EP3386685A2 - Fernsteuerung eines mobilen, autonomen roboters - Google Patents

Fernsteuerung eines mobilen, autonomen roboters

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Publication number
EP3386685A2
EP3386685A2 EP16809773.1A EP16809773A EP3386685A2 EP 3386685 A2 EP3386685 A2 EP 3386685A2 EP 16809773 A EP16809773 A EP 16809773A EP 3386685 A2 EP3386685 A2 EP 3386685A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
robot
connection
user
mobile terminal
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP16809773.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harold Artes
Reinhard Berlach
Erwin Mascher
Reinhard Vogel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robart GmbH
Original Assignee
Robart GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robart GmbH filed Critical Robart GmbH
Priority to EP22176336.0A priority Critical patent/EP4109195A1/de
Publication of EP3386685A2 publication Critical patent/EP3386685A2/de
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0022—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement characterised by the communication link
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/20—Control system inputs
    • G05D1/22—Command input arrangements
    • G05D1/221—Remote-control arrangements
    • G05D1/222—Remote-control arrangements operated by humans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Program-controlled manipulators
    • B25J9/16—Program controls
    • B25J9/1656—Program controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Program controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3605—Destination input or retrieval
    • G01C21/362—Destination input or retrieval received from an external device or application, e.g. PDA, mobile phone or calendar application
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory

Definitions

  • the invention relates to a mobile autonomous service robot such as e.g. a robot for working on surfaces (cleaning floors, mowing grass, painting a surface, etc.).
  • a mobile autonomous service robot such as e.g. a robot for working on surfaces (cleaning floors, mowing grass, painting a surface, etc.).
  • the invention relates to methods for remote control of such robots.
  • autonomous mobile robots especially service robots
  • service robots are increasingly being used in the household sector, for example for cleaning floors or for monitoring an apartment (night watchman function) or for transporting objects in an apartment.
  • Some of these service robots can be monitored and controlled by means of a remote control device (such as a computer).
  • Service robots are also known which can send messages to a user over long distances or be remotely controlled by, for example, using a connection over the Internet or the mobile network to communicate with a user's mobile terminal.
  • the robot sends information e.g. about his status or about the activity performed or to be carried out by the robot, with which the user can not necessarily do anything.
  • the information that the robot can not clean a room due to a closed door is of little relevance to a user when he is not near his home, because in that case he can not remedy the problem immediately.
  • the object underlying the invention is to provide a method to an autonomous mobile service robot by means of a mobile Monitor and control terminal without the user has to worry about the communication path between terminal and robot. Furthermore, the "intelligence" of the communication of the robot with the user should be improved.
  • the system further comprises at least one communication server having a network interface with access to the public Internet.
  • the robot and the mobile terminal are configured to communicate both via a first connection and via at least one second connection, wherein the second connection is a local wireless communication connection and the first connection is an indirect communication connection, in which the communication server blocks the communication between the robot and the mobile device. If one of the two connections breaks down or a build-up of the respective communication connection fails, an attempt is made to change the communication connection.
  • the method comprises establishing a communication connection between the robot and the mobile terminal via a first connection or via a second connection, wherein the second connection is a local wireless communication connection and the first connection is an indirect communication connection, in which an over the Internet accessible communication server communicates the communication between the robot and the mobile device.
  • the method further comprises switching the communication link from the second connection to the first one Connection if the second connection breaks down or the second connection fails.
  • the robot first initiates a communication connection to a server, and the mobile terminal sends a request to the server.
  • the server informs the robot via the request of the terminal by means of a message.
  • the robot then waits for a particular user interaction by which the request is confirmed by the user. If the user interaction occurs within a predetermined time, the robot will execute control commands which will in future be sent from the terminal to the robot via the server, otherwise control of the robot over the communication link to the server will be denied.
  • a system is described with at least one autonomous mobile robot and at least one mobile terminal.
  • the robot and the mobile terminal are configured to communicate via at least one first wireless connection.
  • the robot is designed to determine information about the location of a user (eg based on the whereabouts of the terminal), and to decide depending on the determined information about the whereabouts, if and, if so, what information is sent to the mobile terminal and / or if and, if so, what activities are performed, interrupted, continued or terminated by the robot.
  • a system is described with at least one autonomous mobile robot and at least two mobile terminals.
  • the mobile terminals are each configured to communicate with the robot.
  • the robot is adapted to enable changes in information stored in the robot by one of the mobile terminals and to send a message regarding possible changes to at least one other of the mobile terminals.
  • a system with at least one autonomous, mobile robot, at least two mobile terminals and at least one server with Internet access described.
  • the mobile terminals are each adapted to communicate with the robot, the server providing the communication.
  • the robot and server are designed to synchronize information stored in the robot with information stored in the server.
  • the invention also relates to an autonomous mobile robot.
  • the robot has a navigation module which is designed to navigate the robot through the application area on the basis of a map of the area of application of the robot and sensor information available in the robot.
  • a detection unit of the robot is designed to detect at least one of the following events: the user enters or leaves the deployment area, has entered or left it, or is currently entering or leaving the deployment area.
  • a control module of the robot is configured to trigger a predefined action of the robot when the detection unit detects one of the events, the predefined action being that the robot travels to a location previously defined in the map and begins a predefined activity there ,
  • a system is described with a first and at least a second autonomous mobile robot. According to one embodiment, these are configured to communicate with each other, wherein the first robot is configured to perform a first action, and the second robot thereto is trained to perform a second activity.
  • the first robot is configured to accept a user's command to start, pause, and / or abort an activity, wherein the first robot notifies the second robot of the user's command and the second robot is configured to, based on this notification decide to start the second activity, start with a time delay, interrupt and / or cancel.
  • At least the first robot is configured to detect whether a user is leaving or entering the robotic area, wherein the first robot notifies the second robot when it has detected that a user is the one Robot deployment area leaves or enters, and the second robot is adapted based on this notification decide to start the second activity, start with a time delay, interrupt and / or cancel.
  • Figure 1 shows the control of a mobile autonomous robot by means of a mobile device communicating with the robot via a direct wireless connection (e.g., Bluetooth).
  • a direct wireless connection e.g., Bluetooth
  • Figure 2 shows the control of a mobile autonomous robot by means of a mobile terminal which communicates with the robot via a wireless local area network (e.g., WLAN, Wireless Local Area Network).
  • a wireless local area network e.g., WLAN, Wireless Local Area Network
  • Figure 3 shows the control of a mobile autonomous robot by means of a mobile terminal, wherein an accessible via the Internet server communicates the communication between the mobile terminal and the robot.
  • Figure 4 shows the two alternative connections for communication between the mobile terminal and robot.
  • Figure 5 shows an example of the backup of event logs and other information stored in the robot on an accessible via an Internet connection communication server.
  • FIG. 6 illustrates an example for the secure coupling of a robot and at least one mobile terminal.
  • FIG. 7 shows several examples of objects that can be detected by the robot, wherein a message is sent to the user when leaving the robot deployment area when an object is detected.
  • Figure 8 shows an example of the use of a GPS receiver in the mobile terminal to decide whether and which messages are sent from the robot to the user.
  • the user of the service robot to control and monitoring of his autonomous mobile service robot with a mobile device such as a smartwatch, a smartphone or tablet PC are enabled.
  • a mobile device such as a smartwatch, a smartphone or tablet PC.
  • both the robot and the mobile terminal may connect to a communication server that may be accessible via the Internet .
  • the controller of the robot 1 should not be done via the Internet, but via a direct connection between the robot and mobile device. This avoids unnecessary (and possibly paid) traffic (on the user and server side) and quality and security of data exchanges improved.
  • the direct connection between the robot and the mobile device can, for example, be established via a home network, such as via a WLAN (Wireless Local Area Network). Further details on possible connection types will be explained later.
  • a server in this context is not necessarily a particular computer or hardware, but a server service (service, daemon) that runs on a computer.
  • the communication server is thus a software that communicates the communication between the terminal and the robot.
  • the autonomous, mobile robot can perform as a service robot automatically one or more tasks such. cleaning or monitoring an apartment, a building (or part of it) and the transport of objects within a building.
  • Each robot can have a unique identification number (UID, Unique Identification Number) with which it can log in, for example, to the mentioned communication server.
  • UID Unique Identification Number
  • a user can also assign a name to his robot.
  • a service robot usually has devices for navigation. For example, it may be equipped with sensors for obstacle detection and creating a map of its environment.
  • the mobile terminal may be, for example, a smartwatch, a smartphone, a tablet PC or a portable computer with a suitable application (application, short: App), which provides a graphical user interface.
  • the autonomous mobile robot and the mobile terminal each contain at least one communication interface. This is, for example, a WLAN module with which a connection to a local WLAN (in the application area of the robot) can be established.
  • the WLAN can enable a connection to the Internet and / or a direct connection between the robot and the mobile terminal.
  • Other possible and known communication interfaces are wireless connections such as the mobile network (UMTS, LTE), Bluetooth, ZigBee, Z-Wave or near-field communication (NFC), or direct connections such as a USB interface.
  • the control and monitoring of the robot by means of the mobile terminal may include various aspects.
  • the mobile terminal can eg be used to display status information, to use calendar functions and to enter commands to the robot.
  • Status information is, for example, the display of the charging status, a map of the robot deployment area with information on cleaning or monitoring of this area or the position of the robot in its area of use.
  • the robot can be assigned regularly recurring tasks or one-time tasks that lie in the future. That is, a schedule can be created for the tasks to be performed by the robot. Examples include "start cleaning every week Monday 9:00 am" or "monitor the home for unusual activities tonight from 8:00 pm to 10:00 pm".
  • Commands to the robot are, for example, the start of a new task or the interruption of the execution of a task by the robot. This can be, for example, the cleaning or monitoring of a predefinable area or the drive to a predefinable location, such as a base station of the robot.
  • the mobile terminal for controlling and monitoring the robot can send various requests to the robot, which returns a corresponding response to the mobile terminal and / or performs a corresponding action.
  • These requests can be divided into two groups:
  • Regular requests include, for example, status information, such as the status of the charge or the regular updating of card information, such as a cleaning card (in which the robot can mark the areas that it has already cleaned).
  • User-initiated queries are one-time or unpredictable instructions, such as changing a calendar entry (for example, for regular cleaning), or commanding the robot to immediately perform a task such as a quick clean or abort execution of a task.
  • the above-mentioned communication server can provide a communication service (server service) which enables the communication between the robot and the mobile terminal over long distances and is permanently accessible via the Internet, for example. For this purpose, both the robot and the mobile terminal can log on to the communication server (register).
  • the communication server is configured, for example, as a cloud service, as a virtual server, as a single service computer (host) or as a network of service computers (clusters).
  • the connection between the robot and the communication server or between the terminal and the communication server can not be done directly but through the intermediation of another server service.
  • control can be bundled for several different devices in an application (application) for the mobile terminal.
  • This application now contacts a central server, which mediates or forwards the communication to the communication server specialized for the respective device (for example, the service robot considered).
  • FIGS. 1 to 3 Different possibilities for establishing a connection between a mobile autonomous robot 1 and a mobile terminal 2 are shown in FIGS. 1 to 3.
  • the mobile terminal 2 checks the available connection types to the mobile robot 1 and automatically selects an appropriate connection as soon as the user activates the function for controlling and monitoring the autonomous mobile robot 1 on the mobile terminal 2.
  • certain types of connection may be preferred, for example, a local connection (direct connection or connection within a WLAN) may be preferred.
  • the robot 1 offers a direct wireless connection, such as Bluetooth, NFC or WLAN, which the terminal 2 can recognize and assign to the robot 1.
  • the robot 1 uses its WLAN module to initiate a WLAN with a network identifier (for example SSID, Service Set Identifier) which can be uniquely assigned to it, in which it serves as an access point (router).
  • a network identifier for example SSID, Service Set Identifier
  • the mobile terminal 2 with the robot 1 can form a mobile ad hoc network (MANET) (without an access point).
  • MANET mobile ad hoc network
  • the terminal 2 thus recognizes the available ability of a robot 1 to the availability of the WLAN associated with the robot 1 (eg due to the presence of the robot's SSID).
  • the assignment takes place, for example, in that the network identifier contains the UID of the robot.
  • both the robot 1 and the mobile terminal 2 are registered in a local wireless network, for example in a WLAN, which is provided by a router 4 with WLAN access point.
  • the mobile terminal 2 may send a multicast domain name system (mDNS) request to determine if and, if so, which robots 1 are available in a local WLAN (available in the robot's field of use) around that or these requests and commands to send.
  • mDNS multicast domain name system
  • the terminal 2 may remember (i.e., store) in which networks (SSID) a robot was available in the past. In these known networks, it automatically checks the availability of the robot 1. In other networks, the terminal 2 searches for a robot 1 only when prompted by the user.
  • both the robot 1 and the mobile terminal 2 are connected to a communication server 3, which is accessible (for the terminal 2 and the robot 1), for example via the Internet.
  • the connection to the Internet can be made, for example, via a WLAN router with Internet connection (for example for the robot 1) or via the mobile radio network (for example for the mobile terminal 2).
  • the mobile terminal 2 reaches the communication server 3, it sends a request to the communication server 3.
  • This sends a response to the terminal 2 and thus informs the terminal 2 which robots 1 are being transmitted via the relevant communication server 3 available (ie connected to the communication server 3) are.
  • the mobile terminal 2 can now send requests and commands for the robot 1 to the communication server 3. This forwards inquiries and commands of the terminal 2 to the robot 1.
  • the robot 1 in turn sends its answer to the communication server 3, which forwards it to the mobile terminal 2.
  • the mobile terminal 2 via the communication server 3 send a request to the robot 1, which local connection option he currently allows.
  • the robot 1 replies to the communication Server and informs him in which WLAN (SSID) with which IP address he is logged on.
  • the mobile device can now check if this WLAN is available at its location and set up a local connection.
  • This procedure is advantageous if, for example, a mDNS request within a WLAN is not possible or too slow for technical reasons.
  • the mobile terminal 2 can observe over time whether it is in the reception area of the WLAN and then connect directly to the robot via the WLAN without having to make another mDNS request.
  • the mobile terminal 2 can monitor the available connection types to the robot 1 according to an embodiment during use of the application on the terminal. If the current connection is (for whatever reason) disturbed, it will try to reconnect using an alternative route. Also independently of a disturbance of the currently used connection between the mobile terminal 2 and the robot 1, the terminal can search for alternative connection possibilities. If the current connection uses the communication server 3, the mobile terminal 2 can search continuously or at regular intervals for a local connection possibility, in order to then use it instead of the connection via the communication server 3. The mobile terminal 2 can inform the user and / or the robot 1 about a change of the connection possibility, whereby they can react to it. Alternatively or additionally, the robot may be designed to detect a change in the communication connection to the terminal 2, and to react to a detected change if necessary. For example, the robot may determine whether a command or request has been received directly from the terminal 2 or from the communication server (e.g., by IP address).
  • the robot 1 and the mobile terminal 2 are registered in the same (local) WLAN and communicate via this connection. If now the user leaves the apartment with the mobile terminal 2, the mobile terminal 2 loses the connection to the local WLAN at the area of application of the robot and thus the direct connection to the robot.
  • the mobile terminal 2 can now try to establish a connection to the communication server 3 (for example, via the mobile radio network) in order to connect to the robot 1 via it.
  • the user is asked whether the robot 1 performs an activity such as, for example, or cleaning the apartment should start.
  • the robot can be informed about the change of the connection type. He can now check whether he should change his current status by, for example, automatically starting a task. For example, leaving the dwelling by the user can automatically trigger the monitoring or cleaning of the dwelling by the robot 1.
  • the user comes home with the mobile terminal 2.
  • the mobile terminal 2 recognizes the new local connection possibility to the robot 1, for example via a common WLAN or via a Bluetooth radio link.
  • the user can be given a short status message.
