DE202010018400U1

DE202010018400U1 - Reinigungsroboter

Info

Publication number: DE202010018400U1
Application number: DE202010018400.2U
Authority: DE
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2009-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2020-11-17
Also published as: WO2011059295A3; KR20110053764A; DE202010018397U1; EP3066967B1; EP3061377B1; EP2502539A4; EP3081132B1; EP3081132A1; EP3066967A1; EP3066966B8; EP3066966A1; US8880271B2; EP2502539A2; EP3061378A1; DE202010018396U1; EP3061378B1; DE202010018398U1; EP2502539B1; EP3061377A1; WO2011059295A2

Abstract

Reinigungsroboter zum Reinigen eines Bereichs, der gereinigt werden soll, wobei der Bereich, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche unterteilt ist, wobei der Reinigungsroboter aufweist: eine Antriebseinheit zum Antreiben wenigstens eines Rads, um den Reinigungsroboter zu bewegen, eine Speichereinheit zum Speichern von Verbindungspunkten zwischen mehreren Teilbereichen und wenigstens einem Fahrweg jeweils innerhalb mehrerer der Teilbereiche, wobei der wenigstens eine Fahrweg erzeugt wird, indem die jeweiligen Verbindungspunkte verbunden werden, und eine Steuereinheit zum Steuern der Antriebseinheit, um den Reinigungsroboter von einer aktuellen Position entlang eines vollständigen Wegs zu einem Zielteilbereich zu bewegen, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, den Bereich, der gereinigt werden soll, in die mehreren Teilbereiche zu unterteilen, den vollständigen Weg basierend auf einem ersten Weg von der aktuellen Position zu einem der Verbindungspunkte des Teilbereichs, zu dem die aktuelle Position gehört, und einem zweiten Weg, der den wenigstens einen Fahrweg verbindet, zu berechnen, wobei der vollständige Weg durch Hinzufügen des ersten Wegs zu dem zweiten Weg ausgebildet wird.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Reinigungsroboter und insbesondere einen Reinigungsroboter, der fähig ist, die Fahrleistung und die Reinigungsleistung durch Berechnen eines vollständigen Wegs basierend auf Verbindungspunkten zwischen Teilbereichen oder basierend auf einem Fahrweg innerhalb jedes Teilbereichs und den Verbindungspunkten zu verbessern.
Hintergrundtechnik
Im Allgemeinen wurde ein Roboter für eine industrielle Anwendung entwickelt und hat einige Teile der Fabrikautomatisierung verwaltet. Da der Roboter in jüngster Zeit auf vielfältige Gebiete angewendet wird, werden medizinische Roboter, Weltraumroboter, Haushaltsroboter, die in Haushalten verwendet werden, etc. entwickelt.
Ein Repräsentant der Haushaltsroboter ist ein Reinigungsroboter, eine Art von elektronischem Haushaltsgerät, das fähig ist, einen Reinigungsbetrieb durch Saugen von Staubpartikeln oder Fremdmaterialien aus dem Umfeld mit selbständigem Bewegen auf einem vorgegebenen Bereich durchzuführen. Dieser Roboter ist mit einer wiederaufladbaren Batterie versehen und ist mit einem Hindernissensor zum Meiden eines Hindernisses beim Bewegen versehen.
Um einen gesamten Bereich zu reinigen, während er sich selbständig bewegt, sollte der Reinigungsroboter eine Karte für die Reinigung erzeugen und saubere Bereiche, wie etwa einen gereinigten Bereich und einen Bereich, der gereinigt werden soll, innerhalb der erzeugten Karte für die Reinigung bestimmen.
Der Reinigungsroboter sollte ein Verfahren zum Erzeugen eines Fahrwegs ausführen, um ein Hindernis zu meiden, und die kürzeste Strecke nehmen, während er innerhalb des Raums, der gereinigt werden soll, fährt. Hier verbraucht ein Reinigungsroboter gemäß der verwandten Technik eine längere Zeit, um einen vollständigen Fahrweg oder die kürzeste Strecke zu berechnen, wenn der Raum, der gereinigt werden soll, größer wird (zunimmt). Um den vollständigen Weg und die kürzeste Strecke zu berechnen, sollte der Reinigungsroboter sich auch einer Karte für die Reinigung in Bezug auf den gesamten Bereich, der gereinigt werden soll, bewusst sein. Dies sorgt dafür, dass der Reinigungsroboter mit einem Speicher mit großer Kapazität ausgestattet ist, um die Karte für die Reinigung des gesamten Bereichs, der gereinigt werden soll, zu speichern.
