ES2847523T3 - Robot de limpieza de piscinas y método para representar la imagen de una piscina - Google Patents

Abstract

Un método (300) para limpiar una región de una piscina, comprendiendo el método: mover (310) un robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza que cubre la región mientras adquiere, en primeros momentos y mediante una unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, las primeras imágenes de las primeras escenas, al menos una primera escena en cada primer momento; en el que la adquisición de las primeras imágenes se ejecuta mientras las primeras escenas son iluminadas por el robot de limpieza de piscinas; en el que el método comprende además los siguientes pasos: detectar (320), en al menos una primera imagen, la iluminación reflejada o dispersa como resultado de la iluminación de las primeras escenas; determinar (340), basándose al menos en parte en las primeras imágenes, las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas; y en el que el movimiento responde a las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas, caracterizado por que el método comprende un paso de eliminar (330) de la al menos una primera información de imagen, con respecto a la iluminación reflejada o dispersa.

Description

DESCRIPCIÓN

Robot de limpieza de piscinas y método para representar la imagen de una piscina

Antecedentes

[0001] Los robots de limpieza de piscinas, tales como los robots limpiadores de piscinas, son conocidos en la técnica. Se espera de ellos que limpien la piscina cepillando las superficies de la piscina y filtrando el fluido bombeado de la piscina eliminando las partículas extrañas y los desechos de ese fluido.

[0002] Es importante que el robot de limpieza de piscinas navegue de una forma eficaz y eficiente para que pueda alcanzar y cubrir toda el área de la piscina para la que está programado dentro de un ciclo de limpieza especificado.

[0003] También se pueden requerir robots de limpieza de piscinas para hacer frente a dispositivos construidos en las piscinas, tales como subir por superficies de paredes verticales, escaleras, repisas y otros similares.

[0004] Es posible que se requiera que los robots de limpieza de piscinas atraviesen varios obstáculos adicionales que pueden estar montados en las áreas de la piscina. Tales como, por ejemplo: focos, salidas de chorro de retorno, escaleras y otros similares o formas o contornos irregulares de piscinas, ángulos pronunciados, desagües principales, escaleras, estructuras permanentes tales como, por ejemplo, barras y taburetes o elementos temporales tales como, por ejemplo, juguetes, aparatos de gimnasia, cualquier equipo especial que pueda ser instalado en la piscina, ya sea una instalación fija o desmontable y otros similares .

La solicitud de patente alemana DE102007053310 describe un vehículo robótico (1) que tiene un dispositivo de accionamiento (12) provisto para accionar y dirigir el vehículo robótico en un área de operaciones (3). Se proporciona un dispositivo de control (11) para controlar un dispositivo de accionamiento dependiendo de la información de sensor de un dispositivo sensor. El dispositivo sensor está formado como un dispositivo de determinación de la distancia (5) dispuesto en el vehículo robótico, en particular para determinar la distancia más pequeña a una línea límite o superficie límite (4). Se asigna al dispositivo de control un receptor del Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Se incluye una reivindicación independiente para un método para controlar un dispositivo de accionamiento para accionar y dirigir un vehículo robótico en un área de operaciones.

La solicitud de patente PCT WO2016137886 describe un dispositivo robótico de limpieza de piscinas y un sistema de control de un dispositivo robótico de limpieza de piscinas que tiene un sensor óptico posicionado con respecto a una vía de entrada del dispositivo robótico de limpieza para controlar un flujo de materiales a través de la vía de entrada. La salida de un sensor óptico del dispositivo robótico de limpieza de piscinas puede ser monitorizada por el sistema de control del dispositivo robótico de limpieza de piscinas para determinar si un nivel detectable de desechos está circulando a través de la vía de entrada. El dispositivo robótico de limpieza de piscinas puede realizar una o más operaciones en respuesta a una determinación de que un nivel detectable de desechos circula a través de la vía de entrada en base a la salida del sensor óptico.

La patente US 5205174 ilustra un aparato y método para preparar e inspeccionar una superficie sumergida de un depósito de fluido. El aparato incluye un chasis dimensionado y conformado para proporcionar un centro de gravedad óptimamente bajo, un sistema de propulsión que comprende dos motores y medios de oruga controlables independientemente, un sistema de fregado/aspirado dispuesto en la parte delantera del chasis que incluye un sistema de fregado diseñado mecánicamente para romper sedimentos y fluidos que contienen sedimentos debajo del aparato, y un sistema de inspección situado inmediatamente detrás del sistema de fregado/aspirado con respecto a la dirección de desplazamiento del aparato y operativo para inspeccionar la superficie recién limpiada ya sea con ultrasonidos, elementos ópticos o una combinación de ambos.

La solicitud de patente US 2012083982 ilustra un método para ajustar la velocidad de una máquina móvil. Se recopilan datos de imagen de una posición en la que los datos del sensor generados actualmente y los datos del sensor generados previamente indican una discontinuidad en los datos del sensor. Los datos de la imagen se analizan para determinar si la puntuación borrosa sin movimiento de los datos de la imagen es superior a un valor de umbral. A continuación, se ajusta la velocidad de la máquina móvil sobre la base de la determinación de que la puntuación borrosa sin movimiento es superior a un valor de umbral.

[0005] Existe una necesidad continuamente creciente de proporcionar un robot de limpieza de piscinas que sea capaz de desplazarse, atravesar obstáculos y calcular su posición de una manera precisa, eficiente y eficaz.

Sumario

[0006] Se puede proporcionar un método para limpiar una región de una piscina, el método puede incluir mover un robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza que cubre la región mientras adquiere, en primeros momentos diferentes y por medio de una unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, primeras imágenes de las primeras escenas, al menos una primera escena en cada primer momento; en el que la adquisición de las primeras imágenes puede ser ejecutada mientras el robot de limpieza de piscinas ilumina las primeras escenas; detectar, en al menos una primera imagen, la iluminación reflejada o dispersa como resultado de la iluminación de las primeras escenas; eliminar de la al menos una primera imagen la información sobre la iluminación reflejada o dispersa; determinar, en base al menos en parte de las primeras imágenes, las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas; y en el que el movimiento puede responder a las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0007] El método puede incluir mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de la trayectoria de limpieza mientras adquiere, en segundos momentos y por medio de la unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, segundas imágenes de segundas escenas, al menos una segunda escena por momento; en el que la adquisición de las segundas imágenes se puede ejecutar sin iluminar las segundas escenas por el robot de limpieza de piscinas; detectar, en al menos una imagen, un destello; eliminar de la al menos una imagen la información respecto al destello; determinar, en base a las segundas imágenes de las segundas escenas, segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas; y en el que el movimiento puede responder a las segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0008] El método puede incluir seleccionar entre adquirir las primeras imágenes y adquirir las segundas imágenes.

[0009] La selección puede estar basada en el momento de limpieza.

[0010] La selección puede estar basada en la iluminación ambiental.

[0011] El método puede incluir calcular al menos uno de entre un parámetro de reflexión y un parámetro de dispersión de la iluminación reflejada o dispersa.

[0012] El método puede incluir determinar al menos un parámetro de iluminación basado en al menos uno de entre el parámetro de reflexión y el parámetro de dispersión.

[0013] El al menos un parámetro de iluminación puede ser un color de iluminación.

[0014] El al menos un parámetro de iluminación puede ser una intensidad de iluminación.

[0015] El cálculo puede estar basado en una o más imágenes adquiridas bajo diferentes condiciones de iluminación.

[0016] El método puede incluir adquirir las primeras imágenes por medio de una cámara estereoscópica de la unidad sensora.

[0017] Se puede proporcionar un medio legible por ordenador no transitorio que almacena instrucciones que una vez ejecutadas por un robot de limpieza de piscinas hacen que el robot de limpieza de piscinas ejecute los pasos de mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza que cubre una región de la piscina mientras adquiere, en primeros momento diferentes y mediante una unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, primeras imágenes de primeras escenas, al menos una primera escena en cada primer momento; en el que la adquisición de las primeras imágenes se puede ejecutar mientras el robot de limpieza de piscinas ilumina las primeras escenas; detectar, en al menos una primera imagen, la iluminación reflejada o dispersa como resultado de la iluminación de las primeras escenas; eliminar de la al menos una primera imagen la información sobre la iluminación reflejada o dispersa; determinar, en base al menos en parte de las primeras imágenes, las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas; y en el que el movimiento puede responder a las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0018] La iluminación reflejada o dispersa puede ser reflejada o dispersa por un fluido turbio, por un elemento estático de piscina y otros similares.

[0019] El medio legible por ordenador no transitorio puede almacenar instrucciones para mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de la trayectoria de limpieza mientras adquiere, en segundos momentos y por la unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, segundas imágenes de segundas escenas, al menos una segunda escena en cada momento; en el que la adquisición de las segundas imágenes se puede ejecutar sin iluminar las segundas escenas por el robot de limpieza de piscinas; detectar, en al menos una imagen, un destello; eliminar de la al menos una imagen la información sobre el destello; determinar, en base a las segundas imágenes de las segundas escenas, segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas; y en el que el movimiento puede responder a las segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0020] El medio no transitorio legible por ordenador puede almacenar instrucciones para seleccionar entre adquirir las primeras imágenes y adquirir las segundas imágenes.

[0021] La selección puede estar basada en un tiempo de limpieza.

[0022] La selección puede estar basada en la iluminación ambiental.

[0023] El medio no transitorio legible por ordenador puede almacenar instrucciones para calcular al menos uno de entre un parámetro de reflexión y un parámetro de dispersión de la iluminación reflejada o dispersa.

[0024] El medio no transitorio legible por ordenador puede almacenar instrucciones para determinar al menos un parámetro de iluminación en base a el al menos uno de entre el parámetro de reflexión y el parámetro de dispersión.

[0025] El al menos un parámetro de iluminación puede ser un color de iluminación.

[0026] El al menos un parámetro de iluminación puede ser una intensidad de iluminación.

[0027] El medio no transitorio legible por ordenador puede almacenar instrucciones para calcular en base a una o más imágenes adquiridas en diferentes condiciones de iluminación.

[0028] El medio no transitorio legible por ordenador puede almacenar instrucciones para adquirir las primeras imágenes por medio de una cámara estereoscópica de la unidad sensora.

