ES2923584T3 - Limpiafondos con detección óptica fuera del agua y de residuos - Google Patents

Abstract

Las realizaciones de ejemplo de la presente descripción están dirigidas a un limpiador de piscinas robótico y un sistema de control de un limpiador de piscinas robótico que tiene un sensor óptico posicionado en relación con una vía de entrada del limpiador robótico para monitorear un flujo de material a través de la vía de entrada. ¡Una salida de un sensor óptico de la caca robótica! El sistema de control del limpiador robótico de piscinas puede monitorear el limpiador para determinar si un nivel detectable de desechos está fluyendo a través de la vía de entrada. El limpiafondos robótico para piscinas puede realizar una o más operaciones en respuesta a la determinación de que un nivel detectable de desechos está fluyendo a través de la vía de entrada según la salida del sensor óptico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Limpiafondos con detección óptica fuera del agua y de residuos

REFERENCIA A SOLICITUDES RELACIONADAS

La presente solicitud reivindica prioridad sobre la solicitud de patente provisional de Estados Unidos n.° 62/120.066, presentada el 24 de febrero de 2015.

CAMPO TÉCNICO

Las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación están relacionadas con un limpiafondos y, más particularmente, a un limpiafondos configurado para detección óptica fuera del agua y detección de residuos.

ANTECEDENTES

Los limpiafondos para entornos acuáticos residenciales y comerciales a menudo limpian superficies sumergidas que tienen diversos tipos de residuos. Por ejemplo, los limpiafondos pueden recoger residuos tan finos como arena y tan gruesos como hojas y ramitas. Además, algunas áreas de una piscina pueden incluir más residuos que otras. Los limpiafondos convencionales conocidos suelen tener una capacidad limitada, si es que la tienen, para detectar cuándo un limpiafondos está recogiendo residuos y/o para determinar qué tipo de residuos se están recogiendo.

El documento EP 2821 564 se refiere a limpiafondos.

El documento US 2012/006352 A1 se refiere a un sistema y un método relacionados con un sistema de limpieza robótico para limpiar una superficie dispuesta en un fluido.

El documento US 2014/230168 A1 se refiere a un robot de limpieza.

El documento US 5205 174 A se refiere a un método y un aparato para limpiar e inspeccionar las superficies inferiores de depósitos de fluidos, tales como tanques de almacenamiento, piscinas, sumideros y estanques, sin vaciarlos primero.

El documento EP 2607573 A2 se refiere a limpiafondos automáticos que funcionan con baterías.

El documento US 2004/025268 A1 se refiere a limpiadores robóticos de tanques y piscinas sumergibles autopropulsados.

SUMARIO

Los aspectos de la presente invención se definen en las reivindicaciones adjuntas. Según la invención, se proporciona un limpiafondos robótico de acuerdo con la reivindicación 1. Las realizaciones ilustrativas de la presente divulgación están dirigidas a un limpiafondos robótico y un sistema de control para un limpiafondos robótico que está configurado para usar sensores ópticos para determinar si el limpiafondos robótico está al menos parcialmente fuera del agua y/o para facilitar la detección de residuos ópticos.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, se desvela un limpiafondos robótico configurado para sumergirse en agua y limpiar una superficie sumergida de una piscina. El limpiafondos robótico incluye una vía de entrada; un dispositivo de procesamiento; y un sensor óptico acoplado operativamente al dispositivo de procesamiento y colocado respecto a la vía de entrada. La vía de entrada del limpiafondos robótico está configurada para recibir agua y residuos a medida que el limpiafondos robótico recorre la superficie sumergida de la piscina. Una salida del sensor óptico corresponde a una composición de material que fluye a través de la vía de entrada, y el dispositivo de procesamiento está programado para determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada del limpiafondos robótico basándose en la salida del sensor óptico.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, se divulga un sistema para controlar un limpiafondos robótico configurado para sumergirse en agua y para limpiar una superficie sumergida de una piscina. El sistema de control incluye un sensor óptico, memoria (por ejemplo, un medio legible por ordenador) que incluye firmware y un dispositivo de procesamiento. El sensor óptico está dispuesto respecto a una vía de entrada del limpiafondos robótico. La vía de entrada está configurada para recibir agua y residuos a medida que el limpiafondos robótico recorre la superficie sumergida de la piscina. El dispositivo de procesamiento está programado para ejecutar el firmware para recibir una salida del sensor óptico como una entrada, y para determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada del limpiafondos robótico basándose en la salida del sensor óptico.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, se desvela un método para detectar residuos que fluyen a través de una vía de entrada de un limpiafondos robótico. La vía de entrada está configurada para recibir agua y residuos a medida que el limpiafondos robótico recorre una superficie sumergida de la piscina. El método incluye desactivar un emisor de luz dispuesto cerca de la vía de entrada del limpiafondos robótico durante un primer ciclo de medición; medir la intensidad de la luz ambiental que se propaga a través del agua y que incide sobre un detector de luz dispuesto cerca de la vía de entrada durante el primer ciclo de medición para generar una primera salida; activar el emisor de luz durante un segundo ciclo de medición; medir la intensidad de la luz ambiental y la salida de luz mediante el emisor de luz que se propaga a través del agua y que incide sobre el detector de luz durante el segundo ciclo de medición para generar una segunda salida; sustraer la primera salida de la segunda salida para generar una salida de modo diferencial que reduce un impacto de modo común de la luz ambiental que se propaga a través del agua en la medición; y determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada basándose en la salida del modo diferencial.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, se desvela un método para controlar una operación de un limpiafondos robótico configurado para sumergirse en una piscina, incluyendo el limpiafondos robótico una vía de entrada configurada para recibir agua y residuos cerca de una superficie sumergida de una piscina. El método incluye supervisar una salida de un sensor óptico del limpiafondos robótico a medida que el limpiafondos robótico recorre la superficie sumergida de la piscina. El sensor óptico se coloca respecto a una vía de entrada del limpiafondos robótico para supervisar una composición de material que fluye a través de la vía de entrada. El método también incluye determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada en respuesta a la salida del sensor óptico; y realizar una o más operaciones en respuesta para determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, el sensor óptico incluye un emisor de luz operable para emitir luz al interior de la vía de entrada; un detector de luz operable para detectar la salida de luz mediante la luz emitida después de que la luz atraviese la vía de entrada; un accionador de emisor de luz que activa y desactiva el emisor de luz en respuesta a una secuencia de emisor de luz emitida por el dispositivo de procesamiento; un amplificador configurado para recibir una corriente correspondiente a una intensidad de luz que incide sobre el detector de luz y emite una versión amplificada de la corriente eléctrica; un integrador configurado para recibir la corriente eléctrica amplificada desde el amplificador y para integrar la corriente eléctrica hasta que el integrador recibe una señal de descarga desde el dispositivo de procesamiento y para emitir una corriente eléctrica integrada; y/o un convertidor de analógico a digital configurado para recibir la corriente eléctrica integrada y para muestrear la corriente eléctrica integrada en respuesta a una señal de sincronización recibida por el convertidor de analógico a digital desde el dispositivo de procesamiento. El convertidor de analógico a digital puede emitir un valor cuantificado correspondiente a la luz que incide sobre el detector de luz al dispositivo de procesamiento, y el dispositivo de procesamiento se puede programar para determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada basándose en el valor cuantificado.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, el dispositivo de procesamiento se puede programar para desactivar el emisor de luz para medir una contribución de luz ambiental en la entrada del sensor óptico durante un primer ciclo de medición, y para activar el emisor de luz para medir una contribución de la entrada de luz mediante el emisor de luz y la luz ambiental en la salida del sensor óptico durante el segundo ciclo de medición. El dispositivo de procesamiento se puede programar para substraer la salida del primer ciclo de medición desde la salida del segundo ciclo de medición para generar una salida de modo diferencial que reduce sustancialmente un efecto de la luz ambiental en la determinación de si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, tras determinar que un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada, el dispositivo de procesamiento se programa para determinar el tipo de residuos que están fluyendo a través de la vía de entrada.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, el dispositivo de procesamiento está programado para determinar si está fluyendo aire a través de la vía de entrada basándose en la salida del sensor óptico.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, el dispositivo de procesamiento está programado para determinar el tipo de residuos que están fluyendo a través de la vía de entrada basándose en una o más identificaciones de la salida del sensor óptico. Por ejemplo, la salida del sensor óptico se puede comparar con la una o más identificaciones. La una o más identificaciones pueden basarse en al menos una de una amplitud de la salida, una variabilidad de la salida, y/o una característica variable en el tiempo de la salida y puede corresponder a diferentes tipos de residuos. El tipo de residuos incluye al menos uno de hojas o arena. En algunas realizaciones, se puede usar un algoritmo de aprendizaje automático para clasificar la salida del sensor óptico como un tipo de residuos fluyendo a través de la vía de entrada.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, el dispositivo de procesamiento está programado para determinar una condición fuera del agua basándose en una comparación de la salida del sensor óptico con la una o más identificaciones.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, en respuesta a determinar que el nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada, el dispositivo de procesamiento está configurado para alterar un movimiento de una o más ruedas del limpiafondos robótico; hacer que el limpiafondos circule alrededor de una ubicación de la piscina asociada con el nivel detectable de residuos; aumentar un flujo a través de la vía de entrada; prolongar el tiempo de limpieza de un ciclo de limpieza, prolongar el tiempo de limpieza de futuros ciclos de limpieza, y/o aumentar la frecuencia con la que el limpiafondos funciona para limpiar la piscina; y/o aprender ubicaciones en las que se detectan residuos.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, el limpiafondos robótico puede incluir uno o más dispositivos de captura de imágenes acoplados operativamente al dispositivo de procesamiento para captar imágenes de los alrededores del limpiafondos a medida que el limpiafondos recorre la superficie sumergida de la piscina. El limpiafondos mapea la piscina basándose en las imágenes captadas por el uno o más dispositivos de captura de imágenes y el dispositivo de procesamiento puede asociar ubicaciones en las que se acumulan residuos con el mapeo.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, en respuesta a determinar que el nivel no detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada, el dispositivo de procesamiento está configurado para al menos uno de aumentar la velocidad de accionamiento o el par de una o más ruedas del limpiafondos robótico y/o cambiar la dirección de desplazamiento del limpiafondos robótico.

