ES2245261A1 - Sistema de navegacion para electrodomesticos y maquinaria para el hogar. - Google Patents
Sistema de navegacion para electrodomesticos y maquinaria para el hogar.Info
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Abstract
Sistema de navegación para electrodomésticos y maquinaria para el hogar. Comprende un dispositivo móvil (1), autónomo, que se desplaza sobre una superficie (2) a explorar que se caracteriza porque se compone de las siguientes fases: una primera fase en la que el dispositivo móvil (1) identifica el perímetro de trabajo (3), cambiando de dirección o de sentido, según el caso, al detectar con un obstáculo o perder el contacto con el perímetro de trabajo (3), una segunda fase, que puede ser simultánea a la primera, en la que el referido dispositivo móvil subdivide la superficie (2) en unas subunidades (5), en base a la información obtenida a su paso por la superficie de trabajo, estableciendo un mapa, y una tercera fase en la que el dispositivo móvil finaliza su navegación cuando haya detectado todo el perímetro (3) de trabajo y trabajado por toda la superficie útil.
Description
Sistema de navegación para electrodomésticos y
maquinaria para el hogar.
Sistema de navegación para electrodomésticos y
maquinaria para el hogar del tipo que comprende un dispositivo
móvil, autónomo, que se desplaza sobre una superficie a explorar
que se caracteriza porque se compone de las siguientes fases: una
primera fase en la que el dispositivo móvil identifica el perímetro
de trabajo, cambiando de dirección o de sentido, según el caso, al
detectar un obstáculo o perder el contacto con el perímetro de la
superficie de trabajo, una segunda fase, que puede ser simultánea a
la primera, en la que el referido dispositivo móvil subdivide la
superficie en unas subunidades, en base a la información obtenida
a su paso por la superficie de trabajo , estableciendo un mapa, de
modo que se evite el paso dos veces por la misma subunidad si no es
necesario, y una tercera fase en la que el dispositivo móvil
finaliza su navegación cuando haya detectado todo el perímetro de
trabajo y trabajado por toda la superficie útil.
Son conocidos en el estado de la técnica
diferentes aspiradores que robots autónomos que navegan sobre una
superficie de trabajo.
Así, se conoce la Patente PCT WO0004430, de THE
PROCTER & GAMBLE, del año 2000 que hace referencia a un robot
autónomo, autopropulsado para movimiento sobre una superficie que
ha de ser tratada, comprendiendo el robot: un suministro de
potencia; un mecanismo de tracción que recibe potencia del
suministro de potencia para mover el robot sobre la superficie; un
mecanismo para depositar de modo controlable un material fluido
sobre la superficie; una pluralidad de sensores que proporcionan
señales para permitir que el robot navegue sobre la superficie; uno
o más detectores destinados a detectar la presencia del material
sobre la superficie y a proporcionar señales indicativas del mismo;
y un sistema de control que recibe las señales de los sensores y
detectores, para controlar el mecanismo de tracción y el mecanismo
de deposición con dependencia de las señales recibidas de los
sensores y detectores, caracterizado porque el sistema de control
funciona para controlar la deposición del material fluido mediante
una combinación de estrategias que comprende una estrategia de
navegación y una estrategia de control del régimen de deposición,
en el que la estrategia de navegación consiste en hacer navegar el
robot alrededor de áreas previamente tratadas de la superficie y la
estrategia de control del régimen de deposición consiste en
controlar el mecanismo de deposición para detener o reducir el
depósito de material fluido sobre la superficie a medida que el
robot pasa sobre aquellas áreas previamente tratadas, y en el que
el sistema de control arbitra entre las dos estrategias dependiendo
de las señales recibidas de los sensores de navegación y de los
detectores de deposición.
También se encuentra en el estado de la técnica
la Patente Española P9902738 (2184541), del año 1999, de la
UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA, que consiste en un robot
móvil interactivo para servicios en museos. El robot móvil está
dividido en dos partes principales, una inferior constituida por la
plataforma móvil y otra superior que la forma el sistema de control
de la interacción donde radican la toma de decisiones y la
planificación. La primera está destinada a proporcionar movilidad
y, junto con la segunda garantizar su autonomía en entornos con
personas y objetos en movimiento. Para la navegación y prevención
de colisiones se utiliza una plataforma móvil que integra un anillo
de sensores ultrasónicos e infrarrojos a la que se incorpora un
sistema de posicionamiento láser por triangulación basado en
balizas activas que se sitúan en el área de trabajo del robot. El
sistema de control de la interacción con personas y entorno integra
una placa de adquisición de vídeo para tareas visuales
(reconocimiento de personas, navegación visual, identificación de
objetos y seguimiento de objetivos) desde imágenes que provienen
de un par estereoscópico de cámaras motorizadas situadas sobre una
cabeza móvil con dos grados de libertad. El sistema puede enviar
imágenes al exterior mediante un emisor de vídeo y comunicarse
además con los usuarios mediante comandos de voz, que interpreta
el ordenador de control de la interacción, y a través de una
pantalla táctil.
