KR20080040761A - 다기능 로봇 장치 - Google Patents
다기능 로봇 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080040761A KR20080040761A KR1020087005900A KR20087005900A KR20080040761A KR 20080040761 A KR20080040761 A KR 20080040761A KR 1020087005900 A KR1020087005900 A KR 1020087005900A KR 20087005900 A KR20087005900 A KR 20087005900A KR 20080040761 A KR20080040761 A KR 20080040761A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- robot
- data
- operating environment
- cartridge
- electronic module
- Prior art date
Links
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 78
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 108
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 92
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 90
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 4
- 238000010407 vacuum cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract description 2
- 238000013144 data compression Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 53
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 37
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 30
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 28
- 230000006870 function Effects 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 13
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 12
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 10
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 7
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 7
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 235000004522 Pentaglottis sempervirens Nutrition 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000012549 training Methods 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- -1 for example Chemical class 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008672 reprogramming Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012952 Resampling Methods 0.000 description 1
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 description 1
- 208000032370 Secondary transmission Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006397 acrylic thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000005108 dry cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N tert-butyl prop-2-enoate Chemical compound CC(C)(C)OC(=O)C=C ISXSCDLOGDJUNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000007666 vacuum forming Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004018 waxing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/28—Installation of the electric equipment, e.g. adaptation or attachment to the suction cleaner; Controlling suction cleaners by electric means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L5/00—Structural features of suction cleaners
- A47L5/12—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum
- A47L5/22—Structural features of suction cleaners with power-driven air-pumps or air-compressors, e.g. driven by motor vehicle engine vacuum with rotary fans
- A47L5/225—Convertible suction cleaners, i.e. convertible between different types thereof, e.g. from upright suction cleaners to sledge-type suction cleaners
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
- A47L9/009—Carrying-vehicles; Arrangements of trollies or wheels; Means for avoiding mechanical obstacles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/0003—Home robots, i.e. small robots for domestic use
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
- B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B15/00—Systems controlled by a computer
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0225—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving docking at a fixed facility, e.g. base station or loading bay
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
- G05D1/024—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0274—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
- A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/36—Nc in input of data, input key till input tape
- G05B2219/36513—Select out of a plurality of programs, patterns
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40095—Modify tasks due to modular tooling, other fixture configuration, environment
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40423—Map task space to sensor space
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
- G05B2219/40506—Self motion topology knowledge, configuration mapping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Robotics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
다기능 로봇 장치는 다양한 적용시 유용성을 지닌다. 하나의 관점에 따라 다기능 로봇 장치는 로봇 몸체와 실기 가능하게 결합된 선택적으로 제거 가능한 기능성 카트리지의 능력에 따라 원하는 기능을 수행하도록 선택적으로 형성 가능하다. 위치측정 및 지도화 기술은 작동 환경, 데이터 압축의 일부 또는 이 둘 모두와 관련된 부분적 지도를 이용한다.
다기능, 로봇, 몸체, 카트리지, 위치측정, 지도화, 작동, 데이터, 명령
Description
관련 출원의 상호-참조
본 출원은 하기 동시-출원중인 미국 임시 출원의 이익을 청구한다: "로봇 장치용 카트리지"라는 명칭으로 2005년 9월 2일 출원된 제60/713,838호; "소비자 로봇용 레이저 및 카메라-기반 특징"이라는 명칭으로 2005년 9월 29일 출원된 제60/722,781호; 및 "자가-이동성 로봇용 벽 기반 및 자가-재충전 특징"이라는 명칭으로 2005년 9월 29일 출원된 제60/722,856호. 전술된 임시 출원의 개시물은 여기에 그 전체가 참고로 포함된다.
본 발명의 관점은 일반적으로 로봇 장치 분야, 더욱 상세하게는 다양한 적용시 유용성을 지닌 다기능 로봇 장치에 관한 것이다.
청소와 같이 가정 및 상업적 적용에 사용될 수 있는 자동 또는 자율 장치(즉 로봇 장치 또는 로봇)는 종종 보충을 필요로 하는 소모품을 이용한다; 이러한 관점에 있어서 이러한 소모품은 일반적으로 신선한 물 또는 유체 청소 용액, 바닥 왁스, 완충액 또는 청소 패드 등을 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다. 이러한 특성의 통상적인 장치는 소유자 또는 조작자가 액체 저장기를 보충하거나 수동으로 소모품을 보충할 필요가 있다. 소비자의 시각에서 이러한 소모품의 조작 및 설치는 일반적으로 어렵고 힘들고 지저분할 수 있는 것으로 인식된다. 제조사의 시각에서 단일 장치로 사용하기 위한 다수의 소모품의 배급은 비능률적이고 어려울 수 있다(예를 들어 배급 경로 압박으로 인한). 통상의 기술은 로봇 장치의 소유자 또는 조작자가 장치에 필요한 소모품을 보충하기에 간단하고 능률적인 방법을 제공하지 못하였다.
로봇 장치는 기능성 특성 또는 조작 상의 가동에 영향을 미치기 위해 특정한 정도의 사용자 방향 또는 조절을 가능하게 한다; 완전하게 또는 단지 부분적 자율적으로 작동 가능한지 여부에 관계없이, 그러나 기능성 로봇 장치는 일반적으로 사용자 또는 조작자의 입력이 없거나 최소화되어 환경 주의를 조종하도록 작동되어야 한다. 많은 가정 또는 상업적 적용시 비용-효과적이기 위해서는 로봇 네비게이션을 가능하게 하거나 촉진시키는 통상의 센서 시스템은 매우 단순한 경향이 있다. 이러한 점에 있어서 원시적인 네비게이션 시스템은 통상의 장치가 작동 환경 주변을 비능률적으로 튀며 날게 하고; 이들 장치는 장애물에 반응적으로 충돌하고 이미 처리한 영역을 반복적으로 재방문하고, 값비싼 소모품 및 배터리 용량을 소모시킨다. 대안으로 비용-유효성을 유지시키기 위해 과잉을 최소화하거나 제거하면서 많은 기능을 공급하는 방식으로 정교한 센서 시스템을 실행하는 것이 유용하다.
로봇이 작동하지 않는 경우 종종 그의 작업이 완료된 후 로봇을 그의 작동 환경에서 제거하는 것이 바람직하다. 예를 들어 주방 바닥을 청소하는 작업을 한 로봇 장치는 청소 사이클을 완료한 후에도 통행 영역 내에 유지되는 경우 주방의 점유자의 위험을 제공한다. 로봇 보관을 용이하게 하고자 하는 통상의 메커니즘("도킹" 또는 충전 스테이션과 같이)은 불완전하다; 부적당한 네비게이션 능력뿐만 아니라 비능률적인 기계적 및 전기적 교합 구조의 결과로서 많은 로봇은 통상의 도킹 또는 충전 스테이션에 확실하고 일관되게 교합될 수 없다. 확실한 로봇 보관 및 충전 해결을 제공하지 않음과 동시에 통상의 실행은 일반적으로 그의 기지 또는 충전 스테이션 내에 교합시 로봇이 유리한 견지에서 그의 작동 환경을 조망하는 것을 불가능하게 한다.
또한 통상의 로봇 장치는 일반적으로 적용 또는 작업-특이적이다 즉, 그들은 다른 기능의 배제시키고 특정한 기능을 수행하도록 형성되고 작동된다. 예를 들어 바닥 걸레질 로봇은 걸레질 기능성을 가능하게 하도록 특이적으로 디자인되고 작동되는 구조적 요소를 포함하고; 또한 로봇의 작동을 제어하거나 영향을 미치는 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어, 어떠한 센서 시스템 등은 모두 로봇이 바닥을 걸 레질하게 하는 특정 적용-특이적 구조 배열에 대해 독점적으로 제공된다. 이러한 바닥 걸레질 로봇은 유의적인 구조적 변형 없이 다른 작동(예를 들어 바닥을 진공 청소하거나 바닥에 왁스칠을 하는)을 수행하도록 재구성될 수 없고; 더욱이 전형적인 로봇 플랫폼의 전체적인 기능성을 변경시키기 위해 센서 재구성, 소프트웨어 리프로그래밍 또는 그의 결합도 요구된다. 통상의 기술은 소유자 또는 조작자가 로봇 장치를 원하는 기능을 수행하도록 선택적으로 재구성하는 단순하고 효과적인 방법을 제공하지 못하였다.
발명의 요약
본 발명의 실시태양은 통상의 기술의 상기-논의되거나 다른 여러 결점을 극복하고, 다양한 적용시 유용성을 지닌 다기능 로봇 장치를 제공한다. 본 발명의 하나의 관점에 따라 다기능 로봇 장치는 원하는 기능을 수행하도록 선택적으로 형성 가능하다.
하기 상세하게 기술된 바와 같이 다기능 로봇의 하나의 실시태양은 추진 메커니즘을 지닌 몸체; 및 몸체에 결합된 기능성 카트리지를 포함하고, 상기 로봇은 기능성 카트리지의 특성에 따라 기능을 수행하도록 선택적으로 형성됨을 특징으로 한다. 몸체는 작동 환경 내에 로봇을 위치시키기 위해 추진 메커니즘에 명령을 제공하는 전자 모듈 및 전자 모듈에 데이터를 제공하는 감지 장치를 더욱 포함한 다. 데이터는 작동 환경 내 목표물에 대한 로봇의 위치에 관한 것이다.
일부 실시태양에서 감지 장치는 광 어셈블리를 포함하고, 데이터는 광 데이터이다; 더욱이 또는 대안으로 감지 장치는 근접 센서를 포함하고 데이터는 근접 데이터이다. 추지 메커니즘에 제공되는 명령은 광 데이터, 근접 데이터 또는 이 둘 모두에 의해 영향 받는다.
기능성 카트리지가 몸체에 결합시 기능성 카트리지의 특성은 로봇이 걸레질 기능, 진공 청소 기능 도는 쓸기 기능을 수행하도록 하는 실시태양이 개시된다. 일부의 경우 기능성 카트리지가 몸체에 결합시 기능성 카트리지의 작동을 가능하게 하는 기계적 연결이 자동으로 이루어진다. 일부 실시태양에서 몸체는 기능성 카트리지를 식별하는 탐지기 구성요소를 더욱 포함한다.
본 발명의 또다른 관점에 따라 로봇 장치의 일부 실시태양은 추진 메커니즘; 로봇 장치를 작동 환경 내에 위치시키 위해 장치에 명령을 제공하는 전자 모듈; 전자 모듈에 작동 환경 내 목표물에 대한 로봇 장치의 위치에 관한 것이며 추진 메커니즘에 제거된 명령에 영향을 미치는 광 데이터를 제공하는 광 어셈블리; 및 로봇 장치의 기능성을 수립하는 선택적으로 부착 가능한 기능성 카트리지를 포함하고, 상기 로봇 장치는 기능성 카트리지의 특성에 따라 기능을 수행하도록 선택적으로 형성된다.
이러한 로봇 장치는 기능성 카트리지의 특성을 식별하는 탐지기 구성요소를 더욱 포함한다; 상기에 나타난 바와 같이 기능성 카트리지가 부착시 기능성 카트리지의 작동을 가능하게 하는 기계적 연결은 자동으로 이루어진다. 일부 실시태양에서 기계적 연결은 추진 메커니즘에 결합된다; 대안으로 기계적 연결은 다른 메커니즘으로부터의 작동 출력을 수신한다. 부가적으로 또는 대안으로 기능성 카트리지가 부착시 기능성 카트리지의 작동을 가능하게 하는 전기적 연결은 자동으로 이루어진다. 전기적 연결은 로봇 장치에 의해 수행되는 전원에 결합된다. 전기적 연결이 기능성 카트리지와 전자 모듈 사이의 양지향성 데이터 커뮤니케이션을 가능하게 하는 실시태양이 개시된다; 특정한 경우 전자 모듈은 전기적 연결을 통해 수신된 데이터에 따라 기능성 카트리지의 특성을 식별한다.
일부 실시태양에 따라 다기능 로봇 장치는 몸체 및 몸체 상에 부착 메커니즘을 교합시키는 선택적으로 부착 가능한 기능성 카트리지를 포함하고, 상기 로봇은 기능성 카트리지의 특성에 따라 기능을 수행하도록 선택적으로 재구성 가능함을 특징으로 한다. 이러한 점에 있어서, 몸체는 추진 메커니즘; 로봇을 작동 환경 내에 위치시키기 위해 추진 메커니즘에 명령을 제공하는 전자 모듈; 전자 모듈에 작동 환경 내 목표물에 대한 로봇 장치의 위치에 관한 데이터를 제공하는 감지 장치; 전자 모듈에 작동 환경 내 장애물에 대한 로봇 장치의 위치에 관한 근접 데이터를 제공하는 센서 어레이; 및 기능성 카트리지를 수용하는 부착 메커니즘을 포함한다. 상기 주지된 바와 같이 몸체는 기능성 카트리지의 특성을 식별하는 탐지기 구성요소를 더욱 포함한다.
본 발명의 또다른 관점에 따라 로봇의 네비게이션을 촉진시키기 위한 작동 환경 지도화 방법의 일부 실시태양은 작동 환경 일부를 표시하는 부분적 지도와 관련된 스캔 포인트에서 광 데이터를 획득하는 단계; 작동 환경 일부의 특징을 확인하고 확인된 특징을 부분적 지도와 결합시키는 단계; 부분적 지도에 의해 표시되는 작동 환경 일부를 통과하는 단계; 추가 광 데이터를 획득하는 단계; 및 통과 및 추가 데이터 획득에 반응하여 부분적 지도를 갱신하는 단계를 포함한다. 이러한 방법은 통과 및 추가 데이터 획득 및 갱신 단계를 선택적으로 반복하는 것을 더욱 포함한다.
부분적 지도로부터 퇴출하여 작동 환경의 다른 부분을 표시하는 다른 부분적 지도의 스캔 포인트로 진행하는 실시태양이 개시된다. 광 데이터 획득 및 추가 광 데이터 획득은 조준된 광원을 이용하거나 발산된 광원을 이용하거나 이 둘 모두를 이용하는 것을 포함한다. 일부 실시태양에서 확인 및 갱신은 광 데이터 및 추가 광 데이터에 반응하는 확인된 특징에 대한 거리를 계산하는 단계를 포함한다.
로봇의 네비게이션을 촉진시키기 위한 작동 환경의 지도화 방법 일부는 일반적으로 작동 환경을 각각이 작동 환경의 개별적 부분을 표시하는 다수의 부분적 지 도로 분할하는 단계; 작동 환경의 개별적 부분과 관련된 특징을 확인하기 위해 광 데이터를 수득함으로서 다수의 부분적 지도 중 별개의 하나를 지도화하는 단계; 상기 획들 단계에 반응하여 확인된 특징을 다수의 부분적 지도 중 별개의 하나와 결합시키는 단계; 획득 및 결합 단계를 선택적으로 반복하는 단계; 및 다수의 부분적 지도 중 별개의 하나로부터 퇴출하여 작동 환경의 다른 부분을 표시하는 다수의 부분적 지도 중 다른 하나를 진행하는 단계를 포함한다. 이러한 실시태양 일부는 작동 환경의 개별적 부분이 지도화될 때까지 지도화를 선택적으로 반복하는 것을 포함한다.
상기 논의되고 하기 상세히 기술된 바와 같이 광 데이터 획득은 조준된 광원을 이용하거나 발산된 광원을 이용하거나 이 둘 모두를 이용하는 것을 포함한다. 여기에 나타난 일부의 경우 결합 단계는 다수의 부분적 지도 중 별개의 하나의 대표 지도를 유지하는 데이터 구조를 압축하는 단계를 포함한다.
일부 개시된 작동 환경 내에 로봇의 위치를 측정하는 방법은 작동 환경을 다수의 부분적 지도로 분할하는 단계; 로봇과 로봇에 의해 현재 점유된 다수의 부분적 지도 중 하나에 대응하는 작동 환경 부분 내 특징 사이의 거리에 관한 데이터를 획득하는 단계; 및 획득 단계에 따라 로봇의 위치를 계산하는 단계를 포함한다. 이러한 방법 일부는 획득 및 계산 단계를 선택적으로 반복하는 것을 더욱 포함한다. 데이터 획득은 조준된 광원을 이용하거나 발산된 광원을 이용하거나 이 둘 모두를 이용하는 것을 포함한다.
본 발명의 또다른 관점에 따라 로봇은 작동 환경 내 로봇의 위치를 측정하기 위한 데이터 및 명령으로 암호화된 컴퓨터-판독 가능 매체를 포함하고; 상기 데이터 및 명령은 로봇이 로봇의 위치 및 경도에 관한 가정을 표시하는 결합된 가정 데이터를 지닌 다수의 입자를 생성하게 하고; 로봇의 현재 위치로부터 작동 환경의 원근에 관한 데이터를 획득하게 하고; 상기 데이터를 다수의 입자의 적어도 일부와 결합된 가정 데이터로 계산하게 하고; 상기 데이터와 가정 데이터의 비교에 따라 다수의 입자의 적어도 일부에 중량을 적용하게 하고; 다수의 입자 각각에 대한 가정 데이터의 위치 구성요소는 작동 환경 내 위치 서브세트에 한정된다.
또한 추가 데이터 및 명령은 로봇이 결합된 가정 데이터가 로봇에 의해 획득된 데이터와 유사한 경우 다수의 입자 중 하나에 대한 중량을 증가시키게 하고; 결합된 가정 데이터가 로봇에 의해 획득된 데이터와 유사하지 않은 경우 다수의 입자 중 하나에 대한 중량을 감소시키게 한다.
또한 일부 실시태양에서 데이터 및 명령은 로봇이 폐기 역치 이하의 중량을 지닌 다수의 입자를 폐기하게 하고, 클론 역치 이상의 중량을 지닌 다수의 입자를 클론하게 한다.
본 발명의 다양한 실시태양의 전술되거나 다른 관점은 동반된 도면과 함께 하기 상세한 설명의 고찰을 통해 명백해질 것이다.
도면을 참고로 도 1a 및 1b는 다기능 로봇 장치의 예시적 실시태양의 조감 및 앙각 투시도이고, 도 2a 및 2b는 조감 및 앙각 부분적 분해 투시도이다.
다기능 로봇 장치("로봇") 100은 일반적으로 사용자 또는 조작자 부분의 개입이 전혀 없거나 거의 없이 작업을 자율적으로 또는 자동으로 수행할 수 있는 능력에 의해 특성화됨이 인식될 것이다.
이러한 점에 있어서, 로봇 100은 일반적으로 어느 정도의 지능을 제공하거나 하기 기술된 다양한 전기기계적 및 다른 구조적 요소의 작동을 조절하거나 영향을 미치도록 작동하는 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어를 포함한다. 전체적인 형태, 물리적 용적, 구조적 방위 또는 배열 및 다양한 구성요소의 작동 특성은 당업자에 의해 용이하게 인식될 많은 변형이 모두 가능하다.
구조 개요
도 1a-b 및 2a-b에 나타난 바와 같이 로봇 100은 일반적으로 몸체 200 및 기능성 카트리지 300을 포함한다. 도 3a는 로봇 몸체의 예시적 실시태양의 부분 분해 투시도이다. 도 4는 로봇 몸체와 함께 사용하도록 디자인된 적용-특이적 카트리지의 예시적 실시태양의 부분 분해 투시도이고, 도 5a는 단순화된 횡단면도이다.
하기 상세히 기술된 바와 같이 몸체 200은 일반적으로 처리되어야 하는 바닥 또는 다른 표면과 같은 작동 환경 주변으로 로봇 100을 추진시키는 추진력을 제공하도록 형성되고 작동된다. 이러한 점에 있어서, 몸체 200은 전자 모듈 220, 센서 어레이 230, 구동 추진 메커니즘(예를 들어 모터 241, 243 및 바퀴 242, 244를 포함), 광 어셈블리 260과 같은 광 센서 장치, 펌프 메커니즘 290 및 하기 기술된 바와 같이 카트리지 구성요소 300에 작동력을 제공하도록 선택적으로 개조된 하나 이상의 추가 모터 250을 포함하거나 구성된다.
또한 몸체 200은 일반적으로 조작자 입력 패널 270을 포함한다. 도면에 나타난 바와 같이 패널 270이 예를 들어 선택적으로 전원을 켜거나 끄고 명령을 입력하거나 다른 명령을 제공하기 위해 조작자가 로봇 100과 상호작용하게 하는 대안적 구조를 포함하더라도 패널 270은 입력을 수신하는 버튼 클러스터 내에 통합된다. 이러한 점에 있어서, 패널 270은 액정 디스플레이(LCD) 또는 작동 상태에 관한 정보(예를 들어 현재 프로그래밍, 잔여 배터리 충전, 다음 청수 주기 시간 등)를 표시하도록 개조된 다른 모니터와 같은 디스플레이를 포함하고; 이러한 디스플레이는 접촉 민감성이고 조작자로부터의 입력을 수신한다. 부가적으로 또는 대안으로 패널 270은 로봇 100이 특정 작업을 수행하도록 지시하거나 소프트웨어 또는 펌웨어를 재구성하거나 그의 작동에 영향을 미치도록 로봇 100과 상호작용하기 위해 조작자가 문자-숫자를 입력하게 하는 키패드를 포함한다. 이러한 점에 있어서, 패널 270에서 수신된 입력은 전자 모듈 220으로 송신된다. 또한 당분야에 일반적으로 알려진 소비자 전자제품을 작동시키는데 일반적으로 이용되는 원격 조정 유니트(나타내지 않음)로부터 신호를 수신하도록 작동하는 센서를 패널 270에 제공하는 것이 바람직하다. 대안으로 전자 모듈 220은 원격 조정 유니트로부터 직접 즉, 패널 270의 개입의 필요 없이 입력을 수신한다.
몸체 200의 다양한 구성요소가 작동 동안 전력을 요구함이 인식될 것이다. 따라서 몸체 200은 전력 관리 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어를 포함하거나 그와 통합된 일회용 또는 재충전 가능 배터리 도는 배터리 시리즈(예를 들어 배터리 팩 또는 소위 "스마트 배터리")와 같은 전원을 포함하거나 그와 접속되도록 구성된다. 부가적으로 또는 대안으로 연료 전지, 태양 전지 또는 거대 축전지 또는 축전지 시리즈가 이용된다. 일부 장치에서 몸체 200은 전선 또는 케이블을 통하는 바와 같이 외부 전원으로부터 작동력을 수신하도록 형성되고; 이러한 외부 전원은 작동 동안 전력 구성요소이거나 내부 전원 장치를 재충전시키거나 또는 이 둘 모두이다. 많은 적당한 전원 장치 및 접속 하드웨어는 당분야에 일반적으로 알려져 있고 여기서 상세히 기술되지 않는다. 따라서 어떠한 부수적 변압기 및 내부 전선뿐만 아니라 직류 배터리 급원, 교류 전원, 전원 인터페이스 하드웨어는 명백하게 하기 위해 도면에서 생략되었다. 독창적인 기능 없이도 강하고 유연한 전원 장치 및 관리 시스템이 수행되고, 예시적 실시태양이 어떤 특정한 전원이나 어떤 특정한 전력 관리 전략에 한정되지 않음이 인식될 것이다.