[0029] Se puede proporcionarse un robot de limpieza de piscinas que puede incluir una carcasa; una unidad de filtración que puede estar construido y dispuesto para filtrar fluido; una unidad de control de fluido que puede estar construido y dispuesto para controlar un flujo del fluido dentro del robot de limpieza de piscinas; una unidad sensora; una unidad de iluminación (que puede incluir uno o más elementos de iluminación tales como un primer y segundo LED, un LED blanco y un LED de color; un procesador; y un sistema de accionamiento; en el que el sistema de accionamiento se puede construir y disponer para mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza que cubre la región; en el que la unidad sensora puede construirse y estar dispuesta para adquirir las primeras imágenes de las primeras escenas, al principio en diferentes momentos, mientras el robot de limpieza de piscinas se mueve a lo largo de la trayectoria de limpieza, y mientras la unidad de iluminación ilumina las primeras escenas; en el que al menos una primera escena se puede adquirir en cada primer momento; en el que el procesador puede estar construido y dispuesto para detectar, en al menos una primera imagen, la iluminación reflejada o dispersa como resultado de la iluminación de la primera escena; eliminar de la al menos una primera imagen la información sobre la iluminación reflejada o dispersa; determinar, en base al menos en parte a las primeras imágenes, las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas; y determinar una manera para mover el robot de limpieza de piscinas en respuesta a las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0030] La iluminación reflejada o dispersa puede ser reflejada o dispersada por un fluido turbio, por un elemento estático de piscina y otros similares.

[0031] La unidad sensora puede estar construido y dispuesto para adquirir segundas imágenes de segundas escenas, en segundos momentos diferentes, mientras el robot de limpieza de piscinas se mueve a lo largo de la trayectoria de limpieza, y mientras la unidad de iluminación no ilumina las segundas escenas; en la que se puede adquirir al menos una segunda escena en cada segundo momento; en la que el procesador puede estar construido y dispuesto para detectar, en al menos una imagen, un destello; eliminar de la al menos una imagen la información sobre el destello; determinar, sobre la base al menos en parte en las segundas imágenes, segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas; y determinar una manera de mover el robot de limpieza de piscinas en respuesta a las segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0032] El procesador se puede construir y disponer para seleccionar entre adquirir las primeras imágenes y adquirir las segundas imágenes.

[0033] La selección puede estar basada en un tiempo de limpieza.

[0034] La selección puede estar basada en la iluminación ambiental.

[0035] El procesador puede estar construido y dispuesto para calcular al menos uno de entre un parámetro de reflexión y un parámetro de dispersión de la iluminación reflejada o dispersa.

[0036] El procesador puede estar construido y dispuesto para determinar al menos un parámetro de iluminación en base a al menos uno de entre el parámetro de reflexión y el parámetro de dispersión.

[0037] El al menos un parámetro de iluminación puede ser un color de iluminación.

[0038] El al menos un parámetro de iluminación puede ser una intensidad de iluminación.

[0039] El procesador puede estar construido y dispuesto para calcular en base a una o más imágenes adquiridas en diferentes condiciones de iluminación.

[0040] La unidad sensora puede incluir una cámara estereoscópica que puede estar construida y dispuesta para adquirir las primeras imágenes.

[0041] Se puede proporcionar un medio no transitorio legible por ordenador que almacene instrucciones para cualquier paso de cualquier método enumerado a continuación, especialmente, pero sin limitarse a los párrafos [0043] -[0063].

[0042] Se puede proporcionarse un robot de limpieza de piscinas que esté construido y dispuesto para ejecutar cualquier paso de cualquier método enumerado a continuación, especialmente, pero no limitado a los párrafos [0043] -[0063].

[0043] Se puede proporcionar un método para hacer navegar un robot de limpieza de piscinas dentro de una piscina, el método puede incluir ejecutar repetidamente, durante la navegación del robot de limpieza de piscinas, los pasos de detectar concurrentemente, por un robot de limpieza de piscinas, las distancias entre el robot de limpieza de piscinas y elementos de piscina estáticos que pueden estar orientados unos con respecto a los otros; estimar mediante un procesador del robot de limpieza de piscinas una posición del robot de limpieza de piscinas dentro de la piscina, en base a las distancias; y determinar un progreso futuro del robot de limpieza de piscinas en función de la posición.

[0044] La detección puede incluir adquirir una o más imágenes de los elementos de la piscina estática mediante una cámara estereoscópica del robot.

[0045] La detección puede incluir iluminar un entorno del robot para proporcionar un entorno iluminado; adquirir una o más imágenes del entorno iluminado; y procesar una o más imágenes para determinar si el entorno incluye el uno o más elementos de piscina estáticos.

[0046] La iluminación puede incluir iluminar el entorno iluminado con diferentes colores, en diferentes momentos, para obtener imágenes de diferentes colores del entorno iluminado; y realizar la comparación entre las diferentes imágenes en color para determinar si el entorno iluminado incluye uno o más elementos de piscina estáticos.

[0047] Los diferentes colores pueden incluir el verde y otro color.

[0048] El método puede incluir recibir o generar, al menos en parte por el robot de limpieza de piscinas, una representación tridimensional de la piscina durante un período de aprendizaje.

[0049] El método puede incluir generar, por el robot de limpieza de piscinas, y durante el progreso sobre una parte de la piscina, una estimación tridimensional de una parte de la piscina; buscar una porción de la representación tridimensional de la piscina que pueda ser similar a la estimación tridimensional de la parte de la piscina; y en el que la determinación de la posición del robot de limpieza de piscinas dentro de la piscina puede responder a un resultado de la búsqueda.

[0050] Se puede proporcionar un método que puede incluir iluminar un entorno de un robot de limpieza de piscinas con luz verde para proporcionar una escena iluminada en verde; adquirir una imagen de la escena iluminada en verde; estimar la profundidad de penetración de la luz verde dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas; iluminar los alrededores del robot de limpieza de piscinas con una luz de otro color para proporcionar una escena iluminada con otro color; en el que el otro color difiere del verde; adquirir una imagen de la escena iluminada de otro color; estimar la profundidad de penetración de la otra luz dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas; comparar entre la profundidad de penetración de la luz verde y la profundidad de penetración de la otra luz para proporcionar un resultado de la comparación; y determinar, en base al resultado de la comparación, al menos uno de entre una posición del robot de limpieza de piscinas y un estado del agua dentro de los alrededores del robot de limpieza de piscinas.

[0051] El método puede incluir la determinación de que los alrededores del robot de limpieza de piscinas pueden incluir una pared lateral de la piscina cuando la profundidad de penetración de la otra luz dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas es sustancialmente igual a la profundidad de penetración de la luz verde dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas.

[0052] El método puede incluir la determinación de que el entorno del robot de limpieza de piscinas no puede incluir una pared lateral de la piscina cuando la profundidad de penetración de la otra luz dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas difiere sustancialmente de la profundidad de penetración de la luz verde dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas.

[0053] Se puede proporcionar un método para limpiar una región de la piscina, el método puede incluir mover un robot de limpieza de piscinas dentro de la región mientras se determina repetidamente una posición del robot de limpieza de piscinas basándose en imágenes adquiridas por una cámara estereoscópica del robot de limpieza de piscinas; y limpiar la zona mediante un robot de limpieza de piscinas durante el movimiento del robot de limpieza de piscinas dentro de la zona.

[0054] El método puede incluir recibir o generar, al menos en parte por el robot de limpieza de piscinas, una representación tridimensional de la piscina durante un período de aprendizaje.

[0055] El método puede incluir repetir los pasos de generar, por el robot de limpieza de piscinas, y durante el progreso sobre una parte de la piscina, una estimación tridimensional de una porción de la piscina; buscar una porción de la representación tridimensional de la piscina que pueda ser similar a la estimación tridimensional de la porción de la piscina; y en el que la determinación de la posición del robot de limpieza de piscinas dentro de la piscina puede responder a un resultado de la búsqueda.

[0056] El método puede incluir la adquisición de imágenes; y en el que al menos una imagen puede ser una imagen de un entorno iluminado del robot de limpieza de piscinas.

[0057] El método puede incluir iluminar un entorno del robot de limpieza de piscinas con una iluminación de color

cálido.

[0058] El método puede incluir iluminar un entorno del robot de limpieza de piscinas con luz azul.

[0059] El método puede incluir iluminar un entorno del robot de limpieza de piscinas con luz verde.

[0060] El método puede incluir adquirir las imágenes y filtrar los destellos de las imágenes.

[0061] El método puede incluir reconocer los destellos comparando múltiples imágenes, tomadas en diferentes

momentos, de una misma escena.

[0062] La cámara estereoscópica puede incluir dos sensores de imágenes.

[0063] Los dos sensores de imágenes pueden ir seguidos de al menos una lente ojo de pez.

Breve descripción de los dibujos

[0064] El objeto considerado como la invención se señala en particular y se reivindica claramente en la parte final de

la memoria descriptiva. Sin embargo, la invención, tanto en la organización como en el método de funcionamiento,

junto con los objetos, características y ventajas de la misma, se puede entender mejor haciendo referencia a la

descripción detallada que sigue cuando se lee con los dibujos que se acompañan en los que:

la figura 1A es un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas con una unidad de localización y mapeado (sistema de

visión);

la figura 1B es un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas con una unidad de localización y mapeado (sistema de

visión);

la figura 1C es un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas con una unidad de localización y mapeado (sistema de

visión);

la figura 2 es un ejemplo de carcasa del sistema de visión;

la figura 3 es un ejemplo de imágenes y de sincronización de imágenes;

la figura 4 es un ejemplo del sistema de visión;

la figura 5 es un ejemplo del sistema de visión;

la figura 6 es un ejemplo de componentes del sistema de visión;

la figura 7 es un ejemplo de componentes del sistema de visión;

la figura 8 es un ejemplo de componentes del sistema de visión;

la figura 9 es un ejemplo de imágenes en 3D capturadas bajo el agua;

la figura 10 es un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas, una parte de la piscina y campos de visión del sistema

de visión;

la figura 11 es un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas, una parte de la piscina y los campos de visión del

sistema de visión;

la figura 12 es un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas, una parte de la piscina y un campo de visión del sistema

de visión;

la figura 13 es un ejemplo de

robot de limpieza de piscinas, una parte de la piscina y conos de luz; la figura 14 es un ejemplo de

robot de limpieza de piscinas, una parte de la piscina y una zona de l la figura 15 es un ejemplo de

robot de limpieza de piscinas, una parte de la piscina y una zona de l la figura 16 es un ejemplo de

robot de limpieza de piscinas,

una porción de la piscina y una zona d la figura 17 es un ejemplo de

robot de limpieza de piscinas, una parte de la piscina y una zona de l la figura 18 es un ejemplo de un método;

la figura 19 es un ejemplo de un método;

la figura 20 es un ejemplo de un método; y

la figura 21 es un ejemplo de un método.

[0065] Se apreciará que por simplicidad y claridad de la ilustración, los elementos mostrados en las figuras no se han dibujado necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden exagerarse en relación con otros elementos para mayor claridad. Además, cuando se considere apropiado, los números de referencia pueden repetirse entre las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.

