ausführen zu können, weist das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 in seinem hinteren unteren Teil zwei (in 1 nicht näher bezeichnete) Tragstützen auf. Die genannten Motoren 6, 7 erhalten ihre Antriebsenergie von einem in 1 nicht dargestellten elektrischen Akkumulator, der von dem Arbeits- und/oder Transportgerät 1 aufgenommen ist und der vor Aufbrauchen seiner Ladung an einer Ankopplungs- bzw. Andockstation wieder aufgeladen wird.
Das in 1 dargestellte Arbeits- und/oder Transportgerät 1 führt auf seine Inbetriebsetzung hin auf einer Bodenfläche selbständig eine Fahrbewegung längs der ersten Grenzlinie G1 aus, die durch eine fiktive Linie oder durch eine Wand, beispielsweise eines Raumes gebildet sein kann. Die betreffende Fahrbewegung erfolgt in der Weise, dass das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie G1 auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser Grenzlinie G1 wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser Grenzlinie G1 zurückfährt.
Dabei beginnt das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 von seiner in 1 dargestellten Ausgangsposition, in der es mit seiner rechten Querseite und damit mit seinem rechten Sensor 2 in einem bestimmten Soll-Abstand A_SOLL von der ersten Grenzlinie G1 in Abstand vorgesehen ist, seine Fahrt von dieser ersten Grenzlinie G1 weg, indem es zunächst bei Betrachtung von oben eine Linksschwenkung um 90° ausführt. Der erwähnte Winkel, unter dem das betreffende Arbeits- und/oder Transportgerät 1 sodann von der ersten Grenzlinie G1 wegfährt, beträgt im vorliegenden Fall somit 90°. Generell kann dieser Winkel jedoch zwischen 0° und 90° liegen. Der betreffende Soll-Abstand A_SOLL kann gegebenenfalls Null sein; dies heißt, dass in diesem Fall der rechte Sensor 2 auf der Grenzlinie G1 positioniert ist. Der rechte Sensor 2 des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 folgt sodann zunächst einer Bahn, die in 1 durch eine Strichpunktlinie 8 angedeutet ist. Der linke Sensor 3 des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 folgt einer Bahn, die in 1 durch eine Strichpunktlinie 8' angedeutet ist.
Die Fahrt des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 geht soweit, bis der linke Sensor 3 des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 nach dessen zuvor erfolgter Rechtsschwenkung um 90° eine zweite Grenzlinie G2 ermittelt hat, die beispielsweise eine imaginäre Linie oder auch eine Wand, insbesondere eines Raumes sein kann.
Nach Erreichen der zweiten Grenzlinie G2 führt das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 eine weitere Rechtsschwenkung um 90° bei Betrachtung von oben aus, um wieder zur ersten Grenzlinie G1 zurückzufahren. Dabei bewegen sich die beiden Sensoren 2 und 3 längs Bahnen, die in 1 durch Strichpunktlinien 9 bzw. 9' angedeutet sind.
Im Zuge des zuvor erläuterten Wegfahrens des Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 von der ersten Grenzlinie G1 zu der zweiten Grenzlinie G2 werden in dem betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerät 1 Odiometriedaten mittels eines Schrittzählers ermittelt. Diese Odiometriedaten werden zum anschließenden Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 von der zweiten Grenzlinie G2 zur ersten Grenzlinie G1 herangezogen, wie dies nachstehend noch näher ersichtlich werden wird. An dieser Stelle sei angemerkt, dass vorzugsweise nur die Odiometriedaten aus der geraden Fahrt, also ohne die erwähnten Schwenkbewegungen, von der ersten Grenzlinie G1 zu der zweiten Grenzlinie G2 berücksichtigt werden.
