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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen mit Hilfe eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, insbesondere Bodenreinigungsgeräts wie ein Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter. Zudem betrifft die Erfindung ein mobiles, selbstfahrendes Gerät, mit dem eine derartige Bearbeitung durchführbar ist.
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Mobile, selbstfahrende Geräte wie beispielsweise Saugroboter haben die Aufgabe, autonom möglichst eine gesamte Bodenfläche zu reinigen. Besonders am Boden liegende Hindernisse, wie etwa Schuhe, Socken oder Spielzeug, erschweren es den Geräten dabei, jede Stelle der Bodenfläche zu erreichen. Problematisch ist zudem, dass diese Hindernisse oftmals so klein sind, dass raumabtastende Sensoren wie etwa 360°-Lasersensoren die Hindernisse aufgrund ihrer geringen Höhe nicht erfassen können. Erkennt das Gerät die Hindernisse nicht, kann es passieren, dass das Gerät die Hindernisse einsaugt und diese den Saugkanal verstopfen, oder dass sich Komponenten der Hindernisse, beispielsweise Schnürsenkel, um die Borstenwalze wickeln. Auch kann es sein, dass das Gerät auf die Hindernisse auffährt und sich dabei festfährt. Für den Nutzer ergibt sich dabei nicht nur das Problem, dass das Gerät nicht alle Stellen reinigen kann, sondern auch, dass das Gerät sich aus einer Situation nicht mehr befreien kann und Hilfe benötigt, um seine Aufgaben wieder aufnehmen zu können.
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Herkömmliche mobile, selbstfahrende Geräte können durch eine geeignete Sensorik, beispielsweise über Kameras und Objekterkennungsalgorithmen, verschiedene Hindernisse auf dem Boden vor ihnen erkennen und diese anschließend umfahren. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das Gerät die Hindernisse rammt, sich an ihnen festfährt oder sie einsaugt. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass die entsprechenden Bereiche des Bodens, auf denen die Hindernisse liegen, nicht gereinigt werden.
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Herkömmliche mobile, selbstfahrende Geräte, die keine Objekterkennung aufweisen, fahren unter anderem an das jeweilige Hindernis heran, berühren es beispielsweise mit einem Bumper und suchen anschließend einen Umweg oder erkennen das Hindernis nicht, fahren darüber hinweg, versuchen es einzusaugen oder schieben es durch die Gegend. Wird das Hindernis nicht eingesaugt und kann das Gerät das Hindernis problemlos überwinden, so kann es sein, dass das Gerät die Hindernisse quer im Raum verteilt.
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Aus den Druckschriften
US 2019 / 0 086 921 A1 ,
US 2018 / 0 210 445 A1 ,
WO 2021 / 129 918 A1 und
DE 10 2016 124 901 A1 ist beispielweise ein Verfahren zur Reinigung von Flächen mit dem Saugroboter bekannt, bei dem Hindernisse detektiert und/oder klassifiziert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein effektives, optimiertes und/oder sicheres Verfahren zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen bereitzustellen, bei dem insbesondere eine möglichst vollständige Reinigung der Bodenfläche gewährleistet werden kann, indem bevorzugt vor oder während der Reinigung die zu reinigende Bodenfläche von verschiebbaren Hindernissen freigeräumt wird, wobei vorzugsweise gleichzeitig nicht verschiebbare Hindernisse an ihrer Position verbleiben.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bearbeiten von Bodenflächen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein mobiles, selbstfahrendes Gerät mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen mit Hilfe eines mobilen, selbstfahrenden Geräts, insbesondere Bodenreinigungsgeräts wie ein Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter, folgende Verfahrensschritte:
- - Durchführen einer Explorationsfahrt des mobilen, selbstfahrenden Geräts in einem vorgesehenen Bodenbearbeitungsbereich,
- - Detektieren von sich am Boden befindenden Hindernissen und/oder Objekten mittels einer Detektionseinrichtung,
- - Klassifizieren der Hindernisse und/oder Objekte als verschiebbar oder nicht verschiebbar, und
- - Transportieren der als verschiebbar klassifizierten Hindernisse und/oder Objekte an zumindest eine Sammelstelle, wobei die Sammelstelle gereinigt wird, bevor verschiebbar klassifizierte Hindernisse und/oder Objekte an die Sammelstelle transportiert werden.