Descripción detallada de los dibujos

[0066] En la descripción detallada que sigue, se exponen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar una comprensión completa de la invención. Sin embargo, los expertos en la técnica entenderán que la presente invención se puede poner en práctica sin estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito en detalle métodos, procedimientos y componentes bien conocidos para no oscurecer la presente invención.

[0067] Se apreciará que por simplicidad y claridad de la ilustración, los elementos mostrados en las figuras no se han dibujado necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos pueden exagerarse en relación con otros elementos para mayor claridad. Además, cuando se ha considerado apropiado, los números de referencia pueden repetirse entre las figuras para indicar elementos correspondientes o análogos.

[0068] Cualquier referencia en la memoria descriptiva a un sistema debe aplicarse con las modificaciones que correspondan a un método que pueda ser ejecutado por el sistema.

[0069] Debido a que las realizaciones ilustradas de la presente invención pueden ser implementadas en su mayor parte utilizando componentes y circuitos electrónicos conocidos por los expertos en la técnica, los detalles no se explicarán en mayor medida que la que se considera necesaria como se ha ilustrado más arriba, para la comprensión y apreciación de los conceptos subyacentes de la presente invención y con el fin de no ofuscar o distraer de las enseñanzas de la presente invención.

[0070] Cualquier referencia en la memoria descriptiva a un método debe ser aplicado con las modificaciones que correspondan a un sistema capaz de ejecutar el método y debe ser aplicado con las modificaciones que correspondan a un medio legible por ordenador no transitorio que almacene instrucciones que una vez ejecutadas por un ordenador dan como resultado la ejecución del método.

[0071] Cualquier referencia en la memoria descriptiva a un sistema debe aplicarse con las modificaciones que correspondan a un método que puede ser ejecutado por el sistema y debe aplicarse con las modificaciones que correspondan a un medio no transitorio legible por ordenador que almacene instrucciones que una vez esperadas por un ordenador resultan en la ejecución del método.

[0072] Los términos "región", "área", "porción" se pueden usar de manera intercambiable y pueden tener cualquier forma y/o tamaño.

[0073] Una escena puede estar contenida dentro de un campo de visión de un sistema de visión. El campo de visión del sistema de visión puede cubrir los alrededores del robot de limpieza de piscinas.

[0074] Se puede proporcionar un robot de limpieza de piscinas (también denominado limpiador de piscinas) para limpiar una piscina, el robot de limpieza de piscinas puede incluir:

a. Unidad de filtrado (indicada por 92 en la figura 1C) para filtrar fluido.

b. Unidad de control de fluido (indicada por 94 en la figura 1C) para controlar el flujo de fluido dentro del robot de limpieza de piscinas.

c. Sistema de accionamiento (indicado por 93 en la figura 1C), para impulsar el robot de limpieza de piscinas.

d. Sistema de cepillado (indicado por 97 en la figura 1C) para cepillar la suciedad.

e. Cuerpo (carcasa) (indicado por 90 en la figura 1C) con una o más entradas y una o más salidas (el flujo de fluido en el robot de limpieza de piscinas entre las una o más entradas y salidas).

f. Sistema de suministro de energía (indicado por 95 en la figura 1C) que se encuentra dentro del robot de limpieza de piscinas y suministra energía a los componentes del robot de limpieza de piscinas {el sistema de suministro de energía puede ser alimentado por una fuente de energía eléctrica externa y un cable conectado}. El sistema de suministro de energía puede incluir un sistema de batería recargable a bordo, un mecanismo de carga. El sistema de suministro de energía puede incluir una turbina para convertir en energía un flujo de fluido suministrado al robot de limpieza de piscinas.

g. Una unidad sensora (indicada por 96 en la figura 1C) que puede incluir un sistema de visión (indicada por 20 en las figuras 1A, 1B y 1C). El sistema de visión también se conoce como sistema de mapeado y localización o sistema de visión estereoscópica o sistema de visión estereoscópica tridimensional (3D) o PCB de visión integrada.

h. Controlador (indicado por 98 en la figura 1C) que se puede configurar para controlar el al menos un elemento de dirección, elemento de bombeo basado en fotografías reales capturadas por el sistema de visión del robot de limpieza de piscinas.

[0075] El sistema de visión 20 puede configurarse para fotografiar el área circundante real de un robot de limpieza de piscinas con el fin de reconocer y memorizar todo el entorno de la piscina, la posición real posterior y la orientación del robot de limpieza de piscinas en relación con las paredes de la piscina, el suelo, luminarias, estructuras, elementos de piscina tales como escalerilla, chorro, luz de piscina, escaleras, VGB y similares; y, al menos un elemento de dirección que puede configurarse para mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza, durante un proceso de ciclo de limpieza de una cierta región de un suelo o una pared lateral de la piscina; en el que la cierta región puede estar parcial o totalmente sumergida.

[0076] La visión en 3D permite al robot de limpieza de piscinas crear un mapa (tal como un mapa en 3D) de la estructura de la piscina que ayuda al robot de limpieza de piscinas a reconocer pendientes, ángulos y planificar mejor de esta manera la trayectoria de limpieza.

[0077] La representación en 3D de la piscina puede incluir información sobre los ángulos de las paredes, el contacto entre el suelo y las paredes, una pendiente en ángulo del fondo de la piscina.

[0078] Durante la generación de la representación en 3D de la piscina, cuando el robot de limpieza de piscinas no reconoce completamente uno o más elementos estáticos de la piscina que aparecen en el campo de visión del robot de limpieza de piscinas (por ejemplo, una imagen de una pared lateral no es suficientemente clara ), entonces el robot de limpieza de piscinas puede girar y adquirir una información en 3D sobre los elementos estáticos de la piscina situados en la dirección opuesta, y puede imponer esta última sobre la otra (fusionada) para crear un mapa mejor. La una dirección frente a la otra se decide mediante un acelerómetro que apunta a la dirección de la pendiente.

[0079] El sistema de visión puede estar operativo tanto durante el día como en particular durante la noche, cuando una gran cantidad de usuarios finales emplean sus robots de limpieza de piscinas para limpiar sus piscinas.

[0080] La fotografía mediante el sistema de visión puede incluir fotografiar y memorizar vistas de cada lugar visitado en la piscina.

[0081] El sistema de visión puede incluir al menos una cámara subacuática.

[0082] El sistema de visión puede incluir un conjunto de al menos dos cámaras que pueden formar un sistema de visión estereoscópica que es capaz de capturar y memorizar fotografías tridimensionales (3D) del entorno de la piscina y cada lugar visitado en la piscina.

[0083] El sistema de visión puede incluir un conjunto de al menos dos cámaras que pueden formar un sistema de visión estereoscópica y al menos una cámara separada adicional que se explicará adicionalmente a continuación, pero como un ejemplo, como una cámara de conexión adicional en al menos un cable de robot de limpieza de piscinas en un CONJUNTO DE ROBOT DE LIMPIEZA DE PISCINAS que operan en una piscina con la función de una medida de cables no enredados (ver las solicitudes de patente US números 15/702.772, 15/702.77 y 15/702.774).

[0084] El sistema de visión puede estar unido a una unidad de medida que mide la tasa o velocidad de avance y movimientos del robot de limpieza de piscinas.

[0085] El robot de limpieza de piscinas puede utilizar los perfiles de avance y movimientos memorizados en una piscina durante un tiempo de ciclo específico y los compara con perfiles de avance y movimientos nominales o estándar.

[0086] El robot de limpieza de piscinas emplea para estos propósitos el sistema de visión estereoscópica que está conectado a la unidad de medición. Por ejemplo, las cámaras pueden capturar y memorizar una fotografía de la posición del robot de limpieza de la piscina al reconocer una luz de escalera, un desagüe, un chorro de retorno o escalerillas de la piscina que pueden estar colocadas cerca de una superficie de pared vertical, señalando así su posición en la piscina.

[0087] El robot de limpieza de piscinas puede reconocer el punto de entrada preciso para iniciar un procedimiento de escalada vertical de la pared hasta llegar a la línea de agua. En la línea de agua, el robot de limpieza de piscinas puede moverse lateralmente mientras limpia la línea de agua durante un cierto período de tiempo. El sistema de visión estereoscópica puede capturar y visualizar puntos durante la trayectoria del robot de limpieza de piscinas en la línea de agua, incluido su descenso desde la pared y su punto de retorno al suelo horizontal, procesando así la velocidad/tasa de movimiento o la deriva desde la trayectoria planificada previamente o parámetros de trayecto y realizar acciones correctivas.

[0088] El posicionamiento preciso del robot de limpieza de piscinas puede permitir cubrir solamente (o sustancialmente) solamente las regiones de la piscina a limpiar mientras se reducen (e incluso minimizan) los movimientos y/o la limpieza por el robot de limpieza de piscinas de otras regiones. Esto aumenta la eficiencia del proceso de limpieza, reduce el tiempo de limpieza y ahorra energía.

[0089] La monitorización precisa de la posición del robot de limpieza de piscinas proporciona información precisa sobre la velocidad de propagación del robot de limpieza de piscinas. Si, por ejemplo, la monitorización precisa detecta que el robot de limpieza de piscinas se mueve demasiado rápido (por encima de la velocidad exigida por la rotación de ruedas u orugas), es una indicación de que el robot de limpieza de piscinas está resbalando. La alfombra deslizante indica regiones resbaladizas, como resultado de la acumulación de algas. Esto puede requerir advertir al usuario de un robot de limpieza de piscinas, cambiar el proceso de limpieza, evitar la región resbaladiza y otras acciones similares.

[0090] Las acciones correctivas (en caso de encontrar problemas o desviaciones de la trayectoria de propagación, velocidad y similares deseadas) pueden incluir aumentar o disminuir las RPM del motor de accionamiento para aumentar o disminuir las velocidades de movimiento. De manera similar, puede aumentar/disminuir la potencia de empuje del chorro de agua (chorros laterales, traseros, superiores o inferiores) para regular aún más los movimientos del robot de limpieza de piscinas y eliminar cualquier desviación de la trayectoria planificada previamente o los parámetros de la trayectoria y realizar acciones correctivas.

[0091] Como otro ejemplo más, el robot de limpieza de piscinas puede reconocer de manera similar el punto de entrada preciso para iniciar un ascenso o descenso de la superficie de la piscina sustancialmente inclinada tal como una superficie inclinada que puede existir entre las áreas profundas y poco profundas de la piscina.

[0092] De la misma manera, el robot de limpieza de piscinas puede reconocer la posición de los accesorios de fontanería existentes o instalaciones de la piscina tales como: desagüe principal, chorros de retorno y similares como se describe en la patente US 8.665.858.

[0093] El robot de limpieza de piscinas, por medio de su sistema de visión, puede reconocer una estación de acoplamiento a la piscina, un dispositivo de carga de batería del robot de limpieza de piscinas y una estructura de salida autónoma del robot de limpieza de piscinas como los que se describen en la solicitud de patente US número 14/501.098 del 30 de septiembre de 2014 que se titula: Robot de limpieza de piscinas autónomo.