Offenbarung der Erfindung
Um diese Probleme zu vermeiden, ist ein Aspekt der detaillierten Beschreibung, einen Reinigungsroboter, der fähig ist, einen Bereich, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche zu unterteilen und basierend auf Verbindungspunkten zwischen Teilbereichen oder basierend auf dem Fahrweg in jedem Teilbereich und den Verbindungpunkten zwischen den Teilbereichen leicht einen vollständigen Weg zu berechnen (kalkulieren) bereitzustellen.
Ein anderer Aspekt der detaillierten Beschreibung ist, einen Reinigungsroboter bereitzustellen, der fähig ist, einen vollständigen Weg basierend auf einem vorgespeicherten Fahrweg in den Teilbereichen und den Verbindungspunkten zwischen den Teilbereichen leicht zu aktualisieren, ohne erneut eine ganze Karte für die Reinigung zu erzeugen, wenn der gesamte Bereich, der gereinigt werden soll, größer wird, oder ein Bereich, der nicht gereinigt wurde, gefunden wird.
Um diese und andere Vorteile gemäß dem Zweck der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wird, wie hier ausgeführt und umfassend beschrieben, ein Reinigungsroboter bereitgestellt, der umfasst: eine Antriebseinheit, um wenigstens ein Rad anzutreiben, um den Reinigungsroboter zu bewegen, eine Steuereinheit, um einen Bereich, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche zu unterteilen, um basierend auf Verbindungspunkten zwischen den Teilbereichen oder basierend auf einem Fahrweg innerhalb jedes Teilbereichs und den Verbindungspunkten einen vollständigen Weg zu berechnen, wobei die Steuereinheit die Antriebseinheit steuert, und eine Speichereinheit zum Speichern des Fahrwegs innerhalb jedes Teilbereichs, der Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen und des vollständigen Wegs.
Ein Reinigungsroboter gemäß der detaillierten Beschreibung kann umfassen: eine Antriebseinheit, um wenigstens ein Rad anzutreiben, um den Reinigungsroboter zu bewegen, eine Steuereinheit, um einen Bereich, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche zu unterteilen, um basierend auf Verbindungspunkten zwischen den Teilbereichen oder basierend auf einem Fahrweg innerhalb jedes Teilbereichs und den Verbindungspunkten einen vollständigen Weg zu berechnen, wobei die Steuereinheit die Antriebseinheit steuert, eine Speichereinheit zum Speichern des Fahrwegs innerhalb jedes Teilbereichs, der Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen und des vollständigen Wegs, eine Hinderniserfassungseinheit zum Erfassen eines Hindernisses innerhalb des Bereichs, der gereinigt werden soll, eine Positionserkennungseinheit mit wenigstens einem Sensor zum Erkennen einer Position des Reinigungsroboters, eine Leistungsquelleneinheit mit einem wiederaufladbaren Leistungsversorgungselement zum Zuführen von Leistung an den Reinigungsroboter, eine Eingabeeinheit mit wenigstens einem Knopf, um eine Eingabe eines Steuerbefehls direkt zu empfangen, und eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben von Informationen in Bezug auf wenigstens einen der Fahrwege innerhalb der Teilbereiche, die Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen und den vollständigen Weg.
In dem Reinigungsroboter gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Steuereinheit den vollständigen Weg durch Verbinden der Verbindungspunkte berechnen und steuert den Reinigungsroboter zum Fahren oder Durchführen der Reinigung entlang des vollständigen Wegs. Die Steuereinheit kann den vollständigen Weg durch Verbinden der Fahrwege innerhalb der Teilbereiche über die Verbindungspunkte berechnen und den Reinigungsroboter steuern, um entlang des gesamten Wegs zu fahren oder die Reinigung durchzuführen. Auch kann die Steuereinheit einen Fahrweg von Verbindungspunkten mit Teilbereichen benachbart zu einem vergrößerten Bereich, der gereinigt werden soll, von den Teilbereichen, die in den Teilbereichen gespeichert sind, erzeugen, wenn der Bereich, der gereinigt werden soll, sich vergrößert.
In dem Reinigungsroboter gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Steuereinheit ein Verbindungspunkterzeugungsmodul zum Erzeugen der Verbindungspunkte zwischen den mehreren Teilbereichen und ein Berechnungsmodul für den vollständigen Weg zum Berechnen des vollständigen Wegs durch Verbinden der Verbindungspunkte umfassen. Hier kann das Berechnungsmodul für den vollständigen Weg die Verbindungspunkte linear verbinden, um den vollständigen Weg zu berechnen.
Die Steuereinheit kann ferner ein Fahrwegerzeugungsmodul umfassen, um Fahrwege innerhalb der mehreren Teilbereiche zu erzeugen, und das Berechnungsmodul für den vollständigen Weg kann die Teilbereiche unter Verwendung der Fahrwege und der Verbindungspunkte verbinden, um den vollständigen Weg zu berechnen.
Die Steuereinheit kann ferner ein Bereichsunterteilungsmodul umfassen, um den Bereich, der gereinigt werden soll, in die mehreren Teilbereiche zu unterteilen.
