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Die Erfindung betrifft ein Verfahren für einen Reinigungsroboter, das es dem Reinigungsroboter ermöglicht, sich in sicherer und zuverlässiger Weise in einem zu reinigenden Reinigungsbereich zu bewegen. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Reinigungsroboter, insbesondere einen Saugroboter, der ausgebildet ist, sich gemäß dem beschriebenen Verfahren in einem zu reinigenden Reinigungsbereich zu bewegen.
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Ein Reinigungsroboter bzw. ein Saugroboter weist typischerweise unterschiedliche Sensoren auf, um automatisiert in einem Reinigungsbereich, insbesondere in einem Gebäude, navigieren zu können. Die unterschiedlichen Sensoren stellen Informationen bezüglich des Umfelds des Reinigungsroboters bereit. Ein Reinigungsroboter weist dabei meist eine relativ geringe Gesamthöhe (z.B. im Bereich von 10 cm) und relativ kleine Antriebsräder auf, um auch unter Tischen, Stühlen und anderen Möbelstücken reinigen zu können. Des Weiteren wird die Reinigungseinheit eines Reinigungsroboters meist unmittelbar über dem zu reinigenden Boden bewegt, um ein gutes Reinigungsergebnis zu erzielen. Aus diesen Gründen können Bodenschwellen, z.B. Türschwellen, für die Bewegung eines Reinigungsroboters eine besondere Herausforderung darstellen.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen Reinigungsroboter bereitzustellen, der eingerichtet ist, sich in zuverlässiger und effizienter Weise über Bodenschwellen zu bewegen.
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Die Aufgabe wird jeweils durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Reinigungsroboter, insbesondere ein Saugroboter, zur Reinigung eines Bodens eines Reinigungsbereichs, z.B. eines Gebäudes mit mehreren Räumen, beschrieben. Der Reinigungsroboter kann eingerichtet sein, sich selbständig und/oder automatisch in dem Reinigungsbereich mit ein oder mehreren Räumen zu bewegen, um den Boden bzw. Untergrund des Reinigungsbereichs zu reinigen (insbesondere zu saugen). Zu diesem Zweck kann der Reinigungsroboter ein oder mehrere Antriebseinheiten (z.B. mit ein oder mehreren Antriebsrädern) umfassen. Außerdem umfasst der Reinigungsroboter typischerweise ein oder mehrere Reinigungseinheiten, mit denen der Boden gereinigt werden kann. Des Weiteren umfasst der Reinigungsroboter ein oder mehrere Umfeldsensoren, die eingerichtet sein, Umfelddaten zu erfassen, die es dem Reinigungsroboter ermöglichen, sich innerhalb eines Reinigungsbereichs zu orientieren.
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Die ein oder mehrere Umfeldsensoren können insbesondere eingerichtet sein, Umfelddaten in Bezug auf einen bestimmten ersten Reinigungsbereich zu erfassen, in dem sich der Reinigungsroboter zu einem aktuellen Zeitpunkt befindet. Des Weiteren kann die zumindest eine Antriebseinheit eingerichtet sein, eine Bewegung des Reinigungsroboters innerhalb des ersten Reinigungsbereichs zu bewirken, z.B. um den ersten Reinigungsroboter zu reinigen.
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Der Reinigungsroboter umfasst ferner eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, auf Basis der Umfelddaten zu bestimmen, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich ist, in dem eine Bodenschwelle (z.B. ein Türblatt oder eine Stufe) angeordnet sein könnte. Ein Schwellenbereich kann z.B. erkannt werden, aufgrund: eines Durchgangs in einer Wand des ersten Reinigungsbereichs; einer Breite des Durchgangs; der Tatsache, dass der Durchgang einen ersten Raum mit einem zweiten Raum des ersten Reinigungsbereichs verbindet; einer Tür in unmittelbarer Nähe des Durchgangs; und/oder einer am Durchgang angeordneten Bodenschwelle. Diese ein oder mehreren Indizien für das Vorliegen eines Schwellenbereichs können auf Basis der Umfelddaten und/oder auf Basis bereitgestellter digitaler Karteninformation bezüglich des ersten Reinigungsbereichs ermittelt werden.