[0094] El robot de limpieza de piscinas, por medio de su sistema de visión, puede reconocer otro robot de limpieza de piscinas de un conjunto de robots de limpieza de piscinas que operan en una única piscina o cualquier componente o subcomponente, tal como un cable amarrado del robot de limpieza de piscinas, tal como se describe en la solicitud de patente US número 15/702.772 presentada el 13 de septiembre de 2017 y titulada : Un conjunto de robots de limpieza de piscinas.

[0095] Las al menos dos cámaras que pueden formar un sistema de visión estereoscópica pueden incluir (o pueden estar acopladas a) un mecanismo de sincronización que sincroniza ambas cámaras estereoscópicas.

[0096] El mecanismo de sincronización puede incluir un dispositivo de hardware de sincronización que produce dos fotos iguales que pueden cancelar y eliminar cualquier foto desigual.

[0097] El sistema de visión puede incluir además al menos un sistema de iluminación para proporcionar uno o más haces de iluminación para iluminar los entornos del área de la piscina parcial o totalmente oscuros de modo que las fotografías se puedan capturar mientras los sujetos fotografiados están suficientemente iluminados.

[0098] Es fundamental obtener información visual del entorno de la piscina para poder navegar, maniobrar y evitar obstáculos. Existe la necesidad de un alto contraste y en la visión en varios tipos de niveles de calidad del agua que pueden incluir salinidades, turbidez y similares.

[0099] El al menos un sistema de iluminación puede incluir un conjunto que puede incluir al menos un sistema LED que puede incluir al menos una lámpara LED y al menos un emisor de haz láser.

[0100] El al menos un conjunto de cámaras estereoscópicas, el al menos un conjunto de LED y láser se pueden conectar a una plataforma de PCB de visión integrada que también puede incluir un procesador fotográfico computarizado, un LED RGB y similares que se describen con más detalle a continuación.

[0101] El al menos un conjunto de cámaras estereoscópicas puede emplear una cámara del al menos un conjunto con el fin de capturar capturas fotográficas bidimensionales regulares.

[0102] El al menos un conjunto de LED se puede conectar a una plataforma de PCB de visión integrada que también puede incluir un procesador informático fotográfico, LED RGB y similares que se describen con más detalle a continuación.

[0103] Todo el sistema de visión integrado de PCB se puede empaquetar dentro de una caja estanca al agua, impermeable al agua que comprende una cubierta transparente o visor.

[0104] La cubierta transparente puede comprender un mecanismo mediante el cual se pueden instalar cubiertas transparentes diferentes o adicionales a nivel de OEM o de usuario final. Por ejemplo, cubiertas tintadas capaces de filtrar ciertas longitudes de onda de iluminación. Se puede colocar una cubierta adicional teñida de amarillo para compensar, por ejemplo, una luz de fondo ambiental azul demasiado intensa.

[0105] El LED RGB puede controlar múltiples iluminaciones de colores tales como verde, azul, rojo y combinaciones de colores de iluminación adicionales.

[0106] Alternativa o adicionalmente, el LED RGB puede incluir una agrupación de sistema LED en el que cada LED puede incluir bombillas LED de diferentes colores.

[0107] El al menos un LED puede emitir un haz de color blanco para la iluminación de propósito general de las áreas de la piscina que necesitan ser fotografiadas con fines de navegación del robot de limpieza de piscinas. En condiciones ideales, este puede ser el tipo de iluminación de haz de luz más comúnmente utilizado tanto de día, durante el crepúsculo como por la noche.

[0108] El al menos un LED puede emitir un haz de color rojo fuertemente atenuado para que el sistema de visión de cámara estereoscópica detecte las condiciones generales de iluminación ambiental en la piscina y para ayudar con la intensidad y potencia de emisión del otro LED (o láser) de modo que los colores o el contraste de las fotos se pueden optimizar en la captura de fotos del robot de limpieza de piscinas para la navegación.

[0109] Otro uso de LED coloreado puede no ser solamente para la navegación o el reconocimiento de estructuras de piscinas, sino también para instantáneas recreativas bajo el agua controladas a distancia, como se describe en la solicitud de patente US 15/415.892 de 26 de enero de 2017 y titulada: Robot de limpieza de piscinas interactivo por el cual las cámaras o una sola cámara instalada en el robot de limpieza de piscinas son impermeables.

[0110] La captura fotográfica controlada puede referirse a imágenes fijas, instantáneas o videoclips que su captura (inicio y finalización) puede ser controlada por un dispositivo de control remoto tal como una tableta u otro dispositivo inalámbrico inteligente usando una aplicación dedicada, por ejemplo, la aplicación descargable MyDolphin®.

[0111] Debido a que las imágenes o videos fotográficos de alta resolución y buena calidad pueden ocupar grandes cantidades de espacio de datos en cualquier dispositivo de memoria, en la memoria de control del robot de limpieza de piscinas el sistema facilita la carga de los citados datos a Internet o a la nube.

[0112] Por lo tanto, el sistema de visión puede comprender además hardware de interfaz adicional con dispositivos de componentes Wi-Fi® o Li-Fi que puedan comunicarse con Internet.

[0113] La tecnología Wi-Fi® que, es bien conocida, no puede funcionar bajo el agua, por lo que tan pronto como el robot de limpieza de piscinas se retira o se saca de la piscina, los datos fotográficos capturados pueden transmitirse a continuación.

[0114] Otra realización de la carga de datos fotográficos puede emplear un dispositivo Li-Fi (Light Fidelity) que, como es bien conocido, es capaz de emplear comunicaciones inalámbricas bajo el agua entre dispositivos que usan luz para transmitir datos, la luz viaja relativamente bien en distancias cortas tales como en una piscina en la que las ondas de transmisión de radio como Wi-Fi® no funcionarán. Desde el robot de limpieza de piscinas son posibles más comunicaciones hacia y con un dispositivo externo a la piscina, tal como una fuente de alimentación, especialmente en la que existe una línea de visión, que puede recibir, convertir y procesar señales de luz de datos en formatos digitales. El dispositivo puede cargar entonces los datos mientras está bajo el agua sin la necesidad de retrasar la carga hasta que se retire el limpiador de la piscina.

[0115] El al menos un LED puede emitir un haz de color azul o blanco de baja atenuación para mejorar las condiciones de iluminación de la fotografía submarina de objetos o sujetos, especialmente en la parte más profunda de una piscina o si las condiciones de luz natural no son óptimas.

[0116] Además, si los objetos o sujetos de las capturas fotográficas están iluminados por un LED de luz azul o blanca, se lograrán mejores capturas fotográficas visuales, con menos bruma o dispersión. Sin embargo, es posible que sea necesario controlar la luz reflejada y esto se logrará mediante un efecto de atenuación o controlando el RGB para compensar una luz brillante con, por ejemplo, amarillo u otro color de iluminación cálido o empleando el LED como luz de flash. o luz estroboscópica.

[0117] El al menos un LED puede emitir un haz de color verde de menor atenuación para superar las condiciones turbias o nubladas bajo el agua causadas por partículas de polvo o sólidos flotantes e inestables, materia biológica y similares que pueden atenuar la luz en las longitudes de onda blancas o azules. Un haz de color verde puede penetrar más profundamente para neutralizar un fondo borroso causado por una niebla lechosa o agua turbia.

[0118] Con el fin de medir y contrarrestar las condiciones turbias de visibilidad fotográfica subacuática, el robot de limpieza de piscinas puede, al final de cada ciclo, llegar a una posición final que puede ser una posición fija pre­ programada, y por medio de al menos una cámara capturar al menos una foto de una pared de la piscina opuesta o cercana o cualquier otra estructura de la piscina. Esto se puede realizar una vez al día, a plena luz del día, por lo que la foto capturada se guarda en la memoria del robot. El robot de limpieza de piscinas puede comparar cualquier nueva calidad fotográfica con una anterior y, mediante un algoritmo, interpretar una caída en la calidad fotográfica como un aumento de la turbidez del agua. Este aumento de turbidez puede desencadenar automáticamente el inicio de un nuevo ciclo de limpieza.

[0119] El tipo y la elección del haz coloreado utilizado también pueden ser una función del color de fondo capturado por la (s) cámara (s). Para mejorar el contraste del objeto o sujeto de la fotografía, por ejemplo, un haz de color amarillo o cualquier otro haz de luz de color más cálido, puede neutralizar el fondo de color azul natural o el color azul natural que se origina en la piscina de color azul de uso común con revestimientos de PVC o GRP que dan, por ejemplo, el "aspecto azul" a muchas piscinas.

[0120] La elección entre haces de luz de diferentes colores, tales como blanco, verde, azul, rojo, láser y similares, puede ser automática y estar sujeta a la calidad de las vistas fotográficas procesadas en tiempo real, como la nitidez, los contrastes y el color, que pueden iniciar automáticamente un procedimiento de iluminación, que puede mejorar constantemente las vistas capturadas. Tal procedimiento de iluminación puede iniciarse en cualquier momento, pero especialmente en un proceso de prueba y error de medición para obtener resultados óptimos de captura fotográfica.

[0121] Los reflejos de luz fuertes e incontrolados, las luces de fondo reflectantes o el destello también pueden obstaculizar la calidad fotográfica de la cámara, lo que impide la capacidad de reconocer claramente los accesorios o estructuras de la piscina para un funcionamiento y navegación óptimos del sistema de visión.

[0122] Las luces y sombras que vibran o tiemblan de forma natural son efectos en los que los reflejos constantes y las luces y sombras destellantes impiden las cualidades de la captura fotográfica. Esto puede ocurrir especialmente durante el día, cuando el viento sopla sobre la superficie del agua de la piscina y provoca ondulaciones, pero también durante la noche, cuando puede ocurrir el mismo fenómeno, por ejemplo, cuando las lámparas de la piscina están encendidas.

[0123] El sistema de visión puede configurarse además para filtrar los citados reflejos. Los reflejos o el destello pueden cambiar aleatoriamente de acuerdo con la hora del día y la posición de la piscina. El mecanismo emplea el mantenimiento en la memoria de las últimas vistas de cámara capturadas en los últimos pocos fotogramas en una posición específica (pocos fotogramas pueden ser 1, 2, 3,.... n fotogramas). Además, cuando la cámara comienza a capturar un destello o eventos de iluminación inestable que comprenden vistas cambiantes y en movimiento, el robot de limpieza de piscinas comienza a procesar los fotogramas capturados fusionando los citados fotogramas memorizados con los fotogramas capturados actualmente y eliminando así el factor de destello de la foto para que sea igual en ambas fotos capturadas estereoscópicamente adquiridas simultáneamente por ambas cámaras de modo que la función de filtrado pueda cancelar y eliminar ambos reflejos de manera uniforme.