De acuerdo con realizaciones de la presente divulgación, el limpiafondos robótico puede incluir un amplificador acoplado operativamente al sensor óptico, estando el amplificador configurado para recibir una salida de corriente eléctrica desde el sensor óptico y para emitir una corriente eléctrica amplificada; un integrador acoplado operativamente al amplificador, estando el amplificador configurado para recibir la corriente eléctrica amplificada desde el amplificador y para integrar la corriente eléctrica; y un convertidor de analógico a digital acoplado operativamente al integrador, estando el convertidor de analógico a digital configurado para recibir la corriente eléctrica integrada, muestrear la corriente eléctrica integrada, y emitir un valor cuantificado correspondiente a la salida del sensor óptico al dispositivo de procesamiento. El dispositivo de procesamiento alterna entre un ciclo de medición ambiental y un ciclo de medición de residuos para controlar una operación del sensor óptico, el integrador y el convertidor de analógico a digital.

En respuesta a al menos uno del ciclo de medición ambiental o el ciclo de medición de residuos, el dispositivo de procesamiento está programado para controlar el integrador para integrar la corriente eléctrica durante un primer período de tiempo especificado; controlar el convertidor de analógico a digital para muestrear la electricidad integrada en un tiempo de muestra especificado; descargar el integrador después del primer período de tiempo especificado, descargándose el integrador después o simultáneamente con el tiempo de muestra especificado.

En respuesta a al menos uno del ciclo de medición ambiental o el ciclo de medición de residuos, el integrador integra la corriente eléctrica durante un período de tiempo especificado hasta que el integrador recibe una señal de descarga desde el dispositivo de procesamiento; y el convertidor de analógico a digital recibe una señal de sincronización desde el dispositivo de procesamiento y, en respuesta a la señal de sincronización, muestrea la salida integrada del integrador en un tiempo de muestra especificado, produciéndose el tiempo de muestra especificado antes o simultáneamente con la recepción de la señal de descarga mediante el integrador.

Se concibe cualquier combinación o transformación de las realizaciones. Otros objetos y elementos se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente descripción detallada considerada junto con los dibujos adjuntos. Hay que entender, sin embargo, que los dibujos se diseñan como ilustración solamente, y no como una definición de los límites de la invención, según se define en las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 representa un limpiafondos robótico ilustrativo de acuerdo con realizaciones ilustrativas de la presente divulgación.

La Figura 2 representa una vista en perspectiva del limpiafondos robótico de la Figura 1.

La Figura 3 representa una vista transversal de una realización ilustrativa del limpiafondos robótico de la Figura 1. La Figura 4 representa una vista en planta inferior de una realización ilustrativa del limpiafondos robótico de la Figura 1.

La Figura 5A muestra una vista más detallada de una de las aberturas de entrada que ilustran una disposición ilustrativa del sensor óptico con respecto a la abertura de entrada.

La Figura 5B muestra otra disposición ilustrativa del sensor óptico con respecto a la abertura de entrada.

La Figura 6 representa esquemáticamente una vista transversal de una vía de entrada de una realización ilustrativa del limpiafondos robótico de la Figura 1.

La Figura 7 es un diagrama de bloques de una realización ilustrativa de componentes que forman un sistema de control de limpiafondos robótico.

Las Figuras 8 y 9 son diagramas de bloques funcionales que ilustran una operación de un sistema de control de limpiafondos robótico de acuerdo con realizaciones ilustrativas de la presente divulgación.

La Figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso ilustrativo de detección y clasificación de acuerdo con realizaciones ilustrativas de la presente divulgación.

La Figura 11 es una representación gráfica de un proceso de medición que se puede implementar de acuerdo con realizaciones ilustrativas de la presente divulgación.

La Figura 12 muestra datos captados por un osciloscopio que ilustran resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia y arena atravesando la vía de entrada.

La Figura 13 muestra datos captados por un osciloscopio que ilustran resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia y hojas atravesando la vía de entrada.

La Figura 14 muestra un gráfico que ilustra resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia atravesando la vía de entrada sin residuos.

La Figura 15 muestra un gráfico que ilustra resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia con residuos en forma de hojas atravesando la vía de entrada.

La Figura 16 muestra un gráfico que ilustra resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia con residuos en forma de arena atravesando la vía de entrada.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

De acuerdo con la presente divulgación, se proporcionan aparatos de limpieza de piscinas ventajosos que están configurados con detección óptica fuera del agua y/o detección óptica de residuos. Más en concreto, la presente divulgación, incluye un limpiafondos robótico que puede usar uno o más sensores ópticos para determinar cuándo el limpiafondos robótico está al menos parcialmente fuera del agua y/o cuándo el limpiafondos está recogiendo un nivel detectable de residuos. El limpiafondos robótico puede implementar una o más acciones basándose en una o más señales de salida desde el sensor o los sensores ópticos.

Si bien las realizaciones ilustrativas se ilustran en las Figuras 1-11, los expertos en la materia reconocerán que las realizaciones de la presente divulgación no se limitan a lo que se ilustra en las Figuras 1-11. Asimismo, las Figuras 1­ 11 se proporcionan con fines ilustrativos y puede que no muestren componentes comunes y/o pueden representar dichos componentes esquemáticamente y/o como elementos de un diagrama de bloques. Por ejemplo, las realizaciones ilustrativas de los limpiafondos descritos incluyen un sistema de accionamiento que se ilustra esquemáticamente. Un experto en la materia reconocerá que dicho sistema de accionamiento puede incluir motores eléctricos, bombas, chorros de propulsión de agua, engranajes, correas, ejes de transmisión y/o cualquier otro componente adecuado utilizado en un sistema de transmisión para accionar una o más ruedas (y/o impulsores) de un limpiafondos. Para los fines de la presente divulgación, los términos "piscina" y "spa" se usan indistintamente.

La Figura 1 representa un limpiafondos robótico 100 ilustrativo de acuerdo con realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. La Figura 2 representa una vista en perspectiva del limpiafondos robótico 100 de acuerdo con realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. Como se muestra en la Figura 1, el limpiafondos robótico 100 se puede configurar para limpiar las superficies horizontal, inclinada/declinada, y vertical 12, 14 y 16, respectivamente de una piscina/spa 10 (por ejemplo, atravesando las superficies horizontal, inclinada/declinada y vertical de la piscina/spa 10). Por ejemplo, el limpiafondos robótico 100 se puede operar para limpiar superficies sumergidas de una piscina, incluidas las paredes inferiores y laterales de la piscina, así como escaleras, bancos u otros elementos de la superficie, tal como un saliente o plataforma, y se puede operar para limpiar superficies de una piscina cerca de una línea de flotación 18 de la piscina 10 (por ejemplo, para limpiar las paredes laterales de la piscina debajo, en y/o encima de la transición agua-aire a lo largo de las paredes laterales).

Haciendo referencia a las Figuras 1-3, el limpiafondos robótico 100 puede activarse generalmente mediante una fuente de alimentación, tal como una fuente de alimentación externa 50 o una fuente de alimentación interna (por ejemplo, una batería), y puede incluir un conjunto de alojamiento 110, conjunto de tapa 120 y conjuntos de ruedas 130 así como conjuntos de rodillos como se describe en este documento. Se muestra limpiafondos robótico ilustrativo, tal como el tipo mostrado en la Patente de Estados Unidos n.° 8.869.337 de Sumonthee, sin embargo, se contempla cualquier limpiafondos para la materia objeto de la presente divulgación. El conjunto de alojamiento 110 y el conjunto de tapa 120 cooperan para definir uno o más espacios de cavidad interna para alojar componentes internos del limpiafondos robótico 100, incluidos, por ejemplo, un conjunto de filtro, un conjunto de accionamiento de motor, componentes del sistema de transferencia de accionamiento y sistemas de navegación y control. El conjunto de alojamiento 110 puede extenderse a lo largo de un eje longitudinal L, e incluye normalmente aberturas de entrada de filtración 113 situadas, por ejemplo, en la parte inferior (el fondo) y/o el lado del conjunto de alojamiento 110. Las aberturas de entrada 113 están configuradas y dimensionadas generalmente para corresponder con aberturas, por ejemplo, canales de entrada de un conjunto de filtro soportado dentro del conjunto de alojamiento 110, como se describe con más detalle en el presente documento. Las aberturas de entrada 113 y los canales de entrada 153 (Figura 3) pueden formar vías de entrada y se pueden dimensionar para acomodar el paso de residuos tales como arena, hojas, ramitas, etc., que hayan sido arrastrados en el agua que fluye a través de los canales de entrada 153. En realizaciones ilustrativas, las aberturas de entrada 113 pueden incluirse próximas a conjuntos de rodillos del limpiafondos robótico 100 para facilitar la recogida de residuos y partículas desde los conjuntos de rodillos que han sido arrastrados en el agua que fluye a través de los canales de entrada 153. El limpiafondos 100 se sostiene/propulsa generalmente alrededor de una piscina mediante ruedas 132 de los conjuntos de ruedas 130 situados respecto a la parte inferior del limpiafondos robótico 100. Los conjuntos de ruedas 130 pueden activarse/accionarse mediante el sistema de accionamiento del motor del limpiafondos robótico 100 junto con el sistema de transferencia de accionamiento, como se analiza en el presente documento.

