EP3527118A1 - Reinigungsroboter und verfahren zum bewegen eines reinigungsroboters - Google Patents

Reinigungsroboter und verfahren zum bewegen eines reinigungsroboters Download PDF

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EP3527118A1
EP3527118A1 EP19154700.9A EP19154700A EP3527118A1 EP 3527118 A1 EP3527118 A1 EP 3527118A1 EP 19154700 A EP19154700 A EP 19154700A EP 3527118 A1 EP3527118 A1 EP 3527118A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
area
cleaning robot
threshold
robot
Prior art date
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Granted
Application number
EP19154700.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3527118B1 (de
Inventor
Maximilian FREMEREY
Christopher Rheinsberg
Mahbiz Hasheminia
Stefan Hassfurter
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.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete 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 BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3527118A1 publication Critical patent/EP3527118A1/de
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Publication of EP3527118B1 publication Critical patent/EP3527118B1/de
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Definitions

  • the invention relates to a method for a cleaning robot, which enables the cleaning robot to move in a safe and reliable manner in a cleaning area to be cleaned. Furthermore, the invention relates to a cleaning robot, in particular a suction robot, which is designed to move according to the described method in a cleaning area to be cleaned.
  • a cleaning robot or a suction robot typically has different sensors in order to be able to navigate automatically in a cleaning area, in particular in a building.
  • the different sensors provide information regarding the environment of the cleaning robot.
  • a cleaning robot usually has a relatively low overall height (for example in the range of 10 cm) and relatively small drive wheels in order to clean under tables, chairs and other furniture can.
  • the cleaning unit of a cleaning robot is usually moved directly above the floor to be cleaned in order to achieve a good cleaning result. For these reasons, bumps, e.g. Doors that pose a particular challenge to the movement of a cleaning robot.
  • the present document addresses the technical problem of providing a cleaning robot designed to move in a reliable and efficient manner over sleepers.
  • a cleaning robot for cleaning a floor of a cleaning area, for example a building with several rooms.
  • the cleaning robot can be set up to autonomously and / or automatically in the cleaning area with or move several rooms to clean the floor or surface of the cleaning area (in particular to suck).
  • the cleaning robot may comprise one or more drive units (eg with one or more drive wheels).
  • the cleaning robot typically comprises one or more cleaning units with which the floor can be cleaned.
  • the cleaning robot comprises one or more environment sensors which are set up to detect environment data that enables the cleaning robot to orient itself within a cleaning area.
  • the one or more environment sensors may in particular be set up to record environment data relating to a specific first cleaning area in which the cleaning robot is located at a current time.
  • the at least one drive unit may be configured to cause movement of the cleaning robot within the first cleaning area, e.g. to clean the first cleaning robot.
  • the cleaning robot further includes a control unit configured to determine based on the environment data that a partial area of the first cleaning area to be traveled is a threshold area in which a floor sill (e.g., a door leaf or a step) may be arranged.
  • a threshold range may e.g. due to: a passage in a wall of the first cleaning area; a width of the passageway; the fact that the passage connects a first space to a second space of the first cleaning area; a door in the immediate vicinity of the passageway; and / or a threshold arranged at the passage.
  • the control unit is further configured to control the drive unit such that the cleaning robot approaches the threshold area obliquely to cause the cleaning robot to ascend obliquely to the threshold. Furthermore, the threshold area can be passed obliquely, so that the cleaning robot crosses the thresholds at an angle. By obliquely driving up and crossing a threshold, a threshold range of a cleaning area to be cleaned be reliably passed through, so that even a cleaning area with several rooms can be reliably cleaned.
  • the cleaning robot may include a storage unit configured to store digital map information related to the first cleaning area.
  • the digital map information may indicate the location of one or more threshold areas within the first cleaning area.
  • the digital map information may have been determined by the cleaning robot itself.
  • the control unit of the cleaning robot can be set up to determine and / or update digital map information relating to this cleaning area on the basis of the environment data acquired during a (previous) drive of the cleaning robot within a cleaning area.
  • the determined and / or updated map information can be stored on the storage unit.
  • the digital map information may be transmitted from an external unit, e.g. be provided via a wireless communication interface in the cleaning robot.