[0124] El al menos un sistema de iluminación puede incluir al menos un emisor de haz láser que se puede usar con fines ornamentales, proporcionando un espectáculo de luces entretenido en la piscina y también puede ser usado como herramienta de captura fotográfica.

[0125] El haz de espectáculo de láser ornamental se puede utilizar para el reconocimiento de la cámara. Es decir, la luz en constante movimiento sobre las superficies de la piscina que se mueve sobre las superficies de la piscina puede ser capturada por la (s) cámara (s) y utilizada como medio de navegación adicional.

[0126] El al menos un LED puede emplear además, dentro del marco del sistema de control del robot de limpieza de piscinas, su plataforma PCB de visión integrada del sistema de visión, al menos un dispositivo atenuador dedicado que puede emplearse para aumentar o disminuir la intensidad del haz de iluminación de cualquier color de acuerdo con la iluminación ambiental subacuática existente y las condiciones de colores fotográficos capturados. Por ejemplo, por la noche o cuando existe un fenómeno de destello que comprende luces y sombras vibrantes o temblorosas en las superficies de la piscina.

[0127] Un aumento en la emisión de iluminación, especialmente para compensaciones o mejoras de color, puede emplear al menos un LED como luz de flash o estroboscópica.

[0128] El al menos un LED puede incluir el elemento de atenuación que se puede emplear para disminuir automáticamente la intensidad del haz de luz cuando existen condiciones adversas de iluminación ambiental bajo el agua o cuando la luz fuerte de fondo se refleja desde las superficies de la piscina fotografiadas, por ejemplo, cuando está orientada a una pared vertical cercana fuertemente iluminada o reflejos de, por ejemplo, la captura de fotografías o videos de personas o caras bajo el agua. El atenuador proporciona una mejor calidad de imagen bajo efectos adversos.

[0129] El elemento de atenuación se puede emplear para disminuir automáticamente la intensidad del haz de luz cuando existen condiciones adversas de iluminación ambiental bajo el agua, por ejemplo, cuando se refleja una luz intensa desde el agua opaca, lechosa o turbia causada por partículas de polvo flotantes e inestables, actuando así como "luces de niebla" en un vehículo de motor.

[0130] El mecanismo de atenuación se puede conectar a un sensor de potencia de luz de fotorresistencia separada que se puede integrar en la plataforma de la PCB de visión. Un resistor de este tipo modifica su resistencia en función del haz de luz que le impacta. Un resistor de este tipo puede ser un modelo PDV-P8201 disponible de Luna Optoelectronics de Roanoke, VA, en los EE. UU.

[0131] El mecanismo de atenuación puede ser un diodo inherente que forma parte de un LED ordinario, ahorrando así el uso de un sensor de potencia o intensidad de luz adicional y separado.

[0132] El mecanismo de atenuación inherente puede emplear un sensor de potencia de luz de fotodiodo que puede integrarse en un LED ordinario reconociendo así las intensidades de luz u oscuridad ambientales. Un diodo de este tipo puede ser un modelo MTD5052W disponible de Marktech Optoelectronics de Latham, Nueva York en los Estados Unidos.

[0133] El fotodiodo convierte fotones en corriente eléctrica por lo que cada diodo de unión p-n puede incorporar un fotodiodo que, al ser transparente, puede reconocer las intensidades de luz u oscuridad y también actuar como un emisor de luz.

[0134] Las condiciones de visibilidad de la cámara subacuática (capacidad de penetración) y las condiciones del nivel de turbidez (discapacidad de penetración) en el entorno submarino del agua de la piscina, o el reflejo de la luz de fondo de elementos como las superficies de la piscina, tales como paredes o líneas de agua, se pueden medir transmitiendo rayos de luz hacia el agua o sobre la citada superficie de la piscina empleando varios y diferentes haces intercambiables de colores claros. Tales como, pero no exclusivamente, blanco/azul/rojo/amarillo/verde o cualquier otra combinación de colores que pueda ser configurada por el citado RGB y que sean transmitidos por el citado LED. La necesidad de opciones de haces de luz intercambiables y variados está motivada por una combinación de factores ambientales que son comunes en la fotografía submarina, especialmente botánica o arqueológica. Hay variables cambiantes bajo el agua que están relacionadas con las intensidades de luz natural o antinatural externa, los colores del revestimiento de la piscina proporcionan diferentes tintes o matices de fondo al entorno, la profundidad de la piscina, la claridad del agua y similares. Existe la necesidad de medir la reflexión (luz de fondo) o el nivel de penetración de cada uno de los colores de luz usando un sensor de luz o una cámara y comparar el nivel de intensidad de la reflexión entre cada color. Por ejemplo, el LED transmite un color de haz blanco y se mide la intensidad devuelta del factor de porcentaje de reflexión. A continuación un haz azul, seguido de un verde y rojo y luego amarillo o cualquier otra combinación que pueda establecer la RGB y que son transmitidos por el LED y se mide cada nivel de reflexión. Durante un ciclo de limpieza del robot de limpieza de piscinas, en diferentes áreas de la piscina, se pueden usar haces de diferentes colores de acuerdo con las circunstancias. Un cálculo y comparación de todos los resultados del valor de reflexión puede proporcionar un índice de la reflexión que puede traducirse en un nivel de turbidez y eventualmente decidir si la cámara puede continuar funcionando en un modo óptimo.

[0135] Es importante comprender que, aunque esta memoria descriptiva se refiere a la navegación del robot de limpieza de piscinas bajo el agua, también lo es con respecto a la captura de fotografías y videos bajo el agua. En la práctica, los mismos requisitos tecnológicos, reglas y soluciones propuestas, se aplican a la navegación automática de la cámara, que se implementa sin intervención humana, como lo que se podría aplicar a la captura de fotos y videos de ocio privado que pueden requerir alguna medida de activación manual, al menos en lo que se refiere a presionar la cámara o el botón de activación de video en un dispositivo remoto computarizado o inteligente.

[0136] El robot de limpieza de piscinas puede configurarse para recoger y trazar una vista gráfica de una piscina que incluya los "componentes" (paredes, escalerillas, focos, escaleras, chorros). Los datos se almacenarán en el robot de limpieza de piscinas. Los citados datos se pueden cargar en la nube para el análisis OEM del rendimiento del robot de limpieza de piscinas. Es posible que se necesite una renuncia a la privacidad para esto.

[0137] En base a los datos de la piscina, se puede enviar un informe de recomendación al usuario final con consejos sobre cómo mejorar el comportamiento del robot de limpieza de piscinas en su piscina.

[0138] En otra realización, el robot de limpieza de piscinas no incluye ni emplea un sistema de visión con el mencionado anteriormente al menos un LED dedicado pero incluye, por ejemplo, una lámpara de iluminación ornamental que puede ser un LED que comprende un sensor de potencia de luz de fotodiodo que se puede utilizar para controlar la intensidad de la luz que emite la lámpara ornamental o el LED.

[0139] De forma alternativa o adicional, se puede conectar un sensor de luz de fondo dedicado a la PCB de visión integrada.

[0140] El visor PCB integrado puede incluir una estructura de base plana que comprende los componentes electrónicos tales como, pero no exclusivamente, la (s) cámara (s), dispositivos de iluminación, sensores, cubierta sellada y similares unidos a la base plana.

[0141] En otra realización, la base PCB puede no ser plana sino arqueada/curvada o combada.

[0142] Las formas planas, arqueadas o combadas de la base PCB tienen un efecto sobre la arquitectura del posicionamiento de la al menos una cámara o cámaras y el LED. Es decir, la línea de base de las cámaras puede ser estrecha o puede ser más ancha en configuraciones o combinaciones dimensionales prácticamente infinitas. Cuanto más ancha (longitudinalmente) es la línea de base, más fácil es formar triangulaciones y medir distancias a las estructuras de la piscina.

[0143] En la realización preferida, la PCB puede incluir una línea de base de 12 cm (u otro tamaño) para las cámaras desde la cual una profundidad de 40 cm se puede extraer por lo que la distancia desde la cámara hasta 40 cm es una "zona muerta" que no se puede fotografiar.

[0144] Cuanto mayor sea la distancia entre ambas cámaras, menor será la distancia de la zona muerta entre el cuerpo del robot de limpieza de piscinas y también la distancia de captura efectiva, reduciendo de esta manera la capacidad de identificar características, obstáculos o elementos de la piscina.

[0145] Lo que define la zona muerta es el ángulo de visión de la cámara que es una función del tamaño físico del tamaño del sensor de imagen de la cámara y la distancia focal de la lente y el espacio entre ellos.

[0146] Se puede proporcionar un espacio más pequeño mediante el uso, en el contexto del sistema de visión estereoscópica de dos cámaras, de una cámara de lente estrecha (regular) y otra cámara de lente ancha. La resolución de la cámara de lente ancha puede aumentarse después para adaptarla a la capacidad de triangulación de la lente más estrecha.

[0147] La distancia estimada con la línea de base de 14 cm debe ser de 50 cm, pero aún puede ser suficiente para adquirir buenas vistas fotográficas.

[0148] Con el fin de lograr una vista de cámara en 3D estereoscópica sincronizada, se necesita al menos un par de cámaras.

[0149] El par de cámaras se pueden instalar en la línea de base de cualquier ancho razonable.

[0150] Se pueden usar cámaras adicionales aumentando así el ancho de línea de base que se usará en los robots de limpieza de piscinas de cuerpo ancho. Se pueden lograr líneas de base de 50 cm. Las vistas en 3D también se pueden lograr viendo, por ejemplo, dos o más conjuntos de vistas estereoscópicas creadas por dos o más conjuntos de cámaras.

[0151] Se puede instalar al menos una cámara separada adicional en la línea de base. Esta cámara adicional puede ser una cámara SLR subacuática digital que se puede fijar al sistema de visión o al robot de limpieza de piscinas conectando la cámara a la plataforma de la PCB y un procesador de fotografías digital integrado que se puede utilizar para capturar las imágenes recreativas bajo el agua.

[0152] El usuario final puede usar la cámara SLR digital adicional bajo el agua como un complemento para capturar las imágenes recreativas bajo el agua, por lo que la cámara puede ser una cámara desmontable y extraíble.

[0153] Los dispositivos de iluminación LED se pueden colocar en la misma línea base de PCB plana o curva.

[0154] Los dispositivos de iluminación LED se pueden colocar fuera de la línea de base de la PCB plana o arqueada y se unen a las cámaras por medio de un dispositivo de cableado trenzado.

[0155] La trenza de cableado puede ser particularmente útil cuando los LED se utilizan junto con una base de PCB arqueada.