Wenn die zuvor erwähnten Odiometriedaten beim Zurückfahren von der zweiten Grenzlinie G2 zur ersten Grenzlinie G1 vollständig in dem Arbeits- und/oder Transportgerät 1 berücksichtigt sind, kann es zum Beispiel aufgrund eines Schlupfes der von den Motoren 6, 7 des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 angetriebenen Antriebsrädern gegenüber der Bodenfläche, auf der sich das betreffende Arbeits- und/oder Transportgerät 1 bewegt, oder aus anderen Gründen dazu kommen, dass das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 nach seiner Rückkehr zu der ersten Grenzlinie G1 nicht mehr den bestimmten Soll-Abstand A_SOLL erreicht, sondern vielmehr einen davon verschiedenen Ist-Abstand A_IST. In der Regel wird dieser Ist-Abstand A_IST von der ersten Grenzlinie G1 größer sein als der Soll-Abstand A_SOLL. Generell ist es jedoch auch möglich, dass der betreffende Ist-Abstand A_IST von der ersten Grenzlinie G1 kleiner ist als der Soll-Abstand A_SOLL. Die Abweichung zwischen dem jeweils erreichten Ist-Abstand A_IST und dem genannten Soll-Abstand A_SOLL in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie G1 wird daraufhin durch eine Korrekturverschiebung des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 aufgehoben. Im Zuge dieser Korrekturverschiebung werden die beiden Motoren 6, 7 des Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 solange entsprechend vorwärts und rückwärts in Lauf gesetzt, bis der Ist-Abstand A_IST gleich dem bestimmten Soll-Abstand A_SOLL ist.
Das vorstehend im Zusammenhang mit der Beschreibung der 1 kurz betrachtete Verfahren zur Steuerung der Fahrbewegung des Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 soll nunmehr an Hand des in 2 dargestellten Diagramms noch weiter ins Einzelne gehend erläutert werden. In dem betreffenden Diagramm gemäß 2 ist lediglich ein für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung ausreichender Schaltungsteil einer in dem Arbeits- und/oder Transportgerät 1 gemäß 1 enthaltenen oder dieser zugehörigen Mess- und Korrekturschaltungsanordnung dargestellt. Die betreffende Mess- und Korrekturschaltungsanordnung kann im Falle ihrer Zuordnung zu dem betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerät 1 beispielsweise in einer Leitzentrale untergebracht sein, die mit dem Arbeits- und/oder Transportgerät 1 drahtlos zu kommunizieren vermag. Im Zuge dieser Kommunikation kann die betreffende Leitzentrale von dem Arbeits- und/oder Transportgerät 1 Sensorsignale, und zwar im vorliegenden Fall von den Sensoren 2, 3, sowie Odiometriedaten von einem in dem betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerät 1 ent haltenen Schrittsensor erhalten, und sie kann derartige Odiometriedaten zur anschließenden Steuerung der Motoren 6, 7 des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 sowie aus den Sensorsignalen abgeleitete Korrektursignale zur Korrekturverschiebung des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 diesem zuführen.
Zunächst wird jedoch kurz auf den Aufbau und die Funktionsweise der in 2 dargestellten Mess- und Korrekturschaltungsanordnung eingegangen. Gemäß 2 wird in einem Speicher 10 ein dem vorgegebenen Soll-Abstand A_SOLL entsprechender Wert, wie er im Zusammenhang mit 1 bereits erwähnt worden ist, von einem Eingangsanschluss E1 her, z. B. durch manuelle Eingabe oder durch Fernsteuerung von der zuvor erwähnten Leitzentrale gespeichert. In einem weiteren Speicher 11 wird ein dem jeweils erreichten Ist-Abstand A_IST entsprechender Wert gespeichert, der von dem im Zusammenhang mit 1 erwähnten Sensor 2 geliefert wird. Die Ausgänge der beiden Speicher 10 und 11 sind mit Eingängen eines Komparators 12 verbunden, der einen Vergleich zwischen dem dem genannten Ist-Abstand A_IST entsprechenden Wert und dem dem vorgegebenen Soll-Abstand A_SOLL entsprechenden Wert vornimmt und entsprechend dem jeweiligen Vergleichsergebnis an einem seiner mit < bzw. mit = bzw. mit > bezeichneten Ausgängen ein bestimmtes Ausgangssignal, beispielsweise ein Binärsignal „1" an eine mit ihm verbundene Steuereinrichtung 13 abgibt.