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Die Steuereinheit ist außerdem eingerichtet, die Antriebseinheit derart zu steuern, dass sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter schräg auf die Bodenschwelle auffährt. Des Weiteren kann der Schwellenbereich schräg durchfahren werden, so dass der Reinigungsroboter die Bodenschwellen schräg überfährt. Durch das schräge Auffahren und Überqueren einer Bodenschwelle kann ein Schwellenbereich eines zu reinigenden Reinigungsbereichs zuverlässig durchfahren werden, so dass auch ein Reinigungsbereich mit mehreren Räumen zuverlässig gereinigt werden kann.
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Der Reinigungsroboter kann eine Speichereinheit umfassen, die eingerichtet ist, digitale Karteninformation in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich zu speichern. Dabei kann die digitale Karteninformation die Position von ein oder mehreren Schwellenbereichen innerhalb des ersten Reinigungsbereichs anzeigen. Die digitale Karteninformation kann von dem Reinigungsroboter selbst ermittelt worden sein. Insbesondere kann die Steuereinheit des Reinigungsroboters eingerichtet sein, auf Basis der bei einer (vorhergehenden) Fahrt des Reinigungsroboters innerhalb eines Reinigungsbereichs erfassten Umfelddaten, digitale Karteninformation in Bezug auf diesen Reinigungsbereich zu ermitteln und/oder zu aktualisieren. Die ermittelte und/oder aktualisierte Karteninformation kann auf der Speichereinheit gespeichert werden. Alternativ oder ergänzend kann die digitale Karteninformation von einer externen Einheit z.B. über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle in dem Reinigungsroboter bereitgestellt werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auch auf Basis der digitalen Karteninformation zu bestimmen, dass der zu durchfahrende Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich ist. Durch die Berücksichtigung von (zuvor ermittelter bzw. bereitgestellter) digitaler Karteninformation in Bezug auf den zu reinigenden ersten Reinigungsbereich kann die Zuverlässigkeit der Bewegung des Reinigungsroboters in dem ersten Reinigungsroboter erhöht werden.
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Ausrichtung bzw. Orientierung der Bodenschwelle in dem Schwellenbereich zu ermitteln. Die Ausrichtung bzw. Orientierung können auf Basis der digitalen Karteninformation und/oder auf Basis der aktuell erfassten Umfelddaten ermittelt werden. Es kann dann ein Winkel relativ zu der Bodenschwelle (d.h. relativ zu der Ausrichtung bzw. Orientierung der Bodenschwelle) ermittelt werden, mit dem sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich nähert und/oder mit dem der Reinigungsroboter auf bzw. über die Bodenschwelle fährt. Dabei wird der Winkel derart ermittelt, dass der Winkel in Bezug auf eine senkrecht auf der Ausrichtung der Bodenschwelle stehenden Geraden betraglich größer als 0° (bevorzugt größer als oder gleich 10°) und kleiner als 90° (bevorzugt kleiner als oder gleich 80°) ist. Es wird somit zuverlässig vermieden, dass der Reinigungsroboter senkrecht auf die Bodenschwelle fährt, und daraufhin die Bodenschwelle fälschlicherweise als unüberwindbares Hindernis betrachtet (z.B. weil ein in dem Frontbereich des Reinigungsroboters angeordneter Stoßsensor ausgelöst wurde).
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Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Schwellen-Information in Bezug auf die Höhe und/oder die Breite (entlang der Ausrichtung bzw. Orientierung) der Bodenschwelle zu ermitteln. Die Schwellen-Information kann auf Basis der digitalen Karteninformation und/oder auf Basis der aktuell erfassten Umfelddaten ermittelt werden. Der Winkel, mit dem sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich nähert und/oder mit dem der Reinigungsroboter den Schwellenbereich durchfährt, kann dann in Abhängigkeit von der Schwellen-Information ermittelt und/oder angepasst werden. Durch die Berücksichtigung der Schwellen-Information für einen Schwellenbereich kann die Zuverlässigkeit der Bewegung eines Reinigungsroboters weiter erhöht werden.