  • the user can be informed about special events.
  • the user can now be informed that the robot 1 could not clean a room because a door was locked. Since the user is now at home, he can open the door so that the robot 1 can finish cleaning.
  • the robot 1 may respond to the possibility of a new local connection by, for example, terminating the current activity such as cleaning or monitoring an apartment. Thus, a disturbance of the user by the work of the robot 1 is avoided.
  • the ability to send messages to the user when the connection type changes or depending on the connection type will be explained later.
  • the robot 1 In order to enable the type of connection between mobile terminal 2 and robot 1 shown in FIG. 3 by means of the communication server 3, the robot 1 must be connected to the communication server 3. Since the robot 1 is normally located in a private network (eg WLAN), usually (eg due to changing IP addresses and / or various security devices such as firewalls and the like) no direct access from outside the private network is possible. As a rule, the communication server 3 can not initiate a connection to the robot 1 on its own. Therefore, the connection between robot 1 and communication server 3 is usually initiated by the robot 1. The connection can be permanent or can only be opened for a short data exchange. With a short connection time, the connection setup can be repeated regularly and / or only if the status of the robot 1 has changed. Another example is shown in FIG. 4.
  • a private network eg WLAN
  • the connection setup can be repeated regularly and / or only if the status of the robot 1 has changed. Another example is shown in FIG. 4.
  • the robot 1 is registered at a router 4 with a WLAN access point (access point) in its area of use and thus connected to a wireless local area network (WLAN) in its area of use.
  • the WLAN access point can also be integrated in the robot 1 instead of in the router.
  • the robot can establish a connection with the communication server 3 via the Internet.
  • the terminal 2 when in or near the robot's area of operation, may also connect to the wireless local area network and communicate directly with the robot 1 (Local Area Connection) in the local area network (without the intervening router).
  • the terminal 2 can connect to the server 3 via the Internet via another communication link (connection C2).
  • connection C2 As described, the server 3 communicates the communication between the robot 1 and the terminal 2, which therefore indirectly communicate via the server 3.
  • the communication server 3 forwards the communication between robot 1 and mobile terminal 2 directly.
  • a permanent and very good connection between robot 1 and communication server 3 and between the mobile terminal 2 and the communication server 3 is required.
  • the communication server 3 regularly polls and stores the information about the current status of the robot 2.
  • the communication server can immediately send a response without having to forward the request to the robot between requests of the mobile terminal 2 and the associated answer and to wait for its answer. In this case, it is additionally possible to check how long the last connection to the robot 1 has been, ie how current the information received and stored by the robot 1 is.
  • this period exceeds a predetermined value (for example, five minutes)
  • the mobile terminal 2 is additionally informed that there is currently no connection to the robot.
  • An instruction to the robot 1 would buffer the communication server until the robot 1 has started a reconnection.
  • a predetermined period for example, 10 seconds
  • the user can decide (eg by input on the terminal 2) whether a command sent to the communication server 3 expires after this time or remains valid for a longer time
  • the information requested by the communication server 3 may be e.g. depending on the last known status of the robot. For example, no update of a map needs to be queried when robot 1 recharges at its base station.
  • the robot 1 stores results and events of its work in an event log El (event history) for a specific time and makes them available to the user for checking and monitoring (eg directly or indirectly via the Communication Server 3). For example, the user can compare two or more cleaning results with each other. Because space on the robot is limited, the amount of time that events can be stored or the number of events is very limited. If the status of the robot and / or the event log El of the robot 1 are regularly sent to the communication server 3 and stored there (event log E at the server 3), the user may be offered a longer period of stored events or a larger number of events , In addition, the data sent and stored in this way to the communication server 3 can also serve as a backup.
  • event log El event history
  • the robot 1 can restore the map data of its area of use if they have been corrupted without carrying out another reconnaissance trip.
  • a defective robot can be replaced by a new one.
  • the new robot gets access to the data stored on the communication server 3, whereby he has a map of his environment, without having to rebuild himself.
  • An autonomous mobile service robot 1 with its numerous sensors, records sensitive data about its area of use, such as private data about the user's living environment. This data should therefore be protected against unauthorized access by third parties by means such as encryption and secure authentication, for example by means of TLS certificates (Transport Layer Security). At the same time but the operability of the robot 1 is not limited by, for example, too many password requests.
  • the user can furnish proof of the authorization for this access during the set-up of the robot controller via the communication server 3 ,
  • This can be like e.g. in Fig. 6 by a direct interaction with the robot 1, which requires immediate physical control of the user via the robot 1 (and the mobile terminal 2).
  • he can operate a button on the robot 1 or communicate with the robot 1 with a short-range direct wireless connection (e.g., Bluetooth, Airdrop, NFC, etc.).
  • a short-range direct wireless connection e.g., Bluetooth, Airdrop, NFC, etc.
  • the robot 1 awaits confirmation of this request by means of direct user interaction (eg, actuation of a key physically connected to the robot);
  • the robot 1 upon successful confirmation by the user, the robot 1 sends an acknowledgment of the request to the communication server and allows the control of the robot by the mobile terminal via the communication server 3.
  • step (a) the user allows the robot 1 to connect to the computer.
  • the robot 1, for example, logs on to the communication server 3 with its UID (Unique Identification Number) so that it can be uniquely identified.
  • UID Unique Identification Number
  • step (b) the mobile terminal 2 connects to the communication server 3 and informs it that it wants a connection to the robot 1.
  • This is done, for example, by the user indicating an identifier of the robot (e.g., the UID of the robot 1) and an associated password.
  • This information is found by the user e.g. in the documents belonging to the robot 1 (for example User Manual).
  • the UID or another identifier of the robot (eg a digital certificate) of the robot can, for example, also via a direct connection (eg by means of a point-to-point radio connection such as via a Bluetooth connection or via NFC or via a WLAN) be transmitted from the robot 1 to the mobile terminal 2.
  • An alternative "transmission path" between robot 1 and terminal 2 may be that a 2D barcode, such as a QR code (Quick Response Code), for example, is arranged on the underside of the robot 1 and the barcode is scanned with the terminal 2.
  • the robot 2 can also generate a (pseudo-) random identifier If the identifier is to be transmitted via a QR code, it can be displayed on a display on the robot, for example the communication server 3 logs.
  • step (c) the communication server 3 notifies the robot 1 that a mobile terminal 2 desires a connection via the communication server 3 to the robot 1.
  • the robot 1 then expects direct user interaction in step four within a specified time.
  • step (d) there are numerous possibilities of direct user interaction with the robot 1, which presupposes the physical control of the robot by the user. For example, the user interaction tactile by pressing a button on the robot 1 or triggering a touch-sensitive sensor (eg bumper switch) of the robot 1.
  • the targeted triggering another sensor such as accelerometer, gyroscope, RadANDschalter, soil sensor, crash sensor or Sensors for measuring distances to obstacles
  • by the user for example, by lifting, bumping, moving or rotating the Robot is possible.
  • the user more accurate instructions, for example, displayed on the mobile device.
  • the button to be operated light up or blink.
  • the robot 1 sends the communication according to step (e) Server 3 a confirmation. Otherwise, the control of the robot via the communication server 3 by means of the mobile terminal 2 is denied.
  • a digital certificate is stored on the mobile terminal 2, by means of which it can prove the authorization of the controller of the robot 1 in the communication server 3.
  • the interaction between the user and the robot can also be that the user scans a code (for example bar code or QR code) arranged on the robot or displayed on a display of the robot by means of a camera installed in the mobile terminal.
  • the scanned code is then transmitted via the server 3 to the robot 1, which can then verify the code (the code is also stored in a non-volatile memory in the robot).
  • the code may e.g. a unique identifier for the robot (UID, e.g. consisting of model and serial numbers) or a (pseudo) random code or a digital certificate.
  • the robot must display the QR code on a display on the robot.
  • This code is usefully other than the above-described step (b) transmitted to the server identifier.
  • at least one checksum or a hash value can also be scanned and transmitted.
  • step (d) Another possible direct user interaction according to step (d) would be a short-range communication link between robot 1 and mobile terminal 2.
  • various methods such as a wired connection, for example by means of USB or wireless connection, for example by means of Bluetooth, NFC or infrared can be used .
  • the communication server 3 via the robot 1 a digital certificate to the mobile Send terminal 2, with which it can prove the authorization of the controller of the robot 1 in the future in the communication server 3.
  • the certificate would have to be transmitted to the robot, for example by means of an infrared or Bluetooth data connection.
  • the procedure just described is preferably carried out for each robot 1 and for each user and / or each mobile terminal 2.
  • a user can display a cleaning card of the robot, while a second user additionally has the authorization to display current monitoring recordings recorded by the robot.
  • the desired autonomous activity of an autonomous mobile robot 1 is to provide the user with information about the results of the activities performed by the robot and possible problems encountered during the activity. For example, the robot can inform a user that a room can not be cleaned due to a closed door. However, this information is relevant to a user only if he can change this state. If the user is currently on the move (ie he is not near the robotic area) and gets such a message ("door locked"), then the user can not change the situation at that time - the message can be annoying or even annoying It may be that the user has forgotten the message until his coming home, so whether and when information to the user makes sense can therefore depend on the location of the user.
  • the relevance of messages is distinguished according to whether the user is at home, traveling or coming home.
  • the user When the user is at home, he may be interested in notifications when the robot intends to begin a potentially disruptive activity for the user. This is for example the cleaning of a room.
  • Another interesting notification is when the robot detects a problem (such as a closed door) that the robot can not solve on its own.
  • the user If the user is not at home, For example, he may be interested in the safety information of a surveillance robot or serious problems (for example, the robot can not start a scheduled cleaning because it is locked in a room or on the wrong floor).
  • the service robot carries out monitoring tasks (night-watch function)
  • different alarms may be triggered in certain events, for example depending on whether the user is present. If the user was absent and comes home, he or she may be interested in the status of the home (such as the cleaning result) and any indication of issues that the robot was unable to solve independently during the user's absence.
  • the messages of the robot to the user may include his own functional area but also go beyond. Two examples are shown in FIG.
  • the robot 1 can remind the user (who carries the terminal 2 with him), for example, when leaving his apartment at different things. So he can alert him when a household appliance such as the stove is still on or a window is open. Here he can take on tasks that are solved alternatively by complex sensors.
  • the robot may alert the user when leaving his home that he has forgotten an item G he normally carries with him (such as a smartwatch or a purse). This may be learned by the robot 1 over time or adjusted by the user.
  • the robot 1 is set up so that it can detect the presence or position of the object (for example a smartwatch S or a wallet W).
  • this detection can be detected by an active radio signal via Bluetooth, for example.
  • the article eg the wallet W
  • the article can be identified by an RFID chip R (RFID tag) and thus uniquely identified and located by the robot 1.
  • the robot may need to leave the apartment. If the robot now finds that a user has left the house without a purse, he can send him a message. Alternatively, the user can make a request to the robot, if he knows the position of the purse. The corresponding answer can be dependent on the position of the user. If the user is at home, the robot can indicate the exact position and / or even lead the user to the searched wallet. If the user is on the road, the answer "The purse is at home" is quite sufficient.
  • the robot can check the presence of all users and send a corresponding message to the appropriate user (s). For example, two people may live in a household who are allowed to control the robot. Now, if the robot 1 detects a problem such as a locked door, which he can not solve alone, so he checks which of the two people is at home and specifically informs this person by sending a message to the terminal of this person.
  • connection between a robot 1 and a mobile terminal 2 (ie wireless direct connections as well as connections via a router or a communication server 3 accessible only via the Internet outside the local network).
  • an estimate of the user's location is easily made.
  • the type of a connection locally or via the communication server
  • the user is on the way.
  • a direct connection to a mobile terminal 2 which the user normally carries with him, is an indication that the user is at home. From the change between direct connection and use of the communication server 3, it can therefore be recognized whether the user leaves his home or just arrives.
  • FIG. 8 An example in FIG. 8 is shown for this purpose. Accordingly, the user may be, for example, in the garden of his house, in which the direct connection (see Fig. 4, connection Cl) is not sufficient, whereby a connection via the communication server 3 is established.
  • the communication server 3 By evaluating frequently available in mobile terminals 2 geo-coordinates (determined, for example, by GPS, Global Positioning System) of the mobile terminal 2 can be determined (by the robot 1 or by the communication server 3), for example, that the user in the immediate vicinity of the application area G of Robot 1 is located and corresponding information can be done.
  • the robot 1 sends a message M to the terminal to inform the user that there is a problem, eg that the robot got stuck.
  • GPS stands here for all satellite navigation systems (such as GLONASS, Galileo, Beidou, etc.).
  • Other methods to determine the geo-coordinates of the mobile terminal 2 eg triangulation of mobile masts, GSM location) are possible.
  • the mobile terminal can, for example, regularly send its GPS position to the server 3, and the robot can query the position of the terminal 2 from the server 3. Alternatively, the server 3 can forward a query of the GPS position to the terminal 3 and in turn forward the associated response to the robot 1.
  • the robot can use sensors such as a camera or a microphone to perceive a person's movements.
  • sensors such as a camera or a microphone to perceive a person's movements.
  • algorithms for facial recognition can be used.
  • the usage activity can be checked and based on this It is decided whether information is transmitted to the mobile terminal 2. Also with the help of other devices such as an alarm system, the presence of a user can be determined.
  • a command of the user to a device may be an indication that he wants to leave the house. For example, he can be brought by a transport robot street shoes. The transport robot shares this command with a second robot, which is used for monitoring and / or cleaning the house, whereupon it automatically performs one of the above-described inspections for forgotten items, open windows, etc.
  • a cleaning robot could additionally check if all the areas to be cleaned are accessible, and possibly alert the user to a closed door before the user leaves the house.
  • the mobile robot 1 can easily send a message to the user when there is a connection to the mobile terminal 2. If there is no direct wireless connection, the robot can use other messaging services, such as e-mail, SMS, or push service, such as the Apple Push Notification Service or Google Cloud Messaging. This notification path can be initiated directly by the robot 1 or, alternatively, by the communication server 3.
  • the robot may first try to send a message to the mobile terminal via a direct connection. If this does not work, it can be sent to the communication server.
  • the communication server can try again to send this message directly to the mobile device. For example, he waits for a predetermined time for the mobile terminal to contact him. After this time, the communication server can send, for example, a push notification or SMS.
  • the robot after the user has left the house, specifically control whether windows and front doors are closed and / or electrical appliances switched off, and if necessary automatically close or switch off the electrical appliances and / or the user on a critical Inform condition (as described in the previous section).
  • the robot can drive into the hall to greet and entertain him or bring his slippers.
  • the robot can start a cleaning of the corridor to eliminate pollution brought in by street shoes.
  • the robot tries to detect whether the user has left the corridor or waits for a previously defined time.
  • Another possibility is a transport robot, which offers the user coming home to transport any purchases made, for example, in the kitchen.
  • the autonomous mobile robot has a map of its application, with which he can navigate well through the application area. Certain positions or sub-areas of the robotic area may be linked to specific actions that are triggered when a user reaches or leaves the house. The linking of the area with a corresponding action can be done by the user. In order to further improve the utility value, the robot can be designed to automatically recognize and store the relevant areas.
  • a user may choose to be greeted by his robot for entertainment purposes ("hallway” link with “welcome” action at the "homecoming user” event) and / or offer an activity such as the transportation of purchases as he moves to
  • the robot can now learn the areas relevant for this task or derive them from a map by interpretation on the basis of specifiable criteria.
  • the map of the application area may have been subdivided by the robot into subregions which correspond, for example, to the rooms of an apartment.
  • the user may have assigned designations (tags) such as "living room", “kitchen” or “corridor” to these areas.
  • tags such as "living room", “kitchen” or "corridor” to these areas.
  • Other methods by which the robot can recognize the function of a region are known per se (e.g., identifying typical objects by image processing).