  • the control unit may be configured to also determine on the basis of the digital map information that the partial area of the first cleaning area to be traveled through is a threshold area. By taking into account (previously determined or provided) digital map information with respect to the first cleaning area to be cleaned, the reliability of the movement of the cleaning robot in the first cleaning robot can be increased.
  • the control unit may be configured to determine an orientation or orientation of the threshold in the threshold area.
  • the orientation or orientation can be determined on the basis of the digital map information and / or on the basis of the currently acquired environment data.
  • An angle relative to the threshold ie relative to the orientation or orientation of the threshold
  • the angle is determined in such a way that the angle with respect to a straight line perpendicular to the orientation of the threshold is greater than 0 ° (preferably greater than or equal to 10 °) and less than 90 ° (preferably less than or equal to 80 °). is. It is thus reliably avoided that the cleaning robot perpendicular to the threshold drives, and then the threshold is mistakenly considered an insurmountable obstacle (eg because a arranged in the front of the robot cleaning robot shock sensor was triggered).
  • the control unit may be configured to determine threshold information relating to the height and / or the width (along the orientation or orientation) of the threshold.
  • the threshold information can be determined on the basis of the digital map information and / or on the basis of the currently acquired environment data.
  • the angle at which the cleaning robot approaches the threshold area and / or with which the cleaning robot passes through the threshold area can then be determined and / or adjusted as a function of the threshold information.
  • the control unit of the cleaning robot may be configured to determine a home position in the first cleaning area that allows the cleaning robot to move obliquely (e.g., at a certain angle with respect to the threshold) along a straight line through the threshold area. Furthermore, the control unit may be configured to cause the drive unit to move the cleaning robot to the initial position in preparation for passing through the threshold area. The cleaning robot may then be reliably moved along a straight line through the threshold area and / or over the threshold, the line being oblique (i.e., not vertical) with respect to the threshold and / or the threshold area.
  • the digital map information relating to the first cleaning area may indicate the locations of one or more landmarks, particularly one or more doors and / or walls.
  • the control unit can be set up to detect at least one landmark in the first cleaning area on the basis of the environmental data (determined during a current journey). The detected landmark may then be compared to the digital map information relating to the first cleaning area. Furthermore, depending on the comparison, it may be determined whether or not the cleaning robot is in the first cleaning area. Alternatively or additionally, the cleaning robot depending on the comparison by Navigate the first cleaning area. In particular, based on the comparison, a current position of the cleaning robot within the first cleaning area can be determined. On the basis of digital map information, a reliable movement of a cleaning robot within a cleaning area can thus be made possible.
  • the drive unit may be configured to move the cleaning robot in a certain direction of movement to the threshold area.
  • the cleaning robot can have a substantially straight contour in a front region arranged with respect to the direction of movement (which, for example, has a length of 10 cm, 15 cm, 20 cm or more) extending from a first side or edge to a front side second side or edge extends.
  • the use of a straight contour in the front area allows the use of a relatively elongated cleaning unit, and thus an efficient and reliable floor cleaning.
  • the cleaning robot can be guided obliquely toward the threshold area and then through the threshold area such that initially the first side or edge of the rectilinear contour and only then the second side or the contour enter the threshold area or ascend to the threshold. Furthermore, in the further course, the first side or edge of the rectilinear contour and only then the second side or the contour can travel out of the threshold area or shut down from the threshold. The entire crossing of the threshold can take place along a single straight line. Thus, a reliable passage through a threshold range can be made possible.
  • the cleaning robot can have a shield, which is curved at least in regions, for a cleaning unit of the cleaning robot on the underside facing the floor.
  • the shield may be bent towards the bottom opposite to the direction of movement of the cleaning robot.
  • the shield may be barrel-shaped.
  • a method for moving a cleaning robot within a cleaning area includes acquiring environmental data relating to a first cleaning area. Furthermore, the method comprises determining, on the basis of the environment data, that a partial area of the first cleaning area to be traveled through is a threshold area in which a threshold could be arranged. The method further comprises moving the cleaning robot such that the cleaning robot approaches the threshold area obliquely to cause the cleaning robot to ascend obliquely to the sleepers.
  • the present document deals with the reliable and efficient movement of a cleaning robot, in particular a vacuum cleaner, in a cleaning area to be cleaned.
  • Fig. 1a an exemplary cleaning robot 100 in a perspective view.