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Die Steuereinheit des Reinigungsroboters kann eingerichtet sein, eine Ausgangsposition in dem ersten Reinigungsbereich zu ermitteln, die es ermöglicht, den Reinigungsroboter schräg (z.B. mit einem bestimmten Winkel in Bezug auf die Bodenschwelle) entlang einer Geraden durch den Schwellenbereich zu bewegen. Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die Antriebseinheit in Vorbereitung auf das Durchfahren des Schwellenbereichs zu veranlassen, den Reinigungsroboter zu der Anfangsposition zu bewegen. Der Reinigungsroboter kann dann in zuverlässiger Weise entlang einer Geraden durch den Schwellenbereich und/oder über die Bodenschwelle bewegt werden, wobei die Gerade schräg (d.h. nicht senkrecht) in Bezug auf die Bodenschwelle und/oder den Schwellenbereich verläuft.
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Die digitale Karteninformation in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich kann die Positionen von ein oder mehreren Landmarken, insbesondere von ein oder mehreren Türen und/oder Wänden, anzeigen. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der (bei einer aktuellen Fahrt ermittelten) Umfelddaten zumindest eine Landmarke in dem ersten Reinigungsbereich zu detektieren. Die detektierte Landmarke kann dann mit der digitalen Karteninformation in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich verglichen werden. Des Weiteren kann in Abhängigkeit von dem Vergleich bestimmt werden, ob sich der Reinigungsroboter in dem ersten Reinigungsbereich befindet oder nicht. Alternativ oder ergänzend kann der Reinigungsroboter in Abhängigkeit von dem Vergleich durch den ersten Reinigungsbereich navigiert werden. Insbesondere kann auf Basis des Vergleichs eine aktuelle Position des Reinigungsroboters innerhalb des ersten Reinigungsbereichs ermittelt werden. Auf Basis von digitaler Karteninformation kann somit eine zuverlässige Bewegung eines Reinigungsroboters innerhalb eines Reinigungsbereichs ermöglicht werden.
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Die Antriebseinheit kann eingerichtet sein, den Reinigungsroboter in einer bestimmten Bewegungsrichtung auf den Schwellenbereich zuzubewegen. Dabei kann der Reinigungsroboter in einem in Bezug auf die Bewegungsrichtung vorne angeordneten Frontbereich eine im Wesentlichen gerade Kontur aufweisen (die z.B. eine Länge von 10 cm, 15 cm, 20 cm oder mehr aufweist), die sich von einer ersten Seite bzw. Kante zu einer zweiten Seite bzw. Kante erstreckt. Die Verwendung einer geraden Kontur im Frontbereich ermöglicht die Verwendung einer relativ langgestreckten Reinigungseinheit, und somit eine effiziente und zuverlässige Bodenreinigung.
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Der Reinigungsroboter kann derart schräg auf den Schwellenbereich zu und anschließend durch den Schwellenbereich hindurchgeführt werden, dass zunächst die erste Seite bzw. Kante der geradlinigen Kontur und erst dann die zweite Seite bzw. der Kontur in den Schwellenbereich eintreten bzw. auf die Bodenschwelle auffahren. Des Weiteren kann im weiteren Verlauf zunächst die erste Seite bzw. Kante der geradlinigen Kontur und erst dann die zweite Seite bzw. der Kontur aus dem Schwellenbereich herausfahren bzw. von der Bodenschwelle herunterfahren. Dabei kann das gesamte Überqueren der Bodenschwelle entlang einer einzigen Geraden erfolgen. So kann ein zuverlässiges Durchfahren eines Schwellenbereichs ermöglicht werden.