En realizaciones ilustrativas, el limpiafondos robótico 100 se puede configurar para determinar si al menos una parte del limpiafondos robótico 100 está por encima de la línea de flotación 18 de la piscina 10 en respuesta a, al menos en parte, una salida del circuito del sensor óptico. Por ejemplo, uno o más sensores ópticos 105 que incluyen una fuente de luz y un detector de luz pueden estar dispuestos cerca de las aberturas de entrada 113 y/o en otras posiciones a lo largo de las vías de entrada. La salida del detector de luz responde a los cambios en los materiales que fluyen a través de las vías de entrada. Por ejemplo, la salida de los sensores ópticos 105 puede verse afectada por la introducción de aire y/o residuos que fluyen a través de las vías de entrada. El limpiafondos robótico 100 puede usar los cambios en la salida del sensor o los sensores ópticos 105 para controlar una operación del limpiafondos robótico 100.

A modo de ejemplo, cuando se determina que el limpiafondos robótico 100 está fuera del agua (por ejemplo, una condición fuera del agua que se produce cuando está fluyendo aire a través de las vías de entrada) basándose en una salida del sensor o los sensores ópticos 105, el limpiafondos robótico 100 puede invertir su dirección de desplazamiento; dejar de accionar una o más ruedas 132 (o ejes de rueda), cepillos/rodillos (o ejes de cepillos/rodillos) y/o impulsores del limpiafondos robótico 100; accionar una o más ruedas 132 (o ejes de rueda), cepillos/rodillos (o ejes de cepillo/rodillo) y/o impulsores del limpiafondos robótico 100 para que el limpiafondos robótico 100 oscile alrededor y a lo largo de la línea de flotación 18 de la piscina 10; reducir o dejar de accionar las bombas del limpiafondos robótico 100 para evitar daños al motor de la bomba debido a temperaturas excesivas de sellado de la bomba; y/o puede controlar una operación del limpiafondos robótico 100 para implementar cualesquiera operaciones o acciones adecuadas.

A modo de ejemplo adicional, cuando se determina que un nivel detectable de residuos es arrastrado en el agua que fluye a través de las vías de entrada del limpiafondos robótico 100 basándose en una salida del sensor o los sensores ópticos 105, el limpiafondos robótico 100 puede dejar o ralentizar el accionamiento de una o más ruedas 132 (o ejes de ruedas) del limpiafondos robótico 100 para permitir que el limpiafondos robótico permanezca en una ubicación para continuar con la entrada de los residuos hasta que la salida del sensor o los sensores ópticos 105 sea indicativa de que el limpiafondos ha recogido una cantidad sustancial de los residuos (por ejemplo, la cantidad de residuos que se está recogiendo es inferior a un nivel detectable de residuos); accionar una o más ruedas 132 (o ejes de ruedas) para dar vueltas alrededor de la ubicación de la piscina donde se detectan los residuos; aumentar la velocidad y/o el par de las bombas de accionamiento del limpiafondos robótico 100 para aumentar el flujo a través de las aberturas de entrada 113; y/o puede controlar una operación del limpiafondos robótico 100 para implementar cualesquiera operaciones o acciones adecuadas. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el limpiafondos puede prolongar un tiempo de limpieza del ciclo de limpieza actual; puede prolongar el tiempo de limpieza de futuros ciclos de limpieza; puede aumentar la frecuencia con la que funciona para limpiar la piscina; aprender en qué lugar de la piscina hay residuos mapeando la piscina usando visión artificial (por ejemplo, mediante la inclusión de cámaras en el limpiafondos y el uso de una función de visión artificial para mapear estructuras de la piscina y luego asociar áreas donde se acumulan residuos a la estructura del mapeo). Un nivel detectable de residuos puede ser un nivel de residuos que exceda un nivel umbral. A modo de ejemplo no limitativo, un nivel detectable de residuos puede ser un nivel umbral de residuos que puede detectarse basándose en la sensibilidad y/o resolución de los sensores ópticos y/o el circuito asociado con los sensores ópticos.

A modo de otro ejemplo más, cuando se determina que un nivel detectable de residuos no está fluyendo a través de las vías de entrada del limpiafondos robótico 100 basándose en una salida del sensor o los sensores ópticos 105, el limpiafondos robótico 100 puede aumentar la velocidad de accionamiento y/o el par de la una o más ruedas 132 (o ejes de ruedas) del limpiafondos robótico 100 para permitir que el limpiafondos robótico se mueva a otra ubicación a lo largo de la superficie sumergida de la piscina hasta que la salida del sensor o los sensores ópticos 105 indicativa de que el limpiafondos está recogiendo residuos; y/o cambiar la dirección de desplazamiento del limpiafondos robótico 100.

En realizaciones ilustrativas, cuando el limpiafondos 100 detecta residuos que fluyen a través de las vías de entrada, el limpiafondos se puede configurar para determinar qué tipo de residuos está recogiendo el limpiafondos. Por ejemplo, la salida de los sensores ópticos 105 puede tener diferentes identificaciones basándose en el tipo de residuos que están fluyendo a través de las vías de entrada, y el limpiafondos 100 puede comparar la salida del sensor óptico con las diferentes identificaciones para identificar la identificación que más coincida con el tipo de residuos.

En realizaciones ilustrativas, el limpiafondos 100 puede incluir uno o más dispositivos de captura de imágenes 135 (por ejemplo, cámaras) que se pueden disponer en el limpiafondos 100 para captar imágenes de los alrededores del limpiafondos 100 a medida que el limpiafondos recorre una superficie sumergida de la piscina 10. Por ejemplo, uno o más dispositivos de captura de imágenes 135 pueden estar dispuestos en una parte delantera del limpiafondos 100, en una parte trasera del limpiafondos 100, los lados del limpiafondos 100, la parte inferior del limpiafondos 100 y/o la parte superior del limpiafondos 100. Las imágenes captadas por los dispositivos de captura de imágenes 135 pueden ser usadas por el limpiafondos 100 para mapear la piscina 10 basándose en el contenido de las imágenes (por ejemplo, usando visión artificial). Utilizando este enfoque, el limpiafondos 100 puede usar las imágenes para identificar dónde está el limpiafondos 100 en la piscina 10 de manera que, cuando el limpiafondos 100 esté dispuesto en una determinada ubicación de la piscina 10, el limpiafondos pueda realizar una o más operaciones en respuesta al reconocimiento de que el limpiafondos 100 está en una determinada posición. A modo de ejemplo, basándose en un historial de limpieza e imágenes captadas durante la limpieza anterior de la piscina 10, el limpiafondos 100 puede asociar una ubicación en la piscina determinada por las imágenes que normalmente tiene más residuos que otras ubicaciones en la piscina basándose en la detección óptica de residuos realizada por el limpiafondos 100. Cuando el limpiafondos 100 está limpiando la piscina y llega a la ubicación, por ejemplo, basándose en una comparación de imágenes previamente captadas por el limpiafondos 100 con imágenes que son captadas sincrónicamente por el limpiafondos 100, el limpiafondos 100 puede desviarse de una rutina de limpieza normal para mejorar la limpieza de la ubicación (por ejemplo, modificar la velocidad a la que se desplaza el robot limpiador, modificar el movimiento del limpiafondos 100, y similares).

Haciendo referencia a la Figura 2, el limpiafondos robótico 100 puede incluir conjuntos de rodillos 140 para restregar las paredes de la piscina durante la operación. En este sentido, los conjuntos de rodillos 140 pueden incluir conjuntos de rodillos delanteros y traseros 140 asociados operativamente con dichos juegos delanteros y traseros de conjuntos de ruedas, respectivamente (por ejemplo, en donde el conjunto de rodillos delanteros 140 y los conjuntos de ruedas delanteras 130 giran en cooperación alrededor del eje A^f y/o comparten un eje común, y el conjunto de rodillos traseros 140 y los conjuntos de ruedas traseras 130 giran en cooperación alrededor del eje Ar y/o comparten un eje común). Si bien la configuración de cuatro ruedas y dos rodillos analizada en este documento favorece ventajosamente la estabilidad del dispositivo/eficiencia de accionamiento, la divulgación actual no se limita a dicha configuración. De hecho, configuraciones de tres ruedas (tal como para un triciclo), configuraciones de seis ruedas, configuraciones de dos bandas de rodadura (tal como para un tanque), configuraciones triaxiales, etc., pueden ser apropiadas, por ejemplo, para conseguir un mejor radio de giro o aumentar la tracción. De manera similar, en realizaciones ilustrativas, los conjuntos de rodillos 140 pueden ser independientes de los conjuntos de ruedas 130, por ejemplo, con un eje de giro autónomo y/o accionamiento independiente. De este modo, la velocidad del cepillo y/o la dirección del cepillo se pueden ajustar ventajosamente, por ejemplo, para optimizar el restregado.