또한 몸체 200은 카트리지 300이 몸체 200 내로 선택적으로 삽입되거나 물리적으로 교합되도록 기능성 카트리지 300의 협동 구조 요소와 상호작동되도록 형성되고 작동되는 카트리지 교합 메커니즘(명백하게 하기 위해 도면에 나타내지 않음)을 포함한다. 당업자는 다양한 결합 및 구속(detention) 메커니즘이 안전 수단으로 카트리지 300을 몸체 200에 효과적으로 교합시키는데 적당함을 인식할 것이다. 협동 메커니즘의 예는 탭(tab) 및 슬럿(slot) 장치; 트랙 또는 가이드 레일을 따라 활주하도록 디자인된 돌기; 및 경첩 메커니즘을 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다. 이러한 교합 메커니즘은 몸체 200과의 교합으로부터 카트리지를 해제시키도록 작동하는 버튼, 탭, 넙(knob), 활주 가능 걸쇠 또는 다른 해제 메커니즘(도 1b 및 2b의 참고 번호 201). 본 발명은 하기 나타난 바와 같이 교합 메커니즘이 카트리지 300에 의해 수행되거나 처리되는 구성요소의 작동을 가능하게 하거나 촉진시키기에 적당한 어떠한 필수적이거나 바람직한 기계 및 전기 접속을 수용하는 경우 카트리지 300을 몸체 200에 결합시키는데 사용되는 어떠한 특정 교합 및 해제 기술이나 다른 선택적 부착 전략에 한정되지 않는다.
특히 몸체 200 및 카트리지 300은 몸체 200과의 적당한 교합시 카트리지 300의 다양한 구성요소의 기능성을 촉진시키는 필수적이거나 바람직한 기계 및 전기 접속이 자동으로 이루어지도록 상호연결되도록 구성된다. 상기한 바와 같이 상호연결되는 경우 카트리지 300 및 몸체 200은 실시 가능하게 결합된 것으로 간주된다. 작동시 몸체 200은 예를 들어 전자 모듈 220에 의해 제공되는 명령 도는 권고의 기능에 따라 작동 환경 내에서 교합된 카트리지 300을 바람직하거나 무작위 위치에 선택적으로 위치시킨다.
전자 모듈 220은 일반적으로 적당한 전자부품 또는 로봇 100에 필수적이거나 바람직한 제어 기능을 제공하기에 충분한 전기 구성요소를 포함한다. 이러한 점에 있어서, 전자 모듈 220은 하기 기술된 네비게이션 및 다른 기능성의 일부 또는 전부를 가능하게 하도록 적당하게 프로그램화되거나 형성 가능한 하나 이상의 프로그램 가능 컴퓨터 프로세서, 마이크로컴퓨터, 마이크로 제어장치 또는 다른 하드웨어 요소 내에 통합되거나 이를 포함한다. 예로서 전자 모듈 220은 마이크로프로세서, 적용 특이적 집적 회로(ASIC), 프로그램 가능 로직 제어기(PLC), 현장 프로그램 가능 게이트 배열(FPGA) 장치 또는 다른 형태의 프로세서 또는 로봇 100 또는 그의 구성요소의 가동에 영향을 미치기 위해 명령을 제공하는 것이 가능한 주소지정 메모리를 포함하거나 그에 의해 실시된다. 당분야에 일반적으로 알려진 바와 같이 전자 모듈 220은 휘발성 메모리, 비-휘발성 메모리 도는 이 둘의 결합에 통합되거나 접근을 지닌다(명백하게 하기 위해 도면에 나타내지 않음).
전자 모듈 220은 전자 모듈 220에 내로 통합되거나 그에 의해 접근 가능한 소프트웨어 또는 펌웨어의 재프로그램 또는 재구성을 가능하게 하거나 촉진시키기 위해 유선(예를 들어 FIREWIRE 또는 Universal Serial Bus(USB)) 또는 무선(예를 들어 BLUETOOTH 또는 IEEE 802.11(WiFi) 스탠다드) 커뮤니케이션 포트와 같은 커뮤니케이션 포트를 포함한다. 대안으로 전자 모듈 220은 제거 가능(즉 교체 가능) 카드 또는 모듈로서 실시되어 하드웨어 및 소프트웨어 기능성을 용이하게 갱신하거나 재구성할 수 있게 한다. 부가적으로 또는 대안으로 전자 모듈 220이 접근하는 메모리(휘발성 또는 비-휘발성)는 교체 가능 카드 또는 메모리 모듈을 포함하거나 그로서 실시된다.
일부 실시태양에서 전자 모듈 220은 적당한 라디오 주파수(RF) 송신기에 장착되거나 부착된 장치로부터 발생된 신호를 감지하는 라디오 주파수(RF) 수신기를 포함하거나 그에 접근한다. 조작자의 편의를 위해 전자 모듈 220은 열쇠 고리에 부착된 송신기 또는 무선 전화기 또는 일부 다른 물품에 부착된 송신 태그(tag)로부터 발신되는 RF 신호 또는 표지 출처를 식별하도록 프로그램화되거나 지시된다. 상기한 바와 같이 형성되는 경우 이러한 능력을 지닌 전자 모듈 220을 지닌 전자 로봇 100은 조작자가 분실한 지갑, 열쇠 고리, 돈주머니 또는 로봇 100과 함께 포장되거나 선택적 액세서리로 판매되는 RF 송신기가 부착된 어떠한 다른 물품을 찾는데 도움을 준다.
센서 어레이 230은 일반적으로 로봇 100이 사용되는 작동 환경의 상황을 감지하는 하나 이상의 센서 231 또는 센서 클러스터 235 포함한다. 이러한 점에 있어서, 센서 어레이 230은 작동 환경 내에 배열된 물리적 구조물에 관한 유용한 정보를 획득하고 이러한 정보의 처리 또는 다른 분석을 위해 전자 모듈 220에 발신한다. 이러한 방식으로 센서 어레이 230은 예를 들어 로봇 100이 작동 환경의 차단되지 않은 부분을 효과적으로 포함하면서 장애물을 회피하게 하는 "근접 탐지기"로서 기능한다.
로봇 100의 일부 실시태양은 지저분하거나 비위생적인 작동 환경의 청소 장치로서 유용성을 지님이 인식될 것이다; 따라서 센서 231은 사용하는 동안 가능한한 청결하고 방해되지 않는 방식으로 몸체 200에 위치된다. 도 1a 및 2a에 나타난 바와 같이 센서 클러스터 센서 231이 입자 또는 다른 오염으로 인한 성능 저하가 유발되는 가능성을 최소화하기 위해 처리되는 표면 상단에 위치한다. 이러한 점에 있어서, 센서 231은 예를 들어 커버, 루버(louver) 또는 플라스틱 또는 아크릴 윈도우와 같은 다른 보호 구조물에 의해 손상 또는 오물로부터 더욱 보호된다. 이러한 보호 요소는 센서 231의 작동을 방해하지 않아야 하고 신호가 센서 231로 실질적인 감소 없이 통과되게 하는 재료로 구성되어야 함이 인식될 것이다. 이러한 구조에 사용되는 재료는 이용되는 특정 감지 기술에 따라 선택된다.
센서 231은 많은 감지 구조물 또는 하드웨어 요소 내에 포함된다. 당분야에 일반적으로 알려진 바와 같이 센서 231은 선택된 주파수대 예를 들어 RF, 적외선(IR), 자외선(UV), 극초단파 등 내에서 전자기 에너지에 민감하도록 디자인된다. 예를 들어 초음파를 이용하는 것과 같은 대안적인 감지 기술이 센서 231에 의해 실시된다. 예를 들어 충분한 데이터 처리 자원을 지닌 더욱 정교한 시스템 내에서 센서 231은 광 또는 비디오 센서에 의해 특성화된다.
센서 231 또는 센서 클러스터 235의 상대적 위치 및 공간 방위가 알려지고 전자 모듈 220 내에 기록되거나 저장되면 센서 어레이 230은 로봇 100의 정확한 위치측정 및 네비게이션을 촉진시킨다. 이러한 점에 있어서, 위치 및 네비게이션 처리는 센서 231의 결합 또는 클러스터 235에 의해 전자 모듈 220에 제공되는 신호의 특성 또는 시간조절뿐만 아니라 서로에 대한 센서 231의 알려진 형상을 고려하여 전자 모듈 220에 의해 실행된다. 위치에 관하여 센서 포지셔너(positioner)(참조 번호 236)는 원하는 방위로 클러스터 235 내에 각각의 센서 231을 유지시키는데 이용된다. 상기 기술된 바와 같이 윈도우 또는 다른 보호 구성요소가 센서 231의 오염화를 방지하는데 이용되고, 이들 구조물은 일반적으로 포지셔너 236의 외부에 위치한다.
센서 어레이 230 내 각각의 개별적인 센서 231은 신호가 프로세서 또는 다른 컴퓨터 하드웨어에 발신되도록 전자 모듈 220에 결합됨이 인식될 것이다; 부가적으로 또는 대안으로 센서 클러스터 235는 유사한 방식으로 전자 모듈 220에 결합된다. 클러스터 235 유래의 신호는 클러스터 235 내 각각의 센서 231에 대한 개별적 신호의 형태로 또는 클러스터 235 내 하나 이상의 센서 231 유래의 혼합 신호로서 전자 모듈 220에 발신된다. 일부 실시태양에서 특정 클러스터 235 내 개별적 센서 231은 동일한 형태이거나 동일한 기술을 이용할 필요가 없다. 예를 들어 센서 클러스터 235는 하나의 위치에서 RF 센서를 이용하고 또다른 위치에서 IR 센서를 이용한다. 별개의 센서 기술의 다양한 결합이 특정 적용을 위한 특정 유용성을 지닌다.
도 3b-3c는 센서 어레이에 의해 이용되는 센서 형태의 하나의 실시태양의 단면도를 나타내는 단순화된 도면이다. 도면에 나타난 이미터(emitter) 또는 탐지기는 표시되는 탐지 영역을 생성하기 위해 포지셔너 236에 의해 고정된다.
센서 어레이 230을 포함한 근접 센서 시스템은 로봇 100에 충돌-방지 기능성을 제공하거나 촉진시킨다. 나타난 실시태양에서 센서 어레이 230의 요소는 몸체 200에 대한 바람직하거나 적당한 위치에서 탐지 영역을 생성하기 위해 교차 콘(cone)을 이용한다. 몸체 200에 대한 탐지 영역의 위치가 이미터 및 탐지기가 포지셔너 236에 의해 유지되는 상대 각도에 의해 영향 받고, 이러한 영역의 바람직하거나 최적의 위치가 이용되는 감지 기술의 범위, 로봇 100의 예측되는 최대 속도, 작동 환경 내에 배열된 장애물 또는 구조물의 크기 및 특성 등을 포함하나 이에 한정적인 것은 아닌 많은 인자에 의해 영향 받음이 인식될 것이다.
당분야에 일반적으로 알려진 바와 같이 이미터는 IR 발광 다이오드(LED) 또는 다른 소스이다. 이미터에서 이용되는 기술에 따라 다르게 적당한 탐지기는 이미터에 의해 제공되는 출력의 파장과 부합하는 최고점 민감도를 지니도록 선택된다. 작동시 도 3b에 나타난 바와 같이 이미터는 탐지기에 대한 탐지 콘을 교차하는 각도에서 광 콘을 계산한다. 이러한 3-차원 교차 영역 내에서 이미터는 일반적으로 어떠한 목표물의 하나 이상의 표면을 나타내고 반사되거나 발산된 광은 직접적으로 가시화되거나 탐지기에서 관찰 가능하다. 따라서 센서 어레이 230의 이들 센서 231 구성요소는 전자 모듈 220에 몸체 200에 대해 알려진 근접도 내에서 목표물 또는 표면의 양성 탐지를 표시하는 데이터를 제공한다. 예를 들어 도 3a에 나타난 바와 같이 로봇 100의 몸체 200 위에 다수의 이미터 및 탐지기를 배열시킴으로서 다양한 탐지 영역이 선택적으로 생성되어 안전한 네비게이션을 방해하거나 방지하는 장애물 및 다른 잠재적인 위험요소를 탐지한다.
몸체 200에 대해 알려진 위치 및 방위 내 탐지 영역을 생성하기 위해 알려진 고정된 형상을 이용함으로서 예시적 접근법은 단순한 이원 탐지 기법을 이용할 수 있고 즉 탐지기에 의한 신호 출력은 탐지를 나타내기 위해 0에서 0이 아닌 것으로(또는 반대로) 움직인다. 이를 촉진시키기 위해 도 3b-3d에 나타난 형상은 콘이 미리 측정된 위치에서 최소한으로 중복되도록 사각에서 배치된 조도 콘(이미터의 경우) 및 탐지 콘(탐지기의 경우)을 이용한다. 형상은 표면 상의의 매우 적은 증가, 급감 또는 다른 변화가 탐지기에 의해 관찰되는 반사가 0에서 0이 아닌 것이 되게한다(또는 반대로); 따라서 출력 신호가 이동되고, 이는 센서 231이 탐지하였음을 전자 모듈 220에 나타낸다. 하나의 예시적 실시태양에서 이러한 형상은 센서 231이 장애물 또는 1/4 인치 높이 이하의 다른 물체를 탐지하게 하고; 예를 들어 센서 231은 단단한 바닥 위 깔개 존재를 탐지한다. 탐지기에 의해 관찰되는 광이 0 또는 0이 아닌 것이고(표면 또는 목표물이 알려진 위치에서 탐지 영역 내에 존재하는지 여부에 따라 달리), 탐지기에 의한 신호 출력이 그에 따라 0과 0이 아닌 것 사이에 이동하기 때문에 예시적 접근법이 이미터에 의해 조명되는 목표물 또는 장애물에 대한 거리를 계산하기 위해 탐지된 광의 강도를 측정하거나 정량화에 의지할 필요는 없다. 따라서 센서 어레이 230의 성능은 표면 색채, 질감 및 센서 231 정확도 상에 악영향을 미치는 조명된 목표물의 특성의 변동에 덜 민감하다.
로봇 100이 작동 환경 내에서 조종되기 때문에 탐지 영역 내에서 마주치는 어떠한 목표물도 센서 231에 탐지되는 표면을 제공할 것이다. 예시적 형상은 센서 231이 효율의 소실 없이 기능하는 광범위한 입사각(조명된 표면에 대한)을 가능하게 하고; 센서 231에 대해 수직 방위의 표면이 탐지된다. 유사하게는 매우 변동 가능한 표면 특징 또는 질감 또는 기하학적으로 또는 특징적으로 불규칙한 목표물도 센서 231에 의해 식별되어 전자 모듈 220에 보고되거나 예를 들어 적당한 처리를 위해 발신되는 신호를 생성한다. 도 3c에 나타난 바와 같이 계단의 수평 및 수직 표면 모두는 이미터에 의해 조명되는 잠재적인 타겟 표면을 제공하고, 따라서 탐지기가 등록하도록 투사광을 반사시킨다. 일부 실시태양에서 높이가 로봇 100의 상승 능력을 초과하는 장애물의 탐지를 가능하게 하기 위해 탐지 영역의 상승(또는 수직 표시)이 개시되거나 프로그램화되거나 물리적으로 조정된다(포지셔너 236에 의해). 일부의 경우 이러한 역치 이하의 수직 치수를 지닌 목표물을 탐지하지 않는 것이 바람직하고; 대안으로 이러한 목표물은 전자 모듈 220에 의해 무시되지 않는 센서 231에 의해 탐지된다. 하나의 예시적 실시태양에서 로봇 100이 1/4 인치의 높이를 지닌 목표물을 청소하는 것이 가능한 경우 탐지 영역은 센서 231이 이러한 높이 이하의 목표물을 탐지하지 않도록 적당하게 규격화되고 순응된다.
장애물로서 특성화된 물리적 구조물을 탐지하는 것 이외에 구조물의 부재를 탐지하는 것도 유용하다. 예를 들어 센서 231의 예시적 형상은 낭떠러지에서와 같이 표면 소멸의 탐지를 촉진시킨다. 일부의 경우 낭떠러지는 로봇 100의 상승 능력을 초과하는 수직 치수를 지닌 하향 계단으로 정의된다. 도 3d에 나타난 바와 같이 이미터 및 탐지기의 기하학적 배열은 일반적으로 바퀴 242, 244의 바닥과 동일한 고도에서 표면의 일정하거나 지속적인 탐지를 제공하고 즉 센서 231은 로봇 100이 배치되는 표면을 탐지한다. 일부 실시태양에서 탐지 영역은 로봇 100이 하강하는 능력을 지닌 정도로만 수직으로 투사되도록 적당하게 규격화되고 순응된다. 상기와 같이 배열되면 센서 231은 이러한 역치를 초과한 상승 내 어떠한 급감을 탐지하고; 이러한 낭떠러지는 일반적으로 탐지기로부터 신호 소실을 유발한다. 이러한 신호 소실은 로봇 100에 대한 손상을 방지하도록 코스 정정 또는 다른 치수에 대해 몸체 200을 지시한다. 또한 전술된 낭떠러지 탐지 원리는 측면으로 또는 수평으로 적용되고, 이러한 경우 센서 231에 의한 탐지는 로봇 100이 예를 들어 벽이 급격하게 방향이 바뀌는 위치에서 벽으로부터의 일관된 거리를 유지할 수 있게 한다.
상기 주지된 바와 같이 도 3b-3d에서 나타난 센서 231에 대한 예시적 형상은 탐지기에 의해 관찰되는 신호 강도의 정량화를 요구하지 않고 장애물 및 낭떠러지의 정확한 탐지를 가능하게 한다. 질감, 반사력, 색채, 기하학적 불규칙성 또는 이들 인자의 결합이 일부 감지 기술의 정확도에 악영향을 미칠 수 있으나 나타난 실시태양은 이러한 인자에 의해 일반적으로 도입되는 탐지 또는 거리 측정과 관련된 오류를 감소시키거나 최소화시킨다.
상기 주지된 바와 같이 구동 추진 메커니즘 240은 예로서 개별적 바퀴 242, 244에 대한 개별적 모터 241, 243을 포함한다. 대안적인 기계적 배열이 바람직한 방식으로 로봇 100을 추진시키는데 동일하게 적당함이 인식될 것이다. 예를 들어 일반적으로 추진 바퀴 및 트레드(tread)를 포함하는 "캐터필러(caterpillar)" 또는 다른 트랙터 메커니즘은 로봇 100에 구동력을 제공하고 일부 실행시 더 큰 견인력을 제공한다. 부가적으로 또는 대안으로 조종 가능한 바퀴 또는 다른 더욱 복잡한 조정 연동장치 또는 전동 어셈블리를 포함하는 다수의 추진축이 일부의 적용에 적당하다.
하나의 예시적 실시태양에서 추진 메커니즘 240은 예를 들어 다른 속도 또는 다른 방향에서 각각의 바퀴 242, 244를 추진시킴으로서 단순한 방향 제어를 제공하고; 트랙터 추진은 유사한 방식으로 작동하고 축에 대한 회전을 생성하기 위해 다른 속도 또는 다른 방향으로 독립적으로 개별적 트레드를 추진시킨다. 작동시 모터 241은 예를 들어 전자 모듈 220으로부터 발신된 제어 신호에 반응하여 지정된 속도 및 방향에서 바퀴 242를 독립적으로 추진시키고; 유사하게는 모터 243은 전자 모듈 220에 의해 제공되는 신호에 반응하여 바퀴 244를 독립적으로 추진시킨다. 이러한 독립적 추진 방법으로 인해 일부 요구 적용시 또는 비용 압박이 관대한 상황시 더욱 복잡하고 고비용의 추진 및 조종 시스템이 바람직하나 로봇 100에 대한 이동의 정확한 제어가 복잡한 조종 메커니즘 없이 매우 저비용의 부품으로 달성된다. 일부의 경우 모터 241 및 243이 예를 들어 모터 속도 또는 토크 출력의 제어를 촉진시키기 위해 마이크로컴퓨터 또는 PLC와 같은 전자 제어기를 포함하거나 이에 접근하는 것이 바람직하다.
당분야에 일반적으로 알려진 바와 같이 모터 241 및 243은 일반적으로 전기 브러시 모터 및 유사한 장치에 의해 특성화된다. 예로서 적당하게 통용되는 모터는 중등도 속도, 높은 토크, 높은 효율의 탄소 브러시 모터인 모델 FC-280PA-20150(Mabuchi Moter Co., Ltd.에서 판매하는)이다. 다양한 형태의 스텝퍼(stepper) 모터, 인덕션(induction) 모터 및 전기 전원으로부터 기계적 토크 또는 다른 추진력을 생성시키기 위한 다른 전기 추진 장치가 당분야에 잘 알려져 있고 특정 실행에 적당하다. 또한 하기 상세히 나타난 바와 같이 모터 241 및 243은 예를 들어 카트리지 300의 구성요소로서 또는 그에 부착된 협동 구조물에 교합되도록 디자인된 기계적 인터페이스 249를 통해 카트리지 300의 구성요소를 추진시켜 작동된다.
추진 메커니즘 240은 바퀴 브러시 247을 추가적으로 포함한다. 로봇 100 작동 동안 바퀴 브러시 247은 바퀴 242, 244가 파편 또는 회전을 방지하는 다른 물체가 부착되는 것을 방지한다. 이러한 점에 있어서, 로봇 100이 진행시 브러시 247은 이러한 파편을 청소하도록 작동하고 브러시 롤러 또는 다른 쓸기 장치에 의해서와 같이 수집 또는 제거를 촉진시키기 위해 바퀴 242, 244 행로 내부로(즉 로봇 100 중심을 향해) 어떠한 물질을 편향시키도록 기울어진다.
전자 모듈 220과 결합하거나 그의 제어 하에 작동하는 센서 어레이 230 및 추진 메커니즘 240은 장애물을 회피하고 전체 작동 환경이 체계적이고 효율적으로 처리됨을 보증하면서 로봇 100이 정확하게 작동 환경 주변을 조종할 수 있게 한다. 예를 들어 하나 이상의 센서 231 유래의 신호는 로봇 100이 낭떠러지(예를 들어 처리되는 표면 내 하향 계단 또는 홀(hole)), 설치물 또는 깔개 또는 카펫과 같은 다른 장애물에 접근하고 있음을 나타내는 전자 모듈 220에 나타낸다. 적당한 처리 후 예를 들어 로봇 100이 이동하는 속도 및 장애물에 대한 각도 방위의 추정치를 기반으로(예를 들어 센서 231로부터의 다수의 판독 및 몸체 200에 배열된 센서 231의 상대 위치 및 방위의 지식을 기반으로) 전자 모듈 220은 추진 메커니즘 240에 적당한 신호를 제공하여 장애물 회피를 요구하거나 바람직한 경우 모터 241 및 243 중 하나 또는 둘 모두를 감속시키거나 가속시킨다. 이러한 점에 있어서, 광 어셈블리 260도 전자 모듈 220에 작동 환경에 대한 유용한 입력을 제공한다.
일부 실시태양에서 광 어셈블리 260은 일반적으로 광 데이터를 획득하기에 적당한 광 감지 장치를 포함한다; 이러한 점에 있어서, "광"이라는 용어는 시각 데이터를 포함하나 이에 한정적인 것은 아니다. 이러한 점에 있어서, 광 어셈블리 260은 전하-결합 장치(CCD), 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS) 센서 또는 전자기 스펙트럼 내 선택된 주파수 또는 주파수대에 민감한 다양한 다른 형태의 이미지 센서 장치를 포함한다. 광 어셈블리 260의 상세한 구조 및 작동은 도 10 내지 17을 참고로 하기에 제공된다.
펌프 추진 메커니즘 290은 일반적으로 카트리지 300과 몸체 200과의 적당한 교합시 펌프 모터 291 및 카트리지 300 위에 배치된 협동 구조물과 결합되어 작동되는 추진 샤프트(shaft) 292를 포함한다(하기 기술된 펌프 추진 메커니즘 390과 같이). 일부 실시태양에서 샤프트 292는 원추형으로 구멍이 나거나 리세스(recess) 내에 배열되고(예를 들어 도 2b에 나타난 바와 같이); 전술된 방식으로 샤프트 292가 카트리지 300의 실시태양과 접촉되거나 적당한 설치를 방해하지 않도록 규격화되고 위치화되어 펌프 추친 메커니즘 290에 대한 기계적 결합을 요구하지 않게 된다. 하기 상세하게 나타난 바와 같이 펌프 모터 291은 카트리지 300에 의해 이용되는 협동 펌프 드라이브 메커니즘 390(적용-특이적임)의 작업 필수조건 및 특정 작동 특성에 따라 샤프트 292를 선택적으로 켜는 전자 모듈 220의 제어 하에 작동된다.