[0156] Por tanto, en otra realización, el LED puede estar situado de forma no compartimentada en el cuerpo del robot de limpieza de piscinas. Por ejemplo, dos cámaras en una posición central en el cuerpo con dos LED posicionadas por separado.

[0157] No obstante, el uso de conectar el LED a la PCB mediante dispositivos de cableado trenzado puede causar dificultades para mantener calibraciones estables a lo largo del tiempo.

[0158] La captura fotográfica, reconocimiento y memorización de todo el entorno de la piscina y sus elementos puede activar el elemento de dirección que puede configurarse para hacer navegar el robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza preprogramada o trayectos programados seleccionados controlados manualmente a distancia.

[0159] El mecanismo de reconocimiento de las características de la piscina puede incluir la realización de una prueba fotográfica inicial y un procedimiento de calibración al comienzo de cada ciclo de limpieza. El citado procedimiento de prueba puede ser el proceso de prueba y error para medir las condiciones ambientales de la piscina para obtener resultados óptimos.

[0160] Las condiciones ambientales de la piscina pueden comprender cualquiera de las siguientes: condiciones generales de iluminación ambiental, carácter resbaladizo de las superficies y velocidad de propagación del robot de limpieza de piscinas, ángulo de superficie, triangulación de la posición del robot de limpieza de piscinas y similares.

[0161] La prueba puede comprender un conjunto de maniobras de desplazamiento entre paredes y capturar sus posiciones relativas fotográficas utilizando el sistema de visión que puede ser asistido por los sensores.

[0162] Las maniobras de prueba de desplazamiento pueden consistir en movimientos circulares de 360 grados en el fondo de la piscina mediante los cuales el robot de limpieza de la piscina también puede girar horizontalmente alrededor de su eje.

[0163] También pueden ser posibles movimientos de prueba triangulares o en ángulo entre paredes opuestas

[0164] También pueden ser posibles movimientos de prueba de estilo libre.

[0165] El tipo de maniobras se puede combinar o seleccionar de acuerdo con la evaluación inicial del control de la PCB principal del robot de limpieza de piscinas junto con la PCB de visión integrada del tipo o forma de la piscina y otros sensores.

[0166] El tipo de maniobras de prueba se puede combinar o seleccionar de acuerdo con la evaluación inicial de, por ejemplo, la forma de la piscina, el nivel resbaladizo de la superficie, es decir, las tasas de deriva, la calidad de la captura fotográfica, los ciclos de limpieza diurnos o nocturnos, los niveles de inclinación de la superficie, la calidad y rapidez de adquisición de la posición triangulada del robot de limpieza de piscinas y otros similares.

[0167] El control de la PCB principal puede emplear la PCB de visión integrada como un dispositivo sensor integrado.

[0168] Las figuras 1A y 1B ilustran un robot de limpieza de piscinas 10 de acuerdo con una realización de la invención. En las figuras 1A y 1B, el exterior del sistema de visión 20 se coloca en la parte delantera del robot de limpieza de piscinas.

[0169] El sistema de visión puede estar situado en otra parte (parte superior, pared lateral, parte trasera, parte inferior y similares). La figura 2 es un ejemplo de un sistema de visión de la carcasa 21, e ilustra el exterior del sistema de visión y también ilustra la posición de una PCB 23 en el interior de la carcasa.

[0170] La carcasa incluye una parte plana transparente 22 que está colocada en la trayectoria óptica de la primera lente 43 (de la primera cámara) y en la trayectoria óptica de la segunda lente 44 (de la segunda cámara). La parte transparente plana puede ser reemplazada por una lente no plana (ver la parte media superior de la figura 2).

[0171] La figura 3 es un ejemplo de imágenes 31 y 32 y de la sincronización de imágenes 34 (video estereoscópico lado por lado) basado en la primera cámara de video 33 y en la segunda cámara de video 34 que están bloqueadas en línea - sincronizadas en resolución de línea. (o líneas) de imágenes que son adquiridas simultáneamente por dos cámaras se colocan virtualmente en el mismo corte de un video estereoscópico de lado a lado.

[0172] Las figuras 4-8 ilustran ejemplos de varios componentes del sistema de visión 20 tales como la primera cámara 41, la primera lente 43 (de la primera cámara), la segunda cámara 42, la segunda lente 44 (de la segunda cámara), la unidad de fusión y sincronización 45 para fusionar y sincronizar imágenes de la primera y la segunda cámara, el procesador 46 para procesar las imágenes, el puerto de comunicación 47, la unidad de memoria 48, el controlador de entrada y salida (controlador de E/S 49), el primer haz láser ornamental en ángulo 51, el segundo haz láser ornamental en ángulo 52, el primer LED 53, el segundo LED 54, el indicador de estado 55, la unidad CC/CC 61 para suministrar voltajes de CC a varios componentes, la unidad de reloj 62, la interfaz de estreno 63, el primer y/o segundo controlador de cámara 71, el primer y/o segundo controlador láser 72, la lámpara LED RGB 75 mediante la cual se puede definir la salida del valor de color y la intensidad de los colores de luz. Por ejemplo, el verde y el rojo proporcionarán el haz de luz amarillo que es importante en un entorno de piscina de color azul.

[0173] La figura 5 ilustra que la primera cámara 41, la segunda cámara 42, la unidad de combinación y sincronización 45, el puerto de comunicación 67 y la unidad CC/CC 61 están situadas en la PCB principal 65.

[0174] La figura 5 ilustra que el primer láser 51, el segundo láser 52, el primer LED 53, el segundo LED 54 y el indicador de estado 55 están situados en un módulo láser y LED 66.

[0175] La figura 5 también ilustra que el procesador 46, el puerto de comunicación 47, la unidad de memoria 48, el controlador de E/S 49, la unidad de reloj 62 y la interfaz de debut 63 están situados en la unidad de control 67.

[0176] La figura 9 ilustra imágenes adquiridas por la primera cámara (imágenes 31) e imágenes adquiridas por una segunda cámara (imágenes 32).

[0177] La rectificación de la imagen se puede lograr utilizando el citado robot de limpieza de piscinas con visión estereoscópica que captura dos imágenes impuestas una sobre otra, calculando la disparidad de las imágenes y creando una nube de profundidad. Este es el primer paso para crear una imagen en 3D del paisaje de la piscina capturado. La disparidad se calcula píxel a píxel, lo que da lugar a una nube de píxeles, que el ojo humano ve como una imagen en 3D del paisaje. En esta memoria descriptiva, esto significa construir un modelo en 3D del área de la piscina que se va a limpiar.

[0178] Las exploraciones coincidentes consecutivas (en el mismo grupo) se producen cuando un robot de limpieza de piscinas ingresa a la misma piscina repetidamente, por ejemplo, todos los días. El robot de limpieza de piscinas identifica rápidamente la familiaridad con esa piscina que está precedida por un breve escaneo de visualización fotográfica ("mirar alrededor") y mediante el empleo de un mapa usado que se almacena en la memoria del dispositivo de control del robot de limpieza de piscinas. Esta función reduce el tiempo que lleva escanear y mapear toda la piscina antes de comenzar el nuevo ciclo de limpieza real.

[0179] El citado sistema de visión captura imágenes de ambas cámaras y utiliza el método conocido de triangulación entre dos cámaras y objetos en la parte frontal para crear una imagen en 3D también llamada nube en 3D de la vista por delante del robot.

[0180] La citada nube en 3D se puede analizar empleando un algoritmo de filtro de partículas (PF) en el que las partículas son los puntos que se combinan para crear la citada nube en 3D.

[0181] Esto logra un filtrado de las partículas que se encuentran en la nube y la eliminación del "ruido" para encontrar e identificar las características reales capturadas en la cámara. Eso activa la memorización y el mantenimiento de varias suposiciones referentes a la posición real de la pared o cualquier otra característica o constituyente situado delante de la trayectoria de desplazamiento del robot de limpieza de piscinas.

[0182] Además, existe un proceso continuo de actualización de todos los supuestos mencionados con el fin de mejorar la localización del robot en el espacio de la piscina. En la figura 14 que sigue más abajo, las flechas 242 marcan la posible posición del robot en el espacio de la piscina. Estas posibles posiciones son estimadas por el robot de limpieza de piscinas 10 mientras se mueve a lo largo de la trayectoria 214. Estadísticamente, el área (en la figura 14 - área 100 (8,4) de una matriz de áreas 100 (j, k)) con la mayoría de las flechas tiene la probabilidad más alta para la posición del robot. La colección de puntos denotada por 103 es parte de una estimación en 3D de la piscina, y en la figura 14 esta colección representa una esquina de la piscina.

[0183] El robot de limpieza de piscinas se encuentra en la piscina, mientras se mueve hacia adelante y hacia atrás cuando limpia la piscina y utiliza la trayectoria de limpieza sistemática calculada.

[0184] El algoritmo Slam (basado en PF) crea un mapa en línea y usa el mismo mapa para localizar el robot durante la sesión de mapeo (construyendo el mapa) y comparando el escaneo del robot de limpieza de piscinas en la piscina con el mapa y dibujándolo con probabilidades. El mapa de la piscina se divide en celdas cuadradas de coordenadas. Cada celda tiene una probabilidad de ser ocupada por el robot de limpieza de piscinas y cada una de las citadas partículas en un mapa mantiene varios mapas en la memoria en todo momento para una creación de mapas más estable. De esa manera, cualquier escaneo incorrecto o fallido no arruina todo el mapa, por ejemplo, en el caso de poca visibilidad debido a la oscuridad o turbidez. El cierre de bucle de soporte para corregir hacia atrás el dibujo del mapa basado en posiciones similares mapeadas en 2D y un algoritmo para eliminar la luz del sol que brilla o parpadea en las superficies de la piscina. Como se ha explicado más arriba, la luz del sol o la iluminación brillante pueden ser causadas por la luz que se extiende sobre la superficie de la ola del agua de la piscina. El algoritmo estereoscópico permite distinguir claramente entre las fluctuaciones de iluminación y las características reales de la piscina.

[0185] La figura 10 ilustra un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas 10 en una piscina 100 que incluye una primera pared lateral 101 y una segunda pared lateral 102. Un volumen de fluido turbio 109 está situado entre el robot de limpieza de piscinas 10 y la segunda pared lateral 102.

[0186] El robot de limpieza de piscinas 10 ilumina su entorno con la luz verde 202 y con una luz no verde (otra luz) 201. La luz verde penetra más profundamente en el fluido turbio 109.

[0187] La figura 11 ilustra un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas 10 en una piscina 100 que incluye una primera pared lateral 101 y una segunda pared lateral 102. El robot de limpieza de piscinas 10 ilumina su entorno (que no incluye fluido turbio 109) con la luz verde 202 y con una luz no verde (otra luz) 201. La luz verde y la otra luz alcanzan la pared - y de esta manera tienen una misma profundidad de penetración en el fluido de la piscina.