La presente invención es un considerable avance
en el sector de los electrodomésticos y maquinaria para el hogar,
ya que aumenta considerablemente sus prestaciones ya que les dota
de gran racionalidad en la toma de decisiones para efectuar su
labor. De hecho la solicitud objeto de esta patente es aplicable a
sectores muy diversos como por ejemplo el de los aspiradores o el
de las cortadoras de césped.
Así en esta solicitud, los inventores, han
desarrollado un nuevo sistema de navegación para robots autónomos,
de tal manera que el robot, en esta invención dispositivo móvil
autónomo, establece un mapa de la superficie de trabajo, evitando
en la medida de lo posible el paso de dos veces por el mismo
sitio.
Dicho mapa puede ser configurado en el mismo
dispositivo o bien en una estación base que le puede transmitir la
información.
Es un objeto de la presente invención un sistema
de navegación para electrodomésticos y maquinaria para el hogar del
tipo que comprende un dispositivo móvil, autónomo, que se desplaza
sobre una superficie a explorar que se caracteriza porque se
compone de las siguientes fases: una primera fase en la que el
dispositivo móvil identifica el perímetro de trabajo, cambiando de
dirección o de sentido, según el caso, al detectar un obstáculo o
perder el contacto con el perímetro de la superficie de trabajo,
una segunda fase, que puede ser simultánea a la primera, en la que
el referido dispositivo móvil subdivide la superficie en unas
subunidades, en base a la información obtenida a su paso por la
superficie de trabajo, estableciendo un mapa, de modo que se evite
el paso dos veces por la misma subunidad si no es necesario, y una
tercera fase en la que el dispositivo móvil finaliza su navegación
cuando haya detectado todo el perímetro de trabajo y haya pasado
por toda la superficie útil.
En adición, el mapa de superficie también le es
útil para desplazarse, por ejemplo, a su estación base, para
efectuar labores de carga, cuando la batería se encuentre baja, y
descarga, cuando la bolsa esté llena.
El sistema también prevé que cuando se detecte
que la carga de la batería es baja los dispositivos de succión de
polvo y suciedad, dejen de operar para de este modo ahorrar
energía.
Con el fin de facilitar la explicación se
acompañan a la presente memoria seis láminas de dibujos en las que
se han representado un caso práctico de realización, el cual se
cita a título de ejemplo, no limitativo del alcance de la presente
invención.
- La figura 1 es una vista del dispositivo móvil
detectando el perímetro de trabajo.
- La figura 2 es una vista del mencionado
dispositivo detectando zonas inaccesibles o formas de intrusión
perimetral.
- La figura 3 es una vista en la que el
dispositivo detecta las zonas en las que inevitablemente debe pasar
dos o más veces.
- La figura 4 es una vista en la que la salida
del dispositivo se hace en diagonal.
- La figura 5 es una vista en la que el perímetro
incluye dos obstáculos, dispuestos de diferente manera.
- La figura 6 es una vista de la figura 5 con el
mapa ya completado.
- La figura 7 es una vista en la que el perímetro
de trabajo incluye una protrusión.
- La figura 8 es una vista en la que el
dispositivo móvil detecta la superficie de trabajo con un obstáculo
de forma circular.
- La figura 9 es una vista en la que se muestra
el retorno al punto de salida por el camino más corto.
- La figura 10 es una vista en la que se ha
detectado un error.
- La figura 11 es otro ejemplo de error
detectado, y
- La figura 12 es un ejemplo de error porque el
dispositivo móvil ha quedado encerrado por movimiento de un
obstáculo.
Para ayudar a la identificación, en la presente
memoria se va a seguir el siguiente esquema numérico:
- 1.
- Dispositivo móvil
- 2.
- Superficie a explorar
- 3.
- Perímetro de trabajo
- 4.
- Obstáculo
- 5.
- Subunidades
- 6.
- Estación base
- 7.
- Errores.