  • the robot can now approach the designated "corridor" sub-area.
  • the robot can learn where the input and output area is for users in its field of application. For example, during a first reconnaissance trip through the area of use (where the card is being set up), the robot can detect (for example by informing a mobile terminal) that the user is coming home. The robot will then search the user within his field of application. The position at which the robot finally discovers the user is stored. In a next run, the robot can first approach the stored position, which means that he will find the user much faster. The position at which the robot discovers the user is saved again. After a few repetitions, the position thus determined and stored will describe the input and output area quite well. He can share this information with other robots.
  • the robot When the robot detects that a user is reaching or leaving the robotic area, it may happen that he is currently engaged in another activity. In this case, the robot must check if it interrupts this activity to the new one To carry out the activity. For example, the robot may have the task of cleaning the corridor after the user has come home. Now, if the robot is just charging its battery, it may be better to postpone cleaning until the battery is fully charged. In other cases, a shift does not make sense, so the task is completely omitted. For example, the cleaning robot could be on a different floor and could not reach the corridor. In addition, the robot can make the start, the postponement or the omission of an action also dependent on whether other users of the robot are present or absent in the house.
  • robots that, for example, outsource card data to an external computer or to a cloud service.
  • connections to the computer breaks down, they can no longer do their job.
  • all data that the robot needs to perform its intended task such as map data for navigation but also connection data to local networks are stored in the robot.
  • user-specific data may also be stored on the robot and thus be available from different terminals. For example, the user can set up his robot with the aid of a first terminal, such as a tablet PC.
  • the user may name the robot, enter calendar entries for future tasks of the robot, or enter the map data by naming areas and subdomains (eg, designating rooms as "living room,””bedroom,") Personalize definition of restricted areas.
  • this personalized data should also be available.
  • a common solution is to store this data in cloud storage, making it available to the user from a variety of devices.
  • the control and control of the robot is dependent on an Internet connection of the mobile terminal. Therefore, according to the embodiments described herein, the personalized data may also be stored on the robot and thus accessible from any terminal that can connect to the robot.
  • a robot may also happen that multiple users use a robot.
  • user management may prioritize users and / or devices that wish to make changes to the robot at the same time. For example, a first user can tell the robot via the communication server that he should clean. A second user, who is at home at this time, may feel disturbed by this and therefore send the robot to his base via a local connection. In this case, the instruction would be given a higher priority over the local network and executed. The first user will be informed if necessary.
  • the users can be granted different permissions. For example, one user in one schedule (calendar function) can assign tasks to the robot, while a second can only view the scheduled time periods. Furthermore, it can be stored in a calendar entry, which user has initiated this entry. If the entry is changed by another user, the first user receives information about it. If necessary, he can confirm or revoke the change.
  • one schedule can assign tasks to the robot, while a second can only view the scheduled time periods.
  • it can be stored in a calendar entry, which user has initiated this entry. If the entry is changed by another user, the first user receives information about it. If necessary, he can confirm or revoke the change.
  • users and / or terminals can be set on the robot, which users and / or terminals are informed of a particular event. Furthermore, it can be set which mobile terminals can be used to determine the position of a user to send the above-described position-dependent (depending on the whereabouts of the user) notifications. For example, a smartwatch or a smartphone, which the user normally carries with him, is used, whereas a tablet PC, which is often left at home, is ignored.
  • the two or more robots When using multiple robots in a household, the two or more robots will talk about the user's personal settings. Thus, the user only has to personalize the map of a first robot once, for example by naming areas and subareas. The first robot then communicates this personalized map data to a second robot. This happens, for example, over a direct wireless connection such as Bluetooth or via a local area network such as a WLAN.
  • the exchange of map data between the robots allows a general improvement of the map data available to a robot.
  • a vacuum robot and a wiper robot can be used in an apartment, wherein the wiper robot, for example, does not drive a carpet.
  • the wiping robot receives additional information about its surroundings. In addition, he can show the user the same card as the vacuum robot.
  • the vacuum robot can inform the wiper robot about a user command for cleaning the apartment and also tell which wipeable surfaces he has already sucked.
  • this allows the robots to use each other as a backup, allowing easy replacement of a defective robot.
  • a robot is used in a house with two floors in each floor.
  • the robot from the first floor can be used directly on the second floor without additional exploration.
  • a newly acquired by the user robot can get the map and other data from an already used in the household robot, which significantly reduces the effort required to set up a robot. For example, this eliminates a reconnaissance trip, in which the robot gets to know his area of application to build a map.
  • this can be used to store additional data that is not immediately necessary for a robot to perform a task.
  • the robot may have data about the course of its activity for a given period of time. Due to the limited memory of a robot, this period is severely limited.
  • the communication server or a cloud storage can be used.
  • the server can also be used for a backup of the robot, which offers the advantages of a backup described above, especially when using only one robot.

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Abstract

Es wird ein System mit mindestens einen mobilen autonomen Roboter (Serviceroboter) und mindestens einem mobilen Endgerät zur Steuerung des Roboters beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind der Roboter und das mobile Endgerät dazu ausgebildet, über mindestens eine erste drahtlose Verbindung zu kommunizieren. Der Roboter ist dazu ausgebildet, Information über den Aufenthaltsort eines Nutzers (z.B. basierend auf dem Aufenthaltsort des Endgerätes) zu ermitteln, und abhängig von der ermittelten Information über den Aufenthaltsort zu entscheiden, ob und, wenn ja, welche Informationen an das mobile Endgerät gesendet werden und/oder ob und, wenn ja, welche Tätigkeiten von dem Roboter ausgeführt, unterbrochen, fortgesetzt oder beendet werden.

Description

FERNSTEUERUNG EINES MOBILEN, AUTONOMEN ROBOTERS
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die Erfindung betrifft einen mobilen, autonomen Serviceroboter wie z.B. einen Roboter zur Bearbeitung von Oberflächen (Reinigung von Böden, Mähen von Gras, Anstreichen einer Fläche, etc.). Die Erfindung betrifft insbesondere Verfahren zur Fernsteuerung derartiger Roboter.
HINTERGRUND
[0002] In den letzten Jahren finden autonome mobile Roboter, insbesondere Serviceroboter, zunehmend Verwendung im Haushaltsbereich, beispielsweise zur Reinigung von Fußböden oder zur Überwachung einer Wohnung (Nachtwächterfunktion) oder zum Transport von Gegenständen in einer Wohnung. Einige dieser Serviceroboter können mittels eines als Fernsteuerung dienenden Gerätes (wie beispielsweise einem Computer) überwacht und gesteuert werden. Es sind ebenfalls Serviceroboter bekannt, welche über große Entfernungen Nachrichten an einen Nutzer senden oder ferngesteuert werden können, indem sie beispielsweise eine Verbindung über das Internet oder das Mobilfunknetz nutzen, um mit einem mobilen Endgeräte des Benutzers zu kommunizieren.
[0003] In den bekannten Lösungen ist entweder eine nur lokal verwendbare Steuerung des Roboters vorgesehen oder eine Steuerung über das Internet, wobei eine Steuerung und Kontrolle eines Roboters über das Internet anfällig für Angriffe durch unbefugte Personen ist. Des Weiteren sendet der Roboter Informationen z.B. über seinen Status oder über die vom Roboter ausgeführte oder auszuführende Tätigkeit, mit denen der Nutzer nicht unbedingt etwas anfangen kann. Beispielsweise ist die Information, dass der Roboter ein Zimmer aufgrund einer geschlossenen Tür nicht reinigen kann, für einen Nutzer von geringer Relevanz, wenn er nicht in der Nähe seiner Wohnung ist, da er in diesem Fall das Problem nicht sofort beheben kann.
[0004] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, um einen autonomen mobilen Serviceroboter mittels eines mobilen Endgeräts zu überwachen und zu steuern, ohne dass der Nutzer sich über den Kommunikationsweg zwischen Endgerät und Roboter kümmern muss. Des Weiteren soll die„Intelligenz" der Kommunikation des Roboters mit dem Benutzer verbessert werden.
ZUSAMMENFASSUNG
[0005] Die oben genannte Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1, 26, 38, 41, 45, oder 48 sowie durch ein Verfahren gemäß Anspruch 17 oder 18 und durch einen autonomen mobilen Roboter gemäß Anspruch 43 gelöst. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0006] Es wird ein System mit mindestens einen mobilen autonomen Roboter (Serviceroboter) und mindestens einem mobilen Endgerät zur Steuerung des Roboters beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das System des Weiteren mindestens einen Kommunikations Server, der über eine Netzwerkschnittstelle mit Zugang zum öffentlichen Internet verfügt. Dabei sind der Roboter und das mobile Endgerät dazu ausgebildet, sowohl über eine erste Verbindung als auch über mindestens eine zweite Verbindung zu kommunizieren, wobei die zweite Verbindung eine lokale drahtlose Kommunikationsverbindung und die erste Verbindung eine indirekte Kommunikationsverbindung ist, bei der der Kommunikationsserver die Kommunikation zwischen dem Roboter und dem mobilen Endgerät vermittelt. Wenn eine der beiden Verbindungen abreißt oder ein Aufbau der jeweiligen Kommunikationsverbindung fehlschlägt wird versucht, die Kommunikationsverbindung zu wechseln.
[0007] Des Weiteren wird ein Verfahren zur Kommunikation zwischen einem mobilen Endgerät und einem mobilen autonomen Roboter beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst das das Verfahren den Aufbau einer Kommunikationsverbindung zwischen dem Roboter und dem mobilen Endgerät über eine erste Verbindung oder über eine zweite Verbindung, wobei die zweite Verbindung eine lokale drahtlose Kommunikationsverbindung und die erste Verbindung eine indirekte Kommunikationsverbindung ist, bei der ein über das Internet erreichbarer Kommunikations Server die Kommunikation zwischen dem Roboter und dem mobilen Endgerät vermittelt. Das Verfahren umfasst weiter das Wechseln der Kommunikationsverbindung von der zweiten Verbindung auf die erste Verbindung, wenn die zweite Verbindung abreißt oder der Aufbau der zweiten Verbindung fehlschlägt.
[0008] Des Weiteren wird ein Verfahren zur Kopplung eines Endgerätes mit einem mobilen autonomen Roboter beschreiben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel initiiert der Roboter zunächst eine Kommunikationsverbindung zu einem Server, und das mobile Endgerät sendet eine Anfrage an den Server. Der Server informiert mittels einer Nachricht den Roboter über die Anfrage des Endgeräts. Der Roboter wartet dann auf eine bestimmte Nutzerinteraktion, mittels der die Anfrage durch den Nutzer bestätigt wird. Wenn die Nutzerinteraktion innerhalb einer vorgegebenen Zeit erfolgt, führt der Roboter Steuerkommandos, die künftig von dem Endgerät über den Server an den Roboter gesendet werden, aus, andernfalls wird eine Steuerung des Roboters über die Kommunikationsverbindung zu dem Server verweigert.
[0009] Des Weiteren wird ein System mit mindestens einem autonomen, mobilen Roboter und mindestens einem mobilen Endgerät beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind der Roboter und das mobile Endgerät dazu ausgebildet, über mindestens eine erste drahtlose Verbindung zu kommunizieren. Der Roboter ist dazu ausgebildet, Information über den Aufenthaltsort eines Nutzers (z.B. basierend auf dem Aufenthaltsort des Endgerätes) zu ermitteln, und abhängig von der ermittelten Information über den Aufenthaltsort zu entscheiden, ob und, wenn ja, welche Informationen an das mobile Endgerät gesendet werden und/oder ob und, wenn ja, welche Tätigkeiten von dem Roboter ausgeführt, unterbrochen, fortgesetzt oder beendet werden.
[0010] Des Weiteren wird ein System mit mindestens einem autonomen, mobilen Roboter und mindestens zwei mobilen Endgeräten beschrieben. Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die mobilen Endgeräte jeweils dazu ausgebildet, mit dem Roboter zu kommunizieren. Der Roboter ist dazu ausgebildet, Änderungen von im Roboter gespeicherten Informationen durch eines der mobilen Endgeräte zu ermöglichen und eine Nachricht betreffend eventuelle Änderungen an mindestens ein anderes der mobilen Endgeräte zu senden.
[0011] Des Weiteren wird ein System mit mindestens einem autonomen, mobilen Roboter, mindestens zwei mobilen Endgeräten und mindestens einem Server mit Internetzugang beschrieben. Die mobilen Endgeräte sind jeweils dazu ausgebildet, mit dem Roboter zu kommunizieren, wobei der Server die Kommunikation vermittelt. Der Roboter und Server sind dazu ausgebildet, im Roboter gespeicherte Informationen mit im Server gespeicherten Informationen zu synchronisieren.
[0012] Die Erfindung betrifft auch einen autonomer mobiler Roboter. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Roboter ein Navigationsmodul auf, welches dazu ausgebildet ist, anhand einer Karte des Einsatzgebiets des Roboters und im Roboter verfügbaren Sensorinformationen den Roboter durch das Einsatzgebiet zu navigieren. Eine Detektionsein- heit des Roboters ist dazu ausgebildet ist, zumindest eines der folgenden Ereignisse zu de- tektieren: der Nutzer betritt oder verlässt das Einsatzgebiet, hat es betreten oder verlassen oder ist gerade dabei, das Einsatzgebiet zu betreten oder zu verlassen. Ein Steuerungsmodul des Roboters ist dazu ausgebildet ist, eine vordefinierte Aktion des Roboters auszulösen, wenn die Detektionseinheit eines der Ereignisse detektiert, wobei die vordefinierte Aktion darin besteht, dass der Roboter zu einem vorab in der Karte definierten Ort fährt und dort eine vorab definierte Tätigkeit beginnt.
[0013] Des Weiteren wird ein System mit einem ersten und mindestens einem zweiten autonomen, mobilen Roboter beschrieben Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind diese dazu ausgebildet, miteinander zu kommunizieren, wobei der erste Roboter dazu ausgebildet ist, eine erste Tätigkeit auszuführen, und der zweite Roboter dazu ausgebildet ist, eine zweite Tätigkeit auszuführen. Der erste Roboter ist dazu ausgebildet, ein Kommando eines Nutzers entgegenzunehmen eine Tätigkeit zu starten, zu unterbrechen und/oder abzubrechen, wobei der erste Roboter den zweiten Roboter über das Kommando des Nutzers benachrichtigt und der zweite Roboter dazu ausgebildet ist, basierend auf dieser Benachrichtigung zu entscheiden, die zweite Tätigkeit zu starten, mit Zeitverzögerung zu starten, zu unterbrechen und/oder abzubrechen.
[0014] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des oben erwähnten Systems ist zumindest der erste Roboter dazu ausgebildet ist, zu detektieren, ob ein Nutzer das Robotereinsatzgebiet verlässt oder betritt, wobei der erste Roboter den zweiten Roboter benachrichtigt, wenn er detektiert hat, dass ein Nutzer das Robotereinsatzgebiet verlässt oder betritt, und der zweite Roboter dazu ausgebildet ist, basierend auf dieser Benachrichtigung zu entscheiden, die zweite Tätigkeit zu starten, mit Zeitverzögerung zu starten, zu unterbrechen und/oder abzubrechen.
[0015] Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Verfahren zur Steuerung von autonomen, mobilen Robotern mit mindestens einem mobilen Endgerät. Es sei explizit erwähnt, dass verschiedene, im Kontext eines Ausführungsbeispiels beschriebene technische Merkmale auch (sofern nicht explizit anders beschrieben) bei allen anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden können, um so weitere Ausführungsbeispiele zu schaffen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
[0016] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von den in den Abbildungen dargestellten Beispielen näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht zwangsläufig maß Stabs getreu und die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die dargestellten Aspekte. Vielmehr wird Wert darauf gelegt, die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien darzustellen. In den Abbildungen zeigt:
[0017] Figur 1 zeigt die Steuerung eines mobilen autonomen Roboters mittels eines mobilen Endgerätes {mobile device), welches über eine direkte drahtlose Verbindung (z.B. Bluetooth) mit dem Roboter kommuniziert.