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Der Reinigungsroboter kann in dem Frontbereich, mit dem sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich nähert, an der dem Boden zugewandten Unterseite eine zumindest bereichsweise gebogen ausgebildete Abschirmung für eine Reinigungseinheit des Reinigungsroboters aufweisen. Die Abschirmung kann zum Boden hin entgegen der Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters gebogen sein. Insbesondere kann die Abschirmung tonnenförmig ausgebildet sein. Durch die Verwendung einer derart geformten Abschirmung kann eine besonders zuverlässige Bewegung über eine Bodenschwelle entlang einer schrägen Geraden ermöglicht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bewegen eines Reinigungsroboters innerhalb eines Reinigungsbereichs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Erfassen von Umfelddaten in Bezug auf einen ersten Reinigungsbereich. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Bestimmen, auf Basis der Umfelddaten, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich ist, in dem eine Bodenschwelle angeordnet sein könnte bzw. angeordnet ist. Das Verfahren umfasst ferner das Bewegen des Reinigungsroboters derart, dass sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter schräg auf die Bodenschwelle auffährt.
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Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens und/oder Reinigungsroboters in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1a einen beispielhaften Reinigungsroboter in einer perspektivischen Ansicht;
- 1b beispielhafte Tonnen an der Unterseite eines Reinigungsroboters;
- 1c beispielhafte Komponenten eines Reinigungsroboters;
- 2 beispielhafte digitale Karteninformation bezüglich eines zu reinigenden Reinigungsbereichs;
- 3 eine beispielhafte schräge Annäherung eines Reinigungsroboters an eine Bodenschwelle; und
- 4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bewegen eines Reinigungsroboters in einem Reinigungsbereich.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der zuverlässigen und effizienten Bewegung eines Reinigungsroboters, insbesondere eines Saugroboter, in einem zu reinigenden Reinigungsbereich. In diesem Zusammenhang zeigt 1a einen beispielhaften Reinigungsroboter 100 in einer perspektivischen Ansicht. Insbesondere zeigt 1a die Unterseite 122 eines Reinigungsroboters 100, die im Reinigungs- bzw. Saugbetrieb des Reinigungsroboters 100 dem zu reinigenden Boden des Reinigungsbereichs zugewandt ist. Die Unterseite 122 des Reinigungsroboters 100 weist typischerweise ein oder mehrere Antriebseinheiten 101 (mit ein oder mehreren Antriebsrädern) auf, durch die der Reinigungsroboter 100 bewegt werden kann, um unterschiedliche Bereiche eines Bodens zu reinigen. Des Weiteren kann der Reinigungsroboter 100 ein oder mehrere Führungselemente 104 (z.B. nicht angetriebene Räder) aufweisen, die eine stabile Bewegung des Reinigungsroboters 100 über dem zu reinigenden Boden ermöglichen. Außerdem umfasst ein Reinigungsroboter 100 typischerweise ein oder mehrere Reinigungseinheiten 102 (z.B. mit einer Reinigungsbürste), die eingerichtet sind, den Boden unter dem Reinigungsroboter 100 zu reinigen. Die ein oder mehreren Reinigungseinheiten 102 können durch ein oder mehrere tonnenförmige Abschirmungen 103 in Bewegungsrichtung 120 des Reinigungsroboters 100 (siehe 1c) abgeschirmt sein. Durch die ein oder mehreren Abschirmungen 103 können auf dem Boden liegende größere Gegenstände zur Seite geschoben werden, um zu vermeiden, dass größere Gegenstände in eine Reinigungseinheit 102 gelangen und die Reinigungseinheit 102 schädigen und/oder verstopfen. An der Oberseite 121 des Reinigungsroboters 100 kann eine Benutzerschnittstelle angeordnet sein, die es einem Nutzer des Reinigungsroboters 100 ermöglicht, Steuereingaben zu tätigen.
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Außerdem kann der Reinigungsroboter 100 an einer Seitenwand 123 (z.B. an einer Seitenwand 123 im Frontbereich des Reinigungsroboters 100) einen Stoßsensor 105 umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten zu erfassen, die anzeigen, ob der Reinigungsroboter 100 in Bewegungsrichtung 120 gegen ein Hindernis gestoßen ist. Das Auslösen des Stoßsensors durch ein Hindernis kann bewirken, dass sich der Reinigungsroboter 100 um seine, senkrecht auf dem Boden stehende, Vertikalachse dreht, und dadurch die Bewegungsrichtung 120 ändert, um dem Hindernis auszuweichen.