Ein Verfahren zum Steuern eines Reinigungsroboters umfasst: Suchen nach einem Bereich, der gereinigt werden soll, Unterteilen des Bereichs, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche, Erzeugen von Fahrwegen jeweils innerhalb der Teilbereiche, Erzeugen von Verbindungspunkten zwischen den Teilbereichen, Speichern von Teilbereichsinformationen einschließlich der Fahrwege innerhalb der Teilbereiche und der Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen und Berechnen eines vollständigen Wegs basierend auf den Verbindungspunkten oder basierend auf den Fahrwegen innerhalb der Teilbereiche und den Verbindungspunkten. Hier kann das Berechnen des vollständigen Wegs das Berechnen des vollständigen Wegs durch Verbinden der Verbindungspunkte umfassen. Auch kann das Berechnen des vollständigen Wegs das Berechnen des vollständigen Wegs durch Verbinden der Fahrwege innerhalb der Teilbereiche über die Verbindungspunkte umfassen. Das Verfahren kann ferner das Speichern des berechneten vollständigen Wegs umfassen.
Das Verfahren kann ferner das Erzeugen eines Fahrwegs innerhalb eines vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, wenn der Bereich, der gereinigt werden soll, größer wird, und das Hinzufügen des Fahrwegs innerhalb des vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, zu dem gespeicherten vollständigen Weg umfassen. Auch kann das Verfahren ferner das Suchen nach Teilbereichen benachbart zu dem vergrößerten Bereich, der gereinigt werden soll, umfassen, und das Erzeugen des Fahrwegs innerhalb des vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, aus den Verbindungspunkten zwischen den benachbarten Teilbereichen zu erzeugen.
Vorteilhaftes Ergebnis
Gemäß einem Reinigungsroboter kann gemäß der detaillierten Beschreibung leicht ein vollständiger Weg basierend auf vorgespeicherten Verbindungspunkten zwischen Teilbereichen oder basierend auf einem Fahrweg innerhalb jedes Teilbereichs und den Verbindungspunkten berechnet werden. Dies kann zu einer Verringerung der Anzahl von Berechnungsgängen und einer Berechnungszeit zur Berechnung eines Fahrwegs und zur Aufrechterhaltung der optimalen Fahrleistung führen.
Auch wenn gemäß einem Reinigungsroboter gemäß der detaillierten Beschreibung der gesamte Bereich, der gereinigt werden soll, sich vergrößert oder ein Bereich, der nicht gereinigt wurde, gefunden wird, kann ein vollständiger Weg basierend auf einem Fahrweg innerhalb jedes Teilbereichs und Verbindungspunkten zwischen den Teilbereichen leicht aktualisiert werden. Dies kann zu einer Verringerung der Anzahl von Berechnungsgängen und der Berechnungszeit zum Erzeugen der ganzen Karte für die Reinigung, zu einer Verringerung der Speicherlast, der Aufrechterhaltung der optimalen Fahrleistung und der Verbesserung der Reinigungsleistung und des Reinigungswirkungsgrads führen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht, die ein Aussehen eines Reinigungsroboters gemäß dieser Spezifikation schematisch zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau des Reinigungsroboters schematisch zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine detaillierte Struktur einer in 2 gezeigten Steuereinheit schematisch zeigt;
4 ist eine Ansicht, die einen Betrieb zum Berechnen eines vollständigen Wegs unter Verwendung von Fahrwegen innerhalb mehrerer Teilbereiche und Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen zeigt;
5 ist eine Ansicht, die einen Betrieb zum Berechnen eines vollständigen Wegs unter Verwendung von Verbindungspunkten zwischen mehreren Teilbereichen gemäß dieser Spezifikation zeigt; und
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Reinigungsroboters gemäß dieser Spezifikation schematisch zeigt.
Betriebsarten zum Ausführen der bevorzugten Ausführungsformen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben, wobei den Komponenten, die gleich oder entsprechend sind, ungeachtet der Nummer der Figur die gleichen Bezugszahl gegeben wird und redundante Erklärungen weggelassen werden. Wenn beim Beschreiben der vorliegenden Erfindung eine detaillierte Erklärung einer verwandten bekannten Funktion oder eines Aufbaus als unnötigerweise vom Geist der vorliegenden Erfindung abschweifend betrachtet wird, wurde eine derartige Erklärung weggelassen, wie von Fachleuten der Technik nachvollzogen werden könnte. Die beigefügten Zeichnungen werden verwendet, um beizutragen, dass die technische Idee der vorliegenden Erfindung leicht verstanden wird, und es sollte sich verstehen, dass die Idee der vorliegenden Erfindung nicht auf die beigefügten Zeichnungen beschränkt ist. Die Idee der vorliegenden Erfindung sollte derart ausgelegt werden, dass sie sich neben den beigefügten Zeichnungen auf beliebige Änderungen, Äquivalente und Vertreter erstreckt.