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Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass das mobile, selbstfahrende Gerät vor oder während der Reinigung die im Raum liegenden verschiebbaren Hindernisse einsammelt und an einem zentralen Ort, der Sammelstelle, ablegt, wo diese Hindernisse die Reinigung nicht stören und schnell vom Nutzer gefunden werden können. Das mobile, selbstfahrende Gerät sucht dabei beispielsweise vor einer Reinigung gezielt die Hindernisse, um diese an die Sammelstelle zu bringen und so die zu reinigende Bodenfläche frei zu räumen, wobei mit Vorteil gleichzeitig die Bodenfläche aufgeräumt und die Hindernisse eingesammelt werden. Hierbei unterscheidet das mobile, selbstfahrende Gerät zwischen verschiebbaren Hindernissen wie beispielsweise Socken, Schuhe, Spielsachen, und nicht verschiebbaren Hindernissen wie beispielsweise Kabel, Steckdosenleisten, Lampenständer, Stuhlbeine, Kot von Haustieren. Das mobile, selbstfahrende Gerät klassifiziert also die am Boden liegenden Hindernisse und bewegt die verschiebbaren Hindernisse an die Sammelstelle, um eine möglichst vollständige Reinigung der Bodenfläche zu gewährleisten, wobei gleichzeitig eine grobe Art des Aufräumens durch das mobile, selbstfahrende Gerät erfolgt. Damit stehen dem Nutzer mit Vorteil eine Mehrzahl von Funktionen zur Verfügung. Dabei findet der Nutzer die verschobenen Hindernisse und Gegenstände an einem vordefinierten Ort (Sammelstelle) wieder. Ein Suchen in der Wohnung nach den verschobenen Hindernissen und Gegenständen ist mit Vorteil nicht notwendig.
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Unter einem mobilen, selbstfahrenden Gerät ist insbesondere ein Bodenreinigungsgerät, beispielsweise Reinigungs- oder Rasenmähergerät, zu verstehen, welches insbesondere im Haushaltsbereich Bodenflächen oder Rasenflächen autonom bearbeitet. Hierunter zählen unter anderem Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter wie beispielsweise Staubsaugerroboter, oder Rasenmäherroboter. Diese Geräte arbeiten im Betrieb (Reinigungsbetrieb oder Rasenmäherbetrieb) bevorzugt ohne oder mit möglichst wenig Benutzereingriff. Beispielsweise verfährt das Gerät selbsttätig in einen vorgegebenen Raum, um entsprechend einer vorgegebenen und einprogrammierten Verfahrensstrategie den Boden abzureinigen.
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Unter einer Explorationsfahrt ist insbesondere eine Erkundungsfahrt zu verstehen, die dazu geeignet ist, eine zu bearbeitende Bodenfläche nach Hindernissen, Raumaufteilung und Ähnlichem zu erkunden. Ziel einer Explorationsfahrt ist es insbesondere, Gegebenheiten des zu bearbeitenden Bodenbearbeitungsbereich einschätzen und/oder darstellen zu können.
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Unter einem Bodenbearbeitungsbereich ist jeglicher räumliche Bereich zu verstehen, der zur Bearbeitung, insbesondere Reinigung vorgesehen ist. Das kann beispielsweise ein einzelner (Wohn-)Raum oder eine ganze Wohnung sein. Auch lediglich Bereiche eines (Wohn-)Raums oder einer Wohnung, die zur Reinigung vorgesehen sind, können darunter verstanden werden.
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Unter Hindernisse sind jegliche Objekte und/oder Gegenstände zu verstehen, die im Bodenbearbeitungsbereich angeordnet sind, beispielsweise dort liegen, und die Bearbeitung durch das mobile, selbstfahrende Gerät beeinflussen, insbesondere behindern und/oder stören wie beispielsweise Möbel, Wände, Vorhänge, Teppiche und Ähnliches.