  • the underside 122 of the cleaning robot 100 has typically one or more drive units 101 (with one or more drive wheels) through which the cleaning robot 100 can be moved to clean different areas of a floor.
  • the cleaning robot 100 may include one or more guide members 104 (eg, non-driven wheels) that allow stable movement of the cleaning robot 100 over the floor to be cleaned.
  • a cleaning robot 100 typically includes one or more cleaning units 102 (eg, with a cleaning brush) configured to clean the floor underneath the cleaning robot 100.
  • the one or more cleaning units 102 may be formed by one or more barrel-shaped shields 103 in the direction of movement 120 of the cleaning robot 100 (see FIG Fig. 1c ) be shielded.
  • a user interface may be arranged to allow a user of the cleaning robot 100 to make control inputs.
  • the cleaning robot 100 may include on a side wall 123 (e.g., on a sidewall 123 in the front area of the cleaning robot 100) a shock sensor 105 configured to detect sensor data indicating whether the cleaning robot 100 has encountered an obstacle in the direction of movement 120.
  • the triggering of the shock sensor by an obstacle may cause the cleaning robot 100 to rotate about its vertical axis perpendicular to the ground, thereby changing the direction of travel 120 to avoid the obstacle.
  • the front area of the cleaning robot 100 that is in the front-end direction 120 can have a substantially rectilinear contour (which is, for example, 20% or more of the periphery of the cleaning robot 100).
  • a substantially rectilinear contour enables provision of a relatively large cleaning unit 102 for reliable cleaning of the bottom of a cleaning area.
  • a cleaning robot 100 typically includes one or more environmental sensors 110 configured to capture environmental data related to the environment of the cleaning robot 100 (see FIG Fig. 1c ).
  • the one or more Environmental sensors 110 may include: one or more image cameras, one or more ultrasonic sensors, one or more tactile and / or optical proximity sensors, etc.
  • a control unit 130 of the cleaning robot 100 may be configured to provide digital map information related to the cleaning area to be cleaned based on the environmental data to determine and, if necessary, to store on a storage unit 111 of the cleaning robot 100.
  • the cleaning robot 100 may use the digital map information to orient within the cleaning area and / or to set a driving route for cleaning the cleaning area.
  • the digital map information for a cleaning area may be permanently stored on a storage unit 111 of the cleaning robot 100. This has the advantage that the map information, which was recorded in a first cleaning process, can be reused in a subsequent cleaning process of the same cleaning area. Thus, the movement of the cleaning robot 100 and hence the cleaning quality in the subsequent cleaning process can be improved.
  • FIG. 12 shows exemplary digital map information 200 for a multi-room cleaning area 203.
  • the control unit 130 may be configured to determine the digital map information 200 based on pattern recognition algorithms based on the environmental data of the one or more environmental sensors 110.
  • walls or other boundaries 205 of a room 203 can be detected and stored as digital map information 200.
  • a door 202 between different rooms 203 can be recognized and stored.
  • a threshold 206 in particular a threshold, can be detected.
  • the digital map information 200 may thus display objects and / or boundaries (ie, landmarks) of a cleaning area to be cleaned.
  • the control unit 130 may be set up to detect and / or locate at least one threshold area 201 in the cleaning area on the basis of the surrounding data and / or on the basis of the (stored) digital map information 200, wherein a threshold 137 could be arranged in the threshold area 201.
  • a threshold area 201 may be at the transition between two different rooms 203 and / or in a gap between two walls 205 and / or in the immediate vicinity of a door 202, for example. These one or more indicia may be used to detect a threshold region 201.
  • the control unit 130 may cause the one or more drive units 101 of the cleaning robot 100 to move the cleaning robot 100 according to a certain movement pattern for passing through a threshold area 201.
  • An exemplary motion pattern for traversing a threshold area 201 is shown in FIG Fig. 3 shown.
  • the cleaning robot 100 drives the threshold area 201 and the ground threshold 206, which may be located therein, at an oblique angle 301, so that the front area of the cleaning robot 100, which is at the front in relation to the direction of movement 120 of the cleaning robot 100, ascends obliquely to the ground level 206.
  • first of all a first (eg left) side 311 of the front area can approach the bottom threshold 206 and then a second (eg right) side 312 of the front area.