[0018] Figur 2 zeigt die Steuerung eines mobilen autonomen Roboters mittels eines mobilen Endgerätes, welches über ein drahtloses lokales Netzwerk (z.B. WLAN, Wireless Local Area Network) mit dem Roboter kommuniziert.
[0019] Figur 3 zeigt die Steuerung eines mobilen autonomen Roboters mittels eines mobilen Endgerätes, wobei ein über das Internet erreichbarer Server die Kommunikation zwischen dem mobilen Endgerät und dem Roboter vermittelt.
[0020] Figur 4 zeigt die zwei alternativ verwendbaren Verbindungen zur Kommunikation zwischen mobilem Endgerät und Roboter. [0021] Figur 5 zeigt ein Beispiel der Sicherung von Ereignisprotokollen und anderer im Roboter gespeicherten Informationen auf einem über eine Internetverbindung erreichbaren Kommunikations Server.
[0022] Figur 6 illustriert ein Beispiel zur sicheren Kopplung von einem Roboter und mindestens einem mobilen Endgerät.
[0023] Figur 7 zeigt mehrere Beispiele von Gegenständen, welche vom Roboter detek- tiert werden können, wobei dem Nutzer beim Verlassen des Robotereinsatzgebiets eine Nachricht gesendet wird, wenn ein Gegenstand detektiert wird.
[0024] Figur 8 zeigt ein Beispiel der Nutzung eines GPS-Empfängers im mobilen Endgerät zur Entscheidung, ob und welche Nachrichten vom Roboter an den Nutzer gesendet werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[0025] Gemäß den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen soll dem Nutzer des Serviceroboters die Steuerung und Überwachung (monitoring) seines autonomen mobilen Serviceroboters mit einem mobilen Endgerät wie beispielsweise einer Smartwatch, einem Smartphone oder Tablet-PC ermöglicht werden. Dies soll sowohl lokal im Einsatzgebiet des Roboters (z.B. die Wohnung des Nutzers) als auch aus der Ferne (außerhalb des Einsatzgebiets des Roboters) möglich sein. Hierbei sollen sich für den Benutzer keine signifikanten Änderungen in der Handhabung des mobilen Endgeräts zur Steuerung und Überwachung des Serviceroboters ergeben.
[0026] Um eine sichere und zuverlässige Kommunikation zwischen dem Roboter und einem mobilen Endgerät, das sich außerhalb des Robotereinsatzgebietes befindet, zu ermöglichen, können sich sowohl der Roboter als auch das mobile Endgerät mit einem Kommunikations Server verbinden, der über das Internet erreichbar sein kann. Im Robotereinsatzgebiet (wie beispielsweise in der Wohnung des Nutzers) soll dagegen die Steuerung des Roboters 1 nicht über das Internet, sondern über eine direkte Verbindung zwischen Roboter und mobilem Endgerät erfolgen. Hierdurch wird unnötiger (und möglicherweise kostenpflichtiger) Datenverkehr (auf Nutzer- und Serverseite) vermieden und die Qualität und Sicherheit des Datenaustausche verbessert. Die direkte Verbindung zwischen Roboter und mobilem Endgerät kann z.B. über ein Heimnetzwerk wie beispielsweise über ein WLAN (Wireless LocalArea Network) hergestellt werden. Weitere Details zu möglichen Verbindungsarten werden später noch erläutert. Unter einem Server wird in diesem Kontext nicht unbedingt ein bestimmter Computer oder eine bestimmte Hardware verstanden, sondern ein Serverdienst (service, daemon), der auf einem Computer ausgeführt wird. Der Kommunikations Server ist also eine Software, welche die Kommunikation zwischen dem Endgerät und dem Roboter vermittelt.
[0027] Der autonome, mobile Roboter kann als Serviceroboter selbsttätig eine oder mehrere Aufgaben ausführen wie z.B. die Reinigung oder Überwachung einer Wohnung, eines Gebäudes (oder eines Teils davon) sowie den Transport von Gegenständen innerhalb eines Gebäudes. Jeder Roboter kann eine eindeutige Identifikationsnummer (UID, Unique Identification Number) haben, mit der er sich beispielsweise bei dem erwähnten Kommunikationsserver anmelden kann. Darüber hinaus kann ein Nutzer seinem Roboter auch einen Namen zuweisen. Um eine Aufgabe autonom in einem Einsatzgebiet verrichten zu können, besitzt ein Serviceroboter üblicherweise Vorrichtungen zur Navigation. Beispielsweise kann er mit Sensoren zur Hinderniserkennung und Erstellung einer Karte seiner Umgebung ausgestattet sein.
[0028] Das mobiles Endgerät kann z.B. eine Smartwatch, ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein tragbarer Computer mit einer passenden Anwendung (Applikation, kurz: App) sein, welche eine grafische Benutzeroberfläche zur Verfügung stellt. Der autonome mobile Roboter und das mobile Endgerät enthalten jeweils mindestens eine Kommunikationsschnittstelle. Dies ist beispielsweise ein WLAN-Modul, mit dem eine Verbindung zu einem lokalen WLAN (im Einsatzgebiet des Roboters) hergestellt werden kann. Das WLAN kann eine Verbindung zum Internet und/oder eine direkte Verbindung zwischen Roboter und dem mobilen Endgerät ermöglichen. Andere mögliche und bekannte Kommunikationsschnittstellen sind drahtlose Verbindungen wie beispielsweise das Mobilfunknetz (UMTS, LTE), Bluetooth, ZigBee, Z-Wave oder Nahfeldkommunikation (NFC), oder direkte Verbindungen wie beispielsweise eine USB-Schnittstelle. [0029] Gemäß den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen kann die Steuerung und Überwachung des Roboters mit Hilfe des mobilen Endgeräts verschiedene Aspekte umfassen. Das mobile Endgerät kann z.B. zur Anzeige von Statusinformationen, zur Nutzung von Kalenderfunktionen und zur Eingabe von Kommandos an den Roboter genutzt werden. Statusinformationen sind beispielsweise die Anzeige des Ladestatus, eine Karte des Robotereinsatzgebiets mit Informationen zu einer Reinigung oder einer Überwachung dieses Gebiets oder die Position des Roboters in seinem Einsatzgebiet. Mit Hilfe der erwähnten Kalenderfunktion können dem Roboter regelmäßig wiederkehrende Aufgaben oder einmalige Aufgaben, die in der Zukunft liegen, zugewiesen werden. Das heißt, für die vom Roboter durchzuführenden Aufgaben kann ein Zeitplan erstellt werden. Beispiele hierfür sind "Beginne eine Reinigung jede Woche Montags 9:00 Uhr" oder "Überwache heute Abend von 20:00 Uhr bis 22:00 Uhr die Wohnung auf ungewöhnliche Aktivitäten". Kommandos an den Roboter sind beispielsweise der Start einer neuen Aufgabe oder die Unterbrechung der Ausführung einer Aufgabe durch den Roboter. Dies kann z.B. die Reinigung oder Überwachung eines vorgebbaren Gebiets sein oder die Fahrt zu einem vorgebbaren Ort wie beispielsweise einer Basisstation des Roboters.
[0030] Gemäß den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen kann das mobile Endgerät zur Steuerung und Überwachung des Roboters verschiedene Anfragen an den Roboter senden, welcher eine entsprechende Antwort an das mobile Endgerät zurücksendet und/oder eine entsprechende Aktion ausführt. Diese Anfragen lassen sich in zwei Gruppen unterteilen:
(i) regelmäßige Anfragen, insbesondere zum Status des Roboters,
(ii) nutzerinduzierte Anfragen, insbesondere Kommandos an den Roboter.
Regelmäßige Anfragen sind beispielsweise Statusinformationen wie der Ladestatus oder auch die regelmäßige Aktualisierung von Karteninformationen wie beispielsweise eine Reinigungskarte (in welche der Roboter die Bereiche markieren kann, die er bereits gereinigt hat). Nutzerinduzierte Anfragen sind einmalige beziehungsweise unvorhersehbare Anweisungen, wie die Änderung eines Kalendereintrags (beispielsweise für eine regelmäßige Reinigung), oder das Kommando an den Roboter, sofort eine Aufgabe wie beispielsweise eine Schnellreinigung durchzuführen oder die Ausführung einer Aufgabe abzubrechen. [0031] Der oben erwähnte Kommunikationsserver kann einen Kommunikationsservice (Serverdienst) bereitstellen, der die Kommunikation zwischen Roboter und dem mobilen Endgerät über große Entfernungen ermöglicht und z.B. über das Internet permanent erreichbar ist. Hierfür können sich sowohl der Roboter als auch das mobile Endgerät beim Kommunikations Server anmelden (registrieren). Der Kommunikations Server ist beispielsweise als Cloud Service, als virtueller Server, als einzelner Dienstrechner (Host) oder als Verbund von Dienstrechnern (Cluster) eingerichtet. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Verbindung zwischen Roboter und Kommunikationsserver oder zwischen Endgerät und Kommunikationsserver nicht direkt sondern durch Vermittlung eines weiteren Serverdienstes erfolgen. Beispielsweise kann für eine Heimautomatisierung (home automati- on, smart home) die Kontrolle für mehrere unterschiedliche Geräte in einer Anwendung (Applikation) für das mobile Endgerät gebündelt werden. Diese Anwendung nimmt nun Kontakt zu einem zentralen Server auf, welcher die Kommunikation an den für das jeweilige Gerät (beispielsweise den betrachteten Serviceroboter) spezialisierten Kommunikationsserver vermittelt oder weiterleitet.
[0032] Unterschiedliche Möglichkeiten zum Aufbau einer Verbindung zwischen einem mobilen autonomen Roboter 1 und einem mobilen Endgerät 2 sind in den Fig. 1 bis 3 dargestellt. Gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel prüft das mobile Endgerät 2 die zur Verfügung stehenden Verbindungsarten zu dem mobilen Roboter 1 und wählt automatisch eine passende Verbindung, sobald der Nutzer die Funktion zur Steuerung und Überwachung des autonomen mobilen Roboters 1 auf dem mobilen Endgerät 2 aktiviert. Hierbei können bestimmte Verbindungsarten bevorzugt werden, beispielsweise kann eine lokale Verbindung (direkte Verbindung oder Verbindung innerhalb eines WLAN) bevorzugt werden.
[0033] In dem Beispiel aus Fig. 1 bietet der Roboter 1 eine direkte drahtlose Verbindung wie beispielsweise Bluetooth, NFC oder WLAN an, welche das Endgerät 2 erkennen und dem Roboter 1 zuordnen kann. Beispielsweise nutzt der Roboter 1 sein WLAN-Modul um ein WLAN mit einer ihm eindeutig zuordenbaren Netzkennung (beispielsweise SSID, Service Set Identifier) zu initiieren, in dem er als Access-Point (Router) dient. Alternativ kann das mobile Endgerät 2 mit dem Roboter 1 ein mobiles Ad-hoc-Netzwerk (mobile ad hoc network, MANET) bilden (ohne Access-Point). Das Endgerät 2 erkennt so die Verfügbar- keit eines Roboters 1 an der Verfügbarkeit des zu dem Roboter 1 gehörigen WLAN (z.B. an dem Vorhandensein der SSID des Roboters). Die Zuordnung erfolgt beispielsweise indem die Netzkennung die UID des Roboters enthält.
[0034] In dem Beispiel gemäß Fig. 2 sind sowohl der Roboter 1 als auch das mobile Endgerät 2 in einem lokalen drahtlosen Netzwerk angemeldet, beispielsweise in einem WLAN, welches von einem Router 4 mit WLAN- Accesspoint bereitgestellt wird. Das mobile Endgerät 2 kann eine mDNS-Anfrage {multicast Domain Name System) senden, um zu ermitteln, ob und ggf. welche Roboter 1 in einem lokalen (im Einsatzgebiet des Roboters verfügbaren) WLAN verfügbar sind, um diesem bzw. diesen Anfragen und Kommandos zu senden. Um unnötigen Datenverkehr in verschiedenen drahtlosen Netzwerken zu vermeiden, kann sich das Endgerät 2 merken (d.h. speichern), in welchen Netzwerken (SSID) in der Vergangenheit ein Roboter verfügbar war. In diesen bekannten Netzwerken prüft es automatisch die Verfügbarkeit des Roboters 1. In anderen Netzwerken sucht das Endgerät 2 nur nach Aufforderung durch den Nutzer nach einem Roboter 1.
[0035] In dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind sowohl der Roboter 1 als auch das mobile Endgerät 2 mit einem Kommunikationsserver 3 verbunden, der (für das Endgerät 2 und den Roboter 1) beispielsweise über das Internet erreichbar ist. Die Verbindung zum Internet kann beispielsweise über einen WLAN-Router mit Internetverbindung (z.B. für den Roboter 1) oder über das Mobilfunknetz (z.B. für das mobile Endgerät 2) geschehen. Wenn das mobile Endgerät 2 den Kommunikationsserver 3 erreicht, so sendet es eine Anfrage (request) an den Kommunikationsserver 3. Dieser sendet an das Endgerät 2 eine Antwort (response) und teilt so dem Endgerät 2 mit, welche Roboter 1 über den betreffenden Kommunikations Server 3 verfügbar (also mit dem Kommunikations Server 3 verbunden) sind. Das mobile Endgerät 2 kann nun Anfragen und Kommandos für den Roboter 1 an den Kommunikationsserver 3 senden. Dieser leitet Anfragen und Kommandos des Endgeräts 2 an den Roboter 1 weiter. Der Roboter 1 sendet wiederum seine Antwort an den Kommunikations Server 3, welcher sie an das mobile Endgerät 2 weiterleitet.
[0036] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das mobile Endgerät 2 über den Kommunikationsserver 3 eine Anfrage an den Roboter 1 senden, welche lokale Verbindungsmöglichkeit er derzeit ermöglicht. Hierauf antwortet der Roboter 1 dem Kommunikations- Server und teilt diesem mit, in welchem WLAN (SSID) mit welcher IP-Adresse er angemeldet ist. Das mobile Endgerät kann nun prüfen, ob dieses WLAN an seinem Standort verfügbar ist und eine lokale Verbindung aufbauen. Dieses Vorgehen ist vorteilhaft, wenn z.B. eine mDNS-Anfrage innerhalb eines WLAN aus technischen Gründen nicht möglich oder zu langsam ist. Darüber hinaus kann das mobile Endgerät 2 über die Zeit beobachten, ob es in den Empfangsbereich des WLANs kommt und sich dann direkt mit dem Roboter über das WLAN verbinden ohne eine nochmalige mDNS-Anfrage zu stellen.
[0037] Das mobile Endgerät 2 kann gemäß einem Ausführungsbeispiel während der Nutzung der Applikation am Endgerät die zur Verfügung stehenden Verbindungsarten zu dem Roboter 1 überwachen. Wenn die aktuelle Verbindung (aus welchen Gründen auch immer) gestört wird, so versucht es eine erneute Verbindung über einen alternativen Weg aufzubauen. Auch unabhängig von einer Störung der aktuell verwendeten Verbindung zwischen dem mobilen Endgerät 2 und dem Roboter 1 kann das Endgerät nach alternativen Verbindung smöglichkeiten suchen. Wenn die aktuelle Verbindung den Kommunikations Server 3 nutzt, so kann das mobile Endgerät 2 laufend oder in regelmäßigen Abständen nach einer lokalen Verbindungsmöglichkeit suchen, um dann diese statt der Verbindung über den Kommunikations Server 3 zu verwenden. Das mobile Endgerät 2 kann den Nutzer und/oder den Roboter 1 über einen Wechsel der Verbindungsmöglichkeit informieren, wodurch diese hierauf reagieren können. Alternativ oder zusätzlich kann der Roboter dazu ausgebildet sein, einen Wechsel der Kommunikationsverbindung zu dem Endgerät 2 zu detektieren, und ggf. auf einen detektierten Wechsel zu reagieren. Beispielsweise kann der Roboter feststellen, ob ein Kommando oder eine Anfrage direkt vom Endgerät 2 oder vom Kommunikationsserver empfangen wurde (z.B. anhand der IP-Adresse).