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Der in Bewegungsrichtung 120 vorne liegende Frontbereich des Reinigungsroboters 100 kann eine im Wesentlichen geradlinige Kontur aufweisen (die z.B. 20% oder mehr des Umfangs des Reinigungsroboters 100 ausmacht). Die Verwendung einer geradlinigen Kontur ermöglicht die Bereitstellung einer relativ großen Reinigungseinheit 102 für eine zuverlässige Reinigung des Bodens eines Reinigungsbereichs.
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Des Weiteren weist ein Reinigungsroboter 100 typischerweise ein oder mehrere Umfeldsensoren 110 auf, die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Reinigungsroboters 100 zu erfassen (siehe 1c). Die ein oder mehreren Umfeldsensoren 110 können umfassen: eine oder mehrere Bildkameras, ein oder mehrere Ultraschallsensoren, ein oder mehrere taktile und/oder optische Abstandssensoren, etc. Eine Steuereinheit 130 des Reinigungsroboters 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten digitale Karteninformation in Bezug auf den zu reinigenden Reinigungsbereich zu ermitteln und ggf. auf einer Speichereinheit 111 des Reinigungsroboters 100 zu speichern. Der Reinigungsroboter 100 kann die digitale Karteninformation nutzen, um sich innerhalb des Reinigungsbereichs zu orientieren und/oder um eine Fahrroute zur Reinigung des Reinigungsbereichs festzulegen.
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Die digitale Karteninformation für einen Reinigungsbereich kann permanent auf einer Speichereinheit 111 des Reinigungsroboters 100 gespeichert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Karteninformation, die in einem ersten Reinigungsprozess erfasst wurde, in einem nachfolgenden Reinigungsprozess des gleichen Reinigungsbereiches wiederverwendet werden kann. So kann die Bewegung des Reinigungsroboters 100 und folglich die Reinigungsqualität bei dem nachfolgenden Reinigungsprozess verbessert werden.
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2 zeigt beispielhafte digitale Karteninformation 200 für einen Reinigungsbereich mit mehreren Räumen 203. Die Steuereinheit 130 kann eingerichtet sein, die digitale Karteninformation 200 anhand von Mustererkennungsalgorithmen auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 110 zu ermitteln. Insbesondere können Wände bzw. anderweitige Begrenzungen 205 eines Raumes 203 detektiert und als digitale Karteninformation 200 gespeichert werden. Des Weiteren kann eine Tür 202 zwischen unterschiedlichen Räumen 203 erkannt und gespeichert werden. Außerdem kann auf Basis der Umfelddaten ggf. eine Bodenschwelle 206, insbesondere eine Türschwelle, erkannt werden. Die digitale Karteninformation 200 kann somit Objekte und/oder Begrenzungen (d.h. allgemein Landmarken) eines zu reinigenden Reinigungsbereichs anzeigen.
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Die Steuereinheit 130 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten und/oder auf Basis der (gespeicherten) digitalen Karteninformation 200 zumindest einen Schwellenbereich 201 in dem Reinigungsbereich zu detektieren und/oder zu lokalisieren, wobei in dem Schwellenbereich 201 eine Bodenschwelle 206 angeordnet sein könnte. Zur Erkennung eines Schwellenbereichs 201 kann ein Mustererkennungsalgorithmus verwendet werden. Ein Schwellenbereich 201 kann z.B. an dem Übergang zwischen zwei unterschiedlichen Räumen 203 und/oder in einem Spalt zwischen zwei Wänden 205 und/oder in unmittelbarer Nähe einer Tür 202 liegen. Diese ein oder mehreren Indizien können dazu verwendet werden, einen Schwellenbereich 201 zu detektieren.