  • the cleaning robot 100 can thus approach the threshold area 201 and, in particular, a threshold 206 located therein at a specific angle 301 with respect to a straight line 302 perpendicular to the threshold 206 and / or pass through the threshold area 201 or the threshold 206 at this angle 301.
  • the amount of the angle 301 is greater than 0 ° and less than 90 °.
  • a reliable movement of the cleaning robot 100 in the threshold region 201 can be made possible. This is especially true for a cleaning robot 100 having a barrel-shaped shield 103 in the front area, by means of which the cleaning robot 100 can be reliably lifted onto the floor sill 206 due to the oblique orientation with respect to the floor sill 206 in order to traverse the threshold 206 ,
  • the angle 301 of the direction of movement 120 of the cleaning robot 100 may depend on the width 304 (measured perpendicular to the vertical 302) of the threshold area 201 or the threshold 206 and / or the height 303 of the threshold 206.
  • the magnitude of the angle 301 can be increased.
  • the reliability of movement of a cleaning robot 100 in a threshold area 201 can be increased.
  • a cleaning robot 100 can be provided which moves systematically on independently planned trajectories through a cleaning area to be cleaned.
  • the orientation of the cleaning robot 100 may be based on one or more landmarks 202, 203, 205 in the cleaning area.
  • a digital map 200 of the cleaning area can be created and stored on a storage unit 111 of the cleaning robot 100.
  • an update of the stored permanent card 200 can take place during a cleaning process on the basis of the currently determined environment data.
  • characteristic one or more landmarks 202, 203, 205 of the cleaning area may be displayed.
  • the control unit 130 of the cleaning robot 100 can be set up to recognize the characteristic landmarks 202, 203, 205 on the basis of the current environment data and to compare the detected landmarks 202, 203, 205 with the landmarks 202, 203, 205 of the stored map 200.
  • a cleaning area to be cleaned can be recognized.
  • at least one threshold area 201 can be reliably detected in the cleaning area to be cleaned.
  • a method may be provided whereby the driveability of a cleaning robot 100, particularly when crossing relatively small steps and / or steps such as door sills (generally referred to as bumps 206 in this document), is improved.
  • Such thresholds 206 may in particular occur at a transition between two different spaces 203 of a cleaning area, which are connected by a door 202 and / or a passage.
  • a vertical approach of the cleaning robot 100 (along the vertical 302) to the threshold 206 should be avoided.
  • the shock sensor 105 of the cleaning sensor 100 could trigger and cause a reversal of the direction of movement 120.
  • the bottom threshold 206 is a non-surmountable obstacle, and it could possibly be prevented a renewed start-up of the threshold 206 for changing the space 203. Thus, it would not be a complete cleaning of the entire cleaning area.
  • the underside 122 of the cleaning robot 100 may be designed specifically for sliding onto a threshold 206 in order to reliably overcome a bump 206.
  • it may support a (barrel-shaped) shielding 103 in the front area, that the cleaning robot 100 is pushed across a bump 206.
  • the shield 103 may be arranged in the vicinity of the cleaning unit 102 (in particular of the suction mouth).
  • FIG. 12 shows a flow chart of an example method 400 for automatically moving a cleaning robot 100 within a cleaning area to be cleaned.
  • the method 400 may be performed by a control unit 130 of the cleaning robot 100.
  • the method 400 includes acquiring 401 environmental data relating to a first cleaning area.
  • the environment data may be detected by one or more environmental sensors 110 of the cleaning robot 100.
  • the environment data may indicate one or more landmarks 202, 205 in the first cleaning area (eg, a door 202 and / or a wall 205).
  • the method 400 further comprises determining 402, based on the environmental data, that a partial area of the first cleaning area to be traveled through is a threshold area 201 in which a bottom threshold 206 could be arranged.
  • a threshold area 201 can be detected, for example, as a passage between two different spaces 203 of the first cleaning area.
  • digital map information 200 (determined or provided in advance) with regard to the first cleaning area can be taken into account.
  • the digital map information 200 may indicate the locations of one or more threshold areas 201 in the first cleaning area.
  • a position and / or orientation of the cleaning robot 100 can be determined.
  • it can then be determined on the basis of the digital map information 200 whether there is a threshold area 201 on the trajectory of the cleaning robot 100 that is to be traversed.