[0038] Beispielsweise sind der Roboter 1 und das mobile Endgerät 2 in dem gleichen (lokalen) WLAN angemeldet und kommunizieren über diese Verbindung. Wenn nun der Nutzer mit dem mobilen Endgerät 2 die Wohnung verlässt, so verliert das mobile Endgerät 2 die Verbindung zu dem lokalen WLAN am Einsatzgebiet des Roboters und somit die direkte Verbindung zum Roboter. Das mobile Endgerät 2 kann nun versuchen, eine Verbindung zu dem Kommunikationsserver 3 (beispielsweise über das Mobilfunknetz) aufzubauen, um sich über diesen mit dem Roboter 1 zu verbinden. Gleichzeitig wird beispielsweise der Nutzer gefragt, ob der Roboter 1 eine Tätigkeit wie beispielsweise die Überwa- chung oder Reinigung der Wohnung starten soll. Alternativ kann der Roboter über die Änderung der Verbindungsart informiert werden. Dieser kann nun prüfen, ob er seinen aktuellen Status ändern soll, indem er beispielsweise selbsttätig eine Aufgabe startet. Beispielsweise kann das Verlassen der Wohnung durch den Nutzer die Überwachung oder Reinigung der Wohnung durch den Roboter 1 automatisch auslösen.
[0039] In einem weiteren Beispiel kommt der Nutzer mit dem mobilen Endgerät 2 nach Hause. Hier erkennt das mobile Endgerät 2 die neue lokale Verbindungsmöglichkeit zum Roboter 1, beispielsweise über ein gemeinsames WLAN oder über eine Bluetooth- Funkverbindung. Nun kann dem Nutzer eine kurze Statusmeldung gegeben werden. Insbesondere kann der Nutzer über besondere Ereignisse informiert werden. Beispielsweise kann der Nutzer nun informiert werden, dass der Roboter 1 einen Raum nicht reinigen konnte, weil eine Tür verschlossen war. Da der Nutzer nun zu Hause ist, kann er die Tür öffnen, so dass der Roboter 1 die Reinigung beenden kann. Alternativ kann der Roboter 1 auf die Möglichkeit einer neuen lokalen Verbindung reagieren, indem er beispielsweise die aktuelle Tätigkeit wie die Reinigung oder Überwachung einer Wohnung beendet. So wird eine Störung des Nutzers durch die Arbeit des Roboters 1 vermieden. Die Möglichkeit, Nachrichten an den Nutzer bei einer Änderung der Verbindungsart oder abhängig von der Verbindungsart zu senden, wird weiter unten noch erläutert.
[0040] Um die in Fig. 3 dargestellte Art der Verbindung zwischen mobilem Endgerät 2 und Roboter 1 mittels des Kommunikationsservers 3 zu ermöglichen, muss der Roboter 1 mit dem Kommunikationsserver 3 verbunden sein. Da der Roboter 1 sich normalerweise in einem privaten Netzwerk (z.B. WLAN) befindet, ist in der Regel (z.B. aufgrund wechselnder IP- Adressen und/oder verschiedener Sicherheits Vorrichtungen wie Firewalls und ähnliches) kein direkter Zugriff von außerhalb des privaten Netzwerks möglich. Der Kommunikationsserver 3 kann in der Regel nicht von sich aus eine Verbindung zu dem Roboter 1 initiieren. Deshalb wird die Verbindung zwischen Roboter 1 und Kommunikations Server 3 in der Regel vom Roboter 1 initiiert. Die Verbindung kann dauerhaft sein oder nur für einen kurzen Datenaustausch geöffnet werden. Bei einer kurzen Verbindungszeit kann der Verbindungsaufbau regelmäßig wiederholt werden und/oder nur wenn sich der Status des Roboters 1 geändert hat. [0041] Ein weiteres Beispiel ist in Fig. 4 dargestellt. Demnach ist der Roboter 1 an einem Router 4 mit WLAN-Zugangspunkt (Access Point) in seinem Einsatzgebiet angemeldet und damit mit einem drahtlosen lokalen Netzwerk (WLAN) in seinem Einsatzgebiet verbunden. Der WLAN-Zugangspunkt kann statt in dem Router auch in dem Roboter 1 integriert sein. Über den WLAN-Router 4 kann der Roboter eine Verbindung mit dem Kommunikationsserver 3 über das Internet herstellen. Das Endgerät 2 kann, wenn es sich im Einsatzgebiet des Roboters oder in dessen Nähe befindet, sich ebenfalls mit dem drahtlosen lokalen Netzwerk verbinden und direkt in lokalen (ohne zwischenliegenden Router) Netzwerk mit dem Roboter 1 kommunizieren (Verbindung Cl). Alternativ kann das Endgerät 2 über eine andere Kommunikationsverbindung (Verbindung C2) mit dem Server 3 über das Internet verbinden. Der Server 3 vermittelt wie beschrieben die Kommunikation zwischen Roboter 1 und Endgerät 2, welche also über den Server 3 indirekt kommunizieren.
[0042] In einem einfachen Beispiel leitet der Kommunikations Server 3 die Kommunikation zwischen Roboter 1 und mobilem Endgerät 2 direkt weiter. Hierfür ist jedoch eine permanente und sehr gute Verbindung zwischen Roboter 1 und Kommunikations Server 3 sowie zwischen dem mobilen Endgerät 2 und dem Kommunikations Server 3 erforderlich. Um Anfragen des mobilen Endgeräts 2 über den Status des Roboters 1 schnell beantworten zu können, ist es vorteilhaft, wenn der Kommunikationsserver 3 die Informationen zum aktuellen Status des Roboters 2 regelmäßig abfragt und speichert. Bei einer reinen Informationsanfrage des mobilen Endgeräts 2 kann der Kommunikations Server sofort eine Antwort senden, ohne zwischen Anfrage des mobilen Endgeräts 2 und der zugehörigen Antwort die Anfrage an den Roboter weiterleiten zu müssen und auf dessen Antwort zu warten. Hierbei kann zusätzlich geprüft werden, wie lange die letzte Verbindung zum Roboter 1 her ist, d.h. wie aktuell die vom Roboter 1 empfangenen und gespeicherten Informationen sind. Wenn dieser Zeitraum einen vorbestimmten Wert (beispielsweise fünf Minuten) überschreitet, so wird dem mobilen Endgerät 2 zusätzlich mitgeteilt, dass derzeit keine Verbindung zum Roboter besteht. Eine Anweisung an den Roboter 1 würde der Kommunikationsserver Zwischenspeichern bis der Roboter 1 eine erneute Verbindung gestartet hat. Hierbei kann ebenfalls ein vorbestimmter Zeitraum (beispielsweise 10 Sekunden) definiert werden, nachdem dem mobilen Endgerät mitgeteilt wird, dass der Roboter nicht erreichbar ist. Beispielsweise kann der Nutzer (z.B. durch Eingabe am Endgerät 2) entscheiden, ob ein an den Kommunikations Server 3 gesendetes Kommando nach dieser Zeit verfällt oder länger gültig bleibt
[0043] Um den Datenverkehr zwischen Roboter 1 und Kommunikationsserver 3 zu reduzieren, können die vom Kommunikations Server 3 angeforderten Informationen z.B. abhängig vom letzten bekannten Status des Roboters sein. Beispielsweise muss keine Aktualisierung einer Karte abgefragt werden, wenn der Roboter 1 sich an seiner Basisstation neu auflädt.
[0044] Gemäß dem in Fig. 5 skizzierten Ausführungsbeispiel speichert der Roboter 1 für eine bestimmte Zeit Ergebnisse und Ereignisse seiner Arbeit in einem Ereignisprotokoll El (Event History) und stellt diese dem Nutzer zur Prüfung und Überwachung zur Verfügung (z.B. direkt oder indirekt über den Kommunikations Server 3). Beispielsweise kann der Nutzer so zwei oder mehr Reinigungsergebnisse miteinander vergleichen. Da der Speicherplatz auf dem Roboter beschränkt ist, ist der Zeitraum, in dem Ereignisse gespeichert werden können, oder die Anzahl der Ereignisse jedoch stark begrenzt. Wenn der Status des Roboters und/oder das Ereignisprotokoll El des Roboters 1 regelmäßig an den Kommunikationsserver 3 gesendet und dort gespeichert werden (Ereignisprotokoll E am Server 3), so kann dem Nutzer ein längerer Zeitraum mit gespeicherten Ereignissen oder eine größere Anzahl an Ereignissen angeboten werden. Darüber hinaus können die auf diese Weise an den Kommunikationsserver 3 gesendeten und dort gespeicherten Daten auch als Backup dienen. Beispielsweise kann der Roboter 1 die Kartendaten seines Einsatzgebietes wieder herstellen, wenn diese korrumpiert wurden, ohne eine erneute Erkundungsfahrt durchzuführen. Ebenso kann ein defekter Roboter durch einen Neuen ersetzt werden. Hierbei erhält der neue Roboter Zugang zu den auf dem Kommunikations Server 3 gespeicherten Daten, wodurch er eine Karte seiner Umgebung besitzt, ohne diese selber neu aufbauen zu müssen.
[0045] Ein autonomer mobiler Serviceroboter 1 erfasst mit seinen zahlreichen Sensoren sensible Daten über sein Einsatzgebiet wie beispielsweise private Daten über das Wohnumfeld des Nutzers. Diese Daten sollen also durch Verfahren wie beispielsweise Verschlüsselung und sichere Authentifizierung beispielsweise mittels TLS -Zertifikate (Transport Layer Security) vor unberechtigtem Zugriff Dritter geschützt werden. Gleichzeitig soll aber die Bedienbarkeit des Roboters 1 nicht durch beispielsweise zu viele Pas s wortabfragen eingeschränkt werden.
[0046] Um eine zusätzliche Sicherheitsebene einzuziehen, welche den Zugriff unberechtigter Personen auf sensible Daten erschwert, kann gemäß einem Beispiel der Erfindung der Nutzer bei der Einrichtung (set-up) der Robotersteuerung über den Kommunikationsserver 3 einen Nachweis für die Berechtigung für diesen Zugriff erbringen. Dies kann wie z.B. in Fig. 6 gezeigt durch eine direkte Interaktion mit dem Roboter 1 geschehen, die eine unmittelbare physische Kontrolle des Nutzers über den Roboter 1 (und das mobile Endgerät 2) voraussetzt. Er kann also beispielsweise auf dem Roboter 1 einen Knopf betätigen oder mit einer direkten Drahtlosverbindung kurzer Reichweite (z.B. Bluetooth, Airdrop, NFC, etc.) mit dem Roboter 1 kommunizieren. Durch dieses Verfahren wird ein Zugriff auf die sensiblen Roboterdaten durch eine Person ohne unmittelbaren physischen Zugriff auf den Roboter (Angreifer von außerhalb) erheblich erschwert.
[0047] Bei diesem Verfahren für die Einrichtung der Robotersteuerung mittels dem Kommunikations Server 3 werden gemäß einem speziellen Ausführungsbeispiel die folgenden fünf Schritte durchlaufen:
(a) Der Nutzer ermöglicht dem Roboter 1 eine Verbindung zum Kommunikationsserver 3;
(b) der Nutzer fordert über das mobile Endgerät 2 bei dem Kommunikationsserver 3 die Kontrolle über den Roboter 1 an;
(c) der Kommunikationsserver 3 informiert den Roboter 1 über die Anforderung der Kontrolle;
(d) der Roboter 1 erwartet eine Bestätigung dieser Anforderung mittels einer direkten Nutzerinteraktion (z. B. Betätigung einer Taste die physisch mit dem Roboter verbunden ist); und
(e) bei erfolgreicher Bestätigung durch den Nutzer sendet der Roboter 1 eine Bestätigung der Anfrage an den Kommunikationsserver und erlaubt die Steuerung des Roboters durch das mobile Endgerät über den Kommunikationsserver 3.
[0048] Das beschriebene Konzept wird im Folgenden an einem Beispiel weiter verdeutlicht. Im Schritt (a) ermöglicht der Nutzer dem Roboter 1, eine Verbindung zu dem Kom- munikations Server 3 aufzubauen. Dies geschieht beispielsweise, indem er dem Roboter 1 Zugang zu einem an das Internet angeschlossenen WLAN-Router 4 gewährt. Der Roboter 1 meldet sich beispielsweise mit seiner UID (Unique Identification Number) beim Kommunikationsserver 3 an, so dass er eindeutig identifizierbar ist.
[0049] In Schritt (b) verbindet sich das mobile Endgerät 2 mit dem Kommunikations Server 3 und teilt diesem mit, dass es eine Verbindung zu dem Roboter 1 wünscht. Dies geschieht beispielsweise, indem der Nutzer eine Kennung des Roboters (z.B. die UID des Roboters 1) und ein zugehöriges Passwort angibt. Diese Informationen findet der Nutzer z.B. in den zum Roboter 1 gehörigen Unterlagen (z.B. User Manual). Die UID oder eine andere Kennung des Roboters (z.B. ein digitales Zertifikat) des Roboters kann beispielsweise auch über einer direkten Verbindung (z.B. mittels einer Punkt-zu-Punkt- Funkverbindung wie z.B. über eine Bluetooth- Verbindung oder mittels NFC oder auch über ein WLAN) vom Roboter 1 zum mobilen Endgerät 2 übertragen werden. Ein alternativer„Übertragungsweg" zwischen Roboter 1 und Endgerät 2 kann darin bestehen, dass am Roboter 1 ein 2D-Barcode wie z.B. ein QR-Code (Quick Response Code) beispielsweise auf dessen Unterseite angeordnet ist und der Barcode mit dem Endgerät 2 eingescannt wird. Der Roboter 2 kann auch eine (pseudo-) zufällige Kennung generieren. Soll die Kennung über einen QR-Code übertragen werden, kann dieser z.B. auf einem Display am Roboter angezeigt werden. Zusätzlich ist es z.B. möglich, dass der Nutzer sich mit einem Benutzerkonto auf dem Kommunikations Server 3 anmeldet.
[0050] In Schritt (c) teilt der Kommunikations Server 3 dem Roboter 1 mit, dass ein mobiles Endgerät 2 eine Verbindung über den Kommunikationsserver 3 mit dem Roboter 1 wünscht. Daraufhin erwartet der Roboter 1 in Schritt vier innerhalb einer festgelegten Zeit eine direkte Nutzerinteraktion. In Schritt (d) gibt es zahlreiche Möglichkeiten einer direkten Nutzerinteraktion mit dem Roboter 1, welche die physische Kontrolle des Roboters durch den Nutzer voraussetzen. Beispielsweise erfolgt die Nutzerinteraktion taktil durch drücken eines Knopfes am Roboter 1 oder das Auslösen eines berührungsempfindlichen Sensors (z. B. Bumper Switch) des Roboters 1. Auch das gezielte Auslösen eines anderen Sensors (wie beispielsweise Beschleunigungsmesser, Gyroskop, Radkontaktschalter, Bodensensor, Absturzsensor oder Sensoren zur Messung von Abständen zu Hindernissen) durch den Nutzer durch beispielsweise anheben, anstoßen, verschieben oder rotieren des Roboters ist möglich. Hierzu werden dem Nutzer genauere Anweisungen beispielsweise auf dem mobilen Endgerät angezeigt. Zusätzlich kann beispielsweise der zu betätigende Knopf aufleuchten oder blinken. Wenn die Betätigung durch den Nutzer durch eine vom Roboter detektierbare physische Interaktion zwischen Nutzer und Roboter (z.B. Betätigen eines Tasters, Hochheben des oder Drehen Roboters, etc.) innerhalb des festgelegten Zeitraums erfolgt, sendet der Roboter 1 gemäß Schritt (e) an den Kommunikations Server 3 eine Bestätigung. Andernfalls wird die Steuerung des Roboters über den Kommunikationsserver 3 mittels des mobilen Endgeräts 2 verweigert. Bei Bestätigung der Verbindung kann nun auf dem Kommunikations Server 3 in einer Datenbank hinterlegt werden, dass der Nutzer und/oder das mobile Endgerät 2 den Roboter 1 über den Kommunikations Server 3 steuern darf. Alternativ wird auf dem mobilen Endgerät 2 beispielsweise ein digitales Zertifikat hinterlegt, mittels dessen es beim Kommunikationsserver 3 die Berechtigung der Steuerung des Roboters 1 nachweisen kann.