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Wenn ein Schwellenbereich 201 detektiert wurde, so kann die Steuereinheit 130 die ein oder mehreren Antriebseinheiten 101 des Reinigungsroboters 100 veranlassen, den Reinigungsroboter 100 gemäß einem bestimmten Bewegungsmuster zum Durchfahren eines Schwellenbereichs 201 zu bewegen. Ein beispielhaftes Bewegungsmuster zum Durchfahren eines Schwellenbereichs 201 ist in 3 dargestellt. Der Reinigungsroboter 100 fährt dabei den Schwellenbereich 201 und die ggf. darin liegende Bodenschwelle 206 in einem schrägen Winkel 301 an, so dass der in Bezug auf die Bewegungsrichtung 120 des Reinigungsroboters 100 vorne liegende Frontbereich des Reinigungsroboters 100 schräg auf die Bodenschwelle 206 auffährt. Insbesondere kann zunächst eine erste (z.B. linke) Seite 311 des Frontbereichs auf die Bodenschwelle 206 und dann eine zweite (z.B. rechte) Seite 312 des Frontbereichs auf die Bodenschwelle 206 auffahren. Der Reinigungsroboter 100 kann sich somit dem Schwellenbereich 201 und insbesondere einer darin liegenden Bodenschwelle 206 mit einem bestimmten Winkel 301 gegenüber einer senkrecht auf der Bodenschwelle 206 stehenden Geraden 302 annähern und/oder den Schwellenbereich 201 bzw. die Bodenschwelle 206 mit diesem Winkel 301 durchfahren. Der Betrag des Winkels 301 ist dabei größer als 0° und kleiner als 90°.
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Durch die Annäherung und durch das Durchfahren eines Schwellenbereichs 201 mit einem bestimmten Winkel 301 (abweichend von 0°) gegenüber der Senkrechten 302 des Schwellenbereichs 201 kann eine zuverlässige Bewegung des Reinigungsroboters 100 im Schwellenbereich 201 ermöglicht werden. Dies gilt insbesondere für einen Reinigungsroboter 100, der in dem Frontbereich eine tonnenförmige Abschirmung 103 aufweist, durch die der Reinigungsroboter 100 aufgrund der schrägen Orientierung in Bezug auf die Bodenschwelle 206 in zuverlässiger Weise auf die Bodenschwelle 206 gehoben werden kann, um die Bodenschwelle 206 zu überqueren.
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Der Winkel 301 der Bewegungsrichtung 120 des Reinigungsroboters 100 kann von der (quer zu der Senkrechten 302 gemessenen) Breite 304 des Schwellenbereichs 201 bzw. der Bodenschwelle 206 und/oder von der Höhe 303 der Bodenschwelle 206 abhängen. Insbesondere kann mit steigender Breite 304 und/oder mit steigender Höhe 303 der Betrag des Winkels 301 erhöht werden. So kann die Zuverlässigkeit der Bewegung eines Reinigungsroboters 100 in einem Schwellenbereich 201 erhöht werden.
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Es kann somit ein Reinigungsroboter 100 bereitgestellt werden, der sich systematisch auf selbstständig geplanten Trajektorien durch einen zu reinigenden Reinigungsbereich bewegt. Die Orientierung des Reinigungsroboters 100 kann anhand von ein oder mehreren Landmarken 202, 203, 205 in dem Reinigungsbereich erfolgen. Im Rahmen von ein oder mehreren Reinigungsvorgängen kann eine digitale Karte 200 des Reinigungsbereichs erstellt und auf einer Speichereinheit 111 des Reinigungsroboters 100 gespeichert werden. Dabei kann bei einem Reinigungsvorgang auf Basis der aktuell ermittelten Umfelddaten eine Aktualisierung der gespeicherten Permanentkarte 200 erfolgen. In der digitalen Karte 200 können charakteristische ein oder mehrere Landmarken 202, 203, 205 des Reinigungsbereichs angezeigt werden.
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Bei der Durchführung eines Reinigungsvorgangs kann dann auf die gespeicherte Permanentkarte 200 zurückgegriffen werden. Insbesondere kann die Steuereinheit 130 des Reinigungsroboters 100 eingerichtet sein, die charakteristischen Landmarken 202, 203, 205 auf Basis der aktuellen Umfelddaten zu erkennen und die erkannten Landmarken 202, 203, 205 mit den Landmarken 202, 203, 205 der gespeicherten Karte 200 zu vergleichen. So kann ein zu reinigender Reinigungsbereich wiedererkannt werden. Des Weiteren können so auf Basis der gespeicherten Karteninformation 200 in zuverlässiger Weise zumindest ein Schwellenbereich 201 in dem zu reinigenden Reinigungsbereich erkannt werden.