  • the method 400 includes moving 403 the cleaning robot 100 (eg, by a drive unit 101 of the cleaning robot 100) such that the cleaning robot 100 approaches the threshold area 201 to cause the cleaning robot 100 to be inclined (and therefore not vertical) the threshold 206 ascends.
  • a reliable passage through a threshold area 201 can be effected.
  • the cleaning robot 100 may thus be configured to detect bumps 206 (e.g., door sills and / or heels).
  • the location of the one or more detected bumps 206 may be stored in a permanent board 200 relative to a cleaning area.
  • the permanent card 200 can be used to reliably overcome the one or more bumps 206 by means of a relative to the respective threshold threshold 206 approach.
  • the reliability of the movement and cleaning of a cleaning robot 100 in a cleaning area can be increased by the measures described in this document.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)

Abstract

Es wird ein Reinigungsroboter (100) zur Reinigung des Bodens eines Reinigungsbereichs beschrieben. Der Reinigungsroboter (100) umfasst ein oder mehrere Umfeldsensoren (110), die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf einen ersten Reinigungsbereich zu erfassen. Außerdem umfasst der Reinigungsroboter (100) zumindest eine Antriebseinheit (101), die eingerichtet ist, eine Bewegung des Reinigungsroboters (100) innerhalb des ersten Reinigungsbereichs zu bewirken. Der Reinigungsroboter (100) umfasst ferner eine Steuereinheit (130), die eingerichtet ist, auf Basis der Umfelddaten zu bestimmen, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich (201) ist, in dem eine Bodenschwelle (206) angeordnet sein könnte. Die Steuereinheit (130) ist ferner eingerichtet, die Antriebseinheit (101) derart zu steuern, dass sich der Reinigungsroboter (100) dem Schwellenbereich (201) schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter (100) schräg auf die Bodenschwelle (206) auffährt.

Description

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

Claims (12)

  1. Reinigungsroboter (100) zur Reinigung des Bodens eines Reinigungsbereichs; wobei der Reinigungsroboter (100) umfasst,
    - ein oder mehrere Umfeldsensoren (110), die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf einen ersten Reinigungsbereich zu erfassen;
    - zumindest eine Antriebseinheit (101), die eingerichtet ist, eine Bewegung des Reinigungsroboters (100) innerhalb des ersten Reinigungsbereichs zu bewirken; und
    - eine Steuereinheit (130), die eingerichtet ist,
    - auf Basis der Umfelddaten zu bestimmen, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich (201) ist, in dem eine Bodenschwelle (206) angeordnet sein könnte; und
    - die Antriebseinheit (101) derart zu steuern, dass sich der Reinigungsroboter (100) dem Schwellenbereich (201) schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter (100) schräg auf die Bodenschwelle (206) auffährt.
  2. Reinigungsroboter (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist,
    - eine Ausrichtung der Bodenschwelle (206) zu ermitteln; und
    - einen Winkel (301) relativ zu der Bodenschwelle (206) zu ermitteln, mit der sich der Reinigungsroboter (100) dem Schwellenbereich (201) nähert; wobei der Winkel (301) in Bezug auf eine senkrecht auf der Ausrichtung der Bodenschwelle (206) stehenden Geraden (302) betraglich größer als 0° und kleiner als 90° ist.
  3. Reinigungsroboter (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist,
    - Schwellen-Information in Bezug auf eine Höhe (303) und/oder eine Breite (304) der Bodenschwelle (206) zu ermitteln; und
    - den Winkel (301) in Abhängigkeit von der Schwellen-Information zu ermitteln.
  4. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    - der Reinigungsroboter (100) eine Speichereinheit (111) umfasst, die eingerichtet ist, digitale Karteninformation (200) in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich zu speichern;
    - die digitale Karteninformation (200) die Position des Schwellenbereichs (201) innerhalb des ersten Reinigungsbereichs anzeigt; und
    - die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, auch auf Basis der digitalen Karteninformation (200) zu bestimmen, dass der zu durchfahrende Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich (201) ist.
  5. Reinigungsroboter (100) gemäß Anspruch 4 mit Rückbezug auf Ansprüche 2 oder 3, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, die Ausrichtung der Bodenschwelle (206) und/oder die Schwellen-Information auf Basis der digitalen Karteninformation (200) zu ermitteln.