Como se muestra en la Figura 3, un conjunto de filtro 150 se representa en sección transversal y el conjunto de accionamiento del motor 160 se representa en general. El conjunto de filtro 150 incluye uno o más elementos de filtro (por ejemplo, paneles de filtro laterales 154 y paneles de filtro superiores 155), un cuerpo 151 (por ejemplo, paredes, suelo, etc.), y un bastidor 156 configurado y dimensionado para sostener el uno o más elementos de filtro respecto al mismo. El cuerpo 151 y el bastidor 156 y/o los elementos de filtro cooperan generalmente para definir una pluralidad de regiones de flujo que incluyen al menos una región de flujo de entrada 157 y al menos una región de flujo de escape 158. Más en concreto, cada región de flujo de entrada 157 comparte al menos un lado de definición común con al menos una región de flujo de escape 158, en donde el lado de definición común está definido al menos parcialmente por el bastidor 156 y/o el elemento o elementos de filtro sostenidos por el mismo. Los elementos de filtro, cuando se colocan respecto al bastidor 156, forman una barrera semipermeable entre cada región de flujo de entrada 157 y al menos una región de flujo de escape 158.

En realizaciones ilustrativas, el cuerpo 151 define al menos un canal de entrada 153 que se extiende desde las aberturas de entrada 113 y en comunicación con cada región de flujo de entrada 157, donde las aberturas de entrada 113 y los canales de entrada 153 definen las vías de entrada del limpiador 100. El bastidor 156 define al menos un canal de escape 152 en comunicación con cada región de flujo de escape 158. Cada región de flujo de entrada 157 definida por el cuerpo 151 puede tener forma de cubo para facilitar el atrapamiento de residuos en su interior. Por ejemplo, el cuerpo 151 y el bastidor 156 pueden cooperar para definir una pluralidad de paredes circundantes y un suelo para cada región de flujo de entrada 157.

El cuerpo 151 del conjunto de filtro 150 se representa con el bastidor 156 que se muestra formado integralmente con el mismo. El cuerpo 151 tiene una elevación en forma de banda y está configurado, adaptado y/o dimensionado para encajar dentro del conjunto de alojamiento 110 y el bastidor 156 está configurado, adaptado y/o dimensionado para encajar sobre el conjunto de accionamiento del motor 160. Cuando el conjunto de filtro 150 está colocado dentro del conjunto de alojamiento 110, el conjunto de accionamiento del motor 160 en efecto divide la región de flujo de escape original 158 en una pluralidad de regiones de flujo de escape 158, con cada una de las regiones de flujo de escape 158 en comunicación fluida con las aberturas de entrada definidas por el soporte de abertura 162A del impulsor 162C. El conjunto de accionamiento del motor 160 incluye generalmente una caja de motor 161 y una unidad impulsora 162. La unidad impulsora 162 generalmente está asegurada respecto a la parte superior de la caja del motor 161, por ejemplo, mediante tornillos, pernos, etc.

En realizaciones ilustrativas, la caja del motor 161 aloja componentes eléctricos y mecánicos que controlan la operación del limpiador 100, por ejemplo, accionan los conjuntos de ruedas 130, los conjuntos de rodillos 140, la unidad impulsora 162; detectan una orientación del limpiafondos robótico, supervisan la carga de bomba del motor de la bomba, y detectan cuándo el limpiador robótico se acerca y/o rompe la línea de flotación en una piscina; y similares. Si bien la caja del motor 161 se ha ilustrado como colocada centralmente dentro del conjunto de alojamiento 110 (a lo largo del eje longitudinal), los expertos en la materia reconocerán que en realizaciones ilustrativas de la presente divulgación, la caja del motor 161 se puede desviar hacia la parte delantera o trasera del limpiador robótico 100.

En realizaciones ilustrativas, la unidad impulsora 162 incluye un impulsor 162C, un soporte perforado 162A (que define aberturas de entrada por debajo del impulsor 162C), y un conducto 162B (que aloja el impulsor 162C y forma una parte inferior del eje de escape de filtración). El conducto 162B generalmente está configurado y dimensionado para corresponder con una parte inferior del canal de escape 152 del conjunto de filtro 150. El conducto 162B, el canal de escape 152 y la abertura de escape 122 (mostrados en las Figuras 2-3) pueden cooperar para definir el eje de escape de filtración que, en algunas realizaciones, se extiende hacia arriba a lo largo del eje de escape Av y hacia fuera a través del conjunto de tapa 120. La unidad impulsora 162 actúa como una bomba para el limpiador 100, extrayendo agua a través del conjunto de filtro 150 y empujando el agua filtrada a través del eje de escape de filtración. Una vía de flujo de filtración ilustrativa para el limpiador 100 se designa con flechas direccionales representadas en la Figura 3.

El conjunto de accionamiento del motor 160 suele estar asegurado, por ejemplo, mediante tornillos, pernos, etc., respecto a la superficie inferior interior del conjunto de alojamiento 110. El conjunto de accionamiento del motor 160 está configurado y dimensionado para no obstruir las aberturas de entrada de filtración 113 del conjunto de alojamiento 110. Asimismo, el conjunto de accionamiento del motor 160 está configurado y dimensionado de manera que quede espacio de cavidad en el conjunto de alojamiento 110 para el conjunto de filtro 150.

Una función del motor de bomba es activar el impulsor 162C y extraer agua a través del conjunto de filtro 150 para la filtración. Más en concreto, el agua sin filtrar y los residuos se extraen por medio de las aberturas de entrada 113 del conjunto de alojamiento 110 a través de los canales de entrada 153 del conjunto de filtro 150 y hacia el interior de una o más regiones de flujo de entrada en forma de cubo 157, en donde los residuos y otras partículas quedan atrapadas. El agua se filtra luego al interior de la una o más regiones de flujo de escape 158. Con referencia a la Figura 3, la vía de flujo entre las regiones de flujo de entrada 157 y las regiones de flujo de escape 158 puede ser a través de los paneles de filtro laterales 154 y/o a través de los paneles de filtro superiores 155. El agua filtrada desde las regiones de flujo de escape 158 se extrae a través de las aberturas de entrada definidas por el soporte de abertura 162A del impulsor 162C y se descarga por medio del eje de escape de filtración.

La Figura 4 representa una vista en planta inferior de una realización ilustrativa del limpiafondos robótico 100 de la Figura 1 que muestra una disposición de las aberturas de entrada 113, los conjuntos de ruedas 130, los rodillos 140 y una correa de transmisión 165 que se puede accionar para accionar los conjuntos de ruedas 130 y/o los rodillos 140. La Figura 5A muestra una vista más detallada de una de las aberturas de entrada 113 que ilustran una disposición ilustrativa del sensor óptico 105 con respecto a la abertura de entrada. Como se muestra en la Figura 5A, el sensor óptico 105 puede incluir uno o más emisores de luz 410 dispuestos a lo largo de un primer borde 402 de la abertura de entrada 113 y uno o más detectores de luz 420 dispuestos a lo largo de un segundo borde 404 de la abertura de entrada de manera que los emisores de luz 410 y los detectores de luz 420 generalmente están separados de manera opuesta entre sí para formar un sensor transmisivo. Por ejemplo, el sensor óptico 105 puede incluir una matriz 412 de emisores de luz 410 y una matriz 422 de detectores de luz 420. Durante el funcionamiento, los emisores de luz 420 pueden emitir luz 430 a través de la abertura de entrada 113 de manera que la luz sea recibida por los detectores de luz 420. Los residuos 450 que pasan a través de la abertura de entrada 113 pueden bloquear o evitar de otro modo que parte de la luz 430 llegue a los detectores de luz 420, de manera que la luz medida por los detectores de luz puede disminuir basándose en las propiedades (por ejemplo, tamaño, composición, etc.) de los residuos 450. En algunas realizaciones, la matriz de emisores de luz 410 puede formar una "cortina de luz" que cubre la abertura formada por la abertura de entrada 113.

En realizaciones ilustrativas, los emisores de luz 410 se pueden implementar como, por ejemplo, diodos emisores de luz, y/o pueden configurarse para emitir luz en una o más longitudes de onda, y los detectores de luz pueden implementarse, por ejemplo, como fotodiodos que tienen sensibilidad a la una o más longitudes de onda de luz que emiten los emisores de luz. A modo de ejemplo, los emisores de luz se pueden configurar para emitir luz infrarroja. El uso de luz infrarroja en la aplicación de un limpiafondos limita ventajosamente la distancia a la que se desplaza la luz infrarroja debido a la absorción de luz infrarroja por el agua. Cuando la detección de luz tiene una sensibilidad en el rango infrarrojo, la probabilidad de que la radiación infrarroja residual incida sobre el detector de luz se reduce considerablemente. A modo de ejemplo adicional, los emisores de luz se pueden configurar para emitir luz visible y/o luz ultravioleta. En algunas realizaciones, los emisores de luz pueden emitir luz de diferentes longitudes de onda en diferentes momentos y se puede usar una relación de las respuestas de los detectores de luz a las diferentes longitudes de onda de la luz para mejorar la capacidad del limpiafondos para detectar si los residuos están fluyendo a través de la vía de entrada. En algunas realizaciones, los detectores de luz pueden incluir una lente con filtros de luz para reducir el rango de longitudes de onda que detecta el detector de luz.