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Unter Nutzung einer gespeicherten Permanentkarte 200 kann ein Verfahren bereitgestellt werden, durch das das Fahrverhalten eines Reinigungsroboters 100, insbesondere beim Überqueren von relativ kleinen Stufen und/oder Absätzen wie beispielsweise Türschwellen (in diesem Dokument allgemein als Bodenschwellen 206 bezeichnet) verbessert wird. Derartige Bodenschwellen 206 können insbesondere an einem Übergang zwischen zwei verschiedenen Räumen 203 eines Reinigungsbereichs auftreten, die durch eine Tür 202 und/oder einen Durchgang verbunden sind.
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Je nach Höhe 303 einer Bodenschwelle 206 sollte eine senkrechte Annährung des Reinigungsroboters 100 (entlang der Senkrechten 302) an die Bodenschwelle 206 vermieden werden. Insbesondere könnte bei einer senkrechten Annäherung der Stoßsensor 105 des Reinigungssensors 100 auslösen, und eine Umkehr der Bewegungsrichtung 120 veranlassen. Des Weiteren könnte von dem Reinigungsroboter 100 angenommen werden, dass es sich bei der Bodenschwelle 206 um ein nichtüberwindbares Hindernis handelt, und es könnte ggf. ein erneutes Anfahren der Bodenschwelle 206 zum Wechsel des Raumes 203 unterbunden werden. Es würde somit keine vollständige Reinigung des gesamten Reinigungsbereichs erfolgen.
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Wie in den 1a und 1b dargestellt, kann die Unterseite 122 des Reinigungsroboters 100 speziell zum Aufschieben auf eine Bodenschwelle 206 ausgebildet sein, um eine Bodenschwelle 206 zuverlässig überwinden zu können. Insbesondere kann es eine (tonnenförmige) Abschirmung 103 im Frontbereich unterstützen, dass der Reinigungsroboter 100 quer auf eine Bodenschwelle 206 aufgeschoben wird. Die Abschirmung 103 kann in der Umgebung der Reinigungseinheit 102 (insbesondere des Saugmundes) angeordnet sein.
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Die Steuereinheit 130 eines Reinigungsroboters 100 kann eingerichtet sein, unter Verwendung einer durch den Reinigungsroboter 100 erfassten und/oder gespeicherten Karte 200 ein oder mehrere Schwellenbereiche 201 (z.B. die ein oder mehreren Positionen von Türen 202 bzw. Türbereichen zwischen unterschiedlichen Räumen 203) in dem Reinigungsbereich zu detektieren. Ein Schwellenbereich 201 kann z.B. auf Basis ein oder mehrerer der folgenden Merkmale bzw. Indizien detektiert werden:
- • ein Durchgang in einer Wand 205, der ggf. eine bestimmte Breite 204 aufweist und/oder der einen Übergang zwischen zwei unterschiedlichen Räumen 203 dargestellt; und/oder
- • ein Durchgang in einer Wand 205, an dem ein Türblatt erkennbar ist.
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Wird ein Schwellenbereich 201 erkannt, so kann der Reinigungsroboter 100 bzw. die Steuereinheit 130 für einen geplanten Raumwechsel und/oder bei Annährung des Schwellenbereichs 201 folgende Schritte ausführen:
- 1. Mit Eintritt in den Schwellenbereich 201 und bei Vorliegen der Absicht, den Raum 203 über den Schwellenbereich 201 zu wechseln, begibt sich der Reinigungsroboter 100 auf eine Start- bzw. Anfangsposition für ein sicheres Überwinden der Bodenschwelle 206 des Schwellenbereichs 201.
- 2. Die Annährung des Reinigungsroboters 100 an die ggf. vorhandene Bodenschwelle 206 erfolgt unter einem Winkel in Bezug auf die Bodenschwelle 206, der ungleich 90° ist. Dabei kann der Winkel je nach Annährungsrichtung des Reinigungsroboters 100 auf die Bodenschwelle 206 kleiner oder größer als 90° sein.