Hier nachstehend wird eine Beschreibung eines Reinigungsroboters und eines Steuerverfahrens dafür unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, kann ein Reinigungsroboter gemäß der detaillierten Beschreibung eine Antriebseinheit 500 zum Antreiben wenigstens eines Rads, um den Reinigungsroboter beweglich zu machen, eine Steuereinheit 200, um einen Bereich, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche zu unterteilen, um basierend auf Verbindungspunkten zwischen den Teilbereichen oder basierend auf einem Fahrweg innerhalb jedes Teilbereichs und den Verbindungspunkten einen vollständigen Weg zu berechnen, und die Antriebseinheit 500 zu steuern, und eine Speichereinheit 300, um den Fahrweg innerhalb jedes Teilbereichs, die Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen und den vollständigen Weg zu speichern.
In dem Reinigungsroboter mit dem Aufbau kann die Steuereinheit 200 den vollständigen Weg durch Verbinden der Fahrwege innerhalb der Teilbereiche durch die Verbindungspunkte berechnen und den Reinigungsroboter steuern, um sich entlang des vollständigen Wegs zu bewegen oder die Reinigung durchzuführen.
Bezug nehmend auf 3 kann die Steuereinheit 200 ein Verbindungspunkterzeugungsmodul 220, um die Verbindungspunkte zwischen den mehreren Teilbereichen zu erzeugen, und ein Berechnungsmodul 240 für den vollständigen Weg umfassen, um den vollständigen Weg durch Verbinden der Verbindungspunkte zu berechnen. Hier kann das Berechnungsmodul 240 für den vollständigen Weg die Verbindungspunkte linear verbinden, um den vollständigen Weg zu berechnen. Folglich kann der Reinigungsroboter unter Verwendung des berechneten vollständigen Wegs schneller zwischen den Teilbereichen fahren.
Die Steuereinheit 200 kann ferner ein Fahrwegerzeugungsmodul 230 umfassen, um einen Fahrweg innerhalb jedes der mehreren Teilbereiche zu erzeugen. Hier kann das Berechnungsmodul 240 für den vollständigen Weg die Teilbereiche unter Verwendung der Fahrwege, die von dem Fahrwegerzeugungsmodul 230 erzeugt werden, und der Verbindungspunkte, die von dem Verbindungspunkterzeugungsmodul 220 erzeugt werden, verbinden, wodurch der vollständige Weg berechnet wird. Folglich kann unter Verwendung der Verbindungspunkte erleichtert werden, dass der Reinigungsroboter zwischen den Teilbereichen fährt, und auch zugelassen werden, dass er in den Teilbereichen entlang der Fahrwege fährt oder die Reinigung durchführt. Das Berechnungsmodul 240 für den vollständigen Weg kann den vollständigen Weg auch durch Verbinden der Fahrwege berechnen und somit kann der Reinigungsroboter unter Verwendung des auf diese Weise berechneten vollständigen Wegs entlang der Fahrwege fahren oder die Reinigung durchführen. Das Fahrwegerzeugungsmodul 230 kann durch mehrere Verfahren für jeden Teilbereich, zum Beispiel in einer zufälligen Weise, einer spiralförmigen Weise, einer Zickzackweise und ähnlichem, einen verschiedenen Fahrweg erzeugen.
Die Steuereinheit 200 kann ferner ein Bereichsunterteilungsmodul 210 umfassen, um den Bereich, der gereinigt werden soll, in die mehreren Teilbereiche zu unterteilen. Das Bereichsunterteilungsmodul 210 kann den Bereich, der gereinigt werden soll, in die mehreren Teilbereiche mit einer vorgegebenen Größe oder durch Variieren einer Anfangsgröße entsprechend den Umgebungsbedingungen, zum Beispiel Hindernissen und ähnlichem, in eine verschiedene Form und Größe unterteilen.
Bezug nehmend auf 4 kann der Reinigungsroboter durch Suchen eines Bereichs, der gereinigt werden soll, eine Karte für die Reinigung erzeugen und den Bereich in mehrere Teilbereiche unterteilen. Die Steuereinheit 200 kann jeweils Fahrwege innerhalb der mehreren Teilbereiche und Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen erzeugen. Auch kann die Steuereinheit 200 die Fahrwege innerhalb der Teilbereiche über die Verbindungspunkte verbinden, um leicht einen vollständigen Weg zu berechnen. Der Reinigungsroboter kann entsprechend entlang des berechneten vollständigen Wegs fahren oder die Reinigung durchführen.