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Unter verschiebbaren Hindernissen sind jegliche Hindernisse zu verstehen, die von dem mobilen, selbstfahrenden Gerät verschoben werden können und insbesondere auch sollen. Hierbei ist also nicht nur entscheidend, dass ein Verschieben generell möglich ist, sondern dass ein Verschieben auch wirklich vorgesehen ist. Beispielsweise ist Kot von Haustieren grundsätzlich verschiebbar. Dies ist jedoch nicht vorgesehen, da ansonsten der Kot in der ganzen Wohnung verteilt werden würde. Verschiebbare Hindernisse sind beispielsweise Spielzeug, Schuhe, Socken, und andere herumliegende Gegenstände.
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Nicht verschiebbare Hindernisse sind entsprechend jegliche Hindernisse, die nicht von dem mobilen, selbstfahrenden Gerät verschoben werden können und ebenso jegliche Hindernisse, die zwar verschoben werden können, aber deren Verschieben nicht vorgesehen ist. Beispielsweise zählen unter nicht verschiebbare Hindernisse Steckdosenleisten, Kabel, Lampenständer, Stuhlbeine und Kot von Haustieren.
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Unter einer Detektionseinrichtung ist jegliche Einrichtung zu verstehen, die dazu geeignet ist, Hindernisse bevorzugt zuverlässig zu detektieren. Diese ist vorzugsweise sensorbasiert und/oder kamerabasiert.
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Unter einer Sammelstelle ist jeglicher räumliche, insbesondere dreidimensionale Ort im oder benachbart zum Bodenbearbeitungsbereich zu verstehen. Eine Sammelstelle ist hier insbesondere im räumlichen Sinne zu verstehen.
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Unter dem Klassifizieren ist insbesondere ein Einteilen der Hindernisse und/oder Objekte und/oder Gegenstände in verschiebbar oder nicht verschiebbar zu verstehen. Zusätzlich können weitere Klassifizierungen durchgeführt werden, wie beispielsweise in verschiedene Kategorien, zum Beispiel Kategorie „Socken“, Kategorie „Schuhe“, Kategorie „Spielzeug“ etc.
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Unter dem Transportieren ist insbesondere jegliche Möglichkeit des Transports zu verstehen, wie beispielsweise ein Greifen nach den Hindernissen und Gegenständen, ein Festhalten, ein Klemmen, ein Heben, und/oder ein Verschieben der Hindernisse und Gegenstände mittels des mobilen, selbstfahrenden Geräts.
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Nach der Explorationsfahrt kennt das mobile, selbstfahrende Gerät seine Umgebung und kann diese in Form einer Umgebungskarte an den Nutzer weitergeben, zum Beispiel in einer App an einem Mobilgerät. In der Umgebungskarte kann dem Nutzer die Möglichkeit gegeben werden, einen Bereich als Sammelstelle zu definieren, zu dem das mobile, selbstfahrende Gerät die verschiebbaren Hindernisse bringen soll. Alternativ kann das mobile, selbstfahrende Gerät selbst einen Bereich als Sammelstelle festlegen. Diese Entscheidung kann auf der Lage des Ortes, der schnellen Erreichbarkeit und sonstiger Eigenschaften basieren wie beispielsweise Laufweg für den Nutzer, mögliche Stolperfalle für den Nutzer etc. Die Sammelstelle wird vorzugsweise in der Umgebungskarte angezeigt. Der Nutzer kann mit Vorteil die Lage der Sammelstelle in der Umgebungskarte einsehen und bei Bedarf ändern und/oder anpassen.
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Unter einer Umgebungskarte ist insbesondere jegliche Karte zu verstehen, die geeignet ist, die Umgebung des Bodenbearbeitungsbereichs mit all seinen Hindernissen darzustellen. Beispielsweise zeigt die Umgebungskarte den Bodenbearbeitungsbereich mit den darin enthaltenen Hindernissen und Wänden skizzenartig an.
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Die Umgebungskarte mit den Hindernissen wird vorzugsweise in der App an einem tragbaren Zusatzgerät dargestellt. Dies dient insbesondere der Visualisierung zu einer möglichen Interaktion für den Nutzer.