펌프 모터 291은 추진 모터 241 및 243과 관련하여 상기 기술된 어떠한 모터 기술 형태도 된다. 로봇 100이 작업하는 적용의 요구를 만족시키기 위해 펌프 모터 291이 전자 모듈 220으로부터 신호에 충분하기 반응하는 경우 브러시 모터, 스텝퍼 모터, 인덕션 모터 등을 포함한 다양한 실시태양이 적당하다.
상기 간단하게 기술된 바와 같이 몸체 200은 카트리지 300의 기능성 구성요소에 작동력을 제공하는 방식으로 형성되고 배열된 하나 이상의 모터 250 포함한다. 예를 들어 모터 250은 전동 메커니즘 또는 추진 샤프트 예를 들어 진공 펌프, 비터 바(beater bar) 또는 이 둘 모두에 결합되는 카트리지 300 상의 협동 구조물과 같은 것을 통해 교합되어 작동된다. 유사하게는 모터 250은 하기 기술된 바와 같이 카트리지 300 내에 배열된 청소 패드 물질용 조임 롤러에 동력을 공급하는데 이용된다. 부가적으로 또는 대안으로 카트리지 300의 일부 구성요소는 예를 들어 하기 기술된 바와 같이 카트리지 상의 협동 기어 또는 다른 구조물에 적당하거나 바람직한 토크를 제공하도록 디자인된 전동 어셈블리를 통해 추진 모터 241 및 243에 의해 추진된다.
카트리지 300 내 기능성 청소 시스템의 기계적 요소를 유지시키면서 몸체 200 내 모터 250을 제공함으로서(전력 및 전자 제어 요소가 용이하게 이용 가능한 경우) 배터리 팩 및 다른 시스템 구성요소의 중복은 배제되거나 최소화되고; 부가적으로 이러한 구조는 큰 용량 및 유연성을 지닌 몸체 200과 결합하여 이용되는 광범위한 단순화된 기능성 카트리지 300를 가능하게 한다. 일부 실시태양에서 예를 들어 카트리지 300은 단순하고 - 저비용 부품으로 구성되어 - 카트리지 300이 일회용품으로 처리된다. 한편 일부의 경우 고가의 모터, 배터리 및 전력 관리 하드웨어 및 다른 회로가 카트리지 300 자체에 의해 소지되는 경우 사용 후 카트리지 300을 분리시키는 것이 바람직하다.
전술된 경우 몸체 200의 예시적 실시태양은 일반적이거나 "기능적으로 불가지론적"임이 특징이고 즉 로봇 100이 하는 특정 적용 또는 작업에 관계없이 구성되거나 규격화되거나 공간적으로 향하거나 의도됨이 인식될 것이다. 이와 반대로 카트리지 300은 적용-특이적인 구성요소 또는 구조 요소로 구성된다. 이러한 구분되는 구조의 경우 로봇 100의 전체 기능성은 몸체 200과 교합되는 기능성 카트리지 300의 특성에 의해 수립되거나 한정된다. 예를 들어 카트리지 300은 단단한 표면에 대한 수분 청소 기능성(예를 들어 걸레질 기능성)을 제공하도록 디자인되거나 작동되고; 이러한 경우 몸체 200과 카트리지 300 사이의 구조적 협동은 로봇 100이 자율적으로 수분 걸레 장치로서 작동하도록 카트리지 300의 구성요소가 건조 파편을 수집하고 청소 용액을 내려놓고 청소 용액을 걸레질하게 하거나 할 수 있게 한다. 부가적으로 카트리지 300은 부드럽거나 쌓여있는 표면에 대한 건조 청소 기능성(예를 들어 진공청소 기능성)을 제공하도록 디자인되거나 작동되고; 이러한 경우 몸체 200과 카트리지 300 사이의 구조적 협동은 로봇 100이 자율적으로 진공청소 장치로서 작동하도록 카트리지 300의 구성요소가 표면을 두드리고(먼지 및 건조 파편을 이동시키고) 이동된 파편을 수집 용기 내로 흡입시키게 하거나 할 수 있게 한다. 두 경우 모두 및 여기에 나타난 다른 경우 전자 모듈 200에 의해 제공되는 지시가 로봇 100이 이용되는 특정 적용에 따라 변동됨이 고려되나 몸체 200의 구조적 디자인, 방위 및 작동 특성 및 그의 다양한 구성요소는 변화하지 않고 유지된다.
카트리지 300에 있어서 도 4는 유사한 형상을 지닌 예시적 실시태양의 부분적 분해 투시도이고 도 5a는 단순화된 횡단면도이다. 도 4 및 도 5a에 나타난 바와 같이 카트리지 300은 바닥 쓸기 및 걸레질 작동 모두에 필요하거나 바람직한 여러 기능성을 단일의 편리한 팩키지 내에 결합시킨다. 카트리지 300의 작동 구성요소는 도 4에서 최상으로 예시된 바와 같이 쉘(shell) 부분 301A 및 301B를 포함한 하우징 내에 하우스된다. 쉘 부분 301A 및 301B는 작동 동안 적용되는 토크 및 다른 스트레스에 저항하는 어떠한 적당하고 견고한 재료로 제조된다. 광범위한 재료가 적당함이 인식될 것이다. 예를 들어 알루미늄, 스테인레스 스틸 또는 다양한 구리 합금와 같은 금속이 요구 적용에 사용하기 바람직하고, 플라스틱, 염화폴리비닐(PVC) 또는 아크릴이 다른 적용에 바람직하다. 예를 들어 일회용 실시태양에서 쉘 부분 301A 및 301B는 얇은 진공 형성 플라스틱 또는 왁스칠되거나 처리된 판지(cardboard)를 포함하거나 그로 구성된다.
예시적 실시태양에서 카트리지 300의 하나의 부분은 일반적으로 쓸기 장치 310을 포함한다. 도면에 나타난 바와 같이 쓸기 장치 310은 브러시 롤러 311, 파편 공동 또는 용기 312를 포함하고; 이들 구성요소는 함께 바닥 또는 다른 실질적으로 평면 또는 다른 표면으로부터 흩어진 먼지 및 파편을 수집하도록 디자인되거나 작동된다. 먼지 및 흩어진 파편의 제거는 완전한 청소를 위해 수분 처리되어야 하는 표면을 제공하거나 "준비"시키는데 유용하다(이러한 점에 있어서, 로봇 100 주행의 정상적인 방향이 도 5a의 화살표에 의해 표시됨이 주지됨). 대안으로 쓸기 장치 310은 용기 312 내에 먼지 또는 다른 흩어지고 건조한 파편을 수집하도록 작동하는 단순한 빔(beam), "고무걸레" 닦개 또는 유사한 구조적 닦기 요소(도면에 나타내지 않음)를 포함한다. 일부 실시태양에서 용기 312는 제거 가능하거나 선택적으로 폐쇄 가능한 커버를 포함하여 그의 내용물이 무심코 누출되거나 방출되는 것을 방지한다. 다양한 구조물이 용기 312의 내용물의 유지를 촉진시키기는데 이용된다. 예를 들어 경첩이 달리거나 활주 플레이트(도면에 나타내지 않음)이 브러시 롤러 311과 용기 312 사이에 이용된다. 이러한 플레이트는 브러시 롤러 311이 작동하지 않는 경우 스프링으로 편향되거나 폐쇄된 위치(즉 밀봉 용기 312)에 유지되도록 구성된다. 브러시 롤러 311이 켜지면 플레이트는 개방 위치로 이동되고(예를 들어 경첩 또는 활주 레일과 같은 것에 의해) 먼지 롤러 312에 의해 투하된 파편이 용기 312 내로 진입하게 한다.
도 7a-7c는 쓸기 장치 310의 실시태양에서 유용성을 지닌 브러시 롤러 어셈블리의 예시적 실시태양을 나타내는 단순화된 도면이다. 도 4 및 7a에서 최상으로 예시된 바와 같이 브러시 롤러 311은 쉘 부분 301A 및 301B 내 틈 313을 통해 확장되는 말단 부분 316을 포함한다. 일부 실시태양에서 하기 나타난 바와 같이 충분한 여유가 몸체 200 상의 인터페이스 구조와의 말단 부분 316의 적당한 교합을 적합하게 하는 경우 브러시 롤러 311은 쉘 부분 301A 및 301B 내에 느슨하게 결합되고 즉 틈 313이 베어링 표면에 대해 엄격한 공차를 요구하지 않는다. 대안으로 말단 부분 316이 틈 313을 따라 정확하게 정렬되고; 일부 정밀한 실시태양은 예를 들어 볼 베어링 어셈블리 또는 브러시 롤러 311이 자유롭게 회전하게 하는 동안 단단한 결합을 촉진시키는 다른 구조물을 이용하는 것이 바람직하다.
하나의 실시태양에서 말단 부분 316은 카트리지 300의 몸체 200으로의 적당한 삽입 후 추진 메커니즘 240과 결합하여 인터페이스 249를 교합시키도록 디자인된다. 도 3a에 나타난 실시태양에서 인터페이스 249는 모터 241, 243에 의해 추진되는 전동 메커니즘을 포함한다. 따라서 말단 부분 316은 기어 315 또는 인터페이스 249 상에 기어를 교합시키도록 작동하는 다른 구조물을 포함한다. 작동시 기어 315는 토크를 말단 부분 316에 송신하여 브러시 롤러 311이 회전하게 한다.
전동 메커니즘은 특히 토크 감소가 바람직한 경우 인터페이스 249의 일부 적용에 적당하다. 대안으로 단순한 추진 샤프트 또는 벨트 또는 체인 드라이브와 같은 단순한 기계적 연결이 이용된다. 또한 인터페이스 249에 의해 내부에 이용되는 어떠한 전동 메커니즘에도 관계없이 말단 부분 316과 인터페이스 249의 적당한 교합은 말단 부분 316 자체에 통합되거나 부착되는 기어 315를 필요로 하지 않음이 인식될 것이다. 예를 들어 안전한 교합은 말단 부분 316에서 테이퍼 콘(tapered cone) 또는 인터페이스 249에서 돌출된 적당하게 형성된 구조물을 용기(브러시 롤러 311의 회전축을 따라 정렬된) 내로 삽입시킴으로서 달성된다. 인터페이스 249 상의 구조물이 용기 또는 말단 부분 316의 다른 협동 구조물 내로의 삽입을 위해 디자인되는 경우 상기 디자인된 인터페이스 249의 구조물을 스프링-로드(spring-load)하는 것이 바람직하다. 이러한 실시태양에서 스프링, 브러시 또는 다른 편형 요소가 사용 동안 말단 부분 316의 안전한 교합을 가능하게 하면서 인터페이스 249 또는 말단 부분 316의 손상 구성요소가 되는 과도하거나 부적당한 힘을 요구하지 않고 인터페이스 249의 삽입 및 그의 제거를 가능하게 하는 충분한 유연성 또는 "탄력성"을 제공한다. 대안으로 고무 드라이브 바퀴 또는 다른 마찰-기반 시스템이 말단 부분 316에 회전을 송신하도록 이용된다.
전술된 예가 브러시 롤러 311이 추진 메커니즘 240에 의해 인터페이스 249를 통해 추진되는 경우를 설명하고 있으나 브러시 롤러 311은 대안으로 상기 기술된 바와 같이 독립 모터 250에 의해 추진된다. 이러한 대안적 배열에 있어서 인터페이스가 말단 부분 316을 교합시키는 메커니즘뿐만 아니라 인터페이스에 의한 전동은 상기 실질적으로 나타난 바와 같이 실시된다.
카트리지 300의 일부 일회용 실시태양에서 저비용의 재료를 사용한 브러시 롤러 311을 구성하는 것이 바람직하다. 브러시 롤러 311의 이러한 실시태양 중 하나는 도 7b에 나타난 바와 같은 시트 재료로 구성된 매우 단순한 브러시 319를 이용한다. 예시에서 각각의 수직선은 시트 재료 내 절단을 나타내고; 재료의 스트립(참조 번호 312로 표시)은 그대로 남아 있고, 이러한 부분이 스핀들 또는 롤러에 부착되는 것을 가능하게 한다. 구성되게 되면 브러시 319는 예를 들어 소용돌이 또는 나선 패턴으로 또는 회전축을 따라 열 내에 판지 또는 플라스틱 튜브에 밀착되거나 부착되거나 접착된다. 브러시 319 상의 스트립 312가 고무 또는 다른 충분하게 유연한 재료로 제작되면 딤플(dimple) 또는 다른 융기가 미리 결정된 패턴 또는 로드(rod) 또는 스핀들 내로 구멍을 뚫거나 기계화된 홀 또는 함몰과 교합하도록 디자인된 배열로 스트립 312와 통합된다. 다른 방법이 스핀들 또는 다른 회전 요소에 브러시 319를 부착시키는데 이용됨이 인식될 것이다.
도 7c에 나타난 대안적 실시태양에서 브러시 319는 절단되는 선택된 영역을 지닌 "L"-형태 조각의 재료를 이용하여 구성된다. 이러한 요소 2개가 결합된다. 대안으로 예시된 형태를 지닌 하나 이상의 브러시 319가 샤프트, 튜브 또는 다른 회전 요소에 해마다 부착된다.
도 7b 및 7c에 나타난 실시태양에 적당한 재료는 얇은 플라스틱 및 왁스-코팅되거나 적당하게 처리된 판지 포함하나 이에 한정적인 것은 아니며; 바람직한 강도 및 유연성 특성을 지닌 어떠한 저비용의 재료도 이용된다.
일회용 여부에 관계없이 많은 브러시는 강모가 플라스틱 또는 목재의 프레임으로 동시에 술로 삽입되는 매우 고가의 과정을 이용하여 형성됨이 인식될 것이다. 일반적인 청소 브러시(예를 들어 진공 청소기에서 발견되는) 일반적으로 두꺼운 플라스틱 또는 목재로 제조된 스핀들을 포함하고, 특정 기계에 의해 삽입되는 술을 유사하게 지닌다. 항상 일회용일 필요가 없는 카트리지 300의 일부 실시태양은 도 7b 및 7c에서 예시된 실시태양보다 일반적인 진공 비터 바 브러시와 더욱 유사한 브러시 롤러 311을 이용한다. 이들 더욱 견고한 실행에 있어서, 강모 또는 술은 나일론, 플라스틱 또는 당분야에 일반적으로 알려진 다른 재료로 제조된다.
도 4 및 도 5a에 있어서, 도면에서 쓸기 장치 310의 후미에 배열된 카트리지 300의 또다른 부분은 유체 저장기 380 및 펌프 추진 메커니즘 300을 일반적으로 포함한다. 예시된 실시태양에서 펌프 추진 메커니즘 390 내에 통합되거나 실시적으로 결합된 펌프 393은 저장기에서 처리되는 바닥 또는 다른 표면으로 예를 들어 물 또는 청소 용액과 같은 액체를 유출시킨다. 상기 기술된 바와 같이 펌프 추진 메커니즘 300은 몸체 200과 통합된 펌프 추진 메커니즘 290의 샤프트 292를 수용하거나 그에 결합되도록 디자인되거나 작동된다. 작동시 샤프트 292는 펌프 추진 메커니즘 390의 구성요소인 협동(용기) 구조물 399과 교합되고; 샤프트 292(상기 기술된 바와 같이 펌프 모터 291에 의해 동력 공급됨)는 하기 나타난 바와 같이 추진 펌프 393이다.
일부의 경우 카트리지 300과 몸체 200의 선택적 교합 및 이탈을 가능하게 하면서 액체의 누출을 최소화하는 방식으로 액체를 저장기로부터 추출시키는 것이 바람직하다. 이러한 점에 있어서, 도 4 및 6에서 최상으로 예시된 바와 같이 펌프 393은 연동 펌프로 구현되거나 이를 포함하고, 도 6은 연동 펌프작용 메커니즘의 예시적 실시태양을 나타내는 단순화된 도면이다.
배경 기술로서 연동 펌프작용은 카트리지 300의 일부 실시 내 다양한 이점을 제공한다. 상기 기술은 일반적으로 저비용이고, 카트리지 300의 일회용 버전을 가능하게 한다. 부가적으로 몸체 200으로부터의 카트리지 300의 제거시 연동 펌프는 밸브로 작용하여 저장기 380 내 충진되는 어떠한 액체를 밀봉시킨다. 또한 기술은 여기 나타난 자동 교합 방법에 따르고; 따라서 펌프 설치, 기계적 연결, 뇌관 장비뿐만 아니라 조작자에 의한 다른 개입이 요구되지 않는다.
당분야에 나타난 바와 같이 연동 펌프는 일반적으로 임펠러(impellor) 어셈블리 및 상류측 및 하류측(각각 참조 번호 395 및 396으로 표시) 상의 개별적 길이의 배관을 포함한다.
임펠러 어셈블리 394는 연속 단계에서 연속적 압착 작용을 통해 펌프된 물질을 끌어당기고 이를 하류로 이동시키는 유연한 도관(예를 들어 참조 번호 397로 표시된 영역 내와 같은)을 포함한다. 저장기 380과 유동적으로 결합된 공급 도관 395가 사용 동안 펌프 393를 공급한다. 작동시 임펠러 어셈블리 394와 결합된 롤러 391 시리즈는 도관 섹션 397을 포함하게 되고 공급 도관 395를 통해 저장기 380으로부터 액체를 끌어당기는 필수적인 흡인력을 제공한다. 펌프된 액체는 임펠러 어셈블리 394를 통과하고 출력 도관 396을 통해 정수 압력 하에서 분배 섹션 398로 유출된다. 분배 섹션 398은 하나 이상의 노즐 또는 노즐 어셈블리를 이용하고; 부가적으로 또는 대안으로 분배 섹션 398은 바람직한 패턴으로 펌프된 액체를 방출시키도록 작동하는 하나 이상의 드립 홀을 지닌 도관의 폐쇄-말단 섹션 내에 단순하게 포함된다. 상기 간단하게 주지된 바와 같이 분배 섹션 398은 처리되는 표면 상에 예를 들어 처리되는 표면을 걸레질하는데 이용되는 패드 300의 섹션 상에 직접 액체를 침전시킨다. 당업자는 분배 섹션 398의 형상 및 구조가 다양한 변형이 가능하고, 예를 들어 저장기 380 내에 유지되는 액체의 형태 및 점도, 임펠러 어셈블리 394에 의해 제공되는 유속, 로봇 100이 주행하는 속도, 전자 모듈 220에 의해 지시될 때 할당되는 특정 작업 및 다른 인자에 의해 영향 받음을 인식할 것이다.
임펠러 어셈블리 394의 필수적이거나 바람직한 회전은 샤프트 292 및 용기 399의 구조적 협동뿐만 아니라 펌프 추진 메커니즘 390 및 290의 적당한 교합을 통해 촉진되고; 회전은 전자 모듈 220 유래의 신호에 반응하여 작동하는 펌프 모터 291에 의해 가능하게 되고 적당하게 제어된다. 다양한 형태의 연동 또는 다른 펌프는 작동 필수조건, 형태 인자 제한 및 다른 고려사항의 기능으로 이용됨이 인식될 것이다. 예를 들어 임펠러 어셈블리 394는 도면에 예시된 바와 같은 롤러 391 시리즈보다는 도관 섹션 397을 압축하는 작은 "핑거(finger)" 또는 다른 융기를 이용하는 단순하고 저비용의 구조물을 이용한다. 연동 기술이 일부 적용시 사용되는 특정한 바람직한 특성을 지니는 반면 본 발명은 카트리지 300과 통합되거나 그에 의해 이용되는 어떠한 특정 펌프작용 메커니즘에 한정되지 않는다.
일부 실시태양에서 단일 연동 펌프가 저장기 380으로부터 액체를 끌어당기는데 이용된다. 저장기 380이 견고하고 밀봉되는 경우(예를 들어 도 5a에 나타난 바와 같이) 감소된 부피의 액체 및 결과적인 압력 변화가 압력 격차로 인해 카트리지 300의 구조적 구성요소 상의 과도한 스트레스를 유도한다. 카트리지 300에 대한 손상을 방지하기 위해 펌프 393은 주기적으로 흘러 저장기 390 내로 후면으로 공기를 펌프시키고 저장기 380 내 압력과 대기압을 동등하게 한다. 예를 들어 펌프는 각각의 청소 순환 후 미리 결정된 주기 동안 역으로 흐르고; 이러한 방법은 압력을 동등하게 하면서 펌프 393 하류의 액체가 반대 펌프작용 작동 동안 저장기 380으로 복귀하기 때문에 유출 가능성을 더욱 감소시키거나 실질적으로 배제시킨다.
부가적으로 또는 대안으로 압력 격차로 인한 저장기 380 및 다른 구조적 요소 상의 스트레스를 경감시키기 위해 공기 경감 밸브가 제공된다. 또다른 대안으로 두 번째 연동 펌프가 공기를 저장기 380 내로 펌프시키는데 이용되고; 이러한 배열시 두 번째 펌프는 과잉을 방지하기 위해 임펠러 어셈블리 394 상의 두 번째 튜브를 이용한다.
저장기 380 내에서 생성되는 진공압으로부터 유발되는 손상에 덜 민감한 대안적 실시태양에서 도 4에 나타난 바와 같이 접을 수 있는 주머니 또는 자루와 같이 저장기 380을 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 주머니는 고무, 플라스틱 또는 어떠한 다른 적당하게 유연하고 새지 않는 재료로 구성된다. 이러한 실시태양에 따라 저장기 380은 액체가 공급 도관 395를 통해 유출시 진공 하에서 수축된다. 도 4 실시시 저장기 380의 주머니가 수축되면 용기 312의 부피가 이에 따라 증가됨이 인식될 것이다.
도 4 및 도 5a에 있어서, 도면 내 펌프 메커니즘 390의 후미에 배열된 카트리지 300의 또다른 부분은 작동 환경 또는 처리되는 표면을 걸레질하고 희석된 오물 및 파편뿐만 아니라 표면 상에 침전된 어떠한 청소 용액도 포착하도록 작동하는 흡수 패드 330을 포함한다. 대안으로 일부 실시태양은 표면으로의 패드 300의 적용 전 또는 실질적으로 그와 동시에 펌프 393이 패드 300에(처리되는 표면보다는) 물 또는 청소 용액을 직접 공급하는 것을 가능하게 한다. 또다른 실시태양에서 액체는 별개의 패드에 적용된다(즉 도 4 및 도 5a에 나타난 것과 독립적인). 이러한 독립 패드가 패드 330의 전방에 배열되는 경우 처리되는 표면을 문지르기 위해 진동되거나 동요되고; 이러한 경우 도면에 나타난 패드 330은 흩어진 미립자 물질 및 표면 상에 존재하는 어떠한 잔여 청소 용액도 걸레질하는데 이용된다. 많은 적용에 이용되는 구성요소 형태뿐만 아니라 도면에 나타난 구성요소의 공간적 방위는 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 카트리지 300을 통합시킨 로봇 100의 바람직한 기능성 또는 의도된 용도에 따라 달라짐이 인식될 것이다.
도면에 나타난 바와 같이 패드 330은 연속적 스트립으로 실시된다. 사용시 패드 330 재료는 예를 들어 롤 331로부터 공급되고; 과다하거나 오염된 재료는 조임 롤러 332 상에 회전된다. 패드 330의 일부가 사용동안 오염되면 이는 처리되는 표면과 접촉하는 위치 내로 유출되는(조입 롤러 322에 의해) 재료와 선택적으로 또는 주기적으로 교체된다. 이러한 점에 있어서, 예시적 실시태양은 롤 331로부터 패드 330을 능동적으로 끌어당기는 조임 롤러 332를 이용하고; 따라서 조임 롤러 332는 몸체 200 상의 협동 구조물과 인터페이스로 연결되거나 그에 의해 추진된다. 브러시 롤러 311을 참고로 상기 기술된 바와 같이 조임 롤러 332의 몸체 200과의 작동 교합은 실질적으로 달성된다.