Die Steuereinrichtung 13 ist eingangsseitig ferner mit einem Ausgang des im Zusammenhang mit 1 erwähnten Sensors 3 sowie mit einem Ausgang eines Schrittzählers 14 verbunden. In diesem Schrittzähler 14 werden von dem Arbeits- und/oder Transportgerät 1 beim Wegfahren von der ersten Grenzlinie G1 zur zweiten Grenzlinie G2 hin ausgeführte Bewegungsschritte gezählt– das sind die erwähnten Odiometriedaten. Diese Bewegungsschritte liefern ein in 2 nicht dargestellter Schrittsensor, der zum Beispiel mit den Motoren 6, 7 des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 verbunden ist, über einen Eingangsanschluss E2 einem Vorwärtszähleingang VZ des Schrittzählers 14. Ausgangsseitig ist die Steuereinrichtung 13 zum einen mit den Motoren 6, 7 des Arbeits- und/oder Transportgeräts 1 und zum anderen mit einem Rückzähleingang RZ des Schrittzählers 14 verbunden.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 2 auf das Verfahren zur Steuerung der Fahrbewegung des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 näher eingegangen. Beim Wegfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 von der in 1 dargestellten ersten Grenz linie G2 zu der dort dargestellten zweiten Grenzlinie G2 gibt die Steuereinrichtung 13 an die Motoren 6, 7 entsprechende Steuersignale zum Fahren ab. Zugleich zählt der Schrittzähler 14 die von einem nicht dargestellten Schrittsensor im Zuge der betreffenden Fahrt des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 ermittelten Odiometriedaten bzw. Schritte. Hat das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 die zweite Grenzlinie G2 gemäß 1 erreicht, wie dies unter Bezugnahme auf 1 erläutert worden ist, so wird dies der Steuereinrichtung 13 von dem Sensor 3 des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 gemeldet. Daraufhin veranlasst die Steuereinrichtung 13 den Antrieb der Motoren 6, 7 auf der Grundlage der in dem Schrittzähler 14 gezählten Odiometriedaten bzw. Schrittzahl. Dabei bewirkt die Steuereinrichtung 13 entsprechend der Ansteuerung der Motoren 6, 7 außerdem eine Ansteuerung des Rückzähleingangs RZ des Schrittzählers 14, der dadurch in seinem Zählerstand schrittweise in seine Ausgangszählerstellung, z. B. in die Zählerstellung zurückzählt.
Die Ausgangszählerstellung des Schrittzählers 14 ist dann erreicht, wenn das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 wieder zur ersten Grenzlinie G1 gemäß 1 zurückgefahren ist und sich in einer der in 1 dargestellten Ausgangsstellung entsprechenden Stellung neben der betreffenden ersten Grenzlinie G1 befindet. In dieser Stellung berücksichtigt die Steuereinrichtung 13 das von dem ihr vorgeschalteten Komparator 12 jeweils abgegebene Ausgangssignal entsprechend dem Vergleich zwischen dem dann erreichten Ist-Abstand A_IST und dem vorgegebenen Soll-Abstand A_SOLL.
Stimmen der dem Ist-Abstand entsprechende Wert und der dem vorgegebenen Soll-Abstand entsprechende Wert miteinander überein, so gibt der Komparator 12 an seinem mit = bezeichneten Ausgang ein Ausgangssignal, beispielsweise ein Binärsignal „1" an die Steuereinrichtung 13 ab, die daraufhin entweder ein weiteres Wegfahren von der ersten Grenzlinie G1 gemäß 1 ausführt, oder aber das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 stillsetzt.
Ist der dem erwähnte Ist-Abstand A_IST entsprechende Wert kleiner oder größer als der dem erwähnten Soll-Abstand A_SOLL entsprechende Wert, so gibt der Komparator 12 an seinem mit < bzw. mit > bezeichneten Ausgang jeweils ein bestimmtes Ausgangssignal, wie ein Binärsignal „1" ab, auf das hin die Steuereinrichtung 13 die Motoren 6, 7 so ansteuert, dass das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 in Bezug auf die erste Grenzlinie G1 gemäß 1 so verfahren wird, dass schließlich der dem Ist-Abstand A_IST entsprechende Wert gleich dem dem vorgegebenen Soll-Abstand A_SOLL entsprechenden Wert wird. Damit befindet sich das Arbeits- und/oder Transportgerät 1 wieder in dem bestimmten Soll-Abstand von der erwähnten ersten Grenzlinie G1, von der eine erneute entsprechende Fahrt des Arbeits- und/oder Transportgerät 1 beginnen kann, wie sie zuvor erläutert worden ist.