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Unter einem Zusatzgerät ist vorliegend insbesondere jegliches Gerät zu verstehen, das für einen Benutzer tragbar ist, das außerhalb des mobilen, selbstfahrenden Geräts angeordnet, insbesondere differenziert vom mobilen, selbstfahrenden Gerät ist, und zu einer Anzeige, Bereitstellung, Übermittlung und/oder Übertragung von Daten geeignet ist, wie beispielsweise ein Handy, ein Smartphone, ein Tablet und/oder ein Computer beziehungsweise Laptop.
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Auf dem tragbaren Zusatzgerät ist insbesondere die App, insbesondere eine Reinigungs-App, installiert, die zur Kommunikation des mobilen, selbstfahrenden Geräts mit dem Zusatzgerät dient und insbesondere eine Visualisierung des Bodenbearbeitungsbereichs, also des zu reinigenden Wohnraums oder der zu reinigenden Wohnung beziehungsweise Wohnbereichs ermöglicht. Die App zeigt dem Nutzer dabei vorzugsweise den zu reinigenden Bereich als Umgebungskarte sowie jegliche Hindernisse und Sammelstellen an.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Sammelstelle von dem mobilen, selbstfahrenden Gerät selbst bestimmt. Insbesondere wird die Lage der Sammelstelle in der Wohnung von dem mobilen, selbstfahrenden Gerät selbst bestimmt und dem Nutzer bevorzugt in der Umgebungskarte angezeigt. Dadurch kann mit Vorteil die Sammelstelle basierend auf der Lage des Ortes, der schnellen Erreichbarkeit und sonstiger Eigenschaften wie beispielsweise dem Laufweg des Nutzers oder dem Verhindern von Stolperfallen für den Nutzer. Eine möglichst optimale Lage der Sammelstelle kann mit Vorteil bereitgestellt werden. Besonders bevorzugt kann der Vorschlag der Sammelstelle vom Nutzer in der Umgebungskarte eingesehen und bei Bedarf geändert oder angepasst werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird ein Weg von dem als verschiebbar klassifizierten Hindernis und/oder Objekt zur Sammelstelle von dem mobilen, selbstfahrenden Gerät selbst bestimmt. Der Weg vom Hindernis zur Sammelstelle ist also vom mobilen, selbstfahrenden Gerät selbst gewählt und nicht vom Nutzer vorgegeben.
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Damit kann das mobile, selbstfahrende Gerät den Weg auf Basis verschiedener Kriterien wie schnelle Erreichbarkeit, keine Hindernisse auf dem Weg und Ähnlichem frei wählen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird eine Mehrzahl von Sammelstellen insbesondere vom mobilen, selbstfahrenden Gerät definiert. Werden mehrere Sammelstellen definiert, kann das mobile, selbstfahrende Gerät mit Vorteil die verschiebbaren Hindernisse zu der Sammelstelle bringen, die aktuell zum mobilen, selbstfahrenden Gerät am nächsten ist. Zudem oder alternativ kann das mobile, selbstfahrende Gerät solange nur eine Sammelstelle nutzen bis absehbar ist, dass zwei Sammelstellen benötigt werden und/oder es merkbare Vorteile für die Abarbeitungsgeschwindigkeit bringt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden freie Bereiche des Bodenbearbeitungsbereichs, gereinigt, bevor und/oder während verschiebbar klassifizierte Hindernisse und/oder Objekte an die Sammelstelle transportiert werden. Erfindungsgemäß wird die Sammelstelle gereinigt, an die die verschiebbaren Hindernisse transportiert werden sollen, bevor diese Sammelstelle aufgrund der dorthin transportierten Hindernisse zum Reinigen nicht mehr zugänglich ist. Als erstes wird also der Bodenbereich der Sammelstelle gereinigt, um anschließend die verschiebbaren Hindernisse in den bereits gereinigten, sauberen Bodenbereich der Sammelstelle zu transportieren. Eine möglichst vollständige Reinigung des Bodenbearbeitungsbereichs ermöglicht sich mit Vorteil.