[0188] La figura 12 ilustra un ejemplo de un robot de limpieza de piscinas 10 en una piscina 100 que incluye una primera pared lateral 101 y una segunda pared lateral 102. El robot de limpieza de piscinas 10 ilumina su entorno, que incluye partes de la primera y segunda paredes laterales, permitiendo así que el robot de limpieza de piscinas 10 (utilizando, por ejemplo, una cámara estereoscópica) estime las distancias (D1 211 y D2 212) desde las paredes laterales.

[0189] La figura 13 ilustra dos conos de luz 221 y 222 generados en la superficie del agua de la piscina como resultado de la iluminación del agua por el primer y segundo láseres ornamentales.

[0190] La figura 15 ilustra una región 105 que es limpiada por el robot de limpieza de piscinas 10. Se observa que la región 105 puede tener una forma diferente y/o un tamaño diferente y/o puede incluir o no una o más partes de una pared lateral. de la piscina.

[0191] La región 105 se limpia mientras el robot de limpieza de piscinas 10 sigue una trayectoria de limpieza 251 que cubre la región 105 y se extiende ligeramente fuera de la región. La trayectoria de limpieza es una trayectoria de limpieza de escaneo por tramas, pero se puede utilizar cualquier otra trayectoria de limpieza (trayectoria aleatoria, pseudoaleatoria e incluso determinista).

[0192] El robot de limpieza de piscinas 10 sigue la trayectoria mientras determina repetidamente su posición de manera precisa.

[0193] El robot de limpieza de piscinas 10 puede utilizar la transición (como se muestra en la figura 16) de una línea a otra línea del patrón de barrido de trama para obtener una imagen de una esquina de la piscina, aumentando así la precisión de la determinación de la posición. Las líneas de exploración de trama 251 (o al menos una línea) pueden estar orientadas (no paralelas) a la primera pared lateral 101, para aumentar la probabilidad de obtener imágenes de una esquina. Las transiciones pueden definirse para colocar una esquina de la piscina en el campo de visión del robot de limpieza de piscinas 10 (ver, por ejemplo, la transición 252 de la figura 17).

[0194] La figura 16 ilustra una parte de la aproximación en 3D de las paredes laterales de la piscina. La figura 16 también muestra que partes de las paredes laterales tercera y cuarta están dentro del campo de visión (201) del robot de limpieza de piscinas 10.

[0195] La figura 16 también ilustra un área resbaladiza 106 detectada por el robot de limpieza de piscinas 10 (controlando una velocidad de propagación incrementada atribuida al fondo de la piscina).

[0196] Se hace notar que la búsqueda de imágenes de dos paredes laterales que están orientadas una a la otra puede ser reemplazada por la búsqueda de otros elementos de piscina estáticos que tengan partes orientadas unas a las otras.

[0197] La figura 18 ilustra el método 300 para limpiar una región de una piscina, el método puede incluir repetir una primera secuencia de pasos 310 y 340. Por lo tanto, el movimiento del robot de limpieza de piscinas (paso 310) puede responder a la posición del robot de limpieza de piscinas como se determina en el paso 340.

[0198] El paso 310 puede incluir mover un robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza que cubre la región mientras adquiere, en un primer momento, diferentes puntos y mediante una unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, primeras imágenes de las primeras escenas, al menos una primera escena en cada primer momento. Cubrir significa que la trayectoria de limpieza puede o no exceder la región, pero pasa por toda la región.

[0199] La adquisición de las primeras imágenes se puede ejecutar mientras el robot de limpieza de piscinas ilumina las primeras escenas.

[0200] El paso 340 puede incluir determinar, sobre la base al menos en parte de las primeras imágenes, las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0201] El movimiento del paso 310 puede responder a las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0202] La primera secuencia también puede incluir los pasos 320 y 330. El paso 310 puede ir seguido de una secuencia de los pasos 320 y 330. El paso 330 puede ir seguido del paso 340.

[0203] El paso 320 puede incluir detectar, en al menos una primera imagen, iluminación reflejada o dispersa como resultado de la iluminación de las primeras escenas.

[0204] La iluminación reflejada o dispersa puede reflejarse o dispersarse por un fluido turbio, por un elemento estático de piscina y otros similares.

[0205] El paso 330 puede incluir eliminar de la al menos una primera imagen la información sobre la iluminación reflejada o dispersa.

[0206] La primera secuencia también puede incluir el paso 325 de calcular al menos uno de entre un parámetro de reflexión y un parámetro de dispersión de la iluminación reflejada o dispersada por el fluido turbio.

[0207] El paso 325 puede ir seguido por el paso 335 de determinar al menos un parámetro de iluminación sobre la base de al menos uno de los parámetros de reflexión y el parámetro de dispersión. El paso 335 puede ir seguido por el paso 310.

[0208] El al menos un parámetro de iluminación puede ser un color de iluminación y/o una intensidad de iluminación.

[0209] El cálculo puede estar basado en una o más imágenes adquiridas en diferentes condiciones de iluminación.

[0210] El método 300 también puede incluir la repetición de una segunda secuencia de pasos 350 y 380. Por tanto, el movimiento del robot de limpieza de piscinas (paso 350) puede responder a la posición del robot de limpieza de piscinas, como se determina en el paso 380.

[0211] El método 300 puede incluir la selección (paso 302) entre la primera secuencia y la segunda secuencia. La selección puede estar basada en el tiempo (por ejemplo, aplicando la primera secuencia por la noche y aplicando la segunda secuencia durante el día), de acuerdo con las condiciones de iluminación (aplicando la primera secuencia cuando la iluminación en la piscina {ambiental y/o artificial} no es suficiente para adquirir imágenes de cierta calidad), en base al estado de los recursos de la batería (aplicando la primera secuencia cuando hay suficiente energía para realizar la iluminación), en base a la condición del agua (aplicando la primera secuencia cuando el agua está turbia y se requiere iluminación) y otros similares.

[0212] El paso 350 puede incluir mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de la trayectoria de limpieza mientras adquiere, en segundos momentos y mediante la unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, segundas imágenes de segundas escenas, al menos una segunda escena por momento. La adquisición de las segundas imágenes puede ser realizada sin iluminar las segundas escenas por el robot de limpieza de piscinas;

[0213] El paso 380 puede incluir determinar, en base a las segundas imágenes de las segundas escenas, segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0214] El movimiento (paso 350) puede responder a las segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas.

[0215] La segunda secuencia también puede incluir los pasos 360 y 370. El paso 350 puede ir seguido de una secuencia de los pasos 360 y 370. El paso 370 puede ir seguido del paso 380.

[0216] El paso 360 puede incluir detectar, en al menos una imagen, un destello.

[0217] El paso 370 puede incluir eliminar de la al menos una información de imagen sobre el destello. Esto puede incluir eliminar el destello, enmascarar los píxeles del destello y otros similares.

[0218] La figura 19 ilustra el método 400 para navegar con un robot de limpieza de piscinas dentro de una piscina. El método 400 puede incluir ejecutar repetidamente (ejecutar durante múltiples momentos) durante la navegación del robot de limpieza de piscinas, una secuencia de pasos 410, 420 y 430.

[0219] El paso 410 puede incluir concurrentemente (por ejemplo, cuando el robot de limpieza de piscinas está sustancialmente en la misma posición) detectar, mediante un robot de limpieza de piscinas, las distancias entre el robot de limpieza de piscinas y los elementos estáticos de la piscina que pueden estar orientados unos a los otros. Los elementos estáticos de la piscina pueden ser elementos de la piscina que son estáticos (escaleras, paredes laterales, elementos de iluminación, desagüe, fondo y similares).

[0220] El paso 420 de determinar mediante un procesador de robot de limpieza de piscinas (procesador del robot de limpieza de piscinas) una posición del robot de limpieza de piscinas dentro de la piscina, en base a las distancias.

[0221] El paso 430 de determinar un progreso futuro del robot de limpieza de piscinas en base a la posición. Por ejemplo, la progresión a lo largo de una trayectoria de limpieza, corregir desviaciones de una trayectoria de limpieza.

[0222] El paso 410 puede incluir adquirir una o más imágenes de los elementos de la piscina estática mediante una cámara estereoscópica del robot, o estimar las distancias de otra manera (por ejemplo, usando otros sensores de distancia).

[0223] El paso 410 puede incluir el paso 412 de iluminar un entorno del robot para proporcionar un entorno iluminado, el paso 414 de adquirir una o más imágenes del entorno iluminado. El paso 414 puede ser seguido por el procesamiento de una o más imágenes para determinar si el entorno incluye uno o más elementos de grupo estático. El procesamiento puede estar incluido en el paso 420.

[0224] El paso 412 puede incluir iluminar el entorno iluminado con diferentes colores, en diferentes momentos, el paso 414 puede incluir la obtención de imágenes de diferentes colores del entorno iluminado, y el paso 416 puede incluir la comparación entre las diferentes imágenes de color para determinar si el entorno iluminado incluye el uno o más elementos de la piscina estática.

[0225] Los diferentes colores pueden incluir verde y otro color.

[0226] El método 400 puede incluir el paso 405 de recibir o generar, al menos en parte por el robot de limpieza de piscinas, una representación tridimensional de la piscina durante un período de aprendizaje. La representación 3D puede incluir información sobre la posición en 3D de los puntos que pertenecen al grupo. La representación 3D puede ser una nube de puntos o cualquier otra representación.

[0227] El paso 410 puede estar precedido por el paso 405.

[0228] Los pasos 410 y 420 pueden incluir (a) generar, mediante el robot de limpieza de piscinas, y durante un avance sobre una porción de la piscina, una estimación tridimensional de una porción de la piscina; (b) buscar una parte de la representación tridimensional del grupo que pueda ser similar (igual, sustancialmente igual, coincidente, la mejor coincidencia) a la estimación tridimensional de la parte del grupo; y (c) determinar la posición del robot de limpieza de piscinas basándose en el resultado de la búsqueda.

[0229] La figura 20 ilustra el método 500.

[0230] El método 500 puede incluir varios pasos, como se enumeran a continuación.

[0231] El paso 510 puede incluir iluminar un entorno de un robot de limpieza de piscinas con luz verde para proporcionar una escena iluminada en verde.

[0232] El paso 510 puede ir seguido del paso 512 de adquirir una imagen de la escena iluminada en verde.

[0233] El paso 512 puede ir seguido del paso 514 de estimar la profundidad de penetración de la luz verde dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas.

[0234] El paso 520 puede incluir iluminar los alrededores del robot de limpieza de piscinas con una luz de otro color para proporcionar una escena iluminada con otro color. El otro color difiere del verde.