In dem Reinigungsroboter mit dem Aufbau kann die Steuereinheit 200 den vollständigen Weg durch Verbinden der Verbindungspunkte berechnen und den Reinigungsroboter steuern, um entlang des vollständigen Wegs zu fahren oder die Reinigung durchzuführen.
Bezug nehmend auf 5 kann der Reinigungsroboter durch Suchen eines Bereichs, der gereinigt werden soll, eine Karte für die Reinigung erzeugen und den Bereich, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche unterteilen. Hier können die mehreren Teilbereiche über die mehreren Verbindungspunkte mit benachbarten Teilbereichen verbunden werden. Die Steuereinheit 200 kann den kürzesten Weg zwischen den Verbindungspunkten verbinden und die kürzesten Wege zwischen den Verbindungspunkten verbinden, wodurch ein vollständiger Weg berechnet wird. Die Steuereinheit 200 kann ein Antriebssignal an die Antriebseinheit 500 senden, um auf diese Weise den Reinigungsroboter zu steuern, um sich entlang des berechneten vollständigen Wegs zu bewegen, oder den Reinigungsroboter zu steuern, um einen Zielteilbereich entlang des berechneten vollständigen Wegs zu bewegen und den entsprechenden Teilbereich zu reinigen. Das heißt, wenn der Reinigungsroboter sich von der aktuellen Position in einen anderen Teilbereich bewegen möchte, kann die Steuereinheit 200 einen vollständigen Weg bis zu einem Teilbereich erzeugen, zu dem der Reinigungsroboter sich bewegen möchte, wenn er nur einen Weg von der aktuellen Position zu einem Verbindungspunkt zwischen einem Teilbereich, zu dem die aktuelle Position gehört, und einem benachbarten Teilbereich berechnet.
Auch wenn in dem Reinigungsroboter mit dem Aufbau ein Bereich, der gereinigt werden soll, vergrößert wird, kann die Steuereinheit 200 einen Fahrweg von dem Verbindungspunkt mit Teilbereichen, die benachbart zu dem vergrößerten Bereich, der gereinigt werden soll, sind, erzeugen. Wenn der Bereich, der gereinigt werden soll, sich vergrößert, zum Beispiel ein Bereich gefunden wird, der nicht gereinigt wurde, kann die Steuereinheit 200 den vergrößerten Bereich, der gereinigt werden soll, in Teilbereiche unterteilen oder einen Fahrweg innerhalb des gesamten vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, erzeugen und dann den erzeugten Fahrweg mit einem Verbindungspunkt mit einem benachbarten Teilbereich verbinden. Danach kann die Steuereinheit 200 den Fahrweg für den vergrößerten Bereich, der gereinigt werden soll, zu dem vorgespeicherten vollständigen Weg hinzufügen, wodurch leicht ein modifizierter vollständiger Weg berechnet wird.
Rückbezug auf 2 nehmend kann der Reinigungsroboter ferner eine Hinderniserfassungseinheit 120, um ein Hindernis in dem Bereich, der gereinigt werden soll, zu erfassen, und eine Positionserkennungseinheit 110 mit wenigstens einem Sensor zum Erkennen einer Position des Reinigungsroboters umfassen.
Die Positionserkennungseinheit 110 kann als ein optischer Durchflusssensor zum Erfassen von Bodenbildinformationen unter Verwendung von Licht und/oder einen Wertgeber, der mit einem Radmotor zum Antreiben der Räder des Reinigungsroboters verbunden ist, um die Geschwindigkeit zu erfassen, und/oder einen Gyrosensor zum Erfassen einer Drehzahl des Reinigungsroboters implementiert sein. Auch kann eine Positionserkennungseinheit 110 als eine Kamera zum Aufnehmen eines vorderen oder oberen Bilds, um eine absolute Position des Reinigungsroboters zu bestimmen, implementiert sein.
Die Hinderniserfassungseinheit 120 kann als ein Abstandssensor, wie etwa ein Ultraschallsensor, ein Infrarotsensor oder ein Funkfrequenz-(RF-)Sensor, der ansprechend auf ein gesendetes Signal ein Signal empfängt, um dadurch eine Position eines Hindernisses und einen Abstand von dem Hindernis zu erfassen, ein Stoßsensor, um ein Hindernis ansprechend auf einen Stoß gegen das Hindernis abzutasten, implementiert sein.
Der Reinigungsroboter kann ferner eine Eingabeeinheit 600 mit wenigstens einem Knopf umfassen, um einen Steuerbefehl direkt zu empfangen. Zum Beispiel kann die Eingabeeinheit 600 umfassen: wenigstens einen Eingabeknopf einer Schaltfläche, um einen Befehl für die Kontrolle des Bereichs, der gereinigt werden soll, der Karte für die Reinigung, des Teilbereichs, des Verbindungspunkts, des Fahrwegs und des vollständigen Wegs einzugeben, einen Festlegungsknopf zum Eingeben eines Festlegungsbefehls, einen Rücksetzknopf zum Eingeben eines Rücksetzbefehls, einen Löschknopf zum Eingeben eines Befehls für das Löschen von festgelegten Bereichen, einen Reinigungsstartknopf zum Eingeben eines Befehls für das Starten der Reinigung basierend auf den festgelegten Bereichen und einen Stoppknopf zum Eingeben eines Befehls zum Stoppen des Reinigungsbetriebs.