[0051] Die Interaktion zwischen Nutzer und Roboter kann auch darin bestehen, dass der Nutzer mittels einer in dem mobilen Endgerät eingebauten Kamera einen am Roboter angeordneten oder auf einem Display des Roboters angezeigten Code (z.B. Barcode oder QR-Code) einscannt. Der eingescannte Code wird dann über den Server 3 an den Roboter 1 übertragen, der den Code dann verifizieren kann (dazu ist der Code auch in einem nicht- flüchtigen Speicher im Roboter abgelegt). Der Code kann z.B. eine für den Roboter eindeutige Identifikationsnummer (UID, z.B. bestehend aus Modell- und Seriennummer) oder ein (pseudo-)zufälliger Code oder ein digitales Zertifikat sein. In diesem Fall muss der Roboter den QR-Code auf einem Display am Roboter anzeigen. Dieser Code ist sinnvollerweise ein anderer als die im oben erläuterten Schritt (b) an den Server übertragene Kennung. Statt eines Codes kann auch mindestens eine Prüfsumme oder ein Hashwert gescannt und übertragen werden.
[0052] Eine weitere mögliche direkte Nutzerinteraktion entsprechend Schritt (d) wäre eine kurzreichweitige Kommunikationsverbindung zwischen Roboter 1 und mobilem Endgerät 2. Hierfür können verschiedene Methoden wie beispielsweise eine drahtgebundene Verbindung beispielsweise mittels USB oder eine drahtlose Verbindung beispielsweise mittels Bluetooth, NFC oder Infrarot verwendet werden. In diesem Fall kann beispielsweise der Kommunikations Server 3 über den Roboter 1 ein digitales Zertifikat an das mobile Endgerät 2 senden, mit dem es in Zukunft beim Kommunikations Server 3 die Berechtigung der Steuerung des Roboters 1 nachweisen kann. Dazu müsste das Zertifikat z.B. mittels einer Infrarot- oder Bluetooth-Datenverbindung auf den Roboter übertragen werden.
[0053] Das eben beschriebene Vorgehen wird vorzugsweise für jeden Roboter 1 und für jeden Nutzer und/oder jedes mobile Endgerät 2 durchgeführt. Bei mehreren Nutzern und/oder mobilen Endgeräten kann es einen Master- Nutzer und/oder ein Master-Endgerät geben, welcher/s für andere authentifizierte Nutzer und/oder Endgeräte die Berechtigung zur Steuerung und Kontrolle des Roboters verwaltet und zuweist. So kann sich beispielsweise ein Nutzer eine Reinigungskarte des Roboters anzeigen lassen, während ein zweiter Nutzer zusätzlich die Berechtigung hat, sich aktuelle durch den Roboter aufgenommene Überwachungsaufnahmen anzeigen zu lassen.
[0054] Zu der erwünschten selbstständigen Tätigkeit eines autonomen, mobilen Roboters 1 gehört es, dem Nutzer Informationen über Ergebnisse der vom Roboter durchgeführten Tätigkeiten und mögliche bei der Tätigkeit aufgetretene Probleme mitzuteilen. Beispielsweise kann der Roboter einen Nutzer darüber informieren, dass ein Zimmer aufgrund einer geschlossenen Tür nicht gereinigt werden kann. Diese Information ist für einen Nutzer jedoch nur dann relevant, wenn er diesen Zustand ändern kann. Wenn der Nutzer gerade unterwegs ist (er sich also nicht in der Nähe des Robotereinsatzgebietes befindet) und eine derartige Nachricht („Tür verschlossen") bekommt, kann der Nutzer zu dieser Zeit nichts an der Situation ändern. Die Nachricht kann sogar störend sein oder es kann sein, dass der Nutzer die Nachricht bis zu seinem Nachhausekommen vergessen hat. Ob und wann eine Information an den Nutzer sinnvoll ist, kann also vom Aufenthaltsort des Nutzers abhängig sein.
[0055] Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Relevanz von Nachrichten danach unterschieden, ob der Nutzer zu Hause ist, unterwegs ist oder nach Hause kommt. Wenn der Nutzer zu Hause ist, interessiert er sich möglicherweise für Benachrichtigungen, wenn der Roboter die Absicht hat eine potenziell für den Nutzer störende Tätigkeit zu beginnen. Dies ist beispielsweise die Reinigung eines Zimmers. Eine weitere interessante Benachrichtigung ist, wenn der Roboter ein Problem (wie z.B. eine geschlossene Tür) detektiert, welches der Roboter nicht selbstständig lösen kann. Wenn der Nutzer nicht zuhause ist, interessiert er sich beispielsweise für Sicherheitshinweise eines Überwachungsroboters oder für schwerwiegende Probleme (Beispielsweise der Roboter kann eine geplante Reinigung nicht beginnen, weil er in einem Zimmer eingesperrt ist oder sich im falschen Stockwerk befindet). Im Falle, dass der Serviceroboter Überwachungsaufgaben durchführt (Nachtwächterfunktion), können bei bestimmten Ereignissen z.B. abhängig davon, ob der Nutzer anwesend ist, unterschiedliche Alarme ausgelöst werden. Wenn der Nutzer abwesend war und nach Hause kommt, interessiert er sich möglicherweise für den Status der Wohnung (beispielsweise das Reinigungsergebnis) und Hinweise auf Probleme, die der Roboter während der Abwesenheit des Nutzers nicht selbstständig lösen konnte.
[0056] Die Nachrichten des Roboters an den Nutzer können seinen eigenen Funktionsbereich umfassen aber auch darüber hinaus gehen. Zwei Beispiele sind in Fig. 7 dargestellt. So kann der Roboter 1 den Nutzer (der das Endgerät 2 bei sich trägt) beispielsweise beim Verlassen seiner Wohnung an verschieden Dinge erinnern. So kann er ihn darauf aufmerksam machen, wenn ein Haushaltsgerät wie der Herd noch eingeschaltet oder ein Fenster offen ist. Hierbei kann er Aufgaben übernehmen, die alternativ durch aufwändige Sensorik gelöst werden. Weiterhin kann der Roboter den Nutzer beim Verlassen seiner Wohnung darauf aufmerksam machen, dass er einen Gegenstand G vergessen hat, den er normalerweise mit sich führt (wie beispielsweise eine Smartwatch oder ein Portmonee). Dies kann der Roboter 1 mit der Zeit erlernen oder durch den Nutzer eingestellt werden. Hierzu ist der Roboter 1 so eingerichtet, dass er die Anwesenheit oder Position von dem Gegenstand (beispielsweise einer Smartwatch S oder einem Portmonee W) detektieren kann. Beispielsweise im Falle der Smartwatch S kann diese Detektion durch ein aktives Funksignal über beispielsweise Bluetooth erkannt werden. Alternativ kann der Gegenstand (z.B. das Portmonee W) durch einen RFID-Chip R (RFID Tag) gekennzeichnet und somit durch den Roboter 1 eindeutig identifiziert und lokalisiert werden. Zur Lokalisierung des Portmonees muss der Roboter gegebenenfalls die Wohnung abfahren. Wenn der Roboter nun feststellt, dass ein Nutzer das Haus ohne Portmonee verlassen hat, so kann er ihm eine entsprechende Nachricht senden. Alternativ kann der Nutzer eine Anfrage an den Roboter stellen, ob ihm die Position des Portmonees bekannt ist. Die Entsprechende Antwort kann hierbei abhängig von der Position des Nutzers sein. Wenn der Nutzer zu Hause ist, so kann der Roboter die genaue Position angeben und/oder den Nutzer sogar zu dem gesuchten Portmonee füh- ren. Wenn der Nutzer unterwegs ist, so ist die Antwort "Das Portmonee liegt zu Hause" vollkommen ausreichend.
[0057] Wenn mehrere Nutzer denselben Roboter steuern können sollen, dann kann der Roboter die Anwesenheit aller Nutzer prüfen und eine entsprechende Nachricht an den/die passenden Nutzer senden. Beispielsweise können zwei Personen in einem Haushalt leben, die den Roboter steuern dürfen. Wenn nun der Roboter 1 ein Problem wie eine verschlossene Tür detektiert, welches er nicht alleine lösen kann, so prüft er, welche der beiden Personen zuhause ist und informiert gezielt diese Person, indem er eine Nachricht an das Endgerät dieser Person sendet.
[0058] Mit den zuvor beschriebenen Verbindungsarten (siehe Fig. 1 bis 3) zwischen einem Roboter 1 und einem mobilen Endgerät 2 (d.h. drahtlose Direktverbindungen als auch Verbindungen über einen Router oder einem nur über das Internet zugänglichen Kommunikationsserver 3 außerhalb des lokalen Netzwerks), wird gemäß manchen Ausführungsbeispielen auf einfache Art eine Abschätzung des Standorts des Nutzers vorgenommen. So kann aus der Art einer Verbindung (lokal oder über den Kommunikations Server) geschlossen werden, ob der Nutzer mit seinem mobilen Endgerät 2 zu Hause ist oder nicht. Besteht eine Verbindung zwischen Roboter 1 und Endgerät 2 über den Kommunikationsserver 3, ist der Nutzer unterwegs. Umgekehrt ist eine direkte Verbindung zu einem mobilen Endgerät 2, welches der Nutzer normalerweise mit sich führt, ein Hinweis darauf, dass der Nutzer zu Hause ist. Aus dem Wechsel zwischen direkter Verbindung und Nutzung des Kommunikationsservers 3, kann also erkannt werden ob der Nutzer sein Haus verlässt oder gerade ankommt.
[0059] In einigen Fällen kann es nützlich sein, weitere Informationen über den Aufenthaltsort des Nutzers auszuwerten. Hierzu ist ein Beispiel in Fig. 8 dargestellt. Demnach kann der Nutzer z.B. im Garten seines Hauses sein, in welchen die direkte Verbindung (vgl. Fig. 4, Verbindung Cl) nicht reicht, wodurch eine Verbindung über den Kommunikationsserver 3 aufgebaut wird. Durch Auswertung von in mobilen Endgeräten 2 häufig verfügbaren Geokoordinaten (ermittelt z.B. durch GPS, Global Positioning System) des mobilen Endgeräts 2 kann z.B. ermittelt werden (durch den Roboter 1 oder durch den Kommunikationsserver 3), dass der Nutzer sich in unmittelbarer Nähe des Einsatzgebietes G des Roboters 1 befindet und eine entsprechende Information kann erfolgen. Im vorliegenden Fall sendet der Roboter 1 eine Nachricht M an das Endgerät, um den Nutzer zu informieren, dass ein Problem besteht, z.B. dass der Roboter stecken geblieben ist. GPS steht hier stellvertretend für alle Satellitennavigationssysteme (wie z.B. GLONASS, Galileo, Beidou, etc.). Auch andere Methoden, die Geokoordinaten des mobilen Endgeräts 2 zu bestimmen (z.B. Triangulation von Mobilfunkmasten, GSM-Ortung), sind möglich. Das mobile Endgerät kann z.B. seine GPS-Position regelmäßig an den Server 3 schicken, und der Roboter kann die Position des Endgerätes 2 vom Server 3 abfragen. Alternativ, kann der Server 3 eine Abfrage der GPS-Position an das Endgerät 3 weiterleiten und die zugehörige Antwort wiederum an den Roboter 1 weiterleiten.
[0060] Neben der Auswertung der Verbindung s arten gibt es noch weitere Möglichkeiten, die Anwesenheit eines Nutzers oder auch anderer Personen (z.B. ein Kind, eine unbefugte Person, etc.) festzustellen. Beispielsweise kann der Roboter hierfür Sensoren wie beispielsweise eine Kamera oder ein Mikrofon nutzen, um Bewegungen einer Person wahrzunehmen. Bei einer kamerabasierten Detektion können z.B. Algorithmen zur Gesichtserkennung eingesetzt werden. Des Weiteren kann bei Endgeräten, welche der Nutzer normalerweise nicht mit sich führt, welche aber zur Steuerung und Kontrolle des Roboters genutzt werden (beispielsweise (Smart- )Fernseher, PC, eventuell Tablet-PC), die Nutzungsaktivität überprüft werden, und auf Basis dieser entschieden werden, ob eine Information an das mobile Endgerät 2 übermittelt wird. Auch mit Hilfe anderer Geräte wie einer Alarmanlage kann die Anwesenheit eines Nutzers bestimmt werden. Durch die zunehmende Vernetzung verschiedenster Geräte in einem Haushalt (IoT, Internet of Things) kann der Roboter auch Nutzungsdaten von beispielsweise einem anderen Roboter, einer Kaffeemaschine, einem Herd, elektrischen Jalousien aber auch Fitness- und Gesundheitstrackern nutzen. So kann ein Kommando des Nutzers an ein Gerät ein Indiz dafür sein, dass er das Haus verlassen will. Beispielsweise kann er sich von einem Transportroboter Straßenschuhe bringen lassen. Der Transportroboter teilt diesen Befehl mit einem zweiten Roboter, der zur Überwachung und/oder Reinigung des Hauses genutzt wird, woraufhin dieser selbsttätig eine der zuvor beschriebenen Inspektionen auf vergessene Dinge, offene Fenster u.s.w. durchführt. Ein Reinigungsroboter könnte zusätzlich prüfen ob alle zu reinigenden Gebiete zugänglich sind, und gegebenenfalls den Nutzer auf eine geschlossene Tür hinweisen, bevor der Nutzer das Haus verlässt. [0061] Der mobile Roboter 1 kann auf einfache Art eine Nachricht an den Nutzer senden, wenn eine Verbindung zum mobilen Endgerät 2 besteht. Wenn keine direkte drahtlose Verbindung besteht, kann der Roboter auf andere Nachrichtenservices wie beispielsweise E-Mail, SMS oder Push-Service wie beispielsweise den Apple Push Notification Service oder das Google Cloud Messaging zurückgreifen. Dieser Benachrichtigungsweg kann direkt vom Roboter 1 initiiert werden oder alternativ auch durch den Kommunikationsserver 3.
[0062] Beispielsweise kann der Roboter zuerst versuchen dem mobile Endgerät über eine direkte Verbindung eine Nachricht zu senden. Wenn dies nicht funktioniert, kann diese an den Kommunikationsserver gesandt werde. Der Kommunikations Server kann nochmals versuchen diese Nachricht direkt an das mobile Endgerät zu senden. Beispielsweise wartet er hierfür eine vorgegebene Zeit, dass sich das mobile Endgerät mit ihm in Verbindung setzt. Nach Ablauf dieser Zeit kann der Kommunikations Server beispielsweise eine Push- Benachrichtigung oder eine SMS senden.