[0235] El paso 520 puede ir seguido del paso 522 de adquirir una imagen de la escena iluminada con otro color.

[0236] El paso 542 puede ir seguido del paso 524 de estimar la profundidad de penetración de la otra luz dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas.

[0237] Los pasos 514 y 524 pueden ir seguidos del paso 530 de comparar entre la profundidad de penetración de la luz verde y la profundidad de penetración de la otra luz para proporcionar un resultado de comparación.

[0238] El paso 530 puede ir seguido del paso 540 de determinar, basándose en el resultado de la comparación, al menos una de las posiciones del robot de limpieza de piscinas y el estado del agua dentro de los alrededores del robot de limpieza de piscinas.

[0239] El paso 540 puede incluir la determinación de que los alrededores del robot de limpieza de piscinas pueden incluir una pared lateral de la piscina cuando la profundidad de penetración de la otra luz dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas es sustancialmente igual a la profundidad de penetración de la luz verde dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas.

[0240] El paso 540 puede incluir determinar que el entorno del robot de limpieza de piscinas no puede incluir una pared lateral de la piscina cuando la profundidad de penetración de la otra luz dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas difiere sustancialmente de la profundidad de penetración de la luz verde dentro del entorno del robot de limpieza de piscinas.

[0241] La figura 21 ilustra un ejemplo del método 600.

[0242] El método 600 es un método para limpiar una región de la piscina.

[0243] El método 600 puede incluir los pasos que se enumeran a continuación.

[0244] El paso 610 puede incluir mover un robot de limpieza de piscinas dentro de la región mientras se determina repetidamente una posición del robot de limpieza de piscinas basándose en imágenes adquiridas por una cámara estereoscópica del robot de limpieza de piscinas.

[0245] El paso 610 puede ser seguido por el paso 620 de limpiar la región por un robot de limpieza de piscinas durante el movimiento del robot de limpieza de piscinas dentro de la región.

[0246] El método 600 puede incluir el paso 605 de recibir o generar, al menos en parte por el robot de limpieza de piscinas, una representación tridimensional de la piscina durante un período de aprendizaje.

[0247] El paso 610 puede estar precedido por el paso 605.

[0248] Los pasos 610 y 620 pueden incluir (a) generar, por medio del robot de limpieza de piscinas, y durante un avance sobre una porción de la piscina, una estimación tridimensional de una porción de la piscina; (b) buscar una parte de la representación tridimensional de la piscina que puede ser similar a la estimación tridimensional de la porción de la piscina; y (c) la determinación de la posición del robot de limpieza de piscinas dentro de la piscina puede responder a un resultado de la búsqueda.

[0249] El paso 610 puede incluir adquirir las imágenes; y en el que al menos una imagen puede ser una imagen de un entorno iluminado del robot de limpieza de piscinas.

[0250] El paso 610 puede incluir iluminar un entorno del robot de limpieza de piscinas con una iluminación de color cálido (tal como una luz amarilla).

[0251] El paso 610 puede incluir iluminar un entorno del robot de limpieza de piscinas con luz azul.

[0252] El paso 610 puede incluir iluminar un entorno del robot de limpieza de piscinas con luz verde.

[0253] El paso 610 puede incluir adquirir las imágenes y filtrar los destellos de las imágenes.

[0254] El paso 610 puede incluir reconocer los destellos comparando múltiples imágenes, tomadas en diferentes momentos, de una misma escena.

[0255] El paso 610 puede incluir adquirir las imágenes mediante la cámara estereoscópica, en el que la cámara estereoscópica puede incluir dos sensores de imagen.

[0256] El sensor de dos imágenes puede ir seguido por al menos una lente ojo de pez.

[0257] En la memoria descriptiva anterior, la invención se ha descrito con referencia a ejemplos específicos de realizaciones de la invención. Sin embargo, será evidente que se pueden realizar varias modificaciones y cambios en el mismo sin apartarse del alcance de la invención como se establece en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Un método (300) para limpiar una región de una piscina, comprendiendo el método:

mover (310) un robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza que cubre la región mientras adquiere, en primeros momentos y mediante una unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, las primeras imágenes de las primeras escenas, al menos una primera escena en cada primer momento;

en el que la adquisición de las primeras imágenes se ejecuta mientras las primeras escenas son iluminadas por el robot de limpieza de piscinas;

en el que el método comprende además los siguientes pasos:

detectar (320), en al menos una primera imagen, la iluminación reflejada o dispersa como resultado de la iluminación de las primeras escenas;

determinar (340), basándose al menos en parte en las primeras imágenes, las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas; y

en el que el movimiento responde a las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas, caracterizado por que el método comprende un paso de eliminar (330) de la al menos una primera información de imagen, con respecto a la iluminación reflejada o dispersa.

2. El método (300) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende:

mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de la trayectoria de limpieza mientras adquiere, en segundos momentos y por medio de la unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, segundas imágenes de segundas escenas, al menos una segunda escena por momento;

en el que la adquisición de las segundas imágenes se ejecuta sin iluminar las segundas escenas por el robot de limpieza de piscinas;

detectar, en al menos una imagen, un destello;

eliminar de la al menos una imagen, información sobre el destello;

determinar, en base a las segundas imágenes de las segundas escenas, segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas; y

en el que el movimiento responde a las segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas.

3. El método (300) de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende seleccionar (302) entre adquirir las primeras imágenes y adquirir las segundas imágenes.

4. El método (300) de acuerdo con la reivindicación 1, 2 ó 3, que comprende calcular (325) al menos uno de entre un parámetro de reflexión y un parámetro de dispersión de la iluminación reflejada o dispersa.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, que comprende determinar (335) al menos un parámetro de iluminación en base a el al menos uno de entre el parámetro de reflexión y el parámetro de dispersión.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el cálculo se basa en una o más imágenes adquiridas en diferentes condiciones de iluminación.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adquirir las primeras imágenes por medio de una cámara estereoscópica de la unidad sensora.

8. Un medio legible por ordenador no transitorio que almacena instrucciones que cuando son ejecutadas por un robot de limpieza de piscinas hacen que el robot de limpieza de piscinas ejecute los pasos de:

mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza que cubre una región de la piscina mientras adquiere, en primeros momentos diferentes y por medio de una unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, primeras imágenes de las primeras escenas, al menos una primera escena en cada primer momento; en el que la adquisición de las primeras imágenes se ejecuta mientras se iluminan las primeras escenas por el robot de limpieza de piscinas;

en el que el medio no transitorio legible por ordenador está caracterizado por almacenar instrucciones para: detectar, en al menos una primera imagen, la iluminación reflejada o dispersa como resultado de la iluminación de las primeras escenas;

eliminar de la al menos una primera imagen información sobre la iluminación reflejada o dispersa;

determinar, en base al menos en parte en las primeras imágenes, las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas; y

en el que el movimiento responde a las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas.

9. El medio no transitorio legible por ordenador de acuerdo con la reivindicación 8, que además almacena instrucciones para:

mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de la trayectoria de limpieza mientras adquiere, en segundos momentos y por medio de la unidad sensora del robot de limpieza de piscinas, segundas imágenes de segundas escenas, al menos una segunda escena por momento;

en el que la adquisición de las segundas imágenes se ejecuta sin iluminar las segundas escenas por el robot de limpieza de piscinas;

detectar en al menos una imagen, un destello;

eliminar de la al menos una imagen, información sobre el destello;

determinar, en base a las segundas imágenes de las segundas escenas, segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas; y

en el que el movimiento responde a las segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas.

10. Un robot de limpieza de piscinas (10) que comprende:

una carcasa (90);

una unidad de filtración (91) que está construida y dispuesta para filtrar fluido;

una unidad de control de fluido (94) que está construida y dispuesta para controlar un flujo del fluido dentro del robot de limpieza de piscinas;

una unidad sensora (96);

una unidad de iluminación;

un procesador (46); y

un sistema de accionamiento (93);

en el que el sistema de accionamiento está construido y dispuesto para mover el robot de limpieza de piscinas a lo largo de una trayectoria de limpieza que cubre una región de una piscina;

en el que la unidad sensora está construida y dispuesta para adquirir primeras imágenes de primeras escenas, en primeros momentos diferentes mientras el robot de limpieza de piscinas se mueve a lo largo de la trayectoria de limpieza, y mientras la unidad de iluminación ilumina las primeras escenas, en el que al menos una primera escena es adquirida en cada primer momento;

en el que el robot de limpieza de piscinas tiene el citado procesador (46) construido y dispuesto para:

detectar, en al menos una primera imagen, la iluminación reflejada o dispersa como resultado de la iluminación de las primeras escenas;

determinar, en base al menos en parte a las primeras imágenes, las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas; y

determinar una forma de mover el robot de limpieza de piscinas en respuesta a las primeras posiciones del robot de limpieza de piscinas, caracterizado por que el procesador está, además, construido y dispuesto para eliminar de la al menos una primera imagen información sobre la iluminación reflejada o dispersa.

11. El robot de limpieza de piscinas de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la unidad sensora está construida y dispuesta para adquirir segundas imágenes de segundas escenas, en segundos momentos diferentes, mientras el robot de limpieza de piscinas se mueve a lo largo de la trayectoria de limpieza, y mientras la unidad de iluminación no ilumina las segundas escenas, en las que se adquiere al menos una segunda escena en cada segundo momento;

en el que el procesador está construido y dispuesto para:

detectar, en al menos una imagen, un destello;

eliminar de la al menos una imagen la información sobre el destello;

determinar, en base al menos en parte en las segundas imágenes, segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas; y

determinar una forma de mover el robot de limpieza de piscinas en respuesta a las segundas posiciones del robot de limpieza de piscinas.

12. El robot de limpieza de piscinas de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el procesador está construido y dispuesto para seleccionar entre adquirir las primeras imágenes y adquirir las segundas imágenes.

13. El robot de limpieza de piscinas de acuerdo con la reivindicación 10, 11 o 12, en el que el procesador está construido y dispuesto para calcular al menos uno de entre un parámetro de reflexión y un parámetro de dispersión de la iluminación reflejada o dispersa.

14. El robot de limpieza de piscinas de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el procesador está construido y dispuesto para determinar al menos un parámetro de iluminación basado en al menos uno de los parámetros de reflexión y de dispersión.

15. El robot de limpieza de piscinas de acuerdo con la reivindicación 13, en el que el procesador está construido y dispuesto para calcular en base a una o más imágenes adquiridas en diferentes condiciones de iluminación.

16. El robot de limpieza de piscinas de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en el que la unidad sensora comprende una cámara estereoscópica que está construida y dispuesta para adquirir las primeras imágenes.

17. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la iluminación reflejada o dispersa, se refleja o se dispersa de un fluido turbio.