Der Reinigungsroboter kann ferner eine Ausgabeeinheit 700 zum Ausgeben wenigstens einer Information des Fahrwegs in dem Teilbereich, der Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen und dem vollständigen Weg umfassen. Die Ausgabeeinheit 700 kann Informationen ausgeben, die von der Hinderniserfassungseinheit 120 oder der Positionserkennungseinheit 110 erfasst oder erkannt werden. Die Ausgabeeinheit 700 kann den Bereich, der gereinigt werden soll, die von der Steuereinheit 300 erzeugte Karte für die Reinigung, die mehreren Teilbereiche, in welche der Bereich, der gereinigt werden soll, unterteilt ist, die Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen, die Fahrwege und den vollständigen Weg anzeigen. Auch kann die Ausgabeeinheit 700 ferner Zustandsinformationen in Bezug auf einen aktuellen Zustand jeder Einheit, die den Reinigungsroboter aufbaut und einen aktuellen Reinigungszustand und ähnliches anzeigen. Die Ausgabeeinheit 700 kann als eine lichtemittierende Diode (LED), Flüssigkristallanzeige (LCD), Plasmaanzeigetafel (PDP) und eine organische lichtemittierende Diode (OLED) implementiert werden. Hier können die Eingabeeinheit 600 und die Ausgabeeinheit 700 eine Form eines Berührungsbildschirms haben, der sowohl Eingabe- als auch Ausgabefunktionen unterstützt.
Der Reinigungsroboter kann ferner eine Leistungsquelleneinheit 400 mit einem wiederaufladbaren Leistungsversorgungselement umfassen, um den Reinigungsroboter mit Leistung zu versorgen. Die Leistungsversorgungseinheit 400 kann Betriebsleistung liefern, um zuzulassen, dass der Reinigungsroboter fährt und die Reinigung durchführt. Wenn ein Kapazitätspegel einer im Inneren montierten Batterie niedrig ist, kann die Leistungsquelleneinheit 400 mit Ladestrom von einem Ladegerät wieder aufgeladen werden.
Bezug nehmend auf 6 kann ein Verfahren zum Steuern eines Reinigungsroboters gemäß der detaillierten Beschreibung umfassen: Suchen nach einem (Finden eines) Bereich, der gereinigt werden soll (S100), Unterteilen des Bereichs, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche (S210), Erzeugen eines Fahrwegs in jedem Teilbereich (S220), Erzeugen von Verbindungspunkten zwischen (nicht gezeigten) Teilbereichen, Speichern von Teilbereichsinformationen einschließlich des Fahrwegs innerhalb jedes Teilbereichs und der Verbindungswege zwischen den Teilbereichen (S230) und Berechnen eines vollständigen Wegs basierend auf den Verbindungspunkten oder basierend auf dem Fahrweg innerhalb jedes Teilbereichs und den Verbindungspunkten (S240). Das Steuerverfahren kann ferner das Speichern des berechneten vollständigen Wegs (S250) umfassen. Hier nachstehend wird der Aufbau der Vorrichtung unter Bezug auf 1 und 2 verstanden.
In dem Steuerverfahren für den Reinigungsroboter kann der Schritt des Berechnens des vollständigen Wegs (S240) ein Verfahren zum Berechnen des vollständigen Wegs durch Verbinden der Verbindungspunkte umfassen.
Bezug nehmend auf 5 kann der Reinigungsroboter eine Karte für die Reinigung durch Suchen eines Bereichs, der gereinigt werden soll, und Unterteilen des Bereichs, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche erzeugen. Hier können die mehreren Teilbereiche über die mehreren Verbindungspunkte mit benachbarten Teilbereichen verbunden werden. Gemäß dem Steuerverfahren sind die Verbindungspunkte über den kürzesten Weg verbunden, und die kürzesten Wege zwischen den Verbindungspunkten werden verbunden, wodurch ein vollständiger Weg berechnet wird. Der Reinigungsroboter wird gesteuert, um sich entlang des berechneten vollständigen Wegs zu bewegen oder sich entlang des berechneten vollständigen Wegs zu einem Zielteilbereich zu bewegen und den entsprechenden Teilbereich zu reinigen. Das heißt, wenn der Reinigungsroboter sich von der aktuellen Position zu einem anderen Teilbereich bewegen möchte, kann ein vollständiger Weg von der aktuellen Position bis zu einem Teilbereich, zu dem sich der Reinigungsroboter bewegen möchte, erzeugt werden, wenn nur ein Weg von der aktuellen Position zu einem Verbindungspunkt zwischen einem Teilbereich, zu dem die aktuelle Position gehört, und einem benachbarten Teilbereich berechnet wird.