[0063] Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann der Roboter, nachdem der Nutzer das Haus verlassen hat, gezielt kontrollieren, ob Fenster und Haustüren geschlossen und/oder Elektrogeräte abgeschaltet sind, und sie gegebenenfalls selbsttätig schließen oder die Elektrogeräte abschalten und/oder den Nutzer über einen kritischen Zustand informieren (wie im vorhergehenden Abschnitt beschrieben). Wenn der Nutzer heim kommt, kann der Roboter in den Flur fahren, um ihn zu begrüßen und zu unterhalten oder seine Hausschuhe zu bringen. Nachdem der Nutzer den Flur wieder verlassen hat, kann der Roboter eine Reinigung des Flurs starten, um eine durch Straßenschuhe hereingetragene Verschmutzung zu beseitigen. Hierzu versucht der Roboter zu detektieren, ob der Nutzer den Flur verlassen hat, oder er wartet eine zuvor definierte Zeit ab. Eine weitere Möglichkeit ist ein Transportroboter, der dem nachhause kommenden Nutzer anbietet, eventuell getätigte Einkäufe in beispielsweise die Küche zu transportieren.
[0064] Für die Realisierung all dieser Beispiel kann es von Vorteil sein, dass der autonome mobile Roboter eine Karte seines Einsatzgebiets hat, mit der er gut durch das Einsatzgebiet navigieren kann. Mit bestimmten Positionen oder Teilgebieten des Robotereinsatzgebiets können eine bestimmte Aktionen verknüpft werden, die ausgelöst werden, wenn ein Nutzer das Haus erreicht oder verlässt. Die Verknüpfung des Gebiets mit einer entsprechenden Aktion, kann durch den Nutzer vorgenommen werden. Um den Nutzwert weiter zu verbessern, kann der Roboter dazu ausgebildet sein, selbsttätig die relevanten Bereiche zu erkennen und abzuspeichern. So kann ein Nutzer einstellen, dass er beispielsweise zu Unterhaltungszwecken von seinem Roboter begrüßt (Verknüpfung„Flur" mit Aktion„Begrüßung" beim Ereignis„Nutzer kommt nach Hause") wird und/oder eine Tätigkeit wie den Transport von Einkäufen anbietet, wenn er nach Hause kommt. Die für diese Aufgabe relevanten Bereiche kann der Roboter nun erlernen oder durch Interpretation anhand vorgebbarer Kriterien aus einer Karte ableiten.
[0065] Beispielsweise kann die Karte des Einsatzgebiets durch den Roboter in Teilgebiete unterteilt worden sein, welche beispielsweise den Zimmern einer Wohnung entsprechen. Diesen Teilgebieten kann der Nutzer Bezeichnungen (tags) wie "Wohnzimmer", "Küche" oder "Flur" zugeteilt haben. Weitere Methoden, anhand derer der Roboter die Funktion eines Gebiets erkennen kann, sind an sich bekannt (z.B. identifizieren von typischen Gegenständen mittels Bildverarbeitung). Für die Begrüßung des heimkommenden Nutzers kann der Roboter nun das mit "Flur" benannte Teilgebiet anfahren.
[0066] Alternativ kann der Roboter erlernen, wo der Ein- und Ausgangsbereich für Nutzer in seinem Einsatzgebiet liegt. So kann der Roboter beispielsweise bei einer ersten Erkundungsfahrt durch das Einsatzgebiet (bei der die Karte aufgebaut wird) detektieren (beispielsweise durch Information eines mobilen Endgeräts), dass der Nutzer nach Hause kommt. Daraufhin wird der Roboter den Nutzer innerhalb seines Einsatzgebiets suchen. Die Position, an der der Roboter den Nutzer schließlich entdeckt, wird abgespeichert. In einem nächsten Durchlauf kann der Roboter als erstes die abgespeicherte Position anfahren, wodurch er deutlich schneller den Nutzer finden wird. Die Position, an der der Roboter den Nutzer entdeckt, wird erneut abgespeichert. Nach einigen Wiederholungen wird die so ermittelte und abgespeicherte Position recht gut den Ein- und Ausgangsbereich beschreiben. Diese Information kann er mit anderen Robotern teilen.
[0067] Wenn der Roboter detektiert, das ein Nutzer das Robotereinsatzgebiet erreicht oder verlässt, kann es vorkommen, dass er gerade mit einer anderen Tätigkeit beschäftigt ist. In diesem Fall muss der Roboter prüfen, ob er diese Tätigkeit unterbricht, um die neue Tätigkeit durchzuführen. Beispielsweise kann der Roboter die Aufgabe haben, den Flur zu reinigen, nachdem der Nutzer nach Hause kam. Wenn nun der Roboter gerade seinen Akku auflädt, kann es sinnvoller sein, die Reinigung aufzuschieben bis der Akku vollständig geladen ist. In anderen Fällen ist eine Verschiebung nicht sinnvoll, weshalb die Aufgabe ganz unterlassen wird. So könnte beispielsweise der Reinigungsroboter sich in einem anderen Stockwerk befinden und so den Flur nicht erreichen können. Darüber hinaus kann der Roboter den Start, die Verschiebung oder die Unterlassung einer Aktion auch davon abhängig machen, ob weitere Nutzer des Roboters im Haus an- oder abwesend sind.
[0068] Es gibt Roboter, die beispielsweise Kartendaten auf einen externen Computer oder in einen Cloudservice auslagern. Wenn die Verbindung zu dem Computer abreißt, können sie jedoch ihre Aufgabe nicht mehr verrichten. Um eine autonome Arbeitsweise des Roboters zu garantieren, werden alle Daten, die der Roboter für die Durchführung seiner bestimmungsgemäßen Aufgabe benötigt, wie beispielsweise Kartendaten zur Navigation aber auch Verbindungsdaten zu lokalen Netzwerken im Roboter gespeichert. In ähnlicher Weise können auch benutzerspezifische Daten auf dem Roboter gespeichert werden und so von verschieden Endgeräten aus verfügbar sein. Beispielsweise kann der Nutzer seinen Roboter mit Hilfe eines ersten Endgeräts wie beispielsweise einem Tablet-PC einrichten. Beispielsweise kann der Benutzer mit dem Tablet-PC dem Roboter einen Namen zuweisen, Kalendereinträge für zukünftige Aufgaben des Roboters eintragen oder die Kartendaten durch Benennen von Gebieten und Teilgebieten (z. B. benennen von Räumen als "Wohnzimmer", "Schlafzimmer") und dem Definieren von Sperrgebieten personalisieren. Wenn der Nutz nun beispielsweise von unterwegs den Roboter mit einem anderen mobilen Endgerät (wie z.B. einem Smartphone) überwachen und steuern will, so sollen diese personalisierten Daten ebenfalls verfügbar sein. Eine verbreitete Lösung ist, diese Daten in einem Cloud- Speicher zu speichern, und so dem Nutzer von verschieden Geräten verfügbar zu machen. Allerdings ist dann die Steuerung und Kontrolle des Roboters abhängig von einer Internetverbindung des mobilen Endgeräts. Gemäß den hier beschriebenen Aus- führungsbeispielen können die personalisierten Daten deshalb ebenfalls auf dem Roboter gespeichert werden und sind somit von jedem Endgerät, welches sich mit dem Roboter verbinden kann, zugänglich. [0069] Darüber hinaus kann es auch vorkommen, dass mehrere Nutzer einen Roboter nutzen. In diesem Fall kann es vorteilhaft sein, eine Nutzerverwaltung auf dem Roboter einzurichten, die verschiedene Geräte und Nutzer handhaben kann. Beispielsweise kann die Nutzerverwaltung eine Priorisierung von Nutzern und/oder Geräten vornehmen, die zur selben Zeit auf dem Roboter Änderungen vornehmen wollen. Beispielsweise kann ein erster Nutzer dem Roboter über den Kommunikations Server mitteilen, dass er reinigen soll. Einen zweiten Nutzer, der zu dieser Zeit zu Hause ist, kann sich hierdurch gestört fühlen und deshalb dem Roboter über eine lokale Verbindung zu seiner Basis schicken. In diesem Fall würde die Anweisung über das lokale Netzwerk eine höhere Priorität erhalten und ausgeführt werden. Der erste Nutzer wird gegebenenfalls hierüber informiert.
[0070] Des Weiteren können den Nutzern verschiedene Berechtigungen erteilt werden. So kann beispielsweise ein Nutzer in einem Zeitplan (Kalenderfunktion) dem Roboter Aufgaben zuweisen, während ein zweiter nur die geplanten Zeiträume betrachten kann. Weiterhin kann bei einem Kalendereintrag gespeichert werden, welcher Nutzer diesen Eintrag veranlasst hat. Wenn der Eintrag von einem weiteren Nutzer geändert wird, so erhält der erste Nutzer eine Information hierüber. Gegebenenfalls kann er die Änderung bestätigen oder widerrufen.
[0071] Bei verschiedenen Nutzern und/oder Endgeräten kann auf dem Roboter eingestellt werden, welche Nutzer und/oder Endgeräte über ein bestimmtes Ereignis informiert werden. Weiterhin kann eingestellt werden, welche mobilen Endgeräte genutzt werden können, um die Position eines Nutzers zu bestimmen, um die oben beschriebenen positionsabhängigen (vom Aufenthaltsort des Nutzers abhängigen) Benachrichtigungen zu senden. Beispielsweise wird hierfür eine Smartwatch oder ein Smartphone, welche der Nutzer normalerweise bei sich trägt, genutzt, wohingegen ein Tablet-PC, welches häufig zu Hause gelassen wird, ignoriert wird.
[0072] Bei der Verwendung von mehreren Robotern in einem Haushalt, tauschen sich die zwei oder mehr Roboter über die persönlichen Einstellungen des Nutzers aus. So muss der Nutzer nur einmal die Karte eines ersten Roboters beispielsweise durch benennen von Gebieten und Teilgebieten personalisieren. Anschließend teilt der erste Roboter einem zweiten Roboter diese personalisierten Kartendaten mit. Dies geschieht beispielsweise über eine direkte drahtlose Verbindung wie Bluetooth oder über ein lokales Netzwerk wie beispielsweise ein WLAN. Der Austausch der Kartendaten zwischen den Robotern ermöglicht eine generelle Verbesserung der Kartendaten die einem Roboter zur Verfügung stehen. Beispielsweise können in einer Wohnung ein Saugroboter und ein Wischroboter eingesetzt werden, wobei der Wischroboter beispielsweise einen Teppich nicht befährt. Durch den Austausch der Kartendaten erhält der Wischroboter zusätzliche Informationen über seine Umgebung. Darüber hinaus kann er dem Nutzer die gleiche Karte wie der Saugroboter anzeigen. Des Weiteren kann der Saugroboter den Wischroboter über einen Nutzerbefehl zur Reinigung der Wohnung informieren und zusätzlich mitteilen, welche wischbaren Flächen er bereits gesaugt hat.
[0073] Gleichzeitig können hierdurch die Roboter sich gegenseitig als Backup nutzen, wodurch ein leichter Austausch eines defekten Roboters ermöglicht wird. Beispielsweise wird in einem Haus mit zwei Etagen in jeder Etage ein Roboter eingesetzt. Durch den Austausch der Kartendaten kann beispielsweise der Roboter aus der ersten Etage ohne zusätzliche Erkundungsfahrt direkt in der zweiten Etage eingesetzt werden. Beispielsweise ein durch den Nutzer neu erworbener Roboter kann die Karten- und weitere Daten von einem schon im Haushalt eingesetzten Roboter erhalten, wodurch der benötigte Aufwand zum Einrichten eines Roboters deutlich reduziert wird. Beispielsweise entfällt so eine Erkundungsfahrt, in der der Roboter sein Einsatzgebiet kennenlernt um eine Karte aufzubauen.
[0074] Bei Verwendung eines Kommunikationsservers kann dieser natürlich genutzt werden, um zusätzliche Daten, die nicht unmittelbar für die Durchführung einer Aufgabe durch einen Roboter notwendig sind, abzuspeichern. Beispielsweise kann der Roboter Daten über den Verlauf seiner Tätigkeit für einen vorgegebenen Zeitraum bereithalten. Durch den begrenzten Speicher eines Roboters ist dieser Zeitraum stark beschränkt. Um diesen Zeitraum zu erweitern oder um einzelne Ereignisse dauerhaft zu speichern kann der Kommunikationsserver oder ein Cloud-Speicher genutzt werden. Darüber hinaus kann der Server ebenfalls für ein Backup des Roboters genutzt werden, was insbesondere bei der Nutzung nur eines Roboters die zuvor beschriebenen Vorteile eines Backups bietet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. System, das aufweist:
einen autonomen, mobilen Roboter (1);
ein mobiles Endgerät (2);
wobei der Roboter (1) und das mobile Endgerät (2) dazu ausgebildet sind, über mindestens eine erste drahtlose Verbindung zu kommunizieren; und
wobei der Roboter (1) dazu ausgebildet ist, Information über den Aufenthaltsort eines Nutzers zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Information über den Aufenthaltsort zu entscheiden, ob und, wenn ja, welche Informationen an das mobile Endgerät gesendet werden und/oder ob und, wenn ja, welche Tätigkeiten von dem Roboter ausgeführt, unterbrochen, fortgesetzt oder beendet werden.
2. Das System gemäß Anspruch 1,
wobei die Information über den Aufenthaltsort des Nutzers dadurch ermittelt werden, dass Information über die Position des mobilen Endgeräts (2) ermittelt werden.
3. Das System gemäß Anspruch 2,
wobei der Roboter (1) anhand der Tatsache, ob eine Kommunikation über die erste Verbindung möglich ist, ermittelt, ob das Endgerät (2) sich im Einsatzgebiet des Roboters (1) befindet.
4. Das System gemäß einem Anspruch 2 oder 3,
bei dem das mobile Endgerät dazu ausgebildet ist, seine eigene Position, insbesondere als Geokoordinaten, zu ermitteln, und diese über die erste drahtlose Verbindung oder über eine zweite drahtlose Verbindung an den Roboter zu übertragen.
5. Das System gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4,
das mindestens ein weiteres mobiles Endgerät aufweist, und Information über die Position eines jeden der Endgeräte ermittelt wird.
6. Das System gemäß Anspruch 5, bei dem anhand der Information über die Position der mobilen Endgeräte ermittelt wird, welche mobilen Endgeräte sich im Einsatzgebiet des Roboters oder dessen Nähe befinden,
wobei an die Endgeräte gesendete Benachrichtigungen davon abhängen, ob sie sich im Einsatzgebiet des Roboters oder dessen Nähe befinden.
7. Das System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
bei dem der Roboter mit anderen Geräten im Robotereinsatzgebiet verbunden ist und mit diesen kommunizieren kann, und
wobei der Roboter (1) anhand der Tatsache, ob die anderen Geräte eine Nutzeraktivität an ihn melden, ermittelt, ob sich ein Nutzer im Einsatzgebiet des Roboters (1) befindet.
8. Das System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei dem der Roboter Sensoren aufweist, um Hindernisse zu detektieren, und wobei der Roboter (1) anhand der Tatsache, ob sich bewegende Hindernisse detektiert werden, ermittelt, ob sich ein Nutzer im Einsatzgebiet des Roboters (1) befindet.
9. Das System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8,
bei dem der Roboter eine Kamera aufweist, und
wobei der Roboter (1) anhand der Tatsache, ob auf einem Kamerabild mittels Bildverarbeitung eine Person oder eine bestimmte Person detektiert wird, ermittelt, ob sich ein Nutzer oder eine andere Person im Einsatzgebiet des Roboters (1) befindet.
10. Das System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9,
wobei der Roboter (1) dazu ausgebildet ist, anhand der Information über den Aufenthaltsort eines Nutzers zu detektieren, ob der Nutzer das Robotereinsatzgebiet ver- lässt oder betritt, verlassen oder betreten hat oder dabei ist, es zu verlassen oder zu betreten.
11. Das System gemäß 10,
wobei der Roboter dazu ausgebildet ist, bestimmte Gegenstände in seinem Einsatzgebiet zu detektieren, und dem Nutzer eine Nachricht zu senden, wenn er das Robo- tereinsatzgebiet verlässt, verlassen hat oder dabei ist, es zu verlassen, und wenn ein Gegenstand detektiert wurde.