  6. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, auf Basis der bei einer Fahrt des Reinigungsroboters (100) innerhalb eines Reinigungsbereichs erfassten Umfelddaten, digitale Karteninformation (200) in Bezug auf den Reinigungsbereich zu ermitteln und/oder zu aktualisieren und auf der Speichereinheit (111) zu speichern.
  7. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei
    - die digitale Karteninformation (200) in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich Positionen von ein oder mehreren Landmarken (202, 205), insbesondere ein oder mehreren Türen (202) und/oder Wänden (205), anzeigt; und
    - die Steuereinheit (130) eingerichtet ist,
    - auf Basis der Umfelddaten zumindest eine Landmarke (202, 205) in dem ersten Reinigungsbereich zu detektieren;
    - die detektierte Landmarke (202, 205) mit der digitalen Karteninformation (200) in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich zu vergleichen; und
    - in Abhängigkeit von dem Vergleich zu bestimmen, dass sich der Reinigungsroboter (100) in dem ersten Reinigungsbereich befindet und/oder in Abhängigkeit von dem Vergleich den Reinigungsroboter (100) durch den ersten Reinigungsbereich zu navigieren.
  8. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    - die Antriebseinheit (101) eingerichtet ist, den Reinigungsroboter (100) in einer Bewegungsrichtung (120) auf den Schwellenbereich (201) zuzubewegen.
    - der Reinigungsroboter (100) in einem in Bezug auf die Bewegungsrichtung (120) vorne angeordneten Frontbereich eine im Wesentlichen gerade Kontur aufweist, die sich von einer ersten Seite (311) zu einer zweiten Seite (312) erstreckt; und
    - sich der Reinigungsroboter (100) derart schräg auf den Schwellenbereich (201) zubewegt, dass zunächst die erste Seite (311) der Kontur und erst dann die zweite Seite (312) der Kontur in den Schwellenbereich (201) eintreten.
  9. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    - der Reinigungsroboter (100) in einem Frontbereich, mit dem sich der Reinigungsroboter (100) dem Schwellenbereich (201) nähert, an einer dem Boden zugewandten Unterseite (122) eine zumindest bereichsweise gebogen ausgebildete Abschirmung (103) für eine Reinigungseinheit (102) des Reinigungsroboters (100) aufweist;
    - die Abschirmung (103) zum Boden hin entgegen einer Bewegungsrichtung (120) des Reinigungsroboters (100) gebogen ist; und
    - die Abschirmung (103) insbesondere tonnenförmig ausgebildet ist.
  10. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist,
    - eine Ausgangsposition in dem ersten Reinigungsbereich zu ermitteln, die es ermöglicht, den Reinigungsroboter (100) schräg entlang einer Geraden durch den Schwellenbereich (201) zu bewegen; und
    - die Antriebseinheit (101) zu veranlassen, den Reinigungsroboter (100) zu der Anfangsposition zu bewegen.
  11. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, einen Schwellenbereich (201) zu erkennen, aufgrund
    - eines Durchgangs in einer Wand (205) des ersten Reinigungsbereichs;
    - einer Breite (204) des Durchgangs;
    - der Tatsache, dass der Durchgang einen ersten Raum (203) mit einem zweiten Raum (203) des ersten Reinigungsbereichs verbindet;
    - einer Tür (202) in unmittelbarer Nähe des Durchgangs; und/oder
    - einer am Durchgang angeordneten Bodenschwelle (206).
  12. Verfahren (400) zum Bewegen eines Reinigungsroboters (100) innerhalb eines Reinigungsbereichs; wobei das Verfahren (400) umfasst,
    - Erfassen (401) von Umfelddaten in Bezug auf einen ersten Reinigungsbereich;
    - Bestimmen (402), auf Basis der Umfelddaten, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich (201) ist, in dem eine Bodenschwelle (206) angeordnet sein könnte; und
    - Bewegen (403) des Reinigungsroboters (100) derart, dass sich der Reinigungsroboter (100) dem Schwellenbereich (201) schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter (100) schräg auf die Bodenschwelle (206) auffährt.
EP19154700.9A 2018-02-16 2019-01-31 Reinigungsroboter Active EP3527118B1 (de)

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