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Bevorzugt wird das Klassifizieren, Sammeln und Abtransportieren der verschiebbaren Hindernisse während der Durchführung des Reinigungsprogramms ausgeführt. Das mobile, selbstfahrende Gerät scannt stetig die vor ihm liegende Bodenfläche und erkennt noch vor einem physischen Kontakt, um welche Gegenstände, Objekte oder Hindernisse es sich handelt, sammelt entsprechende Hindernisse ein und bringt sie in die dafür vorgesehene Sammelstelle, um anschließend die Reinigung fortzusetzen.
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Besonders bevorzugt wird von dem mobilen, selbstfahrenden Gerät vor dem eigentlichen Start des Reinigungsprogramms und/oder nach der Reinigung der Sammelstelle eine Suchfahrt durchgeführt, die die Bodenfläche innerhalb der zu reinigenden Bodenbearbeitungsfläche absucht. Jegliche beziehungsweise alle erkannten und als verschiebbar klassifizierten Hindernisse werden dabei an die Sammelstelle gebracht. Anschließend wird mit der eigentlichen Reinigung der Bodenbearbeitungsfläche begonnen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden verschiebbar klassifizierte Hindernisse und/oder Objekte an die Sammelstelle transportiert, insbesondere bevor der Bodenbearbeitungsbereich gereinigt wird. Dadurch ermöglicht sich mit Vorteil eine unterbrechungsfreie Reinigung. Insbesondere wird vor dem eigentlichen Start des Reinigungsprogramms ein sogenanntes Aufräumprogramm gestartet, bei dem das mobile, selbstfahrende Gerät eine Suchfahrt nach verschiebbaren Hindernissen durchführt und diese ohne das Reinigungsprogramm auszuführen an die Sammelstelle abtransportiert. Anschließend kann die Bodenreinigung ausgeführt werden. Alternativ kann der Nutzer das Aufräumprogramm starten und durchführen lassen, ohne anschließend eine Bodenreinigung durchzuführen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegt die Sammelstelle außerhalb des Bodenbearbeitungsbereichs. So kann mit Vorteil eine möglichst vollständige Reinigung gewährleistet werden. Insbesondere bringt das mobile, selbstfahrende Gerät die als verschiebbar klassifizierten Hindernisse an die Sammelstelle, die außerhalb der zu reinigenden Bodenfläche liegt. Beispielsweise befindet sich die Sammelstelle im Arbeitszimmer, wenn das Wohnzimmer gereinigt werden soll.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden die verschiebbar klassifizierten Hindernisse und/oder Objekte sortiert abgelegt. Insbesondere werden die als verschiebbar klassifizierten Hindernisse nach einer erfolgreichen Erkennung durch das mobile, selbstfahrende Gerät klassifiziert abgelegt. Beispielsweise werden Socken auf einen ersten Haufen, Schuhe auf einen zweiten Haufen und Spielzeug auf einen dritten Haufen der Sammelstelle gelegt. Dadurch findet ein fortgeschrittenes Aufräumen durch das mobile, selbstfahrende Gerät statt, wodurch mit Vorteil das spätere Wegräumen der Hindernisse von der Sammelstelle durch den Nutzer erleichtert wird.
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Erfindungsgemäß umfasst ein mobiles, selbstfahrendes Gerät, insbesondere Bodenreinigungsgerät zur autonomen Bearbeitung von Bodenflächen wie ein Saug- und/oder Kehr- und/oder Wischroboter, eine Detektionseinrichtung zum Detektieren von sich am Boden befindenden Hindernissen und/oder Objekten, eine Klassifizierungseinrichtung zum Klassifizieren der Hindernisse und/oder Objekte als verschiebbar oder nicht verschiebbar, und eine Transporteinrichtung zum Transportieren der als verschiebbar klassifizierten Hindernisse und/oder Objekte an zumindest eine Sammelstelle, wobei ein Reinigen der Sammelstelle vor dem Transportieren der verschiebbar klassifizierten Hindernisse und/oder Objekte an die Sammelstelle vorgesehen ist.
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Jegliche Merkmale, Ausgestaltungen, Ausführungsformen und Vorteile das Verfahren betreffend finden auch in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen mobilen, selbstfahrenden Gerät Anwendung, und umgekehrt.