Así tal y como se representa en la figura 1, el
dispositivo móvil 1 parte de la estación base 6 y avanza sobre la
superficie a explorar 2, dejando el perímetro de trabajo 3
enfrentado a uno de los lados del dispositivo móvil. Una vez el
dispositivo móvil 1 topa con el perímetro de trabajo 3, es decir
obstaculiza el avance del dispositivo móvil 1, éste hace un giro
hasta encontrarse de nuevo con el perímetro a un lado, en este caso
de 90° bien hacia la derecha, bien hacia la izquierda (en esta
realización hacia la derecha) y procede su marcha. En caso que
volviera a tener un obstáculo enfrente suyo, procedería a buscar un
camino o ruta libre, y preferentemente por donde no hubiera pasado
antes.
Además, el referido dispositivo móvil 1 subdivide
la superficie 2 en unas subunidades 5, en base a la información
obtenida a su paso por la superficie 2, estableciendo un mapa, de
modo que se evite el paso dos veces por la misma subunidad si no es
necesario.
La figura 2 es un ejemplo en el cual existe un
obstáculo 4 o intrusión. De este modo cuando el dispositivo móvil 1
topa con el referido obstáculo 4 gira 90° y cuando llega al primer
extremo del obstáculo vuelve a girar otros 90°, recuperando la
dirección y sentido de la marcha antes de encontrar el obstáculo 4,
girando una vez más 90° al alcanzar el segundo extremo del
obstáculo y volviendo a girar finalmente 90° cuando se reencuentra
con el perímetro 3 de trabajo.
La figura 3 representa el caso de la figura 2 en
el que resulta inevitable el paso del dispositivo móvil 1 por dos
veces por las mismas subunidades 5.
La figura 4 ilustra una situación en la que la
estación base 6 no se encuentra en el mismo perímetro 3, sino que
se encuentra en un punto alejado de dicho perímetro, por la cual
cosa, el dispositivo móvil 1 no tiene la referencia del perímetro
3, y tiene como primer punto de referencia el obstáculo 4,
cambiando de dirección 90° (se podrían configurar otros grados de
giro, 45°, 135°, etc.) hasta encontrarse con el perímetro 3 con giro
inicial de 90° y posterior de otros 90°.
Las figuras 5 y 6 representan la situación de
unos obstáculos 4 dispuestos en el interior de la superficie 2.
Así se observa la respuesta del dispositivo móvil 1 en el caso que
el obstáculo esté orientado de acuerdo con los mismos parámetros de
"X" e "Y" del perímetro, o bien el caso en que el
obstáculo esté dispuesto de manera tangencial.
La figura 7 es un ejemplo en el cual el perímetro
3 dispone de una protrusión.
En la figura 8 se ha representado un ejemplo en
el cual el obstáculo 4 tiene forma circular, de tal modo que
resulta preciso perfilar.
En la figura 9 se muestra que el dispositivo
móvil 1, una vez ha pasado o recorrido toda la superficie 2, se
dirige a la estación base 6 por el camino más corto. Este retorno
se puede hacer basándose en el propio mapa que el dispositivo móvil
ha confeccionado (figura 9) o bien basándose en un sistema de
guiado que emite la estación base 6, lo que le permitirá no
utilizar las subunidades 5 del mapa para su desplazamiento (no
ilustrado en los dibujos).
Asimismo también se ha previsto la posibilidad de
que en el supuesto de que para examinar otra zona o bien para
retornar a la estación base hubiera de pasar el dispositivo móvil
dos veces por una zona ya recorrida, escogería aquella ruta que le
ofreciera más subunidades con menor número de pasadas.
En las figuras 10, 11 y 12 se estudian supuestos
en los que existen errores en la medición. En la figura 10 el error
se produce en el eje ordenadas "Y" por lo que llegado el
momento en que el procesador de información (no ilustrado en los
dibujos y que puede estar situado bien en el dispositivo móvil,
bien en la estación base o bien interconectado con uno de los dos)
aprecie que existe una diferencia entre ambos lados la equilibrará,
en el lado donde existe el error. Es decir, por los giros que haya
hecho el dispositivo móvil puede conocer teóricamente el procesador
de información las dimensiones teóricas del perímetro de trabajo
3, que le servirán para corregir los errores.
En la figura 11, después de haber realizado el
dispositivo móvil 1 todo el recorrido por el perímetro 3, puede
suceder que acumule un error A causado por un deslizamiento o
"planning" de los medios de desplazamiento del dispositivo
móvil. Este error se repartirá en el recorrido realizado.