La Figura 5B muestra otra disposición ilustrativa de otra realización del sensor óptico 105 con respecto a las aberturas de entrada 113. Como se muestra en la Figura 5B, el sensor óptico 105 puede incluir uno o más de los emisores de luz 410 dispuestos a lo largo de un primer borde 402 de la abertura de entrada 113 y uno o más de los detectores de luz 420 dispuestos a lo largo del primer borde 402 de la abertura de entrada de manera que los emisores de luz 410 y los detectores de luz 420 generalmente están colocados uno junto a otro (por ejemplo, están colocados) para formar un sensor reflectante. Por ejemplo, el sensor óptico 105 puede incluir una matriz 412' de emisores de luz 410 y detectores de luz 420. Durante el funcionamiento, los emisores de luz 420 pueden emitir luz 430 al interior de la abertura de entrada 113, cuando la luz 430 incide sobre residuos 450 que pasan a través de la abertura de entrada 113, al menos una parte de la luz puede estar reflejada (por ejemplo, luz reflejada 435) hacia el primer borde 402 de manera que la luz sea recibida por los detectores de luz 420, mientras que la luz 430 que no incide sobre los residuos 450 no está reflejada.

La Figura 6 representa esquemáticamente una vista transversal de una vía de entrada 600 de una realización ilustrativa del limpiafondos robótico de la Figura 1. Como se muestra en la Figura 6, la vía de entrada puede incluir y extenderse desde la abertura de entrada 113. Se pueden disponer uno o más sensores ópticos 105 a lo largo de la vía de entrada 600, donde cada uno de los sensores ópticos 105 incluye la matriz 412 de los emisores de luz 410 y la matriz 422 de los detectores de luz 420. Los emisores de luz 410 pueden emitir luz 430 al interior de la vía de entrada 600 y los detectores de luz 422 pueden detectar la luz 430 emitida al interior de la vía de entrada 600, donde la cantidad de residuos y/o aire que fluye a través de la vía de entrada con agua puede afectar a la cantidad de luz que detectan los detectores de luz 420. Mientras que la Figura 6 es ilustrativa de un sensor óptico de tipo transmisivo, los sensores ópticos dispuestos a lo largo de la vía de entrada pueden formarse como sensores ópticos de tipo reflectante o una combinación de sensores ópticos de tipo transmisivo y de tipo reflectante de acuerdo con realizaciones ilustrativas de la presente divulgación.

La Figura 7 es un diagrama de bloques de una realización ilustrativa de componentes que forman un sistema de control 700 de limpiafondos robótico. Como se muestra en la Figura 7, el sistema de control 700 puede incluir un dispositivo de procesamiento 710; un medio legible por ordenador no transitorio 720 (por ejemplo, almacenamiento y/o memoria informática); circuito del sensor óptico 740; circuito del sensor de orientación 750; un sistema de accionamiento 760 para accionar una o más ruedas 762 (o ejes de rueda) y/o cepillos/rodillos 764 (o ejes de cepillo/rodillo) del limpiafondos robótico 100; y un motor de bomba 770 acoplado operativamente a una bomba 772 para extraer agua y residuos a través del limpiafondos robótico 700 para limpiar una o más superficies de una piscina. En algunas realizaciones, el dispositivo de procesamiento y el medio se pueden encapsular juntos en un microcontrolador. En algunas realizaciones, el motor de bomba 770 y/o la bomba 772 pueden formar al menos una parte del sistema de accionamiento 760.

Al menos algunos de los componentes del sistema de control 700 pueden estar dispuestos dentro de una caja de motor y/o en otros contenedores sellados y herméticos para aislar los componentes del contacto directo con el ambiente externo al contenedor (por ejemplo, agua y/o aire). Por ejemplo, en realizaciones ilustrativas, el dispositivo de procesamiento 710, el medio 720, las partes del circuito del sensor óptico 740; el circuito del sensor de orientación 750, al menos una parte del sistema de accionamiento 760, y el motor de bomba 770 se pueden disponer dentro de un contenedor sellado y hermético 780 (por ejemplo, una caja de motor). Si bien el dispositivo de procesamiento 710, el medio 720, el circuito del sensor de orientación 750, al menos una parte del sistema de accionamiento 760 y el motor de bomba 770 se ilustran dispuestos dentro de un solo contenedor, los expertos en la técnica reconocerán que los componentes del sistema de control 700 pueden estar en múltiples contenedores sellados y herméticos, y que los componentes en diferentes contenedores pueden conectarse operativamente por medio de conductores eléctricos aislados a prueba de agua o resistentes al agua que se extienden entre los contenedores.

En realizaciones ilustrativas de la presente divulgación, el dispositivo de procesamiento 710 del sistema de control 700 se puede programar para ejecutar firmware 722 almacenado en el medio 720 para determinar si al menos la parte del limpiafondos robótico está fuera del agua y/o si el limpiafondos robótico está introduciendo (por ejemplo, recogiendo) un nivel detectable de residuos en respuesta a, al menos en parte, una salida del circuito del sensor óptico 740, que se proporciona como entrada al dispositivo de procesamiento 710. Por ejemplo, una señal de sensor que representa o corresponde a una composición de material que está fluyendo a través de las aberturas de entrada puede emitirse desde el circuito de sensor óptico 740 al dispositivo de procesamiento 710 de manera que el limpiafondos robótico 700, por medio del dispositivo de procesamiento 710 que está ejecutando el firmware 722, pueda procesar la señal del sensor para determinar si el limpiafondos robótico 700 está, al menos parcialmente, fuera del agua y/o si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de las aberturas de entrada 113 del limpiafondos robótico 700.

El circuito del sensor de orientación 750 puede incluir un giroscopio 752, un acelerómetro 754 y/o un interruptor de inclinación mecánico 756, y puede emitir señales de sensor al dispositivo de procesamiento 710 correspondientes a una orientación, aceleración y/o posición del limpiafondos robótico respecto a, por ejemplo, la fuerza gravitacional de la tierra. El circuito del sensor de orientación 750 puede ser utilizado por el sistema de control 700 para determinar si una orientación del limpiafondos robótico es horizontal, inclinada, declinada, y/o vertical, lo que puede proporcionar al dispositivo de procesamiento información sobre si el limpiafondos robótico se está moviendo a lo largo del fondo de la piscina o está ascendiendo por una pared lateral de la piscina.

El dispositivo de procesamiento 710 también puede ejecutar el firmware 722 para supervisar una operación del motor de bomba 770 para determinar, por ejemplo, una carga de la bomba basándose en una corriente eléctrica consumida por la bomba y/o una potencia disipada por la bomba. La carga de la bomba puede ser utilizada por el dispositivo de procesamiento 710 para determinar si la bomba está bombeando agua, aire, residuos y/o una combinación de agua y aire. A modo de ejemplo, cuando el limpiafondos robótico está colocado en el fondo de una piscina que está bombeando agua, la carga del motor de la bomba tendrá una identificación diferente que cuando el limpiafondos robótico está colocado en, o por encima de, la línea de flotación donde puede estar bombeando una combinación de agua y aire o solo (por ejemplo, predominantemente) aire. En algunas realizaciones, esta información se puede usar junto con las señales del sensor emitidas por el circuito del sensor óptico para validar y/o proporcionar redundancia a la detección de residuos realizada usando el circuito del sensor óptico.

Basándose en una determinación de que al menos la parte del limpiafondos robótico está por encima de la línea de flotación de la piscina en respuesta al procesamiento de las señales del sensor desde el circuito del sensor óptico (ya sea de forma independiente o junto con una medición de la carga de la bomba y/o una detección de la orientación del limpiafondos), el dispositivo de procesamiento 710 puede programarse para realizar una o más operaciones o acciones. A modo de ejemplo no limitativo, el dispositivo de procesamiento 710 puede controlar una operación del sistema de accionamiento para hacer que el limpiafondos robótico invierta su dirección de desplazamiento; dejar de accionar una o más ruedas (o ejes de rueda), cepillos/rodillos (o ejes de cepillos/rodillos) y/o impulsores del limpiafondos robótico; accionar una o más ruedas (o ejes de rueda), cepillos/rodillos (o ejes de cepillos/rodillos) y/o impulsores del limpiafondos robótico para que el limpiafondos robótico oscile alrededor y a lo largo de la línea de flotación de la piscina; reducir o dejar de accionar las bombas del limpiafondos robótico para evitar daños al motor de la bomba debido a una cantidad excesiva de aire que se esté extrayendo a través de la bomba; y/o puede controlar una operación del limpiafondos robótico para implementar cualesquiera operaciones o acciones adecuadas.

Basándose en la determinación de que el limpiafondos robótico está recogiendo un nivel detectable de residuos en respuesta al procesamiento de las señales del sensor desde el circuito del sensor óptico (ya sea de forma independiente o junto con una medición de la carga de la bomba), el dispositivo de procesamiento 710 puede programarse para realizar una o más operaciones o acciones. A modo de ejemplo no limitativo, el dispositivo de procesamiento 710 puede controlar una operación del sistema de accionamiento para detener o ralentizar el accionamiento de una o más ruedas 132 (o ejes de ruedas) del limpiafondos robótico 100 para permitir que el limpiafondos robótico permanezca en una ubicación para continuar con la entrada de residuos hasta que la salida del sensor o los sensores ópticos 105 sea indicativa de que el limpiafondos ha recogido una cantidad sustancial de los residuos (por ejemplo, la cantidad de residuos que fluyen a través de las aberturas de entrada 113 es menor que un nivel detectable de residuos); accionar una o más ruedas 132 (o ejes de ruedas) para dar vueltas alrededor de la ubicación de la piscina donde se detectan los residuos; aumentar la velocidad y/o el par de las bombas de accionamiento del limpiafondos robótico 100 para aumentar el flujo a través de las aberturas de entrada 113; y/o puede controlar una operación del limpiafondos robótico 100 para implementar cualesquiera operaciones o acciones adecuadas. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el limpiafondos puede prolongar un tiempo de limpieza del ciclo de limpieza actual; puede prolongar el tiempo de limpieza de futuros ciclos de limpieza; puede aumentar la frecuencia con la que funciona para limpiar la piscina; aprender en qué lugar de la piscina hay residuos mapeando la piscina usando visión artificial (por ejemplo, mediante la inclusión de cámaras en el limpiafondos y el uso de una función de visión artificial para mapear estructuras de la piscina y luego asociar áreas donde se acumulan residuos a la estructura del mapeo).