브러시 롤러 311에 있어서 조임 롤러 332는 틈 333이 베어링 표면 334에 대한 엄격한 공차를 지닐 필요가 없도록 쉘 부분 301A 및 301B 내에 느슨하게 결합되는 것을 가능하게 하는 말단 부분 336을 일반적으로 포함한다. 쉘 부분 301A 및 301B는 말단 부분 336의 몸체 200 상의 인터페이스 구조물과의 적당한 교합을 간섭하지 않도록 디자인된다. 말단 부분 336이 조임 롤러 332를 자유롭게 회전시키면서 틈 333을 따라 정확하게 정렬됨을 보증하는 것이 바람직하다.
하나의 실시태양에서 말단 부분 336은 카트리지 300의 몸체 200과의 적당한 삽입시 모터 250과 결합된 인터페이스 259 상의 스프링-편향된 구조물과 교합하도록 디자인되고; 사용 동안 모터 250은 조임 롤러 332의 바람직한 작동에 관한 전자 모듈 220, 예를 들어 전용 처리 구성요소로부터의 지시에 반응한다. 도 3a에 예시된 실시태양에서 인터페이스 259는 모터 250에 의해 추진되는 전동 메커니즘을 포함한다. 따라서 말단 부분 336은 기어 335 또는 인터페이스 259 상에서 기어와 교합하도록 작동하는 다른 구조물을 포함한다. 작동시 기어 335는 토크를 말단 부분 336에 송신하여 조임 롤러 332가 회전하게 한다.
장력 스파이크(도 5a 내 참조 번호 338)는 작동 동안 공급 롤 331이 과도한(느슨한) 패드 330 재료가 풀리는 것을 방지한다. 스파이크 338은 스프링-로드되거나 예를 들어 작동 동안 조임 롤러 332가 감길 때 패드 330을 방출시키나 패드 330 상의 필수적이거나 바람직한 장력을 보유하도록 작동하는 또다른 고성능 메커니즘을 포함한다.
상기 주지된 바와 같이 전동 메커니즘은 특히 예를 들어 토크 감소 또는 회전 속도 제어가 바람직한 경우 인터페이스 259의 일부 적용에 적당하다. 그러나 상기 기술된 인터페이스 249에 있어서, 인터페이스 259는 추진 샤프트, 벨트 드라이브 또는 다른 단순한 기계적 연결을 이용한다. 인터페이스 259에 의해 내부에 이용되는 어떠한 전동 메커니즘에 관계없이 말단 부분 336의 인터페이스 259와의 적당한 교합은 기어 335를 이용하는 것에 더하여 또는 이에 대안으로 상기 나타난 어떠한 구조적 요소를 이용하여도 달성된다.
전술된 예시는 조임 롤러 332가 독립 모터 250에 의해 인터페이스 259를 통해 추진되는 경우를 설명하고 있으나 대안으로 조임 롤러 332는 추진 메커니즘 240에 의해 추진된다. 이러한 대안적 배열시 인터페이스 249가 말단 부분 336과 교합하는 메커니즘뿐만 아니라 인터페이스 249에 의한 전동장치는 이미 기술된 것과 유사하다. 조임 롤러 332가 추진 메커니즘 240에 의해 추진되는 경우 조임 롤러 332를 공급 롤 331보다는 추진 메커니즘 240에 더 근접하게 위치시키는 것이 바람직하고 즉 도 4 및 도 5a에 나타난 조임 롤러 332 및 공급 롤 331의 위치는 역전된다. 추진 메커니즘 240에 더욱 근접한 위치로 조임 롤러 332를 이동시키는 것은 인터페이스 249의 구성요소를 단순화시킨다.
다른 배열이 고려되나 도 5b는 적용-특이적 카트리지에 대한 대안적 패드 배열의 단순화된 횡단면도이다. 일부 실시태양에서 공급 롤 331이 제거된다. 조임 롤러 332와는 대조적으로 공급 롤러 331은 어떠한 구조적 롤러 메커니즘에 결합되거나 결합되지 않음이 인식될 것이고; 공급 롤 331이 특정 실시태양에서 생략되는 경우 어떠한 부수적 롤러 메커니즘도 일반적으로 생략된다. 예를 들어 청소 패드 330 재료는 감긴 포맷 대신 팬-폴드(fan-fold) 포맷으로 단순하게 보관되고; 대안으로 전체 패드 330은 채색 적용시 일반적으로 실시되는 바와 같이 단일 롤러에 의해 소지된다. 예시적 도 5b 실시태양에서 패드 330 재료는 연속 벨트 339로서 실시된다. 청소 장치(긁음 요소, 정전기 요소, 액체 세제 또는 그의 결합과 같은)를 포함한 어셈블리는 처리되는 표면으로의 적용 전 벨트 339 및 패드 330을 청소하는데 이용된다.
도 8a-8d는 적용-특이적 카트리지와 결합하여 사용되는 패드 재료의 예시적 실시태양을 나타내는 단순화된 도면이다.
패드 330은 많은 재료를 포함하거나 통합시킨다. 재료는 정전기 또는 표준물질이고, 예를 들어 직조되거나 직조되지 않은 것이다. 종이, 셀룰로즈, 면 또는 다른 섬유 재료가 일부 적용시 유용성을 지닌다. 패드 330은 단일 시트의 재료(예를 들어 누빈 종이와 같은)로 구성된다. 도면에 나타난 대안적 실시태양에서 패드 330은 바람직한 청소 효과를 생성하도록 층이 형성된다. 도 8a에서 예를 들어 패드 330은 흡수층 810, 플라스틱 또는 다른 비-투과층 820 및 표면 접촉층 830을 포함한다. 층 830은 연마하거나 또는 정전기적이다. 도 8b에서 메쉬층 840이 포함된다. 나일론, 면 또는 강하게 직조된 셀룰로즈 물질과 같은 일부 메쉬 물질은 패드 330의 문질러 닦는 특성을 개선시킨다.
도 8c에 나타난 바와 같이 패드 재료는 재료에 적용되는 화학적 처리와 함께 물, 청소 용액, 액체 바닥 왁스 또는 패드 330에 적용되는 재료에 따라 선택되는 다른 바람직한 액체와 같은 액체로 주입된다. 예를 들어 패드 재료가 감기지 않거나 카트리지 300으로부터 전개되면 액체를 함유한 포켓 850은 관통되고; 대안으로 포켓 850은 처리되는 표면에 대한 마모의 결과로서 관통된다. 전술된 방식으로 청소 작동을 가능하게 하기에 충분한 액체는 패드 330 재료 자체에 의해 소지되어 이러한 목적으로 저장기 380을 카트리지 300 내로 통합시키는 필요성을 최소화하거나 배제시키며 - 그럼에도 불구하고 저장기 830은 예를 들어 수분 브러시 기능을 제공하고 로봇 100에 걷어차이는 먼지를 최소화하는 등의 다른 목적을 위해 액체를 소지하기도 한다.
도 8d에 나타난 바와 같이 패드 스트립 880은 흡수층 810을 포함하지 않는 삽입 간격 831에 의해 분리되는 패드 330(상기 기술된 흡수층 810을 포함하는 것이 가능한)에 의해 특성화된 다수의 영역을 포함한다. 도 8d에 나타난 바와 같이 패드 스트립 880은 실질적인 연속 표면 접촉층 830을 포함한다. 이러한 배열은 일부 수분 적용시 예를 들어 패드 재료 부분이 너무 이르게 또는 바람직한 바보다 더 완전하게 적셔지게 하는 위킹(wicking)을 방지하거나 최소화한다.
다양한 재료 및 화학물질 처리가 당분야에 일반적으로 알려진 패드 330과 결합하여 실시되거나 사용됨이 인식될 것이다. 예를 들어 표면 접촉층 830은 두께를 증가시키지 않고 흡수를 강화시키기 위해 물 흡수 화학물질 등으로 주입된다. 본 발명은 패드 330으로 실시되는 어떠한 특정한 형태의 재료 또는 재료의 결합에 한정되지 않는다.
도 9는 적용-특이적 카트리지의 또다른 예시적 실시태양의 다양한 도면을 나타내는 단순화된 도면이다. 하나의 실시태양에서 카트리지 900은 단단한 바닥 또는 깔개 또는 카펫과 같은 쌓인 바닥 재료 위에서 진공청소 기능을 수행하도록 실시된다.
카트리지 900이 몸체 200에 의해 동력이 공급되도록 형성되는 경우 진공 비터 바 롤러 브러시 911은 조임 롤러 332 및 브러시 롤러 311을 참고로 상기 기술된 바와 유사한 방식으로 카트리지 900의 몸체 200과의 적당한 교합시 모터 250에 결합된 인터페이스 259와 교합되도록 구성되고 작동되고; 사용 동안 모터 250은 브러시 911의 바람직한 작동에 관한 전자 모듈 220, 예를 들어 전용 처리 구성요소로부터의 지시에 반응한다. 대안으로 브러시 911은 상기 기술된 바와 같이 실질적으로 추진 메커니즘 900에 의해 추진된다. 유사하게는 카트리지 900 내에 배열된 진공 펌프는 조임 롤러 332를 추진시키도록 작동하도록 상기 기술된 바와 같이 몸체 200과 결합된 모터 250에 의해 추진된다. 이러한 실시태양에서 회전 속도를 증진시키고 진공 펌프에 의해 전달되는 토크를 저하시키기 위해 카트리지 900 또는 인터페이스 259 내에 전동 메커니즘을 포함시킴이 바람직하다.
일부 실시시 카트리지 900은 어느 정도 자가-동력 공급되고 즉 비터 바 롤러 브러시 911, 진공 펌프 939 또는 둘 모두를 추진시키기 위한 내무 모터를 포함한다. 예를 들어 이러한 모터에 동력을 공급하거나 전자 모듈 220이 카트리지 900의 형태 및 능력을 확인하게 하는데 필수적인 전기 접속은 카트리지 900과 몸체 200과의 교합시 자동으로 이루어진다. 완전한 자가-동력 공급되는 실시태양에서 카트리지 900은 전용 배터리 또는 스마트 배터리 팩을 포함한다. 이러한 배터리가 재충전(예를 들어 몸체 200에 결합된 외부 전원 장치로부터 전류를 끌어당기는)되는 것을 가능하게 하는 전기 접속은 카트리지 900과 몸체 200과의 교합시 자동으로 이루어진다.
도 9에 나타난 바와 같이 하나의 예시적 진공 카트리지 900은 일반적으로 상기 기술된 다양한 특징의 일부를 결합시킨다. 기술된 바와 같이 진공 카트리지 900은 비터 바 어셈블리 910, 흡인 챔버 920 및 펌프 어셈블리 930을 포함한다. 비터 바 어셈블리 910은 몸체 200에 결합된 추진 메커니즘 240과 인터페이스 249에 의해 또는 전용 모터 250과 인터페이스 259에 의해 추진되도록 개조된 말단 부분 916을 지닌 브러시 911을 포함한다. 기계적 상호 연결은 상기 나타난 방식으로 실질적으로 달성된다.
사용 동안 비터 바 어셈블리 910은 흡인 챔버 920에 의해 수집되는 오물을 이동시킨다. 당분야에 일반적으로 알려진 바와 같이 챔버 920은 일반적으로 견고한 하우징 통합 필터 921(HEPA(고-효율 미립자 공기) 필터, 정전기 필터 등과 같은), 미립자 물질 수집용 반-투과성 자루 또는 주머니 또는 그의 결합에 의해 특성화된다. 어떠한 이벤트시 도 4 및 5a의 논의에서 용기 312를 참고로 상기 기술된 바와 같이 챔버 920을 밀봉하는 구조물(스프링-편향된 플레이트 또는 경첩 달린 문과 같은)을 실질적으로 포함하는 것이 바람직하다. 챔버 920은 수집된 물질의 제거하거나 필터 921을 청소하거나 교체하건 그의 유용한 수명 종료에 근접시 진공 자루를 교체하기 위한 목적으로 챔버 920에 대한 접근을 가능하게 하는 폐쇄 가능한 해치(hatch) 또는 문 922를 선택적으로 포함한다.
예시적 실시태양에서 진공 카트리지 900은 펌프 어셈블리 930 내에서 모터 931 및 벨트 추진 메커니즘 932를 이용한다. 나타난 바와 같이 이들 구성요소는 결합하여 펌프 939를 추진시킨다. 일부 적용시 진공 적용에 적당한 다른 펌프작용 기술도 적당하나 펌프 939는 농형 송풍기이다. 모터 931에 대한 작동력은 전용 배터리 또는 스마트 배터리 팩 933에 의해 공급된다. 배터리 팩 933이 재충전(예를 들어 몸체 200에 결합된 외부 전원 장치로부터 전류를 끌어당김) 될 수 있게 하는 전기 접속은 카트리지 900과 몸체 200의 교합시 자동으로 이루어진다. 대안으로 배터리 팩 933이 생략되고 이러한 경우 모터 931에 작동력을 제공하는데 요구되는 필수적인 전기 접속은 진공 카트리지 900 및 몸체 200이 실시 가능하게 결합되면 자동으로 이루어진다.
또한 펌프 어셈블리 930은 모터 931의 작동을 제어하거나 그에 영향을 미치는 전자부품(나타내지 않음)을 포함한다. 예를 들어 진공 자루가 가득 차거나 챔버 920이 자유로운 공기 흐름을 가능하게 하지 못하는 경우 이러한 전자부품은 모터 931을 느리게 하거나 클러치 메커니즘을 시작시키도록 실시되어 벨트 드라이브를 이탈시켜 모터 931의 손상을 방지한다. 또한 하기 나타난 바와 같이 이러한 전자부품은 진공 카트리지 900의 작동 특성에 관한 전자 모듈 220에 데이터를 제공하도록 실시된다.
전술한 바는 하드웨어 소프트웨어 구성요소의 실질적인 재구성 없이 로봇 100이 다중 작업을 수행하는 것을 가능하게 하기에 유용한 기능성 카트리지 300 및 900의 일부 예시적 실시태양이다. 다양한 변형 및 변경이 로봇 100의 능력을 확장시킴이 인식될 것이다. 예를 들어 제습기 기술을 몸체 200 또는 전문 기능성 카트리지 내로 통합시킴으로서 청소 용액으로 사용하기 위해 물이 공기 내 수분으로부터 농축된다. 대안으로 액체 용기(예를 들어 청소 액체용 및 사용된 액체용)가 전문 기능성 카트리지 내로 통합되고; 이들 용기는 일회용이거나 보충 가능하다. 일부 실시태양에서 액체는 예를 들어 수조와 같은 개방 용기 또는 외부 소스에 의해 충전되는(빗물 또는 구조물 상의 하부 배수구 유래의 유거수, 가정 또는 샤워 헤드 유래의 배수 등에 의해) 개방-상단 저장기 내에 저장된다.
또다른 예로서 기능성 카트리지는 직물 또는 다른 물리적 매트릭스를 이용한 기계적 필터, 탄소 또는 다른 필터 매체를 이용한 화학적 필터와 같은 세척 가능한 필터(즉 선택적으로 제거 가능한) 필터를 사용하도록 형성되고; 재순환된 청소 용액은 이러한 필터 또는 침전물 탱크와 결합하여 이용된다. 대안으로 증발 청소 용액이 사용되어 오염된 청소 용액의 처리가 요구되지 않고; 청소 용액의 주기적인 보충 및 필터의 청소 또는 교체 모두는 조작자의 요구 사항이다.
상기 주지된 바와 같이 본 발명의 하나의 관점에 따라 많은 다른 형태의 전문 기능성 카트리지(상기 기술된 바와 같은)는 로봇 100 및 몸체 200에 광범위한 기능성 및 유연성을 제공하는데 이용된다. 당업자는 전자 모듈 220이 기능성 카트리지와 몸체 200과의 교합시 다른 카트리지 형태를 식별하도록 용이하게 프로그램화됨을 인식할 것이다. 몸체 200 내 전기적 접촉은 예를 들어 카트리지 상에 배열된 전도성 포일(foil)의 특정 식별 패턴을 판독하도록 디자인되고 작동되고; 유사하게는 기능성 카트리지의 구조 내에 통합된 자석의 특정 패턴은 카트리지 형태를 식별하는데 이용된다. 예를 들어 구멍 뚫린 홀 또는 딤플 시리즈 또는 다른 구조적 요소도 이용된다. 일부 실시태양에서 카트리지 상에 배열된 2차 또는 3차 바코드가 예를 들어 카트리지와 몸체 200과의 결합 전 광 센서(하기 기술됨)에 의해 또는 카트리지가 실시 가능하게 몸체 200과 결합시 코드를 판독하도록 정렬된 몸체 200 내 전용 센서에 의해 판독된다. 일부 더욱 정밀한 실시태양에서 기능성 카트리지는 몸체 상의 협동 접촉에 결합되는 전력 및 전기 접속을 포함하고, 전자 모듈 220에 카트리지의 능력에 관한 바람직한 정보를 제공하는 판독 전용 메모리(ROM) 또는 다른 적당한 휘발성 또는 비-휘발성 데이터 기억장치를 포함한다.
전술된 방식으로 기능성 카트리지가 구성되어 카트리지와 결합하여 작동하기 위해 몸체 200을 프로그램하거나 지시하기에 충분한 전자 모듈 220에 바람직하거나 필수적인 정보를 제공하여 카트리지의 작동 특성에 따라 로봇 100의 기능성을 효과적으로 수립한다. 대안으로 패널 270은 카트리지의 특성 및 능력에 관하여 전자 모듈 220에 입력을 제공하는데 이용된다.
카트리지에 의해 가능하게 되는 특정 형태의 기능성의 식별시 전자 모듈 220은 카트리지를 사용하는데 요구되거나 바람직한 특정 조정을 형성하거나 개시한다. 예를 들어 전자 모듈 220은 모터에 대해 조정된 적당한 속도 및 주기 시간을 식별하고, 선택적으로는 펌프 추진 메커니즘 290을 적당하게 하거나 기능을 억제시키고, 작동 시간 파라미터를 조정하고, 다수의 미리-결정된 청소 주기 순서 중 하나를 선택한다. 전술된 방식으로 로봇 100은 몸체 200에 선택적으로 결합된 제거 가능한 카트리지의 기능성에 따라 특정 작업을 수행하도록 선택적으로 형성 가능하다.
네비게이션 및 장애물 회피
일부의 경우 조작자가 작동 환경 내 특정 위치로 로봇 100을 지시할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 조작자의 지시하에 작동하거나 자동으로 작동하는 것에 관계없이 로봇 100은 일반적으로 독립적으로 조종되어야 한다. 하기 나타난 바와 같이 광 어셈블리 260은 로봇 100이 어느 곳이 작동 환경 내 다른 목표물 또는 경계에 관한 것인지를 측정할 수 있게 한다. 이러한 경우 공간적 방위의 중요한 관점 중 하나는 목표물에 대한 거리를 확실하게 확인하는 능력이다.
도 10은 광 센서를 포함한 광 어셈블리의 예시적 실시태양의 구성요소를 나타내는 단순화된 블록선도이다. 도 11, 16a 및 16b는 작동 환경 내 로봇의 단순화된 평면도이고; 도 16b에서 로봇 100은 대안적 광 어셈블리의 하나의 실시태양에 의해 특성화된다.
도 10에 나타난 바와 같이 광 어셈블리 260은 일반적으로 광 센서 1010, 광원 1090 및 전자 모듈 220과의 양지향성 데이터 커뮤니케이션을 가능하게 하는 인터페이스 1020을 포함한다. 일부 실시태양에서 인터페이스 1020은 선택적으로 광 어셈블리 160의 구성요소를 작동시키거나 전자 모듈 220에 의해 이들 구성요소의 제어를 촉진시키는데 필수적인 추가 전자부품을 포함한다. 광 어셈블리 260이 도 3a 및 11에서 몸체 200의 구성요소로서 예시되었으나 외부 시스템도 이용됨이 인식될 것이고; 이러한 경우 물리적 연결(USB 또는 FIREWIRE과 같은) 또는 무선 연결(BLUETOOTH 또는 811.02와 같은)이 광 어셈블리 260의 구성요소와 전자 모듈 220 사이에 필수적이거나 바람직한 데이터를 송신한다.
상기 간단하게 주지된 바와 같이 센서 1010은 CCD, 선형 CCD, CMOS, 위치 민감성 탐지기(PSD) 또는 소스 1090 유래의 출력과 동일한 주파수대의 전자기 스펙트럼에 민감한 다른 센서 장치를 포함하거나 그 안에 포함된다. 이러한 기술의 일부 도는 그의 변경은 디지털 카메라 및 다른 소비자 전자제품 적용에 대중성을 획득하고 있으며 다양한 형태의 디지털 카메라 감지 기술은 광 어셈블리 260 내로 통합된다. 상기 주지된 바와 같이 다른 형태의 센서 기술이 이용되기도 하나 센서 1010으로 사용하기에 적당한 장치의 하나의 예는 CMOS 센서(예를 들어 Pixelplus Corporation에 의해 현태 판매되는 모델 번호 P03130R0과 같은)이다.
소스 1090은 레이저, LED 또는 센서 1010에 의해 탐지 가능한 스펙트럼 밴드 내에서 전자기 에너지를 생성하는 어떠한 다른 소스를 포함하거나 그 안에 포함된다. 일부 적용은 이들 기술 결합의 이용으로부터 이점을 얻는다. 소스 1090의 출력은 인체 눈에 보이거나 보이지 않는다. 다른 형태의 소스 출력이 이용되기도 하나 적당한 소스 1090의 하나의 예는 단파장 레이저 다이오드(예를 들어 Union Optronics Corporation에 의해 현재 판매되는 모델 번호 SLD-650-P5-300-05와 같은)이다.
센서 1010에 의해 수신된 광의 품질 및 특성에 영향을 미침으로서 조명된 목표물에 의한 색채 및 반사력이 일부 방법론을 이용한 거리 측정에 영향을 미치기 때문에 다른 주파수대 내 변동 가능한 출력을 생성하는 것이 가능한 소스 1090을 이용하는 것이 바람직하다. 소스 1090 출력의 다른 주파수로의 이동은 일부의 경우 더욱 정확한 결과를 생성한다. 부가적으로 또는 대안으로 다른 것을 송신하면서 특정 주파수를 약화시키도록 작동하는 필터가 이용되어 유사한 효과가 생성된다. 또한 소스 1090은 하나 이상의 독립 소스를 이용함이 인식될 것이고; 예를 들어 하기 상세하게 나타난 바와 같이 서스 1090은 동시에 또는 간헐적으로 작동하는 레이저 및 LED 모두를 통합시킨다. 2 이상의 독립 광원을 이용하는 이러한 소스 1090의 실시는 일부의 경우 특정한 유용성을 지닌다.
또한 소스 1090은 방사된 광의 특성을 시준하거나 영향을 미치기 위해 당분야에 일반적으로 알려진 바와 같이 광학 패키지(도 3a 내 참조 번호 1099)를 포함한다. 이러한 광학 패키지는 하나 이상의 고정된 초점 렌즈, 활성 초점 제어 장치, 광 시준기, 빔 분리기, 틈, 거울, 선택성 밴드 통과 필터 또는 이들 및 다양한 구성요소의 결합을 이용한다. 하기 상세하게 나타난 바와 같이 센서 1010은 광학 패키지 1019의 다양 구성의 결합을 포함하거나 그로 실시된다.