Asimismo puede suceder (figura 11) que debido a
las continuas detecciones de obstáculos y/o colisiones del
dispositivo móvil 1 con el perímetro 3 se acumulen errores 7. De
este modo, mediante un algoritmo inteligente se repartirán dichos
errores en las subunidades 5 donde se hayan producido errores 7,
procedentes de giros y colisiones.
La figura 12 es un error 7 motivado porque un
obstáculo se ha desplazado y ha encerrado al dispositivo móvil 1 en
una zona concreta, deteniéndose este último y avisando a la
estación base 6 de dicha circunstancia.
Las subunidades 5 pueden tener la forma que se
determine previamente, en esta realización se ha optado por
rectángulos y cuadrados, aunque bien podrían adoptar cualesquiera
otra o una combinación de éstas como por ejemplo hexágonos.
La presente patente de invención describe un
nuevo sistema de navegación para electrodomésticos y maquinaria. Los
ejemplos aquí mencionados no son limitativos de la presente
invención, por ello podrá tener distintas aplicaciones y/o
adaptaciones, todas ellas dentro del alcance de las siguientes
reivindicaciones.
Claims (9)
1. Sistema de navegación para electrodomésticos y
maquinaria para el hogar del tipo que comprende un dispositivo
móvil (1), autónomo, que se desplaza sobre una superficie (2) a
explorar caracterizado porque se compone de las siguientes
fases:
- -
- una primera fase en la que el dispositivo móvil (1) identifica el perímetro de trabajo (3), cambiando de dirección o de sentido, según el caso, al detectar un obstáculo (4) o perder el contacto con el perímetro de la superficie de trabajo (3),
- -
- una segunda fase, que puede ser simultánea a la primera, en la que el referido dispositivo móvil (1) subdivide la superficie de trabajo (2) en unas subunidades (5), en base a la información obtenida a su paso por la superficie (2), estableciendo un mapa, de modo que se evite el paso dos veces por la misma subunidad si no es necesario, y
- -
- una tercera fase en la que el dispositivo móvil finaliza su navegación cuando haya detectado todo el perímetro (3) de trabajo y trabajado por toda la superficie útil (2).
2. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1
caracterizado porque incorpora una cuarta fase en la que el
dispositivo móvil (1) se dirige a una estación base (6), por la
ruta más corta posible, una vez analizada su posición en el mapa de
la superficie (2) que tiene memorizado y la situación de la
estación base.
3. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2
caracterizado porque se registran los posibles errores (7)
habidos en el cálculo o situación de las subunidades (5) en el
mapa, para repartir dichos errores (7) en las zonas o puntos con
mayor probabilidad de error.
4. Sistema de acuerdo con la reivindicación 3
caracterizado porque las mencionadas zonas con mayor
probabilidad de error consisten en aquéllas donde se producen los
cambios de sentido o dirección del dispositivo móvil (1) o
colisiones del mismo con obstáculos.
5. Sistema de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3
ó 4 caracterizado porque la estación base (6) incorpora
unos sistemas de guiado externo para informar al dispositivo móvil
sobre la posición de ésta.
6. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1
caracterizado porque las referidas subunidades (5) adoptan
la forma de un rectángulo.
7. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1
caracterizado porque las referidas subunidades (5) adoptan
la forma de un cuadrado.
8. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1
caracterizado porque las referidas subunidades (5) adoptan
la forma de un hexágono.
9. Sistema de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2
caracterizado porque en el supuesto de que para examinar
otra zona o bien para retornar a la estación base el dispositivo
móvil (1) hubiera de pasar dos ó más veces por una zona ya
recorrida, se escoge aquella ruta que ofrezca más subunidades (5)
con menor número de pasadas.
Priority Applications (1)
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| ES200500523A ES2245261B1 (es) | 2005-03-07 | 2005-03-07 | "sistema de navegacion para electrodomesticos y maquinaria para el hogar". |
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Publications (2)
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|---|---|
| ES2245261A1 true ES2245261A1 (es) | 2005-12-16 |
| ES2245261B1 ES2245261B1 (es) | 2007-03-01 |
Family
ID=35601600
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| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2245261B1 (es) |
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- 2005-03-07 ES ES200500523A patent/ES2245261B1/es not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2245261B1 (es) | 2007-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20051216 Kind code of ref document: A1 |
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Ref document number: 2245261B1 Country of ref document: ES |
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| FD1A | Patent lapsed |
Effective date: 20100315 |