Das vorstehend erläuterte Verfahren gemäß der Erfindung ist im übrigen nicht auf den Einsatz nur eines Arbeits- und/oder Transportgerätes, wie des Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 beschränkt. Vielmehr kann in einem System gemäß der Erfindung zugleich eine Mehrzahl von entsprechenden Arbeits- und/oder Transportgeräten im Einsatz sein. Ferner kann eine Mehrzahl von Ankopplungsstationen vorgesehen sein, an denen die Arbeits- und/oder Transportgeräte zur Aufnahme von Antriebsenergie andocken können.
Zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dient ein Programm, welches vorzugsweise in einem Speichermedium gespeichert ist, das für den Betrieb des oben erwähnten Systems und/oder des beschriebenen Arbeits- und/oder Transportgerätes 1 bzw. der diesem entsprechenden vorgesehenen Arbeits- und/oder Transportgeräte dient. Für die Übernahme und die Ausführung des betreffenden Programms sind in dem oben erwähnten System bzw. in dem jeweiligen Arbeits- und/oder Transportgerät gemäß der Erfindung Leseeinrichtungen zum Lesen des betreffenden Programms und Ausführungseinrichtungen vorgesehen, in die eine Schaltungsanordnung einbezogen sein kann, wie sie in 2 gezeigt ist.

1: Arbeits- und/oder Transportgerät
2: rechter Sensor
3: linker Sensor
4: Staubaufnahmebereich
5: Staubsammelbereich
6: rechter Motor bzw. Elektromotor
7: linker Motor bzw. Elektromotor
8, 8': Strichpunktlinie
9, 9': Strichpunktlinie
10: Speicher
11: Speicher
12: Komparator
13: Steuereinrichtung
14: Schrittzähler
G1: erste Grenzlinie
G2: zweite Grenzlinie
E1: Eingangsanschluss
E2: Eingangsanschluss
RZ: Rückwärtszähleingang
VZ: Vorwärtszähleingang
A_IST: Ist-Abstand
A_SOLL: Soll-Abstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 4674048 [0004]
- DE 10351767 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Steuerung der Fahrbewegung eines insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildeten selbstfahrenden Arbeits- und/oder Transportgerätes, welches auf einer Bodenfläche längs einer ersten Grenzlinie dadurch verfahrbar ist, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurückfährt und im Zuge seiner jeweiligen Fahrt auf sensorisch ermittelte Abweichungen hin hinsichtlich seines Fahrweges in Bezug auf die genannte erste Grenzlinie korrigiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Wegfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) von einer einen bestimmten Soll-Abstand (A_SOLL) besitzenden Stelle von der genannten ersten Grenzlinie (G1) bis zu einer festlegbaren oder festgelegten zweiten Grenzlinie (G2) hin Odiometriedaten erfasst werden, dass diese Odiometriedaten für ein Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) zu der genannten ersten Grenzlinie (G1) herangezogen werden und dass auf eine nach dem Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) unter Heranziehung der genannten Odiometriedaten von der zweiten Grenzlinie (G2) zu der betreffenden ersten Grenzlinie (G1) sensorisch ermittelte Abweichung zwischen dem dabei erreichten Ist-Abstand (A_IST) und dem genannten Soll-Abstand (A_SOLL) in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie (G1) hin eine die genannte Abweichung aufhebende Korrekturverschiebung des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sensorische Ermittelung der Abweichung zwischen dem Ist-Abstand (A_IST) und dem Soll-Abstand (A_SOLL) des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) von der genannten ersten Grenzlinie (G1) durch optische Messung und/oder durch Ultraschall-Messung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sensorische Ermittelung der Abweichung zwischen dem Ist-Abstand (A_IST) und dem Soll-Abstand (A_SOLL) des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) von der der ersten Grenzlinie (G1) zugewandten Seite des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) aus erfolgt.