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Als Detektionseinrichtung umfasst das mobile, selbstfahrende Gerät vorzugsweise eine geeignete Sensorik wie beispielsweise eine 3D-Kamera, ein PMD-Sensor, 3D-LIDAR, eine (Stereo-) (Schwarz-Weiß-, RGB- oder Infrarot-) Kamera, eine Infrarot-Nachtsichtkamera, um eine Durchführung der Aufräumtätigkeit auch bei schlechten Lichtverhältnissen gewährleisten zu können, und/oder eine Kamera in Kombination mit frontal angebrachten LEDs, um den Bereich vor dem Reinigungsgerät auszuleuchten. Die Detektionseinrichtung ist insbesondere dazu geeignet, Objekte und Gegenstände, die sich auf dem Boden befinden, zu erkennen und zu unterscheiden beziehungsweise zu klassifizieren. Ein Erkennen jeglicher Objektarten ist dabei nicht zwangsläufig notwendig. Eine Klassifizierung in Hindernisse, die nicht verschiebbar sind, die insbesondere an ihrem Ort verbleiben sollen beziehungsweise müssen und die beim Reinigungsprogramm umfahren werden müssen, und in Hindernisse, die bewegt und abtransportiert werden sollen beziehungsweise dürfen, ist vorliegend ausreichend.
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Unter einer Klassifizierungseinrichtung ist insbesondere jegliche Einrichtung zu verstehen, die dazu geeignet ist, eine entsprechende Klassifizierung der Hindernisse und/oder Objekte als verschiebbar oder nicht verschiebbar durchführen zu können. Eine detailliertere Klassifizierung der Hindernisse ist nicht zwangsläufig notwendig, kann jedoch umgesetzt sein.
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Die Transporteinrichtung ist dazu vorgesehen und geeignet, die als verschiebbar klassifizierten Hindernisse und/oder Objekte an zumindest eine Sammelstelle zu transportieren. Bevorzugt umfasst die Transporteinrichtung eine Greifeinrichtung, eine Klemmeinrichtung, eine Wandeinrichtung und/oder eine Schaufeleinrichtung.
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Beispielsweise umfasst das mobile, selbstfahrende Gerät einen Roboterarm oder eine ähnliche Mechanik, die in der Lage ist, Objekte, Gegenstände und/oder Hindernisse zu greifen, zu klemmen und/oder zu heben und wegzutragen oder zumindest abzulegen.
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Alternativ schiebt das mobile, selbstfahrende Gerät die Hindernisse mit der Transporteinrichtung über den Boden. Hierbei dienen beispielsweise ausklapp-/ausfahrbare Seitenwände als Stabilisator vor dem seitlichen Wegrutschen der Hindernisse in Kurvenfahrten. Besonders bevorzugt verhindert eine frontale beispielsweise gitterartige, ausklapp-/ausfahrbare Abschottung vor dem mobilen, selbstfahrenden Gerät, dass die transportierten Hindernisse in einen Saugmund, an eine Bürstenwalze oder generell unter das mobile, selbstfahrende Gerät gelangen. Vorzugsweise werden nach dem Ablegen der Hindernisse an der Sammelstelle jegliche Seitenwände und die frontale Abschottung eingefahren, um mit Vorteil eine normale Manövrierbarkeit des mobilen, selbstfahrenden Geräts wiederherzustellen.
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Weiter alternativ kann als Transporteinrichtung eine schaufelartige Sammelmechanik dienen, die die Hindernisse leicht anhebt und somit auch einen Transport über Türschwellen und ähnliches hinweg ermöglicht.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, lediglich Beispiele darstellenden Ausführungen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- 1: eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Umgebungskarte vor dem Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Bearbeitung von Bodenflächen mit Hilfe eines mobilen, selbstfahrenden Geräts,
- 2A: eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Umgebungskarte eines Verfahrensschritts zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Bearbeitung von Bodenflächen mit Hilfe eines mobilen, selbstfahrenden Geräts
- 2B: eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer Umgebungskarte eines weiteren Verfahrensschritts zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Bearbeitung von Bodenflächen mit Hilfe eines mobilen, selbstfahrenden Geräts.