In dem Steuerverfahren für den Reinigungsroboter kann der Schritt zum Berechnen des vollständigen Wegs (S240) ein Verfahren zum Berechnen des vollständigen Wegs durch Verbinden der Fahrwege innerhalb der Teilbereiche über die Verbindungspunkte umfassen.
Rückbezug auf 4 nehmend sucht der Reinigungsroboter nach einem Bereich, der gereinigt werden soll, um eine Karte für die Reinigung zu erzeugen und den Bereich, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche zu unterteilen. Auch wird in dem Steuerverfahren innerhalb jedem der mehreren Teilbereiche ein Fahrweg erzeugt, und Verbindungspunkte zwischen benachbarten Teilbereichen werden erzeugt. Gemäß dem Steuerverfahren werden die Fahrwege innerhalb der Teilbereiche über die Verbindungspunkte verbunden, was die Berechnung des vollständigen Wegs erleichtert. Der Reinigungsroboter bewegt sich dann, um entlang des berechneten vollständigen Wegs die Reinigung durchzuführen.
Das Steuerverfahren für den Reinigungsroboter kann ferner das Erzeugen eines Fahrwegs innerhalb eines vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, wenn der Bereich, der gereinigt werden soll, größer wird (S310), und das Hinzufügen des Fahrwegs innerhalb des vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, zu dem gespeicherten vollständigen Weg (S330) umfassen. Auch kann das Steuerverfahren ferner das Suchen nach Teilbereichen benachbart zu dem (nicht gezeigten) vergrößerten Bereich, der gereinigt werden soll, umfassen. In dem Schritt zum Erzeugen des Fahrwegs innerhalb des vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll (S310), wird der Fahrweg innerhalb des vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, von den Verbindungspunkten mit den benachbarten Teilbereichen erzeugt. Das Steuerverfahren kann ferner das Speichern von Informationen in Bezug auf den vergrößerten Bereich einschließlich des Fahrwegs und der Verbindungspunkte umfassen.
Wenn der Bereich, der gereinigt werden soll, gemäß dem Steuerverfahren größer wird, wird der Fahrweg aus den Verbindungspunkten mit Teilbereichen benachbart zu dem vergrößerten Bereich, der gereinigt werden soll, von den Teilbereichen, die in der Speichereinheit gespeichert sind, erzeugt. Wenn der Bereich, der gereinigt werden soll, zum Beispiel größer wird, wird ein Bereich, der noch nicht gereinigt wurde, gefunden, der vergrößerte Bereich, der gereinigt werden soll, wird in Teilbereiche unterteilt oder ein Fahrweg innerhalb des gesamten vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, wird erzeugt, und dann wird der erzeugte Fahrweg mit einem Verbindungspunkt mit einem benachbarten Teilbereich verbunden. Danach wird der Fahrweg für den vergrößerten Bereich, der gereinigt werden soll, zu dem vorgespeicherten vollständigen Weg hinzugefügt, wodurch leicht ein modifizierter vollständiger Weg berechnet wird.
Gemäß dem Reinigungsroboter und dessen Steuerverfahren wird das Reinigen in einer Zell-(Unterbereichs-)Einheit durchgeführt, Verbindungspunkte mit benachbarten Teilbereichen innerhalb der Teilbereiche und Fahrwege zwischen den Verbindungspunkten werden gespeichert. Hier ist der Fahrweg der kürzeste Weg zwischen den Verbindungspunkten, ein gesuchter Fahrweg oder ein Fahrweg gemäß einem Verfahren zum Durchführen der Reinigung. Danach, wenn ein Bereich, der gereinigt werden soll, größer wird, wird nur ein Fahrweg bis zu einem Verbindungspunkt mit dem gespeicherten Teilbereich erzeugt, und ein Weg nach dem erzeugten Fahrweg wird mit einem vorgespeicherten Weg verbunden. Folglich können Fahrwege, auf denen der Reinigungsroboter erfolgreich bewegt wurde und die Reinigung durchgeführt hat, fortlaufend gespeichert und aktualisiert werden, was zu einer Verringerung der Berechnungszeit und einer Verbesserung der Fahrleistung führen kann.