Basándose en una determinación de que el limpiafondos robótico no está recogiendo un nivel detectable de residuos en respuesta al procesamiento de las señales del sensor del circuito del sensor óptico (ya sea de forma independiente o junto con una medición de la carga de la bomba), el dispositivo de procesamiento 710 puede programarse para realizar una o más operaciones o acciones. A modo de ejemplo no limitativo, el dispositivo de procesamiento 710 puede controlar una operación del sistema de accionamiento para aumentar la velocidad de accionamiento y/o el par de la una o más ruedas 132 (o ejes de ruedas) del limpiafondos robótico 100 para permitir que el limpiafondos robótico se mueva a otra ubicación a lo largo de la superficie sumergida de la piscina hasta que la salida del sensor o los sensores ópticos 105 sea indicativa de que el limpiafondos está recogiendo un nivel detectable de residuos; y/o cambiar la dirección de desplazamiento del limpiafondos robótico 100.

En realizaciones ilustrativas, el dispositivo de procesamiento 710 puede programarse para ejecutar el firmware 722 para determinar qué tipo de residuos está recogiendo el limpiafondos. Por ejemplo, la salida de los sensores ópticos 105 puede tener diferentes identificaciones basándose en el tipo de residuos que están fluyendo a través de las vías de entrada, y el dispositivo de procesamiento puede clasificar los residuos que se recogen comparando la salida del sensor óptico con las diferentes identificaciones para identificar la identificación que más coincida con el tipo de residuos. En algunas realizaciones, las identificaciones se pueden generar basándose en una amplitud de la salida del sensor óptico, una variabilidad de la salida del sensor óptico, una característica variable en el tiempo de la salida del sensor óptico durante múltiples ciclos de medición. En algunas realizaciones, el dispositivo de procesamiento 710 se puede programar para ejecutar el firmware 722 para realizar el procesamiento en el dominio del tiempo y/o en el dominio de la frecuencia de las salidas desde los sensores ópticos 105 (por ejemplo, después de que las salidas atraviesen el circuito del sensor 740). A modo de ejemplos no limitativos, las salidas de los sensores ópticos 105 se pueden procesar a través de un algoritmo de transformada rápida de Fourier (FFT), una transformada de ondícula, uno o más filtros de paso alto y/o bajo, y/o cualquier otra operación o algoritmo de procesamiento de señales adecuado. A modo de ejemplos no limitativos, la identificación correspondiente a las hojas que atraviesan el canal de entrada puede incluir una alta densidad de variabilidad de salida a bajas frecuencias y la identificación correspondiente a la arena que atraviesa la vía de entrada puede tener una alta densidad de variabilidad de salida a altas frecuencias.

En realizaciones ilustrativas, el dispositivo de procesamiento 710 puede usar imágenes captadas por los dispositivos de captura de imágenes 735 para mapear la piscina basándose en el contenido de las imágenes (por ejemplo, usando visión artificial). Utilizando este enfoque, el limpiafondos puede usar las imágenes para identificar dónde está el limpiafondos en la piscina de manera que, cuando el limpiafondos esté dispuesto en una determinada ubicación de la piscina, el dispositivo de procesamiento 710 pueda controlar el limpiafondos para realizar una o más operaciones en respuesta al reconocimiento de que el limpiafondos está en una determinada posición y/o basándose en un historial del tipo de residuos que históricamente se han detectado en la ubicación. A modo de ejemplo, basándose en un historial de limpieza e imágenes captadas durante la limpieza anterior de la piscina que se almacenan en el medio 720, el dispositivo de procesamiento 710 puede asociar una ubicación en la piscina determinada por las imágenes que normalmente tiene más residuos que otras ubicaciones en la piscina y/o que normalmente tiene determinado tipo de residuos basándose en la detección óptica de residuos realizada por el limpiafondos. Cuando el limpiafondos está limpiando la piscina y llega a la ubicación, por ejemplo, basándose en una comparación de imágenes captadas previamente por el limpiafondos con imágenes captadas sincrónicamente por el dispositivo o dispositivos de captura de imágenes 735, el dispositivo de procesamiento 710 puede controlar el limpiafondos para que se desvíe de una rutina de limpieza normal para mejorar la limpieza de la ubicación (por ejemplo, modificar la velocidad a la que se desplaza el robot limpiador, modificar el movimiento del limpiafondos 100, y similares).

Las Figuras 8 y 9 son diagramas de bloques funcionales que ilustran una operación de un limpiafondos robótico de acuerdo con realizaciones ilustrativas de la presente divulgación. Como se muestra en la Figura 8, un motor de detección 802, que puede ser implementado por el dispositivo de procesamiento 710 tras la ejecución del firmware 722 (Figura 7), puede recibir entrada de información desde uno o más componentes del limpiafondos robótico. Por ejemplo, el circuito del sensor de orientación puede proporcionar información de orientación 804 como una entrada al motor de detección 802 y la información de carga de la bomba 806 se puede introducir al motor de detección 802 para la medición asociada con una operación del motor de la bomba. El motor de detección 802 también puede recibir información del sensor óptico 808 desde el circuito del sensor óptico 740, que en la presente realización, puede incluir un accionador de emisor de luz 824, uno o más emisores de luz 822, uno o más detectores de luz 826, un amplificador 828, un integrador 830 y un convertidor de analógico a digital 832. Si bien se ha ilustrado que el circuito del sensor óptico 740 incluye el accionador del emisor de luz 824, el amplificador 828, el integrador 830 y el convertidor de analógico a digital 832, los expertos en la técnica reconocerán que el accionador del emisor de luz 824, el amplificador 828, el integrador 830 y el convertidor de analógico a digital 832 pueden implementarse y/o incluirse en el dispositivo de procesamiento 710 (Figura 7) (o encapsularse en un microcontrolador con el dispositivo de procesamiento) de manera que los componentes independientes del circuito del sensor óptico 740 puedan incluir el uno o más emisores de luz 822 y el uno o más detectores de luz 826.

El motor de detección 802 puede procesar la información 804, 806 y 808 recibida desde los componentes del limpiafondos robótico y puede procesar la información 804, 806 y 808 para determinar si al menos una parte del limpiafondos robótico está por encima de la línea de flotación de una piscina y/o puede determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de las aberturas de entrada del limpiafondos robótico. A modo de ejemplo, el motor de detección 802 puede determinar si la información de orientación 804 y/o la información de carga de la bomba 806 que se están recibiendo es consistente con una operación del limpiafondos robótico dispuesto en una superficie inferior de una piscina o si la información de orientación 804 y/o la información de carga de la bomba 806 es consistente con una operación del limpiafondos robótico escalando una pared lateral de una piscina. A modo de ejemplo adicional, el motor de detección 802 puede determinar si la información del sensor óptico 808 y/o la información de carga de la bomba es consistente con un nivel detectable de residuos fluyendo a través de las aberturas de entrada del limpiafondos robótico. El nivel detectable de residuos puede ser un nivel umbral de residuos que se puede detectar basándose en la sensibilidad y/o resolución de, por ejemplo, el emisor o emisores de luz 822, el detector o detectores de luz 826, el amplificador 828, el integrador 830 y/o el convertidor de analógico a digital 832.

Haciendo referencia a las Figuras 8 y 9, el motor de detección 802 puede incluir una secuencia de control de hardware 902 para controlar la velocidad a la que se opera el circuito del sensor óptico. Por ejemplo, el motor detector 802 puede coordinar una operación de uno o más componentes de hardware del limpiafondos. Basándose en la secuencia de control de hardware 902, el motor de detección 802 se puede configurar para emitir una secuencia de emisor 904 al accionador de emisor de luz 824 para controlar una salida del accionador 824 y el uno o más emisores de luz 822; puede emitir un control de descarga 906 para descargar o reiniciar el integrador 830 entre mediciones de la salida del uno o más detectores de luz 826; y/o puede emitir una señal de sincronización 908 al convertidor de analógico a digital 832 para controlar un tiempo de muestra del control de analógico a digital. El motor de detección 802 también puede implementar un clasificador 910 que opera para clasificar la salida integrada del detector de luz para determinar si el agua, un nivel detectable de aire y/o un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de las vías de entrada del limpiafondos. La secuencia de control de hardware 902 del motor detector 802 se puede configurar para controlar el circuito del sensor óptico para alternar entre medir una cantidad ambiental de luz detectada por el uno o más detectores de luz 826 cuando el uno o más emisores de luz 822 no están emitiendo luz y medir un efecto acumulativo de la luz ambiental y la salida de luz mediante el uno o más emisores de luz 822. Se puede tomar una diferencia entre estas dos mediciones para excluir la luz ambiental del proceso de determinar si el agua, el aire y/o los residuos están fluyendo a través de las vías de entrada del limpiafondos. Esto es, el motor de detección 802 puede implementar un proceso de medición de modo común (por ejemplo, donde la luz ambiental es el modo común) para reducir sustancialmente el impacto de la luz ambiental en la capacidad del clasificador 910 para distinguir entre agua, aire y/o residuos.