- 3. Infolge der unter einem Winkel stattfindenden Annährung der Bodenschwelle 206 durch den Reinigungsroboter schieben sich die an der Unterseite 122 befindlichen Tonnen 103 relativ leicht und zuverlässig auf die Bodenschwelle 206 auf.
- 4. Der Reinigungsroboter 100 überwindet die Bodenschwelle 206, insbesondere mit gleichbleibender Bewegungsrichtung 120.
- 5. Nach Überwinden der Bodenschwelle 206 kann der Reinigungsroboter 100 seine Reinigungsfahrt innerhalb des neuen Raums 203 fortsetzen.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum automatischen Bewegen eines Reinigungsroboters 100 innerhalb eines zu reinigenden Reinigungsbereichs. Das Verfahren 400 kann durch eine Steuereinheit 130 des Reinigungsroboters 100 ausgeführt werden. Das Verfahren 400 umfasst das Erfassen 401 von Umfelddaten in Bezug auf einen ersten Reinigungsbereich. Die Umfelddaten können durch ein oder mehrere Umfeldsensoren 110 des Reinigungsroboters 100 erfasst werden. Die Umfelddaten können ein oder mehrere Landmarken 202, 205 in dem ersten Reinigungsbereich anzeigen (z.B. eine Tür 202 und/oder eine Wand 205).
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Das Verfahren 400 umfasst ferner das Bestimmen 402, auf Basis der Umfelddaten, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich 201 ist, in dem eine Bodenschwelle 206 angeordnet sein könnte bzw. angeordnet ist. Dabei kann ein Schwellenbereich 201 z.B. als Durchgang zwischen zwei unterschiedlichen Räumen 203 des ersten Reinigungsbereichs detektiert werden. Alternativ oder ergänzend zu den (bei einer aktuellen Fahrt erfassten) Umfelddaten kann (im Vorfeld ermittelte oder bereitgestellte) digitale Karteninformation 200 in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich berücksichtigt werden. Die digitale Karteninformation 200 kann z.B. die Positionen von ein oder mehreren Schwellenbereichen 201 in dem ersten Reinigungsbereich anzeigen. Auf Basis der (aktuellen) Umfelddaten und der digitalen Karteninformation 200 kann dann eine Position und/oder Orientierung des Reinigungsroboters 100 ermittelt werden. Des Weiteren dann auf Basis der digitalen Karteninformation 200 ermittelt werden, ob auf der vorausliegenden Trajektorie des Reinigungsroboters 100 ein Schwellenbereich 201 liegt, der zu durchfahren ist.
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Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Bewegen 403 des Reinigungsroboters 100 (z.B. mittels einer Antriebseinheit 101 des Reinigungsroboters 100) derart, dass sich der Reinigungsroboter 100 dem Schwellenbereich 201 schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter 100 schräg (und damit nicht senkrecht) auf die Bodenschwelle 206 auffährt. So kann ein zuverlässiger Durchfahren eines Schwellenbereichs 201 bewirkt werden.
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Der Reinigungsroboter 100 kann somit eingerichtet sein, Bodenschwellen 206 (z.B. Türschwellen und/oder Absätze) zu erkennen. Die Position der ein oder mehreren erkannten Bodenschwellen 206 kann in einer Permanentkarte 200 bezüglich eines Reinigungsbereichs gespeichert werden. Bei einer anschließenden Reinigungsfahrt kann die Permanentkarte 200 dazu genutzt werden, die ein oder mehreren Bodenschwellen 206 mittels einer relativ zu der jeweiligen Bodenschwelle 206 schrägen Annäherung zuverlässig zu überwinden. Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann somit die Zuverlässigkeit der Bewegung und der Reinigung eines Reinigungsroboters 100 in einem Reinigungsbereich erhöht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip des vorgeschlagenen Reinigungsroboters 100 und/oder Verfahrens 400 veranschaulichen sollen.