일부 실시태양에서 소스 1090 유래의 출력은 회전 유발된다. 이러한 점에 있어서, 몸체 200 내 전용 모터(도 3a의 참조 번호 1091)는 소스 1090 자체 또는 광학 패키지의 선택된 요소의 바람직한 회전을 제공하는데 이용되고; 이러한 실시태양이 가능하고 일부의 경우 더욱 비용 효율적이나 이러한 배열은 소스 1090의 구성요소가 공유된 모터에 의해 회전되는 경우 요구되는 복잡한 전동 메커니즘을 제거된다. 소스 1090은 전체로서 회전되거나 예를 들어 광학 패키지 1099의 특정 요소(거울 또는 빔 분리기와 같은)가 회전된다. 당업자는 통상의 광원 및 다른 광학 요소로부터 회전 빔을 생성하는 것이 독창적인 기능 없이 달성됨이 인식할 것이다.
도 3a에 나타난 바와 같이 소스 1090 및 센서 1010 또는 개별적 광학 어셈블리는 작동 환경의 전체 360도 시야를 지니도록 배열된다. 따라서 소스 1090 유래의 빔은 로봇 100이 위치하는 표면에 대해 수직축에 대해 360도 패턴으로 연속적으로 또는 간헐적으로 회전되고; 대안으로 빔은 360도 이하의 원호를 교차하여 앞뒤로 지나간다. 부가적으로 또는 대안으로 소스 1090 유래의 출력은 순간적으로 특정 방향으로 활성적으로 조준된다. 각각의 전술된 선택권은 거리 측정을 촉진시키는 데이터를 획득하는데 유용하다.
도 11에 나타난 바와 같이 사용 동안 소스 1090으로부터 투사된 광은 작동 환경 내 목표물에 반사되고 측정 가능한 각도에서 센서 1010에 의해 수신된다. 소스 1090 및 센서 1010의 상대 위치 및 공간적 방위가 알려지고 인터페이스 1020 또는 전자 모듈 220 내에 기록되거나 저장되면 광 어셈블리 260은 정확한 거리 계산을 가능하게 함으로서 로봇 100의 정확한 위치측정을 촉진시킨다. 이러한 점에 있어서, 위치 및 조종 처리는 센서 1010에 의해 수신된 신호의 특성 및 타이밍뿐만 아니라 소스 1090에 대해 알려진 센서 1010의 형상 모두를 고려하여 전자 모듈 220에 의해 실행된다. 예를 들어 거리는 센서 1010과 소스 1090 사이의 알려진 거리, 센서 1010에 의해 탐지되는 반사광의 각도, 로봇 100의 속도, 소스 1090에 의한 빔의 생성과 센서 1010에서의 수반된 수신율 사이의 시간 지연, 연속 측정간의 불일치 등과 같은 인자의 결합을 이용한 삼각법을 통해 측정된다. 도 11에 나타난 바와 같이 광이 센서 1010에 진입하는 각도는 일반적으로 로봇 100 이동의 기능에 의한 시간 및 소스 1090에 의해 생성되는 빔의 회전에 의해 변경된다.
센서 1010의 감지 표면 1011 상의 광 투사각은 다양한 방법으로 측정된다. 예를 들어 각도는 감지 표면 1011 상의 배열 내 가장 선명한 픽셀을 식별함으로서 측정된다. 대안으로 예를 들어 인접 시리즈의 중심 및 중심 영역을 식별하고 가장 선명한 픽셀의 지점을 고려함으로서 가장 선명한 픽셀 인접 시리즈가 이용된다. 서브-픽셀 처리, 보간법, 표준화 등과 같은 다양한 이미지 처리 기술이 선명한 영역을 센서 1010의 감지 표면 1011 위에 위치시키는데 이용되고 광 투사각을 확인하기 위해 이러한 영역을 이용한다.
일부 실시태양에서 소스 1090 유래의 출력은 실질적으로 수직인 표면(벽과 같은) 상에서 투사시 광이 표면 상에서 실질적인 수직선으로 탐지되도록 평면으로 투사된다. 투사된 선의 다른 부분까지의 거리는 센서 1010에 의해 탐지되는 광 각도를 측정함으로서 측정된다. 예를 들어 소스 1090 유래의 출력이 광 어셈블리 260에 대해 수직인 표면 상에 투사되는 경우 센서 1010은 일직선의 수직선을 탐지한다. 소스 1090 유래의 출력이 수직이 아닌 표면 상에 투사되는 경우 센서 1010은 수직으로부터 기울어진 선을 탐지한다. 도 12는 광 센서에 의해 수신되는 다른 입력을 나타내는 단순화된 도면이다. 센서 1010에 의해 탐지되는 다양한 형상의 선이 도 12에 설명되어 있다.
광 어셈블리 260의 구성요소의 예시적 배열에 있어서, 다양한 방법론이 목표물에 대한 거리를 탐지하는데 이용된다. 예를 들어 소위 "타임-오브-플라이트(time of flight)" 및 삼각 측량 계산이 상기 간단하게 논의되고 일반적으로 구성요소의 상대 위치, 각도 방위, 속도 및 다중 측정을 기반으로 계산에 유용성을 지닌다. 또다른 방법은 센서 1010 상에 투사된 반사 전자기 에너지의 진폭을 측정하는 것을 이용한다. 이러한 점에 있어서, 소스 1090 유래의 출력이 레이저광 또는 다른 높게 시준된 광인 경우 조명된 물체의 재료, 색채 및 반사력 특성은 목표물에 반사된 센서 1010에 의해 탐지되는 광의 진폭에 영향을 미치고; 따라서 이러한 방식으로 획득된 거리 측정은 조명되는 목표물의 조성에 따라 다르게 매우 정확하거나 이러한 감지 방법의 제한으로 인해 유의적인 부정확성이 유발된다.
이러한 단점을 중화시키는 하나의 전략은 레이저(또는 다른 시준된 광원) 및 LED(또는 다른 발산된 광원)과 같은 다른 형태의 독립적 광원으로 목표물을 조명하는 것을 포함한다. 발산 다양성의 반사광의 측정은 독립적으로 또는 결합하여 작동하는 전자 모듈 220 및 인터페이스 1020 내 계산이 조명된 목표물의 색채, 반사력 또는 다른 특성에 의해 유발되는 바와 같은 반환된 시준광에서 탐지되는 직폭을 계산하는 것을 가능하게 한다. 전술된 방식으로 시준된 광원과 결합된 발산 광원의 이용은 예를 들어 오류 보정, 표준화 또는 탐지된 시준광의 진폭(및 진폭 변동)의 평가시 유용성을 지닌 다른 계산을 촉진시킨다. 따라서 소스 1090의 일부 실시태양은 상기 나타난 바와 같이 다른 다양성의 전자기 에너지의 2 이상의 독립적 소스를 이용한다. 이러한 경우 광학 패키지 1019(하기 기술됨)는 탐지되는 각각의 광 형태에 대한 센서 1010의 표면 전용 부분을 이용하도록 구성된다.
상기 나타난 바와 같이 계산된 거리 측정의 정확도는 이들이 수득되는 균형 및 주파수에 의해 영향 받는다. 따라서 하나의 실시태양에서 소스 1090은 연속적인 빔을 영구적으로 생성하도록 작동이 유지되고; 센서 1010은 주기적 간격에서 수신된 광을 즉각적으로 판독하고; 일부의 경우 연속적인 측정간의 간격이 짧을수록 더욱 정확한 측정이 이루어진다. 대안으로 충분한 처리력이 이용 가능한 경우 센서 1010은 로봇 100이 역동적으로 그의 방위를 변화시키면 실시간으로 변화 신호를 연속적으로 모니터하도록 작동한다.
상기 주지된 바와 같이 센서 1010은 광학 패키지 1019와 결합하여 이용된다. 일부의 경우 광학 패키지 1019는 소스 1090 유래의 출력과 실질적으로 유사한 주파수에서 작동하는 협대역 광학 필터를 포함하는 것이 바람직하고; 이러한 실시태양에서 센서 1010에 의해 탐지 가능한 가장 선명한 광은 일반적으로 소스 1090에 의한 투사광일 것이다. 이러한 필터 방법은 특정 적용에 바람직하지 않음이 인식될 것이다.
도 13, 14 및 15는 광학 패키지의 다양한 실시태양과 결합하여 작동하는 센서의 단순화된 횡단면도이다.
일부 실시태양에서 광학 팩키지 1019는 예를 들어 센서 1010이 모든 방향에서 동시에 데이터를 수신할 수 있게 하는 360도 렌즈 또는 반구상 거울을 이용한다. 대안으로 거울은 항상 반구상일 필요는 없다. 예를 들어 도 13에 나타난 바와 같이 수평선으로부터 도달하지 않는 광선이 센서 1010의 감지 표면 1011 상의 동일한 스팟 상에 투사되는 것을 가능하게 하도록 포물선 또는 다른 횡단면을 지닌 거울이 구성되고; 도면에 나타난 바와 같이 렌즈 또는 렌즈 배열은 센서 1010의 전체 기능성을 촉진시킨다. 이러한 기술은 탐지된 광을 최대화하고 센서 1010의 성능을 개선시키면서 이미지 처리를 단순화시킨다. 도 13에 나타난 초점 거울 및 틈이 감지 표면 1011에 수직축 주변을 회전되거나 전체 360도 원호로 구성되어 광이 상기 축에 대한 방사상의 모든 방향으로부터 동시에 포착되는 것을 가능하게 함이 인식될 것이다. 따라서 도 13의 배열은 거리 측정 적용을 위해 감지 표면 1011 상에 협소한 고리 픽셀만을 이용한다. 이후 도 14에 나타난 바와 같이 감지 표면 1011 상에 존속하는 실제 소유지는 예를 들어 표준 카메라로서 실시되고; 더욱이 렌즈는 거리 측정 기능성을 가능하게 하거나 개선시키는 곳을 표시하도록 실시된다.
대안으로 도 15에 나타난 바와 같이 거울은 도 14에 예시된 렌즈 대신 사용된다. 광학 패키지 1019가 도 15에 나타난 방식으로 거울을 이용하는 경우 이미지 데이터는 도 14 배열과 같이 상단보다는 측면으로부터 획득되고; 나타난 바와 같이 렌즈는 바람직하거나 적당하게 포함된다. 거울, 렌즈, 프리즘, 필터, 광 시준기 및 다른 구성요소의 다양한 결합을 포함한 광 어셈블리 1019는 감지 표면 1011의 중심 부분이 어떠한 방향으로부터도 광을 수신하는 것을 가능하게 하도록 고안된다.
일반적으로 센서 1010에 있어서 당업자는 전자기 스펙트럼의 특정 대역 내 에너지 탐지를 위해 최적화된 일부 감지 기술이 매우 협소한 초점 필드 및 높은 정도의 확대 또는 "줌(zoom)"으로부터 이점을 획득함을 인식할 것이다. 따라서 센서 1010 및 광학 패키지 1019는 높은 광학 또는 디지털 줌뿐만 아니라 협소한 초점 필드를 제공하는 구성요소로 적당하게 구성된다. 이러한 실시태양의 하나는 도 16c 및 16d을 참고로 하기 기술된다.
소스 1090과 결합하여 이용되는 광학 패키지는 하나 이상의 빔 분리기 또는 프리즘을 이용하여 다수의 빔이 동시에 출력되고 회전되도록 함이 인식될 것이다. 일부 실시태양에서 광학 패키지 1019는 다수의 방향으로부터 동시에 또는 신속하게 연속으로 다수의 이미지를 수신하도록 형성되고 작동된다. 예로서 단일 CCD 또는 CMOS 센서 1010이 반사되는 피라미드(또는 다른 배열)을 포함한 광학 패키지 1019와 결합하여 이용되어 4방향으로부터의 동시 탐지를 가능하게 하고; 이러한 실시태양은 예를 들어 4개의 레이저 또는 다른 독립 광원을 포함한 소스 1090 또는 광학 패키지 1099 내에 배열된 적당한 빔 분리기를 통한 단일 광원과 결합하여 이용된다. 도 16a는 약 180도의 상대각에서 동시에 소스 1090으로부터 발산되는 2개의 빔을 나타낸다. 전술된 바와 같은 경우 실질적 적용이 일반적으로 센서 1010의 능력뿐만 아니라 전자 모듈 220 및 인터페이스 1020에서의 처리 수단에 의해 제한되기는 하나 어떠한 수 및 각도 방위의 빔도 이용됨이 인식될 것이다.
도 17은 작동 환경 내 첫 번째 위치 및 베이스와 교합된 두 번째 위치 내의 로봇의 단순화된 측면도이다. 상기 나타난 바와 같이 센서 1010 및 광학 패키지 1019는 도 17의 좌측에 나타난 바와 같이 로봇 100이 작동 환경 내에서 기능하는 경우 센서 1010이 처리되는 표면에 대해 수직축 주변을 360도로 효과적으로 조망시킨다. 도 17의 우측에 나타난 바와 같이 예를 들어 로봇 100이 베이스에 도킹되면서 다른 방위에 존재하는 경우 센서 1010은 실질적으로 도 14 및 15를 참고로 상기 기술된 바와 같이 감지 표면 1011의 중심 부분을 이용함으로서 유리한 전망으로부터 작동 환경을 조망시키는데 이용된다.
로봇 100이 도 17의 우측에 나타난 방위 내에 존재하는 경우 센서 1010은 예를 들어 작동 환경 내 특정 위치 상에 투사된 광의 위치 및 이동을 탐지하는데 이용된다. 따라서 조작자는 예를 들어 레이저 광원(레이저 포인터) 또는 센서 1010에 의해 탐지되는 적당한 주파수에서 작동하는 다른 소스를 이용하여 로봇 100에 입력 또는 유출 명령을 제공한다.
예를 들어 레이저 포인터는 작동 환경 내 특정 지점을 식별하는데 이용된다. 로봇 100은 많은 다른 방식으로 상기 위치 정보에 대해 작동하고; 청소 기능을 수행하도록 상기 위치로 이동하고; 상기 위치를 회피하고; 참고 지점(예를 들어 특정 영역을 기술하는 다각형 정점) 또는 경계 마커로 상기 위치를 저장하도록 지시된다. 이러한 점에 있어서, 원격 제어 유니트는 어떻게 전자 모듈 220이 센서 1010에 의해 탐지시 레이저 포인터에 의해 식별된 위치를 처리하는지에 관한 명령을 제공하기 위해 조작자 인터페이스 패널 270에 신호를 보내는데 이용된다.
당업자는 소스 1090, 센서 1010 및 광학 패키지 1019, 1099의 구성요소의 실시 및 구조적 배열이 많은 변동이 가능함을 인식할 것이다. 예를 들어 통상의 렌즈를 지닌 하나 이상의 카메라가 이용되고; 180도 "어안" 렌즈가 광학 패키지 1019에 사용되는 경우 2개의 센서는 360도 영역을 포함한다. 소스 1090으로부터 빔을 회전시키기 위해 광학 패키지를 이용하기보다는 고정된 광원이 로봇의 몸체 200 외부의 회전 플랫폼 상에 이용되고; 센서 1010은 이러한 회전 플랫폼 상에 장착되거나 되지 않는다. 특히 도 16b는 작동 환경 내 대안적 광 어셈블리의 하나의 실시태양에 의해 특성화된 로봇의 또다른 단순화된 평면도이다.
도 16b에 나타난 바와 같이 광 어셈블리 260은 센서 1010 및 소스가 장착된 회전 플랫폼 또는 붐(boom)을 포함한다. 작동시 소스 1090은 붐의 세로축에 대해 고정되어 출력의 회전이 회전축 주변으로의 붐 회전에 의해 달성된다. 이러한 배열은 소스 1090 및 어떠한 부수적인 광학 패키지 1099를 단순화시켜 내부 회전 거울 또는 다른 회전 어셈블리에 대한 요구가 최소화되거나 제거된다. 도 16b에 나타난 바와 같이 소스 1090 및 센서 1010이 붐 회전축의 대향면 상에 배열되는 것이 바람직하다.
도 16c 및 도 16d는 광 어셈블리의 또다른 대안적 실시태양의 평면도를 나타내는 단순화된 도면이다. 예시된 바와 같이 소스 1090 및 센서 1010 모두는 붐의 회전축의 동일한 측면 상에 놓인다. 예를 들어 근접한 목표물을 탐지하는데 이용되는 인접 거울은 센서 1010에 매우 가까이 위치되고; 반대로 원거리 목표물을 탐지하는데 이용되는 말단 거울은 센서 1010에서 매우 멀리 위치된다. 예시된 실시태양에서 인접 거울 및 말단 거울은 다른 높이에 위치하여(예를 들어 도 16c에 예시된 회전축을 따라) 감지 표면 1011의 개별적 부분이 각각의 개별적 거울로부터 광을 탐지하는 것을 가능하게 한다.
인접 및 말단 거울에 대한 다른 조망은 장거리 및 단거리 탐지 양상 모두를 촉진시키는데 이용됨이 인식될 것이고; 특정 목표물에 대한 더욱 적당한 조망을 지닌 거울 유래의 광은 거리 계산을 위해 이용된다. 예를 들어 인접 거울을 통한 조망시 레이저 점(dot)의 위치는 인접한 목표물에 대한 거리를 측정하는데 이용되는 반면 말단 거울을 통한 조망시 레이저 점의 위치는 원거리 목표물에 대한 거리를 측정하는데 이용된다. 원거리에서의 탐지 정확도는 각각의 개별적 거울과 결합된 조망, 거울의 시준 특성 및 다른 인자로 인해 인접 거울보다 말단 거울을 통해 더욱 커진다. 부가적으로 또는 대안으로 두 거울이 목표물(조망의 거울 필드가 중복되는 위치 내 목표물과 같이)을 탐지시 두 거울로부터의 측정은 평균을 계산하거나 하나의 측정에 대해 또다른 것을 상호-검토하는데 이용된다.
도 16a, 16c 및 16d에 예시된 광 어셈블리의 결합 또는 하이브리드는 바람직한 거리 측정 특성을 지닌다. 이러한 하나의 하이브리드 실시태양에서 소스 1090은 바람직한 각도 방위에서 2개의 빔(도 16c 및 16d에 예시된 바에 상보적인 것)을 출력시키도록 실시되고, 예를 들어 상보적 빔은 예시된 빔(도 16a에 나타난 바와 같이)에 대해 180도로 방위 조정된다. 도 16c 및 16d의 배열은 추가적인 인접 거울 및 추가적인 말단 거울을 포함하도록 적당하게 변형되고; 이들 추가적인 거울은 상보적 빔을 탐지하도록 위치한다. 상기 주지된 바와 같이 실질적 적용이 전자 모듈 220에서의 프로세서 대역폭, 감지 표면 10011 상의 이용 가능한 실제 소유지, 소스 1090에 의한 전력 출력 및 다른 인자에 의해 제한되나 작동 환경 내 다양한 위치에서 동시 거리 측정이 획득된다.
또다른 예로서 전자 모듈 220은 조작자가 센서 1010에 의해 관찰되는 레이저 포인터로 생성하는 동작에 반응하도록 형성된다. 원형 모션은 청소되어야 하는 영역을 표시하고; 시계방향의 모션은 하나의 청소 모드를 요청하는 반면 반시계방향 모션은 또다른 것을 요청한다. 일반적으로 특정 방향으로 지시를 제공하는 동작은 전자 모듈 200에 의해 상기 방향으로 로봇 100을 이동시키는 명령으로 해석된다. 또한 다른 색채(또는 주파수)의 레이저광은 수행되는 또다른 작동을 표시한다.
부가적으로 또는 대안으로 전자 모듈 220은 특정 작동 환경의 양상에 관하여 "훈련"되거나 프로그램화되거나 지시된다. 예를 들어 선택된 반사 특성을 지닌 물질의 하나 이상의 스트립, 길이 또는 스와치(swatch)는 상기 전자 모듈 220의 훈련 목적으로 작동 환경 내에 위치하고; 예를 들어 이러한 물질은 훈련 작동 후 제거되고 폐기되거나 전자 모듈 220의 후속 재훈련을 위해 보관된다. 일부 실시태양에서 이러한 물질은 선택된 길이의 패턴 또는 경계가 작동 환경 내에 기술되도록 접착 물질의 롤이다. "스트립" 또는 "스와치"라는 용어가 이후에 이용되나 선택된 물질이 전자 모듈 220에 의해 스트립의 인식 또는 식별을 가능하게 하기 위해 몸체 200의 구성요소에 충분히 특정한 감지 입력을 제공하는 경우 물질은 어떠한 형태 또는 크기도 가능하다.
훈련 작동 동안 로봇 100은 이러한 반사 물질 스트립의 위치 및 넓이를 식별하기 위해 센서 어레이 230, 광 어셈블리 260 또는 이 둘의 결합을 이용하여 작동 환경을 조종한다. 조작자 입력은 예를 들어 스트립에 의해 묘사되는 작동 환경의 영역의 의미 또는 목적에 관하여 전자 모듈 220을 지시하는 패널 270 또는 원격 제어 유니트를 통해 수신된다. 예를 들어 영구적 방해물(계단 경우와 같이)의 위치 및 넓이가 묘사되거나 식별된다. 부가적으로 또는 대안으로 물질의 스트립은 로봇 100이 물리적 장벽으로 처리하도록 지시되는 수직 또는 "환영" 벽을 작도하는데 이용된다. 전자 모듈 220은 이러한 방해물(하기 기술된 베이스 또는 다른 표지의 위치에 대한)에 관한 위치 또는 다른 위치 정보를 저장하고 달리 지시되니 않거나 지시될 때까지 이들 위치를 순회하지 않도록 훈련된다.
유사하게는 이러한 물질의 스트립은 작동 환경 내 영역을 구역 내로 분리시키거나 분할하는데 이용되고(예를 들어 환영 벽을 이용함으로서); 각각의 구역은 로봇 작동에 대해 다르게 처리된다. 예를 들어 청소 작동이 다른 곳보다 특정 구역에서 더욱 빈번하게 수행되는 반면 일부 구역은 전체적으로 무시된다. 수분 청소 작동은 일부 구역(예를 들어 경재 또는 연약 바닥 물질 위)에서 금지되는 반면 다른 구역(예를 들어 타일로 덮인 부엌 바닥 위)에서는 지정된다. 알려진 반사력 또는 다른 특성을 지닌 접착제 또는 다른 물질의 스와치를 통해서와 같이 전자 모듈 220에 용이하게 식별 가능한 감지 입력을 제공하는 것은 주문 제작 가능한 자율적 작동을 위한 로봇 100의 상세화된 프로그래밍 및 제어를 가능하게 한다. 이러한 주문 제작이 가능한 정도는 결합되거나 접근 가능한 어떠한 메모리 또는 데이터 기억장치의 용량뿐만 아니라 전자 모듈 220의 처리 능력에 의해 영향 받음이 인식될 것이다.
상기 나타난 바와 같이 센서 어레이 230 및 광 어셈블리 260을 실시하는 로봇 100의 실시태양은 전체 작동 환경을 완전하고 체계적으로 포함하는데 특히 효과적이다.
이러한 점에 있어서, 로봇 100은 적어도 부분적으로 광 어셈블리 260에 의해 획득되는 거리 측정에 관한 데이터를 기반으로 전자 모듈 220에 의해 지도되거나 영향 받는다. 다양한 버전의 동시 위치측정 및 지도화(SLAM) 기술이 이러한 적용시 유용성을 지닌다.
일반적인 SLAM 방법에 따라 위치측정은 함께 작동 환경의 설명을 형성하는 다수의 데이터 지점 또는 "입자"의 생성을 기반으로 한다. 각각의 분리된 입자는 데이터 구조물 내의 노드(node)이고 그의 방향 또는 방위(즉 소위 "기울기")의 추정치에 관한 데이터뿐만 아니라 로봇 100의 현재 위치의 추정치에 관한 데이터를 포함한다. 부가적으로 각각의 개별적 입자가 전체 작동 환경 지도(즉 "전역적(global)" 지도)의 그 자신의 개별적 버전을 생성할 수 있게 하도록 충분한 데이터가 유지된다. 이러한 지도의 설명은 예를 들어 경계를 묘사하거나 작동 환경의 특징을 기술하는 선 구획 또는 그리드(grid)이다.