En una operación ilustrativa, el motor de detección 802 implementa la secuencia de control de hardware 902 para accionar el accionador 824 de acuerdo con la secuencia del emisor 904. En respuesta a la secuencia del emisor 904, el accionador 824 emite una fuente de corriente modulada 912 al uno o más emisores de luz 822 para controlar una salida de luz desde el uno o más emisores de luz 822. La salida de luz por el uno o más emisores de luz 822 puede ser recibida por el uno o más detectores de luz 826, creando una vía óptica 914 entre el uno o más emisores de luz 822 y el uno o más detectores de luz 826 (a menos que la luz esté bloqueada completamente por materiales que atraviesan las vías de entrada). El uno o más detectores de luz 826 convierten la intensidad de la luz incidente en una corriente eléctrica. La corriente eléctrica correspondiente a la intensidad de la luz que incide sobre el uno o más detectores de luz 826 se proporciona como una entrada al amplificador 828, que amplifica la corriente eléctrica. La corriente eléctrica se alimenta, como una entrada, al integrador, que integra la corriente eléctrica durante un período de tiempo especificado determinado por la descarga o la señal de reinicio enviada basándose en la secuencia de control de hardware 902. La salida del integrador 830 puede ser una corriente eléctrica total recibida por el integrador 830 durante el período de tiempo especificado. La salida del integrador 830 se alimenta al convertidor de analógico a digital que convierte la corriente eléctrica total en un valor cuantificado que tiene una resolución de bits especificada, que se emite al clasificador 910 del motor detector 802. El clasificador 910 procesa la salida de valor cuantificado mediante el convertidor de analógico a digital 832 para determinar si un nivel detectable de aire y/o residuos está fluyendo a través de las vías de entrada, y/o puede clasificar los tipos de residuos que siguen a través de las vías de entrada.

En algunas realizaciones, el clasificador 910 puede implementar un algoritmo de aprendizaje automático para clasificar los residuos que atraviesan la vía de entrada basándose en las identificaciones de la respuesta del sensor o sensores ópticos a los residuos. A modo de ejemplo no limitativo, el clasificador 910 puede implementar uno o más algoritmos de aprendizaje automático, tales como, un clasificador de Bayes ingenuo, un árbol o árboles de decisión, un vector o vectores de soporte, regresión logística y/o cualquier otro algoritmo de aprendizaje automático adecuado para clasificar residuos que atraviesan la vía de entrada. Por ejemplo, una señal de salida del sensor óptico se puede muestrear como se describe en el presente documento y una función de ventana se puede aplicar a la señal de salida. Una transformada de ondícula se puede aplicar a la ventana para generar ondículas y coeficientes asociados, que se pueden usar para preparar un filtro para clasificar los residuos basándose en las ondículas.

La Figura 10 es un diagrama de flujo que ilustra un proceso de detección y clasificación 1000 ilustrativo que puede implementarse mediante realizaciones ilustrativas del limpiafondos de acuerdo con la presente divulgación. En la etapa 1002, el limpiafondos puede medir la intensidad de la luz ambiental que incide sobre los detectores de luz en las vías de entrada, y en la etapa 1004, el limpiafondos puede medir la intensidad de la luz ambiental y la luz emitida desde los emisores de luz que incide sobre los detectores de luz. En la etapa 1006, el limpiafondos puede determinar un valor de señal de medición substrayendo la medición de la etapa 1002 de la medición de la etapa 1004. En las etapas 1008 y 1010, el limpiafondos puede determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de las vías de entrada del limpiafondos. Si no se detecta un nivel detectable de residuos (etapa 1012), el proceso se repite desde la etapa 1002. Si se detecta un nivel detectable de residuos (etapa 1012), el limpiafondos, en la etapa 1014, clasifica los residuos basándose en una identificación correspondiente a la intensidad de la luz que incide sobre los detectores de luz después de excluir el impacto de la luz ambiental, y el proceso se repite desde la etapa 1002.

La Figura 11 es una representación gráfica de un proceso de medición 1100 que se puede implementar en realizaciones ilustrativas del limpiafondos de acuerdo con la presente divulgación. Como se muestra en la Figura 11, el proceso de medición puede alternar entre mediciones 1110 de la luz ambiental que incide sobre los detectores de luz (por ejemplo, un ciclo de medición ambiental) y la medición 1120 de la salida de luz desde los emisores de luz y la luz ambiental (por ejemplo, un ciclo de medición de residuos). Durante cada ciclo de medición, el limpiafondos puede integrar una corriente eléctrica correspondiente a la luz que incide sobre los detectores de luz durante un período de tiempo especificado, y puede muestrear la corriente eléctrica integrada utilizando un convertidor de analógico a digital en un tiempo de muestra especificado durante el ciclo de medición. A modo de ejemplo, durante las mediciones 1110, los emisores de luz se desactivan y el integrador integra la corriente eléctrica 1112 correspondiente a la salida de los detectores de luz durante un período de tiempo especificado 1114 hasta que el integrador recibe una descarga o una señal de reinicio 1116 desde un dispositivo de procesamiento del limpiafondos. El convertidor de analógico a digital se puede configurar para muestrear la salida integrada del integrador en respuesta a la recepción de una señal de sincronización 1118 desde el dispositivo de procesamiento del limpiafondos, que puede producirse antes o simultáneamente con la señal de descarga o reinicio 1116.

Durante las mediciones 1120, los emisores de luz se activan de acuerdo con una corriente modulada, y el integrador integra la corriente eléctrica 1122 correspondiente a la salida de los detectores de luz durante un período de tiempo especificado 1124 hasta que el integrador recibe una señal de descarga o reinicio 1126 desde un dispositivo de procesamiento del limpiafondos. El convertidor de analógico a digital se puede configurar para probar la salida integrada del integrador en respuesta a la recepción de una señal de sincronización 1128 desde el dispositivo de procesamiento del limpiafondos, que puede producirse antes o simultáneamente con la señal de descarga o reinicio 1126. Después de tomar un par de mediciones 1110 y 1120, el dispositivo de procesamiento del limpiafondos puede determinar una señal de modo diferencial asociada con la intensidad de la salida de luz mediante los emisores de luz que incide sobre los detectores de luz excluyendo las contribuciones de la luz ambiental a las mediciones 1110 y 1120.

La Figura 12 muestra datos 1200 captados por un osciloscopio que ilustran resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia y arena atravesando la vía de entrada. La escala del osciloscopio se establece en quinientos milivoltios (500 mV) por división en la dirección del eje y y se establece en doscientos milisegundos (200 ms) en la dirección del eje x. La curva 1210 representa una salida del sensor óptico cuando el sensor óptico cambia entre el ciclo de medición ambiental y el ciclo de medición de residuos. La curva 1220 representa la diferencia entre los cambios de la salida del sensor óptico del ciclo de medición ambiental y el ciclo de medición de residuos. La separación entre las curvas 1210 y 1220 es un desvío aplicado por el osciloscopio.

La Figura 13 muestra datos 1300 captados por un osciloscopio que ilustran resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia y hojas atravesando la vía de entrada. La escala del osciloscopio se establece en quinientos milivoltios (500 mV) por división en la dirección del eje y y se establece en doscientos milisegundos (200 ms) en la dirección del eje x. La curva 1310 representa una salida del sensor óptico cuando el sensor óptico cambia entre el ciclo de medición ambiental y el ciclo de medición de residuos. La curva 1320 representa la diferencia entre los cambios de la salida del sensor óptico del ciclo de medición ambiental y el ciclo de medición de residuos. La separación entre las curvas 1310 y 1320 es un desvío aplicado por el osciloscopio. Como se muestra en la Figura 13, la curva 1320 incluye un pico 1325, que corresponde a una hoja que está siendo detectada por el sensor óptico. En comparación con la Figura 12, la amplitud de la curva 1220 generalmente cambia a una frecuencia más alta que la amplitud de la curva 1320.

La Figura 14 muestra un gráfico 1400 que ilustra series de resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia atravesando la vía de entrada sin residuos. El eje x del gráfico 1400 representa muestras y el eje y del gráfico 1400 representa un voltaje asociado con la salida del sensor óptico. Las curvas 1410 representan experimentos/procesos separados que se realizaron. Como se muestra en el gráfico 1400, la respuesta del sensor óptico, proporcionada por las curvas 1410, es generalmente uniforme, indicando que los residuos que están atravesando la vía de entrada no están bloqueando la luz detectada por los sensores ópticos.

La Figura 15 muestra un gráfico 1500 que ilustra una serie de resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia con residuos en forma de hojas atravesando la vía de entrada. El eje x del gráfico 1500 representa pruebas y el eje y del gráfico 1500 representa un voltaje asociado con la salida del sensor óptico. Las curvas 1510 representan experimentos/procesos separados que se realizaron. Como se muestra en el gráfico 1500, la respuesta del sensor óptico a las hojas, proporcionada por las curvas 1510, incluye picos grandes 1520 que corresponden a la detección de una o más hojas que están atravesando la vía de entrada (por ejemplo, hojas que están atravesando la vía de entrada). En comparación, la respuesta al agua turbia con hojas que están atravesando la vía de entrada se puede distinguir de la respuesta al agua turbia basándose en una diferencia de amplitud del voltaje asociado con la salida del sensor óptico de manera que el voltaje asociado con la salida del sensor óptico y/o la variabilidad de la frecuencia con la que cambia el voltaje a lo largo de un número especificado de muestras pueden formar una identificación que se puede usar para distinguir entre los tipos de residuos atravesando la vía de entrada.