System mit wenigstens einem insbesondere durch einen Bodenreinigungsroboter gebildeten Arbeits- und/oder Transportgerät, welches auf einer Bodenfläche längs einer ersten Grenzlinie dadurch verfahrbar ist, dass es unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurückfährt und im Zuge seiner jeweiligen Fahrt auf sensorisch ermittelte Abweichungen hin hinsichtlich seines Fahrweges in Bezug auf die genannte erste Grenzlinie korrigiert wird, und mit wenigstens einer ortsfesten Ankopplungsstation, an der das jeweilige Arbeits- und/oder Transportgerät ankoppelbar ist und die insbesondere zur Abgabe von elektrischer Antriebsenergie an das jeweils angekoppelte Arbeits- und/oder Transportgerät dient, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Wegfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) von einer einen bestimmten Soll-Abstand (A_SOLL) besitzenden Stelle von der genannten ersten Grenzlinie (G1) bis zu einer festlegbaren oder festgelegten zweiten Grenzlinie (G2) hin Odiometriedaten erfasst werden, dass diese Odiometriedaten für ein Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) zu der genannten ersten Grenzlinie (G1) herangezogen werden und dass auf eine nach dem Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) unter Heranziehung der genannten Odiometriedaten von der zweiten Grenzlinie (G2) zu der betreffenden ersten Grenzlinie (G1) sensorisch ermittelte Abweichung zwischen dem dabei erreichten Ist-Abstand (A_IST) und dem genannten Soll-Abstand (A_SOLL) in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie (G1) hin eine die genannte Abweichung aufhebende Korrekturverschiebung des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) vorgenommen wird.
Selbstfahrendes Arbeits- und/oder Transportgerät, insbesondere Bodenreinigungsroboter, für die Ausführung einer solchen Fahrt auf einer Bodenfläche längs einer ersten Grenzlinie, dass die betreffende Fahrt unter einem von 0° verschiedenen Winkel in Bezug auf die erste Grenzlinie auf einer ersten Bahn zumindest einmal von dieser ersten Grenzlinie wegfährt und danach auf einer zweiten Bahn, die gegenüber der ersten Bahn versetzt ist, wieder zu dieser ersten Grenzlinie zurück erfolgt und dass auf eine dabei sensorisch ermittelte Abweichung des Fahrweges in Bezug auf die genannte erste Grenzlinie eine Bewegungskorrektur erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass auf ein Wegfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) von einer einen bestimmten Soll-Abstand (A_SOLL) besitzenden Stelle von der ge nannten ersten Grenzlinie (G1) bis zu einer festlegbaren oder festgelegten zweiten Grenzlinie (G2) hin Odiometriedaten erfasst werden, dass diese Odiometriedaten für ein Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) zu der genannten ersten Grenzlinie (G1) herangezogen werden und dass auf eine nach dem Zurückfahren des Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) unter Heranziehung der genannten Odiometriedaten von der zweiten Grenzlinie (G2) zu der betreffenden ersten Grenzlinie (G1) sensorisch ermittelte Abweichung zwischen dem dabei erreichten Ist-Abstand (A_IST) und dem genannten Soll-Abstand (A_SOLL) in Bezug auf die betreffende erste Grenzlinie (G1) hin eine die genannte Abweichung aufhebende Korrekturverschiebung des betreffenden Arbeits- und/oder Transportgerätes (1) vorgenommen wird.
Selbstfahrendes Arbeits- und/oder Transportgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es mit wenigstens einem optischen Sensor und/oder zumindest einem Ultraschallsensor (2; 3) zur sensorischen Ermittlung seines festgelegten Abstands von der genannten ersten Grenzlinie (G1) versehen ist.
Selbstfahrendes Arbeits- und/oder Transportgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es auf jeder seiner Querseiten in Bezug auf seine normale Fahrtrichtung mit wenigstens einem optischen Sensor und/oder wenigstens einem Ultraschallsensor (2; 3) versehen ist.
Speichermedium mit einem Programm für den Betrieb eines Systems nach Anspruch 4 und/oder eines selbstfahrenden Arbeits- und/oder Transportgeräts (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7 zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3.