Wie vorstehend beschrieben, kann gemäß einem Reinigungsroboter und einem Steuerverfahren dafür ein gesamter Bereich, der gereinigt werden soll, in Teilbereiche unterteilt werden, und ein gesamter Weg kann unter Verwendung von Fahrwegen innerhalb der Teilbereiche und Verbindungspunkten zwischen den Teilbereichen leicht berechnet werden. Wenn der gesamte Bereich, der gereinigt werden soll, größer wird oder ein nicht gereinigter Bereich gefunden wird, kann der vollständige Weg unter Verwendung der Fahrwege innerhalb der Teilbereiche und der Verbindungspunkte zwischen den Teilbereichen leicht aktualisiert werden, ohne die vollständige Karte für die Reinigung neu zu erzeugen, was zu einer Verringerung der Berechnungsgänge und der Berechnungszeit zum Erzeugen des vollständigen Wegs oder der vollständigen Karte für die Reinigung, einer Verringerung der Speicherlast, der Aufrechterhaltung der optimalen Fahrleistung und einer Verbesserung der Reinigungsleistung und des Reinigungswirkungsgrads führt.

Claims

Reinigungsroboter zum Reinigen eines Bereichs, der gereinigt werden soll, wobei der Bereich, der gereinigt werden soll, in mehrere Teilbereiche unterteilt ist, wobei der Reinigungsroboter aufweist: eine Antriebseinheit zum Antreiben wenigstens eines Rads, um den Reinigungsroboter zu bewegen, eine Speichereinheit zum Speichern von Verbindungspunkten zwischen mehreren Teilbereichen und wenigstens einem Fahrweg jeweils innerhalb mehrerer der Teilbereiche, wobei der wenigstens eine Fahrweg erzeugt wird, indem die jeweiligen Verbindungspunkte verbunden werden, und eine Steuereinheit zum Steuern der Antriebseinheit, um den Reinigungsroboter von einer aktuellen Position entlang eines vollständigen Wegs zu einem Zielteilbereich zu bewegen, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, den Bereich, der gereinigt werden soll, in die mehreren Teilbereiche zu unterteilen, den vollständigen Weg basierend auf einem ersten Weg von der aktuellen Position zu einem der Verbindungspunkte des Teilbereichs, zu dem die aktuelle Position gehört, und einem zweiten Weg, der den wenigstens einen Fahrweg verbindet, zu berechnen, wobei der vollständige Weg durch Hinzufügen des ersten Wegs zu dem zweiten Weg ausgebildet wird.
Reinigungsroboter nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, den Reinigungsroboter zu steuern, um entlang des vollständigen Wegs zu fahren oder die Reinigung durchzuführen.
Reinigungsroboter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Fahrweg ein kürzester Weg ist, der jeweils die Verbindungspunkte der mehreren Teilbereiche verbindet.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um ansprechend darauf, dass der Bereich größer wird, innerhalb eines vergrößerten Bereichs, der gereinigt werden soll, einen zusätzlichen Fahrweg von einem Verbindungspunkt mit einem benachbarten Teilbereich zu erzeugen, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, um den erzeugten zusätzlichen Fahrweg zu dem berechneten vollständigen Fahrweg hinzuzufügen.
Reinigungsroboter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit aufweist: ein Verbindungspunkterzeugungsmodul zum Erzeugen der Verbindungspunkte; und ein Berechnungsmodul für den vollständigen Weg zum Berechnen des vollständigen Wegs durch Verbinden von zwei oder mehr Verbindungspunkten.
Reinigungsroboter nach Anspruch 5, wobei das Berechnungsmodul für den vollständigen Weg Verbindungspunkte linear verbindet, um den vollständigen Weg zu berechnen.
Reinigungsroboter nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit ferner aufweist: ein Fahrwegerzeugungsmodul zum Erzeugen der mehreren Fahrwege innerhalb der mehreren Teilbereiche, wobei das Berechnungsmodul für den vollständigen Weg die mehreren Teilbereiche unter Verwendung der mehreren Fahrwege und der Verbindungspunkte verbindet, um den vollständigen Weg zu berechnen.
Reinigungsroboter nach Anspruch 7, wobei die Steuereinheit ferner aufweist: ein Bereichsunterteilungsmodul zum Unterteilen des Bereichs, der gereinigt werden soll, in die mehreren Teilbereiche.
Reinigungsroboter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, der ferner aufweist: eine Hinderniserfassungseinheit zum Erfassen eines Hindernisses innerhalb des Bereichs, der gereinigt werden soll; eine Positionserkennungseinheit mit wenigstens einem Sensor zum Erkennen einer Position des Reinigungsroboters; eine Leistungsquelleneinheit mit einem wiederaufladbaren Leistungsversorgungselement, um Leistung an den Reinigungsroboter zu liefern; eine Eingabeeinheit mit wenigstens einem Knopf zum direkten Empfangen einer Eingabe eines Steuerbefehls; und eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben von Informationen in Bezug auf die Fahrwege innerhalb der mehreren Teilbereiche, den wenigstens einen der Verbindungspunkte und den vollständigen Weg.