La Figura 16 muestra un gráfico 1600 que ilustra una serie de resultados experimentales correspondientes a una respuesta de una realización de un sensor óptico dispuesto dentro de una vía de entrada a agua turbia con residuos en forma de arena atravesando la vía de entrada. El eje x del gráfico 1600 representa muestras y el eje y del gráfico 1600 representa un voltaje asociado con la salida del sensor óptico. Las curvas 1610 representan experimentos/procesos separados que se realizaron. Como se muestra en el gráfico 1600, la respuesta del sensor óptico a la arena, proporcionada por las curvas 1610, varía de aproximadamente un voltio (1 V) a aproximadamente dos y tres décimos de voltios (2,3 V) para la muestra, indicando un bloqueo más sostenido o un bloqueo parcial de la luz como resultado de la arena atravesando la vía de entrada. En comparación, la respuesta al agua turbia con arena atravesando la vía de entrada se puede distinguir de la respuesta al agua turbia y al agua turbia con hojas basándose en una respuesta diferente ilustrada por el voltaje asociado con la salida del sensor óptico y una frecuencia con la que el voltaje cambia de manera que el voltaje asociado con la salida del sensor óptico a lo largo de un número especificado de muestras puede formar una identificación que se puede usar para distinguir entre los tipos de residuos atravesando la vía de entrada.

Al describir realizaciones ilustrativas, se utiliza terminología específica por razones de claridad. A los efectos de la divulgación, cada término específico tiene por objeto incluir al menos todos los equivalentes técnicos y funcionales que operan de manera similar para lograr un propósito similar. Además, en algunos casos en los que una realización ilustrativa particular incluye una pluralidad de elementos del sistema, componentes del dispositivo o etapas del método, esos elementos, componentes o etapas pueden ser reemplazados por un solo elemento, componente o etapa. De la misma forma, un solo elemento, componente o etapa puede ser reemplazado por una pluralidad de elementos, componentes o etapas que atienden al mismo propósito. Asimismo, aunque se han mostrado y descrito realizaciones ilustrativas con referencias a realizaciones particulares de las mismas, los expertos en la técnica comprenderán que se pueden realizar diversos reemplazos y modificaciones en forma y detalle sin apartarse de la invención. Es más, otras realizaciones, funciones y ventajas también están dentro de la invención, según se define en las reivindicaciones adjuntas.

En el presente documento se proporcionan ejemplos de diagramas de flujo con fines ilustrativos y son ejemplos no limitativos de métodos. Un experto en la materia reconocerá que los métodos ilustrativos pueden incluir más o menos etapas que los ilustrados en los diagramas de flujo ilustrativos, y que las etapas en los ejemplos de diagramas de flujo se pueden realizar en un orden diferente al que se muestra en los diagramas de flujo ilustrativos.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un limpiafondos robótico configurado para sumergirse en agua y limpiar una superficie sumergida de una piscina, comprendiendo el limpiafondos robótico:

una vía de entrada (113, 153), estando la vía de entrada (113, 153) del limpiafondos robótico configurada para recibir agua y residuos a medida que el limpiafondos robótico recorre la superficie sumergida de la piscina; un dispositivo de procesamiento (710);

un sensor óptico (105) acoplado operativamente al dispositivo de procesamiento (710) y colocado respecto a la vía de entrada (113, 153), en donde el sensor óptico (105) comprende (a) un emisor de luz (410, 822) operable para emitir luz al interior de la vía de entrada (113, 153), y (b) un detector de luz (420, 826) operable para detectar la luz emitida por el emisor de luz (410, 822) después de que la luz entre en la vía de entrada (113, 153); en donde el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para determinar si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada (113, 153) del limpiafondos robótico basándose en una salida del sensor óptico (105); y caracterizado por que:

en donde el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para desactivar el emisor de luz (410, 822) para medir una contribución de luz ambiental en la salida del sensor óptico (105) durante un ciclo de medición ambiental, y para activar el emisor de luz (410, 822) para medir una contribución de la salida de luz mediante el emisor de luz (410, 822) y la luz ambiental en la salida del sensor óptico (105) durante un ciclo de medición de residuos.

2. El limpiafondos robótico de la reivindicación 1, en donde el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para substraer la salida del ciclo de medición ambiental desde la salida del ciclo de medición de residuos para generar una salida de modo diferencial que reduce sustancialmente un efecto de la luz ambiental en la determinación de si un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada (113, 153).

3. El limpiafondos robótico de cualquier reivindicación anterior, que comprende además:

un amplificador (828) acoplado operativamente al sensor óptico (105), estando el amplificador (828) configurado para recibir una salida de corriente eléctrica desde el sensor óptico (105) y para emitir una corriente eléctrica amplificada;

un integrador (830) acoplado operativamente al amplificador (828), estando el integrador (830) configurado para recibir la corriente eléctrica amplificada desde el amplificador (828) y para integrar la corriente eléctrica; y un convertidor de analógico a digital (832) acoplado operativamente al integrador (830), estando el convertidor de analógico a digital (832) configurado para recibir la corriente eléctrica integrada, muestrear la corriente eléctrica integrada, y emitir un valor cuantificado correspondiente a la salida del sensor óptico (105) al dispositivo de procesamiento (710),

en donde el dispositivo de procesamiento (710) alterna entre el ciclo de medición ambiental y el ciclo de medición de residuos para controlar una operación del sensor óptico (105), el integrador (830) y el convertidor de analógico a digital (832).

4. El limpiafondos robótico de la reivindicación 3, en donde, en respuesta a al menos uno del ciclo de medición ambiental o el ciclo de medición de residuos, el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para:

controlar el integrador (830) para integrar la corriente eléctrica durante un primer período de tiempo especificado; controlar el convertidor de analógico a digital para muestrear la corriente eléctrica integrada en un tiempo de muestra especificado;

descargar el integrador (830) después del primer período de tiempo especificado, descargándose el integrador (830) después o simultáneamente con el tiempo de muestra especificado.

5. El limpiafondos robótico de la reivindicación 3, en donde, en respuesta a al menos uno del ciclo de medición ambiental o el ciclo de medición de residuos:

el integrador (830) integra la corriente eléctrica durante un período de tiempo especificado hasta que el integrador (830) recibe una señal de descarga desde el dispositivo de procesamiento (710); y

el convertidor de analógico a digital (832) recibe una señal de sincronización (908) del dispositivo de procesamiento (710), y en respuesta a la señal de sincronización (908), muestrea la salida integrada del integrador (830) en un tiempo de muestra especificado, produciéndose el tiempo de muestra especificado antes o simultáneamente con la recepción de la señal de descarga mediante el integrador (830).

6. El limpiafondos robótico de cualquier reivindicación anterior, en donde tras determinar que un nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada (113, 153), el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para determinar un tipo de los residuos que están fluyendo a través de la vía de entrada (113, 153).

7. El limpiafondos robótico de cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para determinar un tipo de residuos que están fluyendo a través de la vía de entrada (113, 153) basándose en una o más identificaciones de la salida del sensor óptico (105).

8. El limpiafondos robótico de la reivindicación 7, en donde la una o más identificaciones están basadas en al menos una de una amplitud de la salida, una variabilidad de la salida, y una característica variable en el tiempo de la salida.

9. El limpiafondos robótico de una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el tipo de residuos incluye al menos uno de hojas o arena.

10. El limpiafondos robótico de una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en donde el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para determinar el tipo de residuos basándose en la una o más identificaciones comparando la salida del sensor óptico (105) con una o más identificaciones correspondientes a diferentes tipos de residuos e identificando el tipo de residuos basándose en la comparación.

11. El limpiafondos robótico de cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para implementar un algoritmo de aprendizaje automático para clasificar la salida del sensor óptico (105) como un tipo de residuos que están fluyendo a través de la vía de entrada (113, 153).

12. El limpiafondos robótico de cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para determinar una condición fuera del agua basándose en una comparación de la salida del sensor óptico (105) con una o más identificaciones.

13. El limpiafondos robótico de cualquier reivindicación anterior, en donde, en respuesta a la determinación de que el nivel detectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada (113, 153), el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para al menos uno de:

alterar un movimiento de una o más ruedas del limpiafondos robótico;

hacer que el limpiafondos circule alrededor de una ubicación de la piscina asociada con el nivel detectable de residuos;

aumentar un flujo a través de la vía de entrada (113, 153);

prolongar el tiempo de limpieza de un ciclo de limpieza;

prolongar el tiempo de limpieza de futuros ciclos de limpieza;

aumentar la frecuencia con la que opera el limpiafondos para limpiar la piscina; o

aprender ubicaciones en las que se detectan residuos.

14. El limpiafondos robótico de cualquier reivindicación anterior, en donde, en respuesta a la determinación de que un nivel indetectable de residuos está fluyendo a través de la vía de entrada (113, 153), el dispositivo de procesamiento (710) está configurado para al menos uno de aumentar la velocidad de accionamiento o el par de una o más ruedas del limpiafondos robótico o cambiar la dirección de desplazamiento del limpiafondos robótico.

15. El limpiafondos robótico de cualquier reivindicación anterior, en donde el dispositivo de procesamiento (710) alterna entre un ciclo de medición ambiental y un ciclo de medición de residuos para controlar una operación del limpiafondos robótico.