12. Das System gemäß 10,
wobei der Roboter dazu ausgebildet ist, den Zustand von bestimmten Gegenständen und/oder Geräten in seinem Einsatzgebiet zu detektieren, und dem Nutzer eine Nachricht zu senden, wenn er das Robotereinsatzgebiet verlässt, verlassen hat oder dabei ist, es zu verlassen, und wenn ein bestimmter Zustand eines bestimmten Gegenstands oder Geräts detektiert wurde.
13. Autonomer mobiler Roboter, der aufweist:
ein Navigationsmodul, welches dazu ausgebildet ist, anhand einer Karte des Einsatzgebiets des Roboters und im Roboter verfügbaren Sensorinformationen den Roboter durch das Einsatzgebiet zu navigieren;
eine Detektionseinheit, welche dazu ausgebildet ist, zumindest eines der folgenden Ereignisse zu detektieren: der Nutzer betritt oder verlässt das Einsatzgebiet, hat es betreten oder verlassen oder ist gerade dabei, das Einsatzgebiet zu betreten oder zu verlassen;
ein Steuerungsmodul, welches dazu ausgebildet ist, eine vordefinierte Aktion des Roboters auszulösen, wenn die Detektionseinheit eines der Ereignisse detektiert, wobei die vordefinierte Aktion darin besteht, dass der Roboter zu einem vorab in der Karte definierten Ort fährt und dort eine vorab definierte Tätigkeit beginnt.
14. Autonomer mobiler Roboter gemäß Anspruch 13,
wobei der in der Karte definierte Ort von dem Roboter selbsttätig ermittelt wird, indem er die Benennung von Teilgebieten des Robotereinsatzgebietes analysiert oder indem der Roboter mittels Sensorinformationen ermittelt, an welcher Stelle des Robterein- satzgebiets ein Nutzer dieses üblicherweise betritt oder verlässt.
15. System, das aufweist:
einen ersten und mindestens einen zweiten autonomen mobile Roboter, die dazu ausgebildet sind, miteinander zu kommunizieren, wobei der erste Roboter dazu ausgebildet ist, eine erste Tätigkeit auszuführen, und der zweite Roboter dazu ausgebildet ist, eine zweite Tätigkeit auszuführen,
wobei zumindest der erste Roboter dazu ausgebildet ist, zu detektieren, ob ein Nutzer das Robotereinsatzgebiet verlässt oder betritt, und
wobei der erste Roboter den zweiten Roboter benachrichtigt, wenn er detek- tiert hat, dass ein Nutzer das Robotereinsatzgebiet verlässt oder betritt, und der zweite Roboter dazu ausgebildet ist, basierend auf dieser Benachrichtigung zu entscheiden, die zweite Tätigkeit zu starten, mit Zeitverzögerung zu starten, zu unterbrechen und/oder abzubrechen.
16. System, das aufweist:
einen ersten und mindestens einen zweiten autonomen, mobilen Roboter, die dazu ausgebildet sind, miteinander zu kommunizieren,
wobei der erste Roboter dazu ausgebildet ist, eine erste Tätigkeit auszuführen, und der zweite Roboter dazu ausgebildet ist, eine zweite Tätigkeit auszuführen,
wobei zumindest der erste Roboter dazu ausgebildet ist, ein Kommando eines Nutzers entgegenzunehmen eine Tätigkeit zu starten, zu unterbrechen und/oder abzubrechen, und
wobei der erste Roboter den zweiten Roboter über das Kommando des Nutzers benachrichtigt und der zweite Roboter dazu ausgebildet ist, basierend auf dieser Benachrichtigung zu entscheiden, die zweite Tätigkeit zu starten, mit Zeitverzögerung zu starten, zu unterbrechen und/oder abzubrechen.
17. System gemäß Anspruch 16,
wobei die erste Tätigkeit Staubsaugen und die zweite Tätigkeit Wischen einer Bodenfläche ist.
18. System gemäß Anspruch 16 oder 17, wobei das Kommando eines Nutzers automatisch von einem mobilen Endgerät des Nutzers gesendet wird, wenn dieser das Einsatzgebiet des Roboters verlässt oder dieses betritt.
19. System, das folgendes aufweist:
mindestens einen mobilen autonomen Roboter (1); mindestens ein mobiles Endgerät (2) zur Steuerung des Roboters (1);
mindestens einen Kommunikationsserver (3), der über eine Netzwerkschnittstelle mit Zugang zum öffentlichen Internet verfügt,
wobei der Roboter (1) und das mobile Endgerät (2) dazu ausgebildet sind, sowohl über eine erste Verbindung als auch über mindestens eine zweite Verbindung zu kommunizieren, und wobei die zweite Verbindung eine lokale drahtlose Kommunikationsverbindung und die erste Verbindung eine indirekte Kommunikationsverbindung ist, bei der der Kommunikationsserver (3) die Kommunikation zwischen dem Roboter (1) und dem mobilen Endgerät (2) vermittelt, und
wobei - wenn eine der beiden Verbindungen abreißt oder ein Aufbau der jeweiligen Kommunikationsverbindung fehlschlägt - versucht wird, die Kommunikationsverbindung zu wechseln.
20. System gemäß Anspruch 19,
bei dem die lokale drahtlose Kommunikationsverbindung zwischen dem Roboter (1) und dem mobilen Endgerät (2) mittels eines lokalen WLAN-Netzwerks im Einsatzgebiet des Roboters (1) hergestellt wird, und bei dem die Verbindung von dem mobilen Endgerät (2) zu dem Kommunikationsserver (3) über das öffentliche Internet erfolgt.
21. System gemäß Anspruch 20,
bei dem das mobile Endgerät (2) eine Netzwerkkennung jenes WLAN- Netzwerks oder jener WLAN-Netzwerke speichert, über das bzw. über die eine Verbindung zu dem Roboter (1) möglich ist, und wobei das mobile Endgerät (2) nur in dem gespeicherten WLAN-Netzwerk oder den gespeicherten WLAN-Netzwerken selbsttätig versucht, eine Verbindung zu einem Roboter (1) aufzubauen.
22. System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 21,
bei dem das mobile Endgerät (2) - wenn eine Kommunikationsverbindung zum Roboter (2) nur über die erste Verbindung besteht - in regelmäßigen Abständen prüft, ob eine Kommunikationsverbindung über die zweite Verbindung möglich ist,
wobei - sofern möglich - die Kommunikationsverbindung von der ersten Verbindung auf die zweite Verbindung gewechselt wird.
23. System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 22,
bei dem das mobile Endgerät (2) dazu ausgebildet ist, den Nutzer zu benachrichtigen, wenn die Kommunikationsverbindung gewechselt wird.
24. System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 23,
bei dem das mobile Endgerät (2) dazu ausgebildet ist, den Roboter (1) zu benachrichtigen, wenn die Kommunikationsverbindung gewechselt wird, oder
bei dem der Roboter (1) dazu ausgebildet ist, einen Wechsel der Kommunikationsverbindung zu detektieren.
25. System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 24,
bei dem der Roboter (1) dazu ausgebildet ist, dem Kommunikationsserver (3) mindestens einen Verbindungsparameter mitzuteilen, welche für den Aufbau der zweiten Verbindung nötig sind.
26. System gemäß Anspruch 25,
bei dem der mindestens eine Verbindungsparameter eine Netzwerkkennung eines lokalen WLAN-Netzwerkes ist, über das der Roboter (1) die zweite Verbindung aufbauen kann.
27. System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 26,
bei dem der Roboter (3) dazu ausgebildet ist, bei einem Wechsel der Kommunikationsverbindung anhand vorgegebener Kriterien zu prüfen, ob er seinen Status ändern soll.
28. System gemäß Anspruch 27,
wobei eine Änderung des Status in dem Starten oder Beenden oder Unterbrechen einer Servicetätigkeit des Roboters (3) besteht.
29. System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 28,
bei dem der Kommunikations Server (3) dazu ausgebildet ist, einen Status des Roboters (1) abzufragen, entsprechende Statusmitteilungen des Roboters (1) zu empfangen und Informationen betreffend den Status des Roboters (1) zu speichern, wobei die gespeicherten Informationen betreffend den Status des Roboters (1), insbesondere auf Anfrage des mobilen Endgerätes (2), an das mobile Endgerät (2) übertragen werden.
30. System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 29,
bei dem der Roboter (1) ein Speichermodul aufweist, in dem der Roboter ein erstes Ereignisprotokoll speichert, welches Ereignisse über einen ersten Zeitraum um- fasst;
wobei der Roboter (1) dazu ausgebildet ist, das erste Ereignisprotokoll dem Kommunikations Server (3) zur Verfügung zu stellen, und
wobei der Kommunikationsserver (3) dazu ausgebildet ist, die in dem ersten Ereignisprotokoll enthaltenen Ereignisse in einem zweiten Ereignisprotokoll zu speichern, welches Ereignisse über einen zweiten Zeitraum umfasst, der gleich lang oder länger ist, als der erste Zeitraum.
31. System gemäß Anspruch 30,
bei dem der Kommunikations Server (3) dazu ausgebildet ist, das zweite Ereignisprotokoll an das mobile Endgerät (2) zu übertragen.
32. System gemäß einem der Ansprüche 19 bis 31,
bei dem der Kommunikations Server (3) dazu ausgebildet ist, in regelmäßigen Zeitabständen und/oder nach Aufforderung durch das mobile Endgerät (2) Abfragen an den Roboter (1) zu senden und die daraufhin vom Roboter (1) an den Kommunikationsserver (3) gesendeten Daten zwischenzuspeichern,
wobei die zwischengespeicherten Daten an das mobile Endgerät (2) weitergeleitet werden.
33. System gemäß Anspruch 32,
wobei die in regelmäßigen Zeitabständen abgefragten Daten den Status des Roboters (1) betreffen und die nach Aufforderung durch das mobile Endgerät (2) abgefragten Daten den Zeitplan des Roboters und Antworten auf Steuerbefehle betreffen.
34. System gemäß Anspruch 32 oder 33, wobei die Zeitabstände vom aktuellen Status des Roboters abhängen.
35. Verfahren zur Kommunikation zwischen einem mobilen Endgerät (2) und einem mobilen autonomen Roboter (1); das Verfahren weist auf:
Aufbau einer Kommunikations Verbindung zwischen dem Roboter (1) und dem mobilen Endgerät (2) über eine erste Verbindung oder eine zweite Verbindung, wobei die zweite Verbindung eine lokale drahtlose Kommunikationsverbindung und die erste Verbindung eine indirekte Kommunikationsverbindung ist, bei der ein über das Internet erreichbarer Kommunikations Server (3) die Kommunikation zwischen dem Roboter (1) und dem mobilen Endgerät (2) vermittelt, und
Wechseln der Kommunikationsverbindung von der zweiten Verbindung auf die erste Verbindung, wenn die zweite Verbindung abreißt oder der Aufbau der zweiten Verbindung fehlschlägt.
36. Verfahren zur Kopplung eines Endgerätes (2) mit einem mobilen autonomen Roboter (1); das Verfahren weist folgendes auf:
der Roboter (1) initiiert eine Kommunikationsverbindung zu einem Server
(3);
das mobile Endgerät (2) sendet eine Anfrage an den Server (3); der Server (3) informiert mittels einer Nachricht den Roboter (1) über die Anfrage des Endgeräts (2);
der Roboter (1) wartet auf eine bestimmte Nutzerinteraktion, mittels der die Anfrage durch den Nutzer bestätigt wird;
wenn die Nutzerinteraktion innerhalb einer vorgegebenen Zeit erfolgt, führt der Roboter (1) Steuerkommandos, die von dem Endgerät (2) über den Server (3) an den Roboter gesendet werden, aus, andernfalls wird eine Steuerung des Roboters über die Kommunikationsverbindung zu dem Server (3) verweigert.
37. Verfahren gemäß Anspruch 36,
wobei die bestimmte Nutzerinteraktion einen physischen Kontakt zwischen Nutzer und Roboter (1) erfordert.
38. Verfahren gemäß Anspruch 37, wobei die Nutzerinteraktion zumindest eines der folgenden Tätigkeiten umfasst: Drücken einer Taste am Roboter; Bewegen des Roboters, sodass ein Neigungssensor oder eine Gyrosensor des Roboters auf die Bewegung reagiert, Berühren eines berührungsempfindlichen Sensors am Roboter.
39. Verfahren gemäß Anspruch 36,
wobei die bestimmte Nutzerinteraktion mittels einer direkten drahtlosen Übertragung mit kurzer Reichweite, insbesondere kleiner 10 m, kleiner 5 m oder kleiner 1 m, erfolgt, wobei zur drahtlosen Übertragung eine andere Methode verwendet wird als für die Kommunikationsverbindung zum Server (3).
40. Verfahren gemäß Anspruch 36,
wobei die direkte drahtlose Übertragung kurzer Reichweite mittels eines Verfahrens zur Nahfeldkommunikation (NFC) oder Infrarot- Kommunikation zwischen dem Roboter (1) und dem mobilen Endgerät (2) oder zwischen dem Roboter (1) und einem anderen Endgerät erfolgt.
41. Verfahren gemäß Anspruch 36,
wobei die bestimmte Nutzerinteraktion mittels einer kabelgebundenen Verbindung zwischen mobilem Endgerät (2) und Roboter (1) erfolgt.
42. Verfahren gemäß Anspruch 36,
wobei die Nutzerinteraktion durch Einscannen eines Strichcodes oder QR- Codes, der am Roboter angebracht oder von diesem angezeigt wird, mittels einer Kamera des mobilen Endgeräts erfolgt.
43. Verfahren gemäß Anspruch 40, wobei zwischen Roboter und dem mobilen Endgerät ein pseudozufälliger Code oder ein digitales Zertifikat übertragen wird.
44. System, das aufweist:
einen autonomen, mobilen Roboter (1);
mindestens zwei mobile Endgerät (2), wobei die mobilen Endgeräte (2) jeweils dazu ausgebildet sind, mit dem Roboter (1) zu kommunizieren; und
wobei der Roboter dazu ausgebildet ist, Änderungen von im Roboter (1) gespeicherten Informationen durch eines der mobilen Endgeräte (2) zu ermöglichen und eine Nachricht betreffend eventuelle Änderungen an mindestens ein anderes der mobilen Endgeräte (2) zu senden.
45. System gemäß Anspruch 44,
bei dem die im Roboter (1) gespeicherten Informationen zumindest eines der folgenden betreffen: die Bezeichnung des Roboters, Karteninformationen, Zeitpläne, Daten über die Kommunikationsverbindung mit einem Endgerät.
46. System gemäß Anspruch 44,
bei dem der Roboter (1) dazu ausgebildet ist, die Änderung von im Roboter (1) gespeicherten Informationen, die über ein erstes der Endgeräte eingegeben wurden, durch ein zweites der Endgeräte anhand vorgebbarer Kriterien zu verweigern.
47. System, das aufweist:
einen autonomen, mobilen Roboter (1);
mindestens einen Server (3), der über einen Internetzugang verfügt;
mindestens zwei mobile Endgerät (2),
wobei die mobilen Endgeräte (2) jeweils dazu ausgebildet sind, mit dem Roboter (1) zu kommunizieren, wobei der Server (3) die Kommunikation vermittelt; und wobei der Roboter (1) und Server (3) dazu ausgebildet ist, im Roboter (1) gespeicherte Informationen mit im Server (3) gespeicherten Informationen zu synchronisieren.
48. System gemäß Anspruch 47,
wobei der Roboter (1) oder der Server (3) dazu ausgebildet ist, anhand vorgegebener Kriterien zu entscheiden, an welche(s) der Endgeräte (2) Änderungen der im Roboter gespeicherten Informationen mitgeteilt werden.
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