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1 zeigt eine Umgebungskarte 10 einer zu reinigenden Wohnung, insbesondere eines zu reinigenden Bodenbearbeitungsbereichs 1. Diese Umgebungskarte wird in einer App, insbesondere einer Reinigungs-App, eines tragbaren Zusatzgeräts, insbesondere eines Mobilgeräts, angezeigt. Damit ist eine Interaktion zwischen einem Nutzer und einem mobilen, selbstfahrenden Gerät, insbesondere einem Saugroboter, möglich.
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Die Umgebungskarte 10 wird von dem mobilen, selbstfahrenden Gerät erstellt. Hierzu führt der Saugroboter eine Explorationsfahrt durch, bei der der Saugroboter seine Umgebung abfährt und erkennt und diese in Form der Umgebungskarte in der App des Mobilgeräts an den Nutzer weitergibt. Bei der Explorationsfahrt werden mittels einer Detektionseinrichtung jegliche sich am Boden befindenden Hindernisse, Gegenstände und Objekte 3 detektiert, wie beispielsweise auf dem Boden liegende Socken, Spielzeug, Schuhe, Teppiche, Wände, Türschwellen etc., und dem Nutzer in der Umgebungskarte an der richtigen Stelle angezeigt. Zum Detektieren der Hindernisse, Gegenstände und Objekte umfasst der Saugroboter eine geeignete Sensorik, wie beispielsweise eine 3D-Kamera, 3D-LIDAR, PMD-Sensor und/oder eine (Stereo)-Kamera.
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Neben dem Detektieren der sich am Boden befindenden Hindernisse, Gegenstände und Objekte 3 werden diese von dem Saugroboter zusätzlich klassifiziert als verschiebbare Hindernisse und nicht verschiebbare Hindernisse. Eine Erkennung jeglicher Objektarten ist dabei nicht zwingend notwendig. Erkannt von dem Saugroboter wird insbesondere, welche Hindernisse an ihrer Stelle verbleiben sollen/müssen und später umfahren werden müssen, wie beispielsweise Steckdosenleisten, Kabel, Lampenständer, Stuhlbeine, Kot von Haustieren und ähnliches, und welche Hindernisse vom Saugroboter bewegt und abtransportiert werden können, wie beispielsweise Spielzeug, Socken, Schuhe und andere herumliegende Gegenstände.
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Nach dem Klassifizieren der Hindernisse werden die als verschiebbar klassifizierten Hindernisse und/oder Objekte an eine Sammelstelle 2 transportiert. Die Sammelstelle 2 kann beispielsweise von dem Nutzer in der Umgebungskarte 10 vordefiniert sein, zu dem der Saugroboter die herumliegenden, losen, verschiebbaren Hindernisse transportieren soll. Alternativ kann der Saugroboter selbst den Bereich festlegen, den er als Sammelstelle 2 auswählt. Dabei wird die Lage des Bereichs, die schnelle Erreichbarkeit und sonstige Eigenschaften wie beispielsweise ein Laufweg für den Nutzer, Stolperfallen und ähnliches berücksichtigt. Dieser Vorschlag wird bevorzugt dem Nutzer in der Umgebungskarte 10 angezeigt, sodass der Nutzer bei Bedarf die Sammelstelle 2 ändern und/oder anpassen kann.
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Zudem ist es möglich, mehrere Sammelstellen zu definieren (nicht dargestellt), an die der Saugroboter die Hindernisse bringen kann. Insbesondere fährt hierbei der Saugroboter die Sammelstelle an, die ihm am nächsten ist. Alternativ oder zusätzlich nutzt der Saugroboter nur eine erste Sammelstelle, bis diese voll ist und eine zweite Sammelstelle benötigt wird oder es merkbare Vorteile für die Arbeitsgeschwindigkeit bringt.
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Die Sammelstelle kann außerhalb des zu reinigenden Bodenbereichs liegen, beispielsweise in einem Arbeitszimmer, wenn das Wohnzimmer gereinigt werden soll. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der zu reinigende Bodenbereich möglichst vollständig gereinigt wird.