로봇 100이 작동 환경을 통과할 때 거리 센서 판독(예를 들어 광 어셈블리 260에 의해 획득된)은 입자 중량, 상관도 점수 또는 측정된 정확도를 표시하는 일부 다른 인자를 증가시키거나 감소시킬 뿐만 아니라 각각의 분리된 입자와 결합된 공간 지도를 갱신하는데 이용된다. 실시간으로 획득되는 특정한 거리 측정이 입자가 예측되는 측정(예를 들어 전역적 지도의 버전과 관련한 입자 데이터를 기반으로)과 잘 조화되는 경우 입자 중량은 증가된다. 한편 특정 거리 측정이 입자가 예측되는 측정과 불충분하게 조화되는 경우 입자 중량은 감소된다. 일반적으로 개별적 입자 중량 또는 상관도 점수가 미리 결정된 역치 이하로 감소되는 경우 입자는 후속 처리시 제거되거나 무시되는 반면 충분히 높은 중량 또는 상관도 점수를 지닌 입자(예를 들어 다른 미리 결정된 역치 이상의) 클론되고 2 이상의 동일한 입자를 생성한다.
작동 환경의 통과에 있어서 로봇 100에 대한 바퀴 모션이 주행 기록계 또는 다른 기기로 측정된다. 이후 각각의 개별적 입자의 위치는 바퀴 242, 244의 알려진 회전을 조건으로 어떻게 각각의 입자가 이동하는지 예측되는 추정치를 기반으로 갱신된다. 적은 정도의 무작위 오류가 입자 이동 갱신에 도입되고; 이러한 무작위 오류는 많은 갱신 설치시 동일한(즉 클론된) 입자가 서로 멀리 표류하게 한다.
또한 로봇 100은 주행 기록계 판독이 제안하는 행로를 정확하게 따르지 않을 것임 예측되고; 예를 들어 기계 역회전, 로봇 100의 편주를 유발하는 파편 및 무수한 다른 인자는 로봇 100의 진로가 단순한 주행 기록계 판독을 이용하여 예측될 수 없는 방식으로 일탈되게 한다. 입자 위치 갱신 내로 무작위 오류의 추가는 로봇 100의 각각의 가능한 실질적인 행로를 각각 따르는 입자 집단을 유발하는 경향이 있다. 따라서 일반적으로 입자 중량(또는 다른 상관도 점수 시스템)은 이들 가능성을 통해 감별되고, 유망한 가능성을 식별하고 최상의 것을 보강하는 메커니즘을 제공한다.
도 16e는 동시 위치측정 및 지도화 방법의 하나의 실시태양을 나타내는 단순화된 공정도이다. 블록 1601에 나타난 바와 같이 각각 로봇 100의 위치 및 기울기에 관한 가설을 나타내고, 각각 이와 결합된 전역적 지도의 개별적 버전을 지닌 입자 집단이 생성된다. 로봇 100이 작동 환경을 통과하면(블록 1602) 실시간 데이터 획득(광 어셈블리 160을 통해서와 같이)은 작동 환경의 관찰 가능한 특징에 대한 거리 측정을 제공한다. 이들 거리 측정은 각각의 입자에 대한 위치 데이터를 갱신하는데 이용되고; 블록 1603에 나타난 바와 같이 이러한 갱신은 로봇 100의 인지되거나 평가된 모션(광 어셈블리 260, 주행 기록계 출력 등에 의한 관찰과 같이)을 기반으로 하고 일반적으로 각각의 입자와 상이한 무작위 오류 인자를 고려한다. 각각의 입자에 대한 중량 또는 상관도 점수는 지정되거나 변형되고(즉 증가되거나 감소됨); 블록 1604에 나타난 바와 같이 제공된 입자에 대한 중량은 그의 관련된 전역적 지도 내 제공된 입자의 위치가 얼마나 잘 제공된 측정을 설명하는지를 기반으로 하거나 그에 영향 받는다. 입자 집단은 다시 표본 추출되어 예를 들어 입자는 중량 또는 관련성의 작용으로 클론되거나 제거된다(블록 1605). 전술된 방식으로 우수한 후보 입자는 보강되는 반면 전역적 지도의 불충분한 평가를 나타내는 입자는 무시된다. 전술된 처리를 기반으로 각각의 분리된 입자와 관련된 전역적 지도의 버전은 블록 1606에 나타난 바와 같이 갱신된다. 블록 1602에서 루프에 의해 나타난 바와 같이 프로세스는 일반적으로 반복된다.
무작위 오류의 계획적인 도입뿐만 아니라 본 접근 고유의 일반적인 불확실성을 조건으로 일반적인 SLAM 방법은 많은 가설(즉 입자)을 이용한다. 수천의 입자는 실시간으로 획득되는 개별적 거리 측정과 관련하여 로봇 100의 위치의 가장 정확한 표시가 되는 가능한 유사한 위치(데이터 구조 내에 나타나는 바와 같이) 사이에서의 선택시 SLAM 알고리즘을 원조하는데 이용된다.
전역적 지도가 이용되는 경우 많은 입자는 지도 크기 즉 전체로서 작동 환경에 비례하여 증가된다. 이러한 경우 2개 인자는 최소 메모리 용량 및 필요조건 포함 처리를 증가시킨다: 작동 환경 증가시 입자수가 증가되고; 결론적으로 각각의 입자가 메모리 내에 유지시켜야 하는 전역적 지도 크기가 증가된다. 따라서 데이터 저장에 요구되는 메모리의 크기 또는 용량인 일반적으로 작동 환경의 평방 면적에 의해 증가된다. 더욱이 프로세서 자원은 각각의 반복 즉 예를 들어 미리 결정된 간격에서의 각각의 거리 측정시 갱신될 필요가 있는 증가된 양의 데이터로 인해 부담이 가중된다.
전제 작동 환경의 부분적 지도를 이용하는 유사한 방법은 효율성을 제공하여 처리 포함 및 필수적 메모리 용량을 최소화한다. 이러한 대안적 방법에서 위치측정은 분리된 입자를 기반으로 하고 각각은 데이터 구조 내 분리된 노드로서 특성화되고, 각각은 로봇 100의 현재 위치 및 기울기의 평가에 관한 데이터를 포함한다. 상기 나타난 방법으로부터의 이탈시 데이터 구조의 대안적 실시는 작동 환경의 전역적 지도의 분리된 버전과 관련되는 분리된 입자를 요구하지 않는다. 오히려 단일 지도는 모든 입자와 관련된다.
또한 전체 작동 환경이 분리되거나 분할되어 전역적 지도의 이용이 항상 필요하지 않게 된다. 이러한 실시태양에서 부분적 지도 시리즈는 모자이크 또는 타일 양식으로 전체 작동 환경을 포함시키는데 이용된다. 이러한 점에 있어서, 도 16g는 부분적 지도로 분할된 작동 환경의 단순화된 평면도이다. 부분적 지도는 참조 번호 P1, P2... Pn으로 표시된다. 부분적 지도의 충분한 수, n이 작동 환경의 전체 적용 범위를 보증하도록 선택됨이 인식될 것이고; 필요한 수 n은 작동 환경의 전체 크기; 작동 환경의 특정 형태; 작동 환경의 경계 내에 배열된 방해물; 로봇 100이 순회하지 않도록 훈련되거나 지시된 작동 환경 내 위치의 형태 및 표면적; 광 어셈블리 260 또는 다른 감지 장치의 한계 등을 포함하나 이에 한정적이지 않은 다양한 인자에 의해 영향 받는다.
하기 상세히 나타난 바와 같이 특정 실시태양이 강요되나 부분적 지도는 일반적으로 어떠한 형태 및 크기도 된다. 또한 인접한 부분적 지도 사이의 경계는 엄격할 필요도 없고 정확하게 계산될 필요도 없음이 인식될 것이다. 특정 부분적 지도는 인접한 부분적 지도와 중복됨이 예측된다. 예를 들어 도 16g에 나타난 바와 같이 부분적 지도 P4는 부분적 지도 P2 및 P5 모두와 중복되고(빗금으로 나타난 영역과 같이); 유사하게는 부분적 지도 Pn-1 및 Pn은 중복으로 표시된다. 다른 부분적 지도는 도면에 예시된 것보다 더 크거나 더 적은 정도로 중복된다. 일반적으로 이러한 부분적 지도간의 고려되는 중복 영역은 명확하게 하기 위해 도 16g에서 생략되었다. 또한 도 16g에서 작동 환경의 표시는 도 11 및 16a-b에서 나타난 작동 환경과 동일한 규모가 아님이 주지된다. 또한 도 16g는 매우 간단한 그리드 패턴으로 배열된 다수의 부분적 지도를 예시하나 부분적 지도는 데카르트 좌표 또는 극좌표를 이용하여 구성되고, 본 발명은 특정 실시태양에 대해 나타내지 않는 한 부분적 지도의 어떠한 특정 배열 또는 방위에 한정되지 않음이 인식될 것이다.
로봇 100이 작동 환경을 통과시 거리 센서 측정(광 어셈블리 260 유래의 출력과 같이)은 적당한 위치측정 목적으로 입자 중량을 증가시키거나 감소시킬 뿐만 아니라 공간의 지도를 갱신하는데 이용된다. 도 16e를 참고로 기술된 방법에 있어서, 특정 실시간 거리 측정이 제공된 입자가 예측되는 측정(예를 들어 부분적 지도와 관련한 데이터를 기반으로)과 잘 조화되는 경우 입자의 중량 또는 상관도 점수는 증가된다. 그러나 입자 거리 측정이 제공된 입자가 예측되는 측정과 불충분하게 조화되는 경우 입자의 중량 또는 상관도 점수는 감소된다. 상기 방법에 있어서, 관련된 중량 또는 상관도 점수가 미리 결정된 역치 이하로 저하되는 경우 개별적 입자는 폐기되거나 무시되고; 반대로 관련된 중량 또는 상관도 점수가 다른 미리 결정된 역치를 초과하는 경우 개별적 입자는 클론된다(2 이상의 동일한 입자를 생성함).
도 16e 실시태양과 유사하게 바퀴 242, 244의 알려진 회전을 조건으로 바퀴 모션은 주행 기록계 또는 다른 기기로 측정된 후 각각의 개별적 입자의 위치는 어떻게 각각의 입자가 이동할 것으로 예측되는지의 평가를 기반으로 갱신된다. 적은 정도의 무작위 오류가 도입되어 동일한(즉 클론된) 입자가 시간 경과에 따라 서로 멀리 표류하게 한다. 상기 주지된 바와 같이 로봇 100은 주행 기록계 판독이 제안하는 행로를 정확하게 따르지 않고, 무작위 오류의 추가는 많은 가능성을 설명하는 입자 집단을 유발하는 경향이 있다. 입자 중량(또는 다른 상관도 점수 시스템)은 일반적으로 불충분한 가능성의 배제, 유망한 가능성의 식별 및 최상의 것의 보강을 촉진시킨다.
작동 환경이 부분적 지도 P1, P2, ... Pn으로 분할되는 경우 정확한 위치측정 결과는 적은 입자수로도 지향된다. 특히 작은 부분적 지도 공간 내에서 가능한 위치 및 기울수의 수는 매우 적다(예를 들어 전체 작동 환경과 비교시, 그 범위는 알려져 있지 않음). 일부 실시태양에서 상기 기술된 SLAM 기술을 이용하여 전역적 지도를 표시하는데 수천개의 입자가 요구되는 것과 비교하여 부분적 지도를 표시하는데는 50개 입자가 충분하다. 더욱이 전역적 지도의 서브세트 또는 구획이 어떠한 제공된 처리 단계에서도 고려되기 때문에 입자수는 전체 공간 크기의 증가에 따라 증가될 필요는 없고; 따라서 데이터 구조에 요구되는 메모리 용량은 작동 환경의 전체 면적에 비례하여 직선으로 증가된다(평방 면적에 따라 비교하는 것과 반대로).
또한 모든 입자가 이러한 대안적 실시의 하나의 실시태양 내의 단일 지도를 기반으로 방위각을 취하기 때문에(전역적 지도의 개별적 전용 버전을 이용하기 위해 각각의 분리된 입자를 요구하기보다는) 추가 메모리 용량 절약이 달성된다. 예를 들어 이러한 대안적 방법은 도 16e를 참고로 상기 기술된 방법과 비교시 필요한 메모리 또는 데이터 기억장치의 50× 감소를 제공한다. 메모리 요구가 지수적보다는 직선으로 증가되기 때문에 작동 환경 범위에 따라 다르게 메모리 감소는 50× 이상이 됨이 인식될 것이다.
이러한 대안적 실시에 따라 부분적 지도 Pn은 용이하게 식별되고 정확하게 지도화될 수 있는 작동 환경 내 형상에 따라 구축된다. 예시적 실시태양에서 지도의 확장에 영향을 미치는 다른 기준뿐만 아니라 지도의 다른 형태가 다양한 적용시 유용성을 지니나 부분적 지도의 경계는 일반적으로 거리 감지 장치(광 어셈블리 260과 같이) 범위의 직경 내에 맞는 최대 평방에 의해 속박된다. 부분적 지도 P1, P2, ... Pn은 부분적 지도에 이웃하거나 인접한 "존재"에 의해서 뿐만 아니라 작동 환경 내 장애물 및 다른 형상의 물리적 말단에 의해 속박된다. 이러한 점에 있어서, 부분적 지도에 대한 "존재" 경계는 일반적으로 또다른(항상 인접할 필요는 없음) 부분적 지도의 경로 또는 행로에 의해 특성화됨이 인식될 것이다.
일부 실시태양에서 각각의 부분적 지도는 개별적 "스캔 포인트"에 의해 특성화된다. 실제로 부분적 지도 내 위치는 공간 내 어떤 위치가 전체 부분적 지도 공간의 최상의 조망을 제공하는지의 평가를 기반으로 선택되고; 대안으로 이러한 스캔 포인트는 특정한 위치로부터의 조망 품질에 대한 어떠한 평가에 관계없이 예를 들어 편리성, 효율성 또는 편의성에 따라 선택된다. 하나의 실시시 예를 들어 스캔 포인트는 다른 선택도 가능하나 모든 알려지거나 관찰된 경계 또는 형상으로부터 가장 먼 포인트로 추정되는 위치로서 선택된다. 하기 나타난 바와 같이 부분적 지도를 이용하는 위치측정 및 지도화 기술은 특히 확고하고 조망 필드, 최대 관찰 가능 범위 또는 다른 인자에 대한 어떠한 특정한 "이상적" 또는 "최적" 스캔 포인트 상의 유효성에 의존적일 필요는 없다.
각각의 부분적 지도는 인접한(또는 다른) 부분적 지도의 상대 위치의 식별을 촉진하는 위치 데이터를 추가적으로 포함한다. 이들 데이터는 각각의 개별적인 인접한 부분적 지도에 대해 선택된 스캔 포인트의 개별적 상대 위치의 표시 또는 평가를 나타낸다. 예를 들어 이러한 정보는 출구 구조물 내에 저장되고, 이는 전자 모듈 220의 제어 또는 지시 하에 이웃한 부분적 지도에 대해 스캔 포인트에 어떻게 도달하는지에 대해 로봇 100에 통지한다. 이러한 점에 있어서, 부분적 지도는 인접 지도의 스캔 포인트 출구의 연결(데이터 구조 내)을 통해 "느슨하게 결합된다"; 즉 이웃한 지도간의 상대 위치 정보는 정확할 필요는 없다. 로봇 100이 하나의 부분적 지도에서 다음으로 이동하면 새로운 부분적 지도 내 그의 정확한 위치는 용이하게 계산된다.
상기 주지된 바와 같이 전제 전역적 지도는 다수의 부분적 지도의 수집에 의해 특성화되고, 원하는 경우 알려진 부분적 지도 유래의 데이터를 기반으로 재구성된다.
로봇 100이 앞서 알려진 부분적 지도에 진입했는지 여부를 확인하기 위해 일부 입자는 앞서 순회한 부분적 지도 내에 계획적으로 위치한다("깃발" 입자). 제공된 순간에서 로봇 100의 현재 위치가 앞서 순회한 부분적 지도 내에 존재하는 것으로 발견되면(하나 이상의 포석 입자의 존재를 기반으로) 깃발 입자는 시스템으로부터 높은 중량을 수신하기 시작한다. 일반적으로 "루프 폐쇄"로 표기되는 이러한 방법은 로봇 100이(전자 모듈 220 또는 다른 처리 요소를 통해) 알려진 공간에 재-진입했음을 측정 가능하게 한다. 연결된(예를 들어 타일로 덮이거나 바느질된) 부분적 지도와 함께 관련된 오류 집합의 최대 규모를 추적함으로서 로봇 100이 정확하게 점유하는 위치를 가장 잘 나타내는 영역으로 이러한 깃발 입자의 배치를 제한하는 것이 가능하다. 이러한 기술은 필요한 깃발 입자의 삽입과 관련한 별도의 메모리를 최소화한다. 또한 깃발 입자의 중량은 로봇 100이 현재 통과하는 부분적 지도와 관련한 입자보다 덜 자주 갱신된다. 깃발 입자가 갱신되는 빈도를 최소화시키는 것은 이들 추가 입자의 정확한 기록을 유지시키는데 요구되는 처리력을 감소시킨다.
도 16f는 부분적 지도를 이용하는 동시 위치측정 및 지도화의 방법의 예시적 실시태양을 나타내는 단순화된 공정도이다.
블록 1621에 나타난 바와 같이 입자 집단이 생성되고, 각각은 로봇 100의 위치 및 기울기에 관한 가설을 나타낸다. 상기 주지된 바와 같이 이들 입자는 그와 관련된 전역적 지도의 개별적 버전을 필요로 하지 않고; 실제로 일부 실시태양에서 전역적 지도는 필요 없다. 작동 환경의 초기 스캔(예를 들어 360도 또는 다른 원호 내)은 블록 1631에 나타난 바와 같이 수행되고; 이러한 스캔은 예를 들어 광 어셈블리 260 또는 일부 다른 거리 측정 기술에 의해 실행된다. 적어도 부분적으로 초기 스캔 결과를 기반으로 부분적 지도에 대한 스캔 포인트는 블록 1632에 나타난 바와 같이 선택되고; 상기 주지된 바와 같이 다른 기준이 일부 적용에 적당하나 특정 부분적 지도 내 포인트는 스캔 포인트로서 선택되는 부분적 지도 내에 존재하는 작동 환경의 각각의 관찰 가능한 형상으로부터 가장 먼 것으로 평가된다. 위치측정을 유지하면서(예를 들어 초기 스캔 결과를 기반으로) 로봇 100은 식별된 스캔 포이트로 작동 환경을 통과한다.
블록 1633에 나타난 바와 같이 보충 스캔(예를 들어 360도 또는 다른 원호 내)은 스캔 포인트로부터 광 데이터를 획득하도록 수행된다. 이들 광 데이터는 근거로서 부분적 지도의 구성을 시작하는데 이용된다. 예를 들어 작동 환경의 형상 및 경계에 관하고 작동 환경 내 배치된 장애물에 관한 위치 정보는 스캔 포인트로부터 관찰시 전자 모듈 220에 의한 후속 처리를 위해 메모리에 저장된다. 기준선으로서 이러한 보충 광 스캔 동안 수집된 정보는 후속 스캔 작동 동안 획득된 어떠한 정보보다 더 큰 정도로 부분적 지도에 영향을 미침이 인식될 것이다.
도 16f의 우측에 나타난 지도화 절차는 반복적으로 수행되고 로봇 100은 지정되거나 프로그램화된 작업을 수행시 작동 환경을 통과한다(블록 1622). 로봇 100에 의해 현재 점유된 부분적 지도에 대해 국소적 지도는 거리 감지 기술(즉 광 어셈블리 260) 유래의 새로 획득된 정보 출력으로 갱신되고; 갱신된 데이터는 예를 들어 전자 모듈 220에서 이용 가능한 이용 가능 프로세서 자원, 광 어셈블리 260 내에서 실시되는 하드웨어의 제한, 프로그래밍 코드의 정교화 및 다른 인자에 따라 다르게 연속적으로, 주기적으로 또는 주문에 따라 제공된다. 따라서 이들 데이터가 수신되면 국소적 지도는 새로 획득된 데이터에 따라 진화되고; 이러한 갱신 기능성은 블록 1634에 나타나 있다. 처리 작업을 단순화하기 위해 전자 모듈 220은 로봇 100이 국소적 부분적 지도 내 제공된 위치에 정확하게 위치함을(위치측정 절차는 도 16r의 좌측 하단에 나타남) 항상 가정하는 것이 바람직하다.
블록 1635에 나타난 바와 같이 로봇 100에 의한 지정된 작업 수행 동안 전자 모듈이 국소적 부분적 지도를 구축하고 변형시키기 때문에 전술된 갱신 작업은 반복적이다. 국소적 부분적 지도의 모든 영역이 전자 모듈 220에 의해 제공되는 역동적으로 변동되거나 미리 결정된 지시에 따라 처리되는 경우 로봇 100은 국소적 지도로부터 탐사되지 않은 출구에 대해 검색한다(결정 블록 1636). 예를 들어 어떠한 탐사되지 않은 출구는 탐사되지 않은 출구에 대한 상대적 우선권을 규정하는 로직에 따르거나 다른 기준을 기반으로 바람직한 경우 무작위로 순회한다. 이러한 기능성은 블록 1637에 나타나 있다. 어떤 부분적 지도가 다음에 순회하는 것인지를 측정하는 다양한 방법이 이용됨이 인식될 것이다. 예를 들어 전자 모듈 220은 로봇 100이 탐사되지 않은 출구를 첫 번째로 순회하도록 지시하고; 대안으로 최소로 평가된 물리적 크기를 지닌 출구가 첫 번째로 조사된다(예를 들어 이러한 출구는 막힌 말단으로 고려됨). 또다른 대안으로 정교한 알고리즘은 특정 작업을 위한 총 작동 시간을 최소화하는 부분적 지도를 순회하는 주문을 평가한다. 본 발명은 부분적 지도 순회의 주문 또는 우선권을 결정하는데 이용되는 어떠한 특정 방법에 한정되지 않는다.
국소적 부분적 지도로부터 탐지되지 않은 출구가 존재하지 않는 경우 전자 모듈 220은 어떠한 부분적 지도와 관련된 가장 근접한 탐사되지 않은 출구를 식별하기 위해 전체 지도를 통과하고(국소적 지도에 인접한지 여부에 관계없이); 하나 이상의 탐사되지 않은 출구가 존재하는 경우 로봇 100은 지정된 작업을 지속시키기 위해 하나를 조종하도록 지시되고; 상기 주지된 바와 같이 다음 연속적 부분적 지도의 선택은 무작위화되거나 우선되거나 다양한 인자를 기반으로 한다. 전체 작동 환경이 통과되고 적당하게 지도화되었기 때문에 탐사되지 않은 출구가 지도 구조 내 어떠한 곳에도 존재하지 않는 경우 지도화 절차는 중단된다.
로봇 100이 탐사되지 않은 출구에 도달하면 적어도 부분적으로 초기 광 스캐닝 작업(다음 연속적 부분적 지도에 대한) 동안 수신된 입력을 기반으로 스캔 포인트의 식별의 시작과 함께 전술된 절차가 반복된다(블록 1631의 루프에 의해 나타난 바와 같이).
또한 로봇 100은 하나의 부분적 지도 내 위치에서 또다른 부분적 지도 내 알려진 위치로 통과하기 위해 탐사된 출구를 이용한다. 예를 들어 로봇 100은 작업 완료시 재충전 스테이션 또는 베이스(하기 기술됨) 또는 일부 다른 미리 결정되거나 지정된 위치로 복귀하도록 지시되고; 로봇 100이 작업을 완료하면 전자 모듈 220은 부분적 지도 시리즈를 통해 로봇 100을 인도하기 위해 알려진 탐사된 출구의 위치에 관한 데이터를 이용하여 로봇 100이 그의 현재 위치에서 미리 결정되거나 지정된 행선지로 진행시키는 것을 가능하게 한다. 특정 부분적 지도를 통과하면서 로봇 100은 적당한 인접 부분적 지도로 유도하는 출구의 위치를 지정하기에 충분한 방위를 발견한다.
상기 주지된 바와 같이 위치측정 절차는 도 16f의 좌측 하단에 나타나 있다. 먼저 입자는 적어도 부분적으로 국소적 부분적 지도의 초기 스캔의 결과를 기반으로 초기화된다(블록 1631에 나타난 바와 같이). 이러한 초기화 절차 후 각각의 입자는 로봇 100의 위치에 존재하는 것으로 가정된다.
로봇 100의 모션은 실질적으로 상기 나타난 바와 같이 모니터된다. 예를 들어 모션 평가는 알고리즘의 최후 반복 후 획득된 주행 기록계(또는 다른) 측정을 기반으로 한다. 위치 갱신은 그의 모션 모델을 기반으로 각각의 입자에 적용되고; 블록 1641에 나타난 바와 같이 위치 갱신은 각각의 입자와 상이한 일부 오류 인자로 의도적으로 왜곡된다.
블록 1643에 나타난 바와 같이 각각의 입자에 대한 중량 또는 다른 점수는 표준화되고 입자 집단은 다시 표본 추출된다. 이러한 점에 있어서, 예를 들어 중량이 가능성으로 고료되는 경우 재표본추출 작업은 중량의 작용으로 입자를 클론한다. 높은 중량 입자는 일반적으로 정확하게 식별되는 더 높은 가능성을 지닌 것으로 파악되고; 따라서 최대 점수 입자(또는 가장 큰 중량의 것)는 여러 차례 클론된다. 이와는 반대로 낮은 중량의 입자는 전혀 클론되지 않고; 가장 적은 중량의 입자는 후속 처리시 폐기되거나 무시된다. 이러한 실시태양에 따라 클론된 입자는 새로운 작업 입자 즉 분석에 활성적이고 이용 가능한 입자로서 처리된다.
블록 1644에 나타난 바와 같이 로봇 100에 대한 지정된 위치는 전술된 작업의 결과를 기반으로 계산된다. 일부 실시태양에서 지정된 위치는 분석에 현재 이용 가능한 모든 입자에 대한 평균 위치 및 각도를 측정함으로서 계산된다. 예를 들어 지정된 위치는 높은(또는 최대) 입자 밀도의 영역 내 입자에 대한 평균 위치 및 각도를 측정함으로서 계산되고; 이러한 영역의 경계는 예를 들어 역치 입자 밀도에 의해 영향 받거나 특정 최대 영역에 인위적으로 한정된다. 블록 1622의 루프에 나타난 바와 같이 전술된 위치측정 절차는 반복되고 로봇 100이 작업을 수행하기 위해 작동 환경을 통과할 때 연속적으로 또는 주기적으로 발생된다.
도 16e 실시태양은 거대 공간 내 루프-폐쇄를 촉진시키기 위해 각각의 입자와 관련된 전역적 지도를 필요로 함이 인식될 것이다. 예로서 구부러진 복도를 이용하여 전역적 지도가 각각의 굴곡의 길이 및 형태를 정확하게 모형화하지 않는 경우 복도 자체가 폐쇄된 루프를 형성하는 것이 불가능하다. 복잡한 작동 환경의 실질적인 형태가 가능성 세트 내에 포함되었음을 보증하는 메커니즘을 조건으로 각각의 분리된 입자와 관련된 분리된 전역적 지도를 유지시키는 것은 전체 전역적 지도의 형태에 대한 많은 가설을 가능하게 한다.
그러나 부분적 지도를 이용하는 도 16f 실시태양에 있어서, 광 어셈블리 260이 제공된 국소적 부분적 지도 내 모든 구조, 형상 및 방해물을 관찰하기 때문에 루프-폐쇄는 매우 용이하고, 따라서 전자 모듈 220에 이들 항목에 관한 정보를 제공한다. 루프가 다수의 부분적 지도를 통과하기 때문에 더 큰 루프의 폐쇄는 더욱 더 복잡하지 않다. 이들 부분적 지도가 상기 나타난 바와 같은 디자인에 의해 느슨하게 결합되기 때문에 축적된 오류는 시스템이 루프가 폐쇄된 것으로 식별하는 것을 방지한다.
전술된 기능성의 일부 또는 전부는 예를 들어 독립적으로 또는 광 어셈블리 260의 인터페이스 1020과 결합되어 작동하는 전자 모듈 220에 의해 실행됨이 인식될 것이다. 특히 부분적 지도를 이용하는 도 16f 실시태양에서 충분한 프로세서 자원 및 메모리는 예를 들어 단일 칩 상에 또는 매우 작은 패키지 내에서 실시된다. 도 16f 내 블록의 배열은 항상 특정 주문 또는 이벤트 수열을 의미하지 않고 다른 가능성을 배제하지도 않음이 주지된다. 예를 들어 블록 1622, 1634 및 1635에 나타난 작업은 서로 실질적으로 동시에 발생하고; 또한 이들 작업은 일반적으로 블록 1622 및 1641-1644에 나타난 위치측정 작업과 실질적으로 동시에 발생된다. 당업자는 프로세서 및 내부 커뮤니케이션 대역폭, 메모리 용량, 광 어셈블리 260의 능력 등에 따라 다르게 많은 변형 및 변동이 특정한 경우 적당함을 인식할 것이다.
더욱이 작동 환경의 어떠한 영구적 특성 또는 다른 특정 형상은 메모리 내에 저장되고 특정 부분적 지도 또는 부분적 지도의 선택된 그룹과 결합된다. 이러한 방법은 조종, 장애물 회피 또는 이 둘 모두를 촉진시키기 위해 단일 작동 주기 또는 주기에서 주기로 "기억"되어야 하는(또는 유용성을 지니는) 작동 환경의 어떠한 형상 또는 양상을 메모리 내에 유지시킨다. 예를 들어 로봇 100이 특정 공간에 진입하는 것을 방지하기 위해 실제 또는 환영 벽이 작동 환경 내 정의되는 경우(예를 들어 상기 상세히 나타난 바와 같이) 환영 벽의 위치는 제공된 부분적 지도 또는 부분적 지도 시리즈 내 형상으로 저장된다(예를 들어 환영 벽의 넓이에 따라 다르게). 이러한 형상은 광 어셈블리에 의해 파악되나 전자 모듈 220은 그의 존재를 통지하고 적당한 부분적 지도와 관련된 적당한 데이터 기록을 유지시킨다.
이러한 점에 있어서, 특정 부분적 지도에 관하거나 관련된 데이터는 메모리 요구를 최소화하도록 압축된 포맷으로 저장됨이 인식될 것이다. 상기 기술된 어떠한 영구적 특성 또는 특정 형상과 함께 로봇 100이 현재 작동하지 않는 부분적 지도는 압축된 포맷으로 저장되고; 이후 로봇 100이 상기 부분적 지도에 진입하면 특정 부분적 지도와 관련된 데이터는 감압되거나 확장되어 국소적 부분적 지도가 된다.
부가적으로 또는 대안으로 국소적 부분적 지도와 관련된 데이터는 다른 부분적 지도에 사용되는 압축된 포맷과 상이하거나 그렇지 않은 압축된 포맷으로 메모리에 저장된다. 로봇 100이 작동 환경을 통해 이동시 국소적 부분적 지도와 관련된 일부 데이터가 접근되고 갱신되기 때문에 이러한 실시태양에서 감압 및 재압축과 관련된 처리 로드를 감소시키거나 최소화하는 압축 기법이 특정한 유용성을 지닌다. 이러한 압축 기법의 하나는 계측적 블록 구조로 국소적 부분적 지도를 저장하고; 일부 실시태양에서 국소적 부분적 지도의 전체 공간은 모자이크 공간을 형성하는 블록으로 분리되고; 부분적 지도가 전체 작동 환경의 분리된 표시를 제공하기 때문에 이러한 블록은 예를 들어 상기 주지된 바와 같이 타일로 덮인 모자이크로 배열되거나 어느 정도 중복된다. 예를 들어 블록은 지도화된 구조 또는 형상의 표시를 포함하고, 구조적 또는 실제적 요소가 존재하지 않는 영역을 추가적으로 또는 대안으로 포함한다.
이러한 점에 있어서, 각각의 블록은 상태를 지닌 것으로 식별되거나 깃발 신호된다. 일부 실시태양에서 3가지 상태를 식별하는 것이 유용하다: 알려지지 않은; 비어 있는; 및 "또다른". 블록이 "알려지지 않은" 것으로 깃발 신호되면 블록에 의해 표시되는 작동 환경 내 위치에 관한 데이터는 상기 나타난 바와 같이 획득되고; 이러한 데이터의 후속 획득은 "알려지지 않은" 블록이 다른 상태를 지닌 것으로 재특성화되거나 재분류된다. 블록에 의해 표시되는 작동 환경 내 위치가 구조물, 장애물 또는 지도화에 필요한 다른(물리적 또는 환영) 형상이 없는 것으로 알려지면 상기 블록은 "비어 있는" 것으로 깃발 신호되고, 추가 처리 작업시 잠재적으로 무시된다. 블록이 "또다른" 것으로 깃발 신호되면 상기 블록은 유사한 방식으로 식별되거나 깃발 신호되는 더 작은 블록(즉 "서브-블록")을 포함한다. 서브-블록은 셀이 비어 있는지 여부에 대한 표시 또는 또다른 지시를 포함하는 그리드 셀을 포함한다. "또다른" 것으로 깃발 신호된 블록은 지도화된 구조 또는 형상에 의해 특성화된 영역 또는 서브-블록뿐만 아니라 "비어 있는" 영역 또는 서브-블록 모두를 포함함이 인식될 것이다.
일부 실시태양에서 전술된 데이터 구조는 예를 들어 감압되고, 갱신되고 이후 재압축되는 국소적 부분적 지도에 대한 데이터량을 최소화함으로서 처리를 촉진시킨다. 상기 제공된 바로부터 용이하게 인식되는 바와 같이 동시 위치측정 및 지도화 기술에 요구되는 대부분의 처리력은 일반적으로 거리 치수를 측정하는 것과 관련되고, 로봇 100에 대한 각각의 각도에서 획득되기 위해 각각의 입자는 거리 감지 장치 또는 기기를 요구한다. 국소적 부분적 지도의 큰 영역이 비어 있는 것으로 알려지는 경우 정확한 위치측정 및 정밀한 지도화는 실질적으로 더 적은 처리력을 필요로 하고, 이와 같이 식별될 수 있다(예를 들어 이러한 비어 있는 영역에 대한 후속 처리가 생략되고 알려지지 않은 영역 또는 식별 가능한 형상을 포함한 영역의 처리를 위한 자원이 제거됨). 전술된 방식으로 데이터 구조는 처리 전 조사되어 특정 블록이 갱신되는 반면 다른 것은 그렇지 않다.
재충전 및 비작동 주기
상기 기술된 바와 같이 로봇 100을 작동 환경에서 제거하는 것이 바람직하다. 도 18은 재충전 스테이션의 단순화된 도면이다. 도 19a 및 19b는 각각 비작동시 최소 공간을 점유하도록 형성된 로봇의 하나의 실시태양을 나타내는 단순화된 평면도 및 횡단면도이다. 예시된 바와 같이 로봇 100의 실시태양은 예를 들어 벽에 대해 수직으로 상승하도록 형성되고 작동된다. 도 20a 및 20b는 각각 베이스의 하나의 실시태양을 나타내는 단순화된 평면도 및 횡단면도이다.
일부 실시태양에서 상기 기술된 바와 같이 로봇 100은 작동 환경의 유리한 시각을 달성할 뿐만 아니라 재충전 스테이션 1800에 도달하기 위해 수직 위치로 배치된다. 재충전 스테이션 1800은 예를 들어 통상의 전기 콘센트 1801 내로 플러그 접속되는 어댑터 1810을 포함하고, 로봇 100이 교합되는 적당한 전기 접촉 1820을 제공한다. 도 18에 나타난 바와 같이 재충전 스테이션 1800은 두 번째 전기 콘센트 1830을 선택적으로 포함하여 다른 장치는 재충전 스테이션 1800이 삽입되는 첫 번째 콘센트 1801을 공유하게 된다. 또한 재충전 스테이션 1800은 로봇 100으로 그의 위치를 방송하는 회귀 무선표지 1840을 포함한다. 센서 어레이 230, 광 어셈블리 260 또는 이 둘의 결합은 로봇 100을 독립적으로 또는 회귀 무선표지 1840의 원조로 재충전 스테이션 1800에 지시하는데 이용된다. 당업자는 재충전 스테이션 1800의 다른 실시태양도 가능함을 용이하게 인식할 것이고; 예를 들어 재충전 스테이션 1800은 바람직한 위치에서 벽에 견고하게 부착되고, 전력을 수용하기 위해 코드 또는 케이블을 이용한다. 대안으로 재충전 스테이션 1800은 이용되는 가정 또는 상업적 건물의 전기 시스템에 배선된다.
사용되지 않는 경우 로봇 100은 몸체 200 또는 기능성 카트리지에 의해 소지되는 어떠한 내부 배터리 또는 배터리 팩을 재충전하기에 충분한 전력을 수용하기 위해 재충전 스테이션 1800과 교합된다. 따라서 로봇 100이 재충전 스테이션 1800과 교합하면 몸체 200은 재충전 스테이션 1800 상의 전기 접촉 1820과 부합되도록 적당하게 위치하고 규격화된 전기 커넥터 또는 다른 전도성 구조물을 포함한다. 2개의 구성요소의 효과적인 교합시 자동 전기 접속을 생성하는 다양한 방법은 일반적으로 알려져 있고 여러 분야에 널리 이용된다.
재충전 작업에 적당하게 로봇 100을 위치시키기 위해 재충전 스테이션 1800은 일반적으로 베이스 1900을 포함하거나 그와 결합되어 이용된다. 이러한 점에 있어서, 베이스 1900은 바람직한 방위 내에 로봇 100을 위치시킬 뿐만 아니라 재충전 스테이션 1800으로의 로봇 100의 결합을 촉진시키기에 효과적인 구조에 의해 특성화된다. 일부 실시태양에서 베이스 1900은 재충전 스테이션 1800과의 결합을 위해 로봇 100을 적당한 위치 내로 활성적으로 상승시키는 모터 또는 다른 작동기를 포함하고; 예를 들어 트랙 1910 또는 다른 메커니즘과 교합시 로봇 100은 그 자신의 동력을 이용하지 않고 원하는 위치로 지향된다. 대안으로 로봇 100은 베이스 1900 상에 자체를 위치시키기 위해 추진 메커니즘 240을 이용하여 그 자신의 동력 하에 작동된다.
예를 들어 도 19a 및 19b에 나타난 실시태양에서 몸체 200의 하면 상의 교합 기어 246은 베이스 1900과 결합된 트랙 1910과 부합되도록 형성된다. 로봇 100은 예를 들어 T-슬롯(slot)을 통해 트랙 1910에 고정된다. 도 20a 및 20b에 나타난 바와 같이 몸체 200 상에 기어 246의 추가를 요구하지 않는 또다른 실시태양에서 베이스 1900은 일반적으로 바퀴 242 및 244에 통합된 기어 또는 사슬톱니 돌기(도 1a 및 1b의 경우 참조 번호 245)와 교합하도록 위치한 사이드 레일 2010을 포함한다. 상기 주지된 바와 같이 이러한 실시태양에 따라 로봇 100은 추진 메커니즘 240을 통해 그 자신의 동력 하에 원하는 위치로 상승된다.
도 20a 및 20b에 나타난 바와 같이 연결된 베이스 1900에 상승하기 위해 각각의 개별적 바퀴 242, 244에 대한 각각의 기어 245는 베이스 1900과 결합된 레일 2010 상에서 제공된 것을 따라 정렬된다. 기어 245 및 레일 2010의 적당한 정렬은 여러 방법으로 달성됨이 인식될 것이다. 예를 들어 바퀴 242, 244는 기어 245 상의 돌기의 위치를 탐지하기 위해 빌트-인 센서가 제공된다. 로봇은 정렬을 원조하기 위해 센서 어레이 230, 광 어셈블리 260 또는 이 둘의 결합을 이용한다. 이 둘이 적당하게 교합되지 않은 경우 레일 2010 상의 기어 트랙은 바퀴 242, 244가 전방으로 진행되는 것을 방지하는 연동장치(interlock) 메커니즘을 지니고; 적당한 교합이 자유로운 운동을 가능하게 할 때까지 로봇 100은 레일 2010에 승강하여 두 바퀴 242, 244를 낮은 토크로 전방으로 천천히 이동시킨다.
베이스 1900은 트랙 또는 레일 2010과의 교합을 위해 로봇 100의 정렬을 촉진시키는 거울을 포함한다. 예를 들어 작은 거울 또는 다른 반사 표면은 센서 231에 의한 신호 출력을 반사시키는 방식으로 베이스 1900 상에 놓인다. 몸체 200 상의 센서의 특정 형상 및 상대 위치가 알려진 경우 정확한 정렬이 달성되면 센서 231이 특정 신호(예를 들어 최대 복귀와 같은) 또는 다른 표시를 수신하도록 반사 표면이 위치하고 지향된다. 전술된 방식으로 적당한 정렬은 트랙 1910 또는 레일 2010과의 접촉 전 또는 실질적으로 그와 동시에 확보된다. 대안으로 로봇 100은 정렬되지 않은 교합으로 베이스 1900을 상승하고; 레일 2010이 정렬 메커니즘(통풍통 또는 확장된 부분과 같은)을 포함하는 경우 로봇 100은 덜 정밀하고 레일 2010은 적당한 교합을 촉진시키도록 구조된다.
도 21 및 22는 비작동 주기 동안 베이스 및 재충전 스테이션의 실시태양과 교합된 로봇의 단순화된 단면도이다. 메커니즘은 작동 동안 베이스 1900으로부터 로봇 100의 제거를 촉진시키도록 제공됨이 인식될 것이다. 로봇 100이 도 21에 나타난 바와 같이 위치하는 경우 로봇 100이 하강할 때(즉 벽 베이스를 이탈할 때) 몸체 200의 하위 부분은 벽에서 멀리 이동된다. 예로서 로봇 100이 베이스 1900 및 충전 스테이션 1800으로부터 자가-제거 가능하게 하는 메커니즘은 여러 방법으로 제공된다. 기계적 지레는 로봇 100이 하강시 베이스 1900으로부터 몸체 200의 하위 부분을 물리적으로 멀리 밀어내는데 이용된다. 대안으로 제동 메커니즘 또는 조속기가 추진 메커니즘 240 내에 포함된다. 이러한 실시태양에 따라 바퀴 242 및 244가 지정된 속도보다 더 빠르게 추진되는 경우 조속기 시스템은 회전을 늦추도록 중재한다. 이러한 제동 메커니즘은 예를 들어 공기압에 의하거나 수압에 의하거나 마찰-기반이다. 바퀴 242, 244가 회전하게 하는 제동 메커니즘 보다 더 따른 로봇 100을 감소시키는 동력 바퀴 242, 244는 제동 메커니즘이 로봇 100 상에 토크를 발휘하고, 일반적으로 하위 부분을 외부 및 상부로 끌어 당기는 경향이 있다.
대안으로 능동적 또는 수동적인 2차 바퀴 또는 기어는 몸체 200 상에 포함되고 베이스 1900과 결합된 트랙(예를 들어 레일 2010 상의 또는 전용 트랙과 같은)과 교합하도록 위치한다. 몸체 200을 적당하게 지향시킴으로서 베이스 1900으로부터의 이탈을 촉진시키는 것 외에 이러한 실시태양은 일부의 경우 바람직한 기계적 기능을 가능하게 하는 것과 같이 추가 이점을 제공한다. 예를 들어 이러한 2차 바퀴 또는 기어는 청소 주기 후 베이스 1900으로 복귀하는 로봇 100 각각의 시간의 유지 기능을 수행하도록 이용된다. 상기 주지된 바와 같이 역주기적으로 연동 펌프를 작동시키는 것이 바람직하다 - 몸체 200 상에 배열되고 베이스 1900에서 트랙과 교합하도록 형성된 2차 전동 메커니즘은 펌프 393에 대한 역주기를 가능하게 하는데 이용된다. 부가적으로 또는 대안으로 패드 330 물질은 이러한 2차 기어를 이용하여 진보되고(조임 롤러 332 또는 다른 실시태양 내 다른 구조물과 같은) 이러한 기능을 위한 모터 비용을 절약하게 한다. 예를 들어 다른 기능도 수행된다: 구성요소 커버가 개방되거나 제거되고; 센서가 배치되고; 광 어셈블리 260의 작동 모드가 움직이고(전기적으로 예를 들어 전자 모듈 220의 제어 하에 이를 달성하는 것에 대안으로서); 로봇이 비작동시 로봇 100의 구조적 구성요소가 공간을 더 적게 점유하도록 재구성된다.
상기 주지된 바와 같이 2차 바퀴, 기어 또는 다른 돌출 구조 멤버는 베이스 1900 상에 로봇 100을 위치시키는데 사용되는 트랙 내 또는 대안적인 2차 트랙 내에 승차하도록 위치한다. 일부의 경우 2차 트랙이 유리하다. 이러한 점에서 2차 트랙은 2차 기어 또는 바퀴 세트에 대한 주문 제작된 모션을 가능하게 하고 이로 인해 가능하게 되는 기능에 대해 유연성을 제공한다. 예를 들어 2차 트랙은 제한된 거리에 대한 돌기 또는 올실을 포함하여 주 추진 바퀴(242, 244)에 대해 발생하는 것보다 더 빠른 두 번째 세트 기어의 회전을 가능하게 한다.
베이스 1900의 도 22 실시는 로봇 100이 수동으로 제거되는 것을 가능하게 한다. 도 22에 나타난 바와 같이 이러한 기능성을 가능하게 하는 하나의 방법은 로봇 100이 레일 2010 내 기어 돌기 한계로 추진 가능하게 하는 것이다. 베이스 1900의 상단에 통풍통 형태를 선택적으로 포함하는 것은(도 22의 우측에 나타난 바와 같이) 로봇 100의 수동적 교체를 촉진시킨다. 베이스 1900의 일부 실시시 레일 2010은 베이스 1900의 상단에 근접한 벽으로 로봇 100을 끌어 당기도록 디자인된다. 이러한 배열은 로봇 100이 가능한한 벽에 평평하게 유지시키면서 바닥에 근접한 돌출 몰딩을 회피시킨다. 더욱이 이러한 방법은 재충전 스테인션 1800에서 재충전 접촉 1820과 몸체 200의 구성요소의 적당한 교합을 촉진시킨다.
베이스 1900과 결합된 트랙의 구획은 선택적으로 탈착 가능하여 도면에 나타난 바와 같이 베이스 1900이 벽에 대해(즉 수직 구획이 부착된 채로) 또는 수직 구획이 탈착되는 경우 바닥 위에서 사용될 수 있게 한다. 이는 유연성을 제공하고 베이스 1900의 특정 형상(재충전 스테이션 1800, 무선표지 형상 등과 결합되어 작동하는)이 수직으로 지향된 베이스 1900이 바람직하지 않은 경우에도 이용 가능하게 한다.