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In 2A ist eine Umgebungskarte 10 dargestellt, in der eine Vielzahl von Hindernissen, Gegenständen und Objekten 3 angegeben sind. Zudem sind verschiebbare Hindernisse 4 und nicht verschiebbare Hindernisse 5 angezeigt, die von dem Saugroboter bei der Explorationsfahrt detektiert und klassifiziert worden sind.
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Bevor der Saugroboter nun die als verschiebbar klassifizierten Hindernisse an die Sammelstelle transportiert, reinigt dieser die Sammelstelle, um sicherstellen zu können, dass auch die Sammelstelle gereinigt wird, was nach dem Transportieren der Gegenstände nicht mehr möglich ist. Anschließend kann das Sammeln und Wegbringen der verschiebbaren Hindernisse 4 während der Durchführung des Reinigungsprogramms ausgeführt werden. Dabei scannt der Saugroboter stetig die vor ihm liegende Bodenfläche und erkennt noch vor einem physischen Kontakt, um welche Hindernisse es sich handelt, sammelt entsprechend verschiebbare Hindernisse 4 ein, bringt sie zu der Sammelstelle 2 und setzt dann seine Reinigung fort. Am Ende des Reinigungsprogramms befinden sich alle als verschiebbar klassifizierten Hindernisse 4 an der Sammelstelle 2, während die als nicht verschiebbar klassifizierten Hindernisse 5 weiter an ihrer Stelle verbleiben, wie es in 2B dargestellt ist.
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Alternativ ist es möglich, dass vor dem eigentlichen Start des Reinigungsprogramms und nach der Reinigung der Sammelstelle 2 eine Suchfahrt durch den Saugroboter durchgeführt wird, die den Boden des zu reinigenden Bodenbearbeitungsbereichs absucht. Erkannte Hindernisse werden an die Sammelstelle 2 gebracht. Anschließend wird die eigentliche Reinigung begonnen.
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Weiter alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dem Nutzer ein Aufräumprogramm anzubieten, dass der Nutzer über die App starten kann, ohne eine anschließende Bodenreinigung durchführen zu lassen.
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Vorzugsweise werden erkannte verschiebbare Hindernisse 4 an der Sammelstelle 2 klassifiziert abgelegt. Zum Beispiel werden Socken auf einen ersten Haufen der Sammelstelle 2, Schuhe auf einen zweiten Haufen der Sammelstelle 2 und Spielzeug auf einen dritten Haufen der Sammelstelle 2 abgelegt. Dadurch erleichtert sich mit Vorteil das spätere Aufräumen durch den Nutzer.
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Damit der Saugroboter die Hindernisse aufsammeln kann, umfasst er vorzugsweise einen Roboterarm oder eine ähnliche Mechanik, die ein Greifen, Klemmen, Heben, Wegtragen und/oder Ablegen erlaubt. Alternativ oder zusätzlich finden ausklapp-/ausfahrbare Seitenwände Verwendung, die ein Schieben der Hindernisse über den Boden erlauben und ein seitliches Wegrutschen der Hindernisse in Kurvenfahrten verhindern. Eine bevorzugt gitterartige ausklapp-/ausfahrbare Abschottung vor der Roboterfront verhindert, dass die Hindernisse in den Saugmund, an die Bürstenwalze oder unter den Saugroboter gelangen. Nachdem die Hindernisse an der Sammelstelle 2 abgelegt werden, werden die Seitenwände und die frontale Abschottung wieder eingefahren, um das Manövrieren des Saugroboters zu vereinfachen. Weiter zusätzlich oder alternativ ist eine schaufelartige Sammelmechanik anwendbar, die die Hindernisse anhebt und damit einen Transport auch über Türschwellen hinweg ermöglicht.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mit Vorteil die auf dem Boden liegenden Hindernisse 3, 4, 5 erkannt, klassifiziert und die verschiebbaren Hindernisse 4 an die Sammelstelle 2 gebracht, um die zu reinigende Bodenfläche möglichst vollständig reinigen zu können und gleichzeitig eine grobe Art des Aufräumens durchzuführen. Nicht verschiebbare Hindernisse 5 verbleiben dabei an Ort und Stelle.