재충전 스테인션 1800에 의해 이용되는 어떠한 회귀 기술 이외에 또는 대안으로 베이스 1900은 로봇 100이 작동 환경 내 베이스 1900의 위치를 식별 가능하게 하는 특징을 포함한다. 예를 들어 센서 어레이 230에 의해 수신되는 RF 또는 IR 신호를 이용한 무선표지가 이용된다. 부가적으로 또는 대안으로 특정 식별 형태, 채색된 스팟의 배열 또는 다른 식별 기호가 예를 들어 광 어셈블리 260에 의해 실행되는 거리 측정 기술을 이용하여 탐지된다.
이러한 점에 있어서, 베이스 1900은 작동 환경 내 네비게이션을 촉진시키는 구조적 요소 또는 전자 구성요소를 통합시킴이 인식될 것이다. 네비게이션 원조는 송신 각도에 따라 시그네처를 변동시키는 무선표지를 포함한다. 예를 들어 IR 또는 RF 마커는 작동 환경을 교차하여 지나가고 이러한 지나침이 발생하면 신호 특성(주파수와 같은) 또는 데이터 특성(현재 각도를 나타내는 디지털로 송신되는 데이터와 같은)을 변동시킨다. 센서 어레이 230 및 전자 모듈 220에 의한 적당한 처리에 의한 수신시 로봇 100은 그의 현재 위치 즉 베이스 1900에 대한 각도 방위의 구성요소를 측정하기 위해 이러한 신호를 사용한다.
베이스에 대한 거리가 알려진 경우 각도 정보를 송신하는 단일 베이스 1900은 작동 환경 내 그의 정확한 위치를 측정시 로봇 100을 원조한다. 거리는 2개의 알려진 형상의 베이스 1900 사이의 상대 각도를 조사함으로서 측정된다. 이들 형상은 예를 들어 2개의 무선표지이고, 이러한 경우 로봇 100은 상기 나타난 바와 같이 각각의 무선표지로부터 직접 각도 정보를 수신한다. 부가적으로 또는 대안으로 형상은 구조적이고 이러한 경우 로봇 100은 각도 방위를 관찰하기 위해 광 어셈블리 260을 이용한다. 이들 형상 사이의 거리가 알려지고 전자 모듈 220 내에 저장된 경우 베이스 1900에 대한 정확한 거리는 용이하게 계산된다. 또다른 대안으로 다수의 스테이션이 작동 환경 내 또는 그 주변의 다른 위치로부터 각도 정보를 송신하고; 이들 스테이션 중 하나는 베이스 1900이고 다른 스테이션은 단순한 무선표지 스테이션이다. 다수의 스테이션으로부터 수신된 신호의 삼각측량은 로봇 100의 정확한 위치의 정확한 측정을 원조한다.
베이스 1900의 다양한 변형이 특정한 경우 유용성을 지니고 바람직한 기능성을 가능하게 하거나 촉진시키기 위해 추가 구조물이 포함됨이 인식될 것이다. 예를 들어 베이스 1900은 필요하거나 바람직한 경우 청소 용액 또는 다른 액체(예를 들어 저장기 380을 충전하는)의 자동으로 또는 수동으로 원조되는 보충을 가능하게 하는 하나 이상의 액체 저장기를 포함한다. 부가적으로 또는 대안으로 베이스 1900은 기능성 카트리지의 요소로부터 파편 및 다른 입자 물질을 수용하기 위한 폐기물 용기를 포함한다. 일부 정교한 실시태양에서 베이스 1900은 다수의 기능성 카트리지를 교환하도록 구성되어 두 번째 카트리지가 사용을 위해 몸체 200에 결합될 때 첫 번째 카트리지가 베이스 1900에 부착되어 잔존하게 하거나 그 반대이다. 전술된 방식으로 로봇 100의 소모품, 폐기물 및 구조적 구성요소와의 조작자의 상호작용이 최소화된다.
더욱이 베이스 1900은 소모품, 병 및 다른 공급품(상기 기술된 바와 같이 전자 모듈 220을 훈련시키는데 이용되는 반사 스트립 또는 스와치와 같은)과 함께 구성된다. 하나의 실시태양에서 베이스 1900은 홀더, 클립, 소켓 또는 원격 제어 유니트를 유지시키기 위한 다른 구조물을 이용한다. 더욱 정교한 실시태양에서 예를 들어 홀더는 심미적 외관을 달성하거나 더욱 실용적인 목적을 위해 베이스의 구성요소이다. 일부의 경우 이러한 배열은 원격 제어 유니트가 내부 배터리를 재충전 가능하게 하고, 원격 제어 유니트와 베이스 1900 또는 전자 모듈 220 사이의 양지향성 데이터 커뮤니케이션을 가능하게 하기 위해 원격 제어 유니트의 베이스 1900과의 실시 가능한 결합을 가능하게 한다.
본 발명의 여러 형상 및 양상은 예로서 특정한 실시태양을 참고로 상세히 예시되고 기술되나 이에 한정적인 것은 아니다. 당업자는 개시된 실시태양의 대안적 실시 및 다양한 변형이 본 발명의 범위 내에 존재함을 인식할 것이다. 따라서 본 발명은 첨부된 청구항의 범위에 의해서만 한정되는 것으로 간주된다.
도 1a는 다기능 로봇 장치의 예시적 실시태양의 조감 투시도이다.
도 1b는 도 1a의 다기능 로봇 장치의 앙각 투시도이다.
도 2a는 다기능 로봇 장치의 예시적 실시태양의 부분적 분해 조감 투시도이다.
도 2b는 도 2a의 다기능 로봇 장치의 부분적 분해 앙각 투시도이다.
도 3a는 로봇 몸체의 예시적 실시태양의 부분적 분해 투시도이다.
도 3b-3d는 센서 어레이에 의해 이용되는 센서 형태의 하나의 실시태양의 단면도를 나타내는 단순화 도면이다.
도 4는 로봇 몸체와 함께 사용하도록 디자인된 적용-특이적 카트리지의 예시적 실시태양의 부분적 분해 투시도이다.
도 5a는 적용-특이적 카트리지의 예시적 실시태양의 단순화된 횡단면도이다.
도 5b는 적용-특이적 카트리지에 대한 대안적 패드 배열의 단순화된 횡단면도이다.
도 6은 연동 펌프 메커니즘의 예시적 실시태양을 나타내는 단순화된 도면이다.
도 7a-7c는 브러시 롤러 어셈블리의 예시적 실시태양을 나타내는 단순화된 도면이다.
도 8a-8d는 적용-특이적 카트리지와 함께 사용하기 위한 패드 물질의 예시적 실시태양을 나타내는 단순화된 도면이다.
도 9는 적용-특이적 카트리지의 또다른 예시적 실시태양의 다양한 도면을 나타내는 단순화된 도면이다.
도 10은 광 센서를 포함한 광 어셈블리의 예시적 실시태양의 구성요소를 나타내는 단순화된 블록선도이다.
도 11은 작동 환경 내 로봇의 단순화된 평면도이다.
도 12는 광 센서에 의해 수신된 다른 입력을 나타내는 단순화된 도면이다.
도 13은 광학 패키지의 예시적 실시태양과 함께 작동하는 센서의 단순화된 횡단면도이다.
도 14는 광학 패키지의 또다른 실시태양과 함께 작동하는 센서의 단순화된 횡단면도이다.
도 15는 광학 패키지의 또다른 실시태양과 함께 작동하는 센서의 단순화된 횡단면도이다.
도 16a는 작동 환경 내 로봇의 또다른 단순화된 평면도이다.
도 16b는 작동 환경 내 대안적 광 어셈블리의 하나의 실시태양에 의해 특성화된 로봇의 또다른 단순화된 평면도이다.
도 16c 및 16d는 광 어셈블리의 또다른 대안적 실시태양의 평면도를 나타내는 단순화된 도면이다.
도 16e는 동시 위치 및 지도화 방법의 하나의 실시태양을 나타내는 단순화된 공정도이다.
도 17은 작동 환경 내 첫 번째 위치 및 베이스와 교합된 두 번째 위치 내의 로봇의 단순화된 측면도이다.
도 18은 재충전 스테이션의 단순화된 도면이다.
도 19a 및 19b는 각각 비작동시 최소 공간을 점유하도록 형성된 로봇의 하나의 실시태양을 나타내는 단순화된 평면도 및 횡단면도이다.
도 20a 및 20b는 각각 기지의 하나의 실시태양을 나타내는 단순화된 평면도 및 횡단면도이다.
도 21은 비작동 주기 동안 기지 및 재충전 스테이션의 하나의 실시태양과 교합된 로봇의 단순화된 단면도이다.
도 22는 비작동 주기 동안 기지 및 재충전 스테이션의 또다른 실시태양과 교합된 로봇의 단순화된 단면도이다.
Claims (40)
- 추진 메커니즘을 지닌 몸체; 및상기 몸체에 결합되는 기능성 카트리지를 포함하고,상기 기능성 카트리지의 특성에 따라 기능을 수행하도록 선택적으로 형성됨을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제1항에 있어서, 상기 몸체는 작동 환경 내에 로봇을 위치시키기 위해 상기 추진 메커니즘에 명령을 제공하는 전자 모듈을 더욱 포함함을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제2항에 있어서, 상기 몸체는 상기 전자 모듈에 데이터를 제공하는 감지 장치를 더욱 포함하고, 상기 데이터는 작동 환경 내 목표물에 대한 로봇의 위치에 관한 것임을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제3항에 있어서, 상기 감지 장치는 광 어셈블리를 포함하고, 상기 데이터는 광 데이터임을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제4항에 있어서, 상기 명령은 상기 광 데이터에 의해 영향 받음을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제3항에 있어서, 상기 감지 장치는 근접 센서를 포함하고 상기 데이터는 근접 데이터임을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제6항에 있어서, 상기 명령은 상기 근접 데이터에 의해 영향 받음을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제1항에 있어서, 상기 기능성 카트리지가 상기 몸체에 결합시 상기 특성은 로봇이 걸레질 기능을 수행하게 함을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제1항에 있어서, 상기 기능성 카트리지가 상기 몸체에 결합시 상기 특성은 로봇이 진공청소 기능을 수행하게 함을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제1항에 있어서, 상기 기능성 카트리지가 상기 몸체에 결합시 상기 특성은 로봇이 쓸기 기능을 수행하게 함을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제1항에 있어서, 상기 기능성 카트리지가 상기 몸체에 결합시 상기 기능성 카트리지의 작동을 가능하게 하는 기계적 연결이 자동으로 생성됨을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제1항에 있어서, 상기 몸체는 상기 기능성 카트리지의 상기 특성을 식별하는 탐지기 구성요소를 더욱 포함함을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 추진 메커니즘;작동 환경 내에 로봇 장치를 위치시키기 위해 상기 추진 메커니즘에 명령을 제공하는 전자 모듈;상기 전자 모듈에 작동 환경 내 목표물에 대한 로봇 장치의 위치에 관련되고 상기 추진 메커니즘에 제공된 상기 명령에 영향을 미치는 광 데이터를 제공하는 광 어셈블리; 및로봇 장치의 기능성을 수립하는 선택적으로 부착 가능한 기능성 카트리지를 포함하고,상기 기능성 카트리지의 특성에 따라 기능을 수행하도록 선택적으로 형성됨을 특징으로 하는 로봇 장치
- 제13항에 있어서, 상기 기능성 카트리지의 상기 특성을 식별하는 탐지기 구성요소를 더욱 포함함을 특징으로 하는 로봇 장치
- 제13항에 있어서, 상기 기능성 카트리지가 부착시 상기 기능성 카트리지의 작동을 가능하게 하는 기계적 연결이 자동으로 생성됨을 특징으로 하는 로봇 장치
- 제15항에 있어서, 상기 기계적 연결은 상기 추진 메커니즘에 결합됨을 특징으로 하는 로봇 장치
- 제13항에 있어서, 상기 기능성 카트리지가 부착시 상기 기능성 카트리지의 작동을 가능하게 하는 전기적 연결이 자동으로 생성됨을 특징으로 하는 로봇 장치
- 제17항에 있어서, 상기 전기적 연결은 로봇 장치에 의해 소지되는 전원 장치에 결합됨을 특징으로 하는 로봇 장치
- 제17항에 있어서, 상기 전기적 연결은 상기 기능성 카트리지와 상기 전자 모듈 사이의 양지향성 데이터 커뮤니케이션을 가능하게 함을 특징으로 하는 로봇 장치
- 제19항에 있어서, 상기 전자 모듈은 상기 전기적 연결을 통해 수신되는 데이터에 따라 상기 기능성 카트리지의 상기 특성을 식별함을 특징으로 하는 로봇 장치
- 추진 메커니즘;작동 환경 내에 로봇을 위치시키기 위해 상기 추진 메커니즘에 명령을 제공하는 전자 모듈;상기 전자 모듈에 작동 환경 내 목표물에 대한 로봇 장치의 위치에 관련된 데이터를 제공하는 감지 장치;상기 전자 모듈에 작동 환경 내 목표물에 대한 로봇 장치의 위치에 관련된 근접 데이터를 제공하는 센서 어레이; 및기능성 카트리지를 수용하는 부착 메커니즘을포함한 몸체및상기 부착 메커니즘과 교합하는 선택적으로 부착 가능한 기능성 카트리지를 포함하고,상기 기능성 카트리지의 특성에 따라 기능을 수행하도록 선택적으로 형성됨을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 제21항에 있어서, 상기 몸체는 상기 기능성 카트리지의 상기 특성을 식별하는 탐지기 구성요소를 더욱 포함함을 특징으로 하는 다기능 로봇
- 작동 환경의 일부를 표시하는 부분적 지도와 관련된 스캔 포인트에서 광 데이터를 획득하는 단계;작동 환경 일부의 형상을 확인하고 확인된 형상과 상기 부분적 지도를 결합시키는 단계;상기 부분적 지도에 의해 표시되는 작동 환경 일부를 통과하는 단계;추가 광 데이터를 획득하는 단계; 및상기 통과 단계 및 상기 추가 데이터 획득 단계에 반응하여 상기 부분적 지도를 갱신하는 단계를 포함한로봇의 네비게이션을 촉진시키는 작동 환경의 지도화 방법
- 제23항에 있어서, 상기 통과 단계, 상기 추가 데이터 획득 단계 및 상기 갱신 단계를 선택적으로 반복하는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법
- 제23항에 있어서, 상기 부분적 지도에서 퇴출하여 작동 환경의 다른 부분을 표시하는 다른 부분적 지도의 스캔 포인트로 진행시키는 단계를 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법
- 제23항에 있어서, 상기 광 데이터 획득 단계 및 상기 추가 광 데이터 획득 단계는 시준된 광원을 이용하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법
- 제26항에 있어서, 상기 광 데이터 획득 단계 및 상기 추가 광 데이터 획득 단계는 발산 광원을 이용하는 것을 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법
- 제23항에 있어서, 상기 확인 단계 및 상기 갱신 단계는 광 데이터 및 추가 광 데이터에 반응하여 확인된 형상에 대한 거리를 계산하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법
- 각각이 작동 환경의 개별적 부분을 표시하는 다수의 부분적 지도 내로 작동 환경을 분할하는 단계;작동 환경의 개별적 부분과 관련된 형상을 확인하기 위해 광 데이터를 획득하고;상기 획득에 반응하여 확인된 형상을 상기 다수의 부분적 지도 중 개별적 하나와 결합시키고;상기 획득 및 상기 결합을 선택적으로 반복함으로서상기 다수의 부분적 지도 중 개별적 하나를 지도화하는 단계; 및작동 환경의 각각의 개벽절 부분이 지도화될 때까지 상기 지도화 단계를 선택적으로 반복하는 단계를 포함한로봇의 네비게이션을 촉진시키기 위한 작동 환경의 지도화 방법
- 제29항에 있어서, 상기 광 데이터 획득 단계는 시준된 광원을 이용하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법
- 제29항에 있어서, 상기 광 데이터 획득 단계는 발산 광원을 이용하는 것을 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법
- 제29항에 있어서, 상기 결합 단계는 상기 다수의 부분적 지도 중 개별적 하나를 표시하는 데이터를 유지시키는 데이터 구조를 압축하는 것을 특징으로 하는 방법
- 작동 환경을 다수의 부분적 지도 내로 분할하는 단계;로봇과 로봇에 의해 현재 점유되는 상기 다수의 부분저 지도 중 하나에 대응하는 작동 환경 일부 내 형상 사이의 거리에 관련된 데이터를 획득하는 단계; 및상기 획득 단계에 따라 로봇의 위치를 계산하는 단계를 포함한작동 환경 내 로봇의 위치 측정 방법
- 제33항에 있어서, 상기 획득 단계 및 상기 계산 단계를 선택적으로 반복하는 것을 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법
- 제33항에 있어서, 상기 데이터 획득 단계는 시준된 광원을 이용하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법
- 제33항에 있어서, 상기 데이터 획득 단계는 발산 광원을 이용하는 것을 더욱 포함함을 특징으로 하는 방법
- 작동 환경 내 로봇의 위치를 측정하기 위해 데이터 및 명령으로 암호화된 컴퓨터-판독 가능 매체를 포함한 로봇에 있어서,상기 데이터 및 명령은 로봇이각각이 로봇의 위치 및 기울기에 관한 가정을 나타내는 결합된 가정 데이터를 지닌 다수의 입자를 생성하게 하고;로봇의 현재 위치로부터 작동 환경의 조망에 관한 데이터를 획득하게 하고;상기 데이터를 상기 다수의 입자의 적어도 일부와 결합된 상기 가정 데이트와 비교하게 하고;상기 데이터와 상기 가정 데이터의 비교에 따라 다수의 입자의 적어도 일부에 중량을 적용하고;상기 다수의 입자 각각에 대한 상기 가정 데이터의 위치 구성요소는 작동 환경 내 위치 서브세트에 제한됨을 특징으로 하는 로봇
- 제37항에 있어서, 로봇이상기 결합된 가정 데이터가 로봇에 의해 획득되는 상기 데이터와 유사한 경우 상기 다수의 입자 중 하나에 대한 중량을 증가시키게 하고;상기 결합된 가정 데이터가 로봇에 의해 획득되는 상기 데이터와 유사하지 않은 경우 상기 다수의 입자 중 하나에 대한 중량을 감소시키게 하는 데이터 및 명령으로 더욱 암호화됨을 특징으로 하는 로봇
- 제38항에 있어서, 로봇이 폐기 역치 이하의 중량을 지닌 상기 다수의 입자를 폐기하게 하는 데이터 및 명령으로 더욱 암호화됨을 특징으로 하는 로봇
- 제38항에 있어서, 로봇이 클론 역치 이상의 중량을 지닌 상기 다수의 입자를 클론하게 하는 데이터 및 명령으로 더욱 암호화됨을 특징으로 하는 로봇
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US71383805P | 2005-09-02 | 2005-09-02 | |
| US60/713,838 | 2005-09-02 | ||
| US72285605P | 2005-09-29 | 2005-09-29 | |
| US72278105P | 2005-09-29 | 2005-09-29 | |
| US60/722,856 | 2005-09-29 | ||
| US60/722,781 | 2005-09-29 | ||
| PCT/US2006/034273 WO2007028049A2 (en) | 2005-09-02 | 2006-09-01 | Multi-function robotic device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080040761A true KR20080040761A (ko) | 2008-05-08 |
| KR101323597B1 KR101323597B1 (ko) | 2013-11-01 |
Family
ID=37809594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020087005900A KR101323597B1 (ko) | 2005-09-02 | 2006-09-01 | 다기능 로봇 장치 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US8483881B2 (ko) |
| EP (2) | EP1920326A4 (ko) |
| JP (1) | JP5054010B2 (ko) |
| KR (1) | KR101323597B1 (ko) |
| CN (1) | CN101297267B (ko) |
| AU (1) | AU2006284577B2 (ko) |
| CA (2) | CA2621087C (ko) |
| HK (1) | HK1125204A1 (ko) |
| NZ (1) | NZ567040A (ko) |
| WO (1) | WO2007028049A2 (ko) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140060450A (ko) * | 2012-11-09 | 2014-05-20 | 삼성전자주식회사 | 로봇 청소기 |
| KR101437952B1 (ko) * | 2011-06-14 | 2014-09-05 | 크라운 이큅먼트 리미티드 | 산업 차량 네비게이션에 대한 맵 데이터 프로세싱을 용이하게 하는 방법 및 장치 |
| KR20190015940A (ko) * | 2017-08-07 | 2019-02-15 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 청소기 |
| US10758103B2 (en) | 2017-08-07 | 2020-09-01 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner and controlling method thereof |
| US10772478B2 (en) | 2017-08-07 | 2020-09-15 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| US10952586B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-03-23 | Lg Electronics Inc. | Cleaner |
| US10986973B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-04-27 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| US11096545B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-08-24 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| US11197595B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-12-14 | Lg Electronics Inc. | Cleaner |
| US11439287B2 (en) | 2018-01-25 | 2022-09-13 | Lg Electronics Inc. | Controlling method of robot cleaner |
| US11478120B2 (en) | 2017-08-07 | 2022-10-25 | Lg Electronics Inc. | Cleaner |
Families Citing this family (308)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8788092B2 (en) | 2000-01-24 | 2014-07-22 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
| US8412377B2 (en) | 2000-01-24 | 2013-04-02 | Irobot Corporation | Obstacle following sensor scheme for a mobile robot |
| US6956348B2 (en) | 2004-01-28 | 2005-10-18 | Irobot Corporation | Debris sensor for cleaning apparatus |
| US6690134B1 (en) | 2001-01-24 | 2004-02-10 | Irobot Corporation | Method and system for robot localization and confinement |
| US7571511B2 (en) | 2002-01-03 | 2009-08-11 | Irobot Corporation | Autonomous floor-cleaning robot |
| US7663333B2 (en) | 2001-06-12 | 2010-02-16 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
| US8396592B2 (en) | 2001-06-12 | 2013-03-12 | Irobot Corporation | Method and system for multi-mode coverage for an autonomous robot |
| US9128486B2 (en) | 2002-01-24 | 2015-09-08 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
| US8428778B2 (en) | 2002-09-13 | 2013-04-23 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
| US8386081B2 (en) | 2002-09-13 | 2013-02-26 | Irobot Corporation | Navigational control system for a robotic device |
| US7332890B2 (en) | 2004-01-21 | 2008-02-19 | Irobot Corporation | Autonomous robot auto-docking and energy management systems and methods |
| US7720554B2 (en) | 2004-03-29 | 2010-05-18 | Evolution Robotics, Inc. | Methods and apparatus for position estimation using reflected light sources |
| SG174000A1 (en) | 2004-06-24 | 2011-09-29 | Irobot Corp | Remote control scheduler and method for autonomous robotic device |
| US7706917B1 (en) | 2004-07-07 | 2010-04-27 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous robot |
| US8972052B2 (en) | 2004-07-07 | 2015-03-03 | Irobot Corporation | Celestial navigation system for an autonomous vehicle |
| WO2006058125A2 (en) * | 2004-11-23 | 2006-06-01 | S. C. Johnson & Son, Inc. | Device and methods of providing air purification in combination with cleaning of surfaces |
| US7620476B2 (en) | 2005-02-18 | 2009-11-17 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for dry cleaning |
| EP2149324B1 (en) | 2005-02-18 | 2011-09-07 | iRobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet and dry cleaning |
| US8392021B2 (en) | 2005-02-18 | 2013-03-05 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot for wet cleaning |
| US8930023B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-01-06 | Irobot Corporation | Localization by learning of wave-signal distributions |
| US7971368B2 (en) * | 2005-07-26 | 2011-07-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Hand drying apparatus |
| JP5054010B2 (ja) | 2005-09-02 | 2012-10-24 | ニート ロボティックス，インコーポレイティド | ロボットのナビゲーション及びロボットの位置を決定するための方法と装置 |
| KR100674564B1 (ko) * | 2005-09-08 | 2007-01-29 | 삼성광주전자 주식회사 | 액체공급 스테이션을 구비한 이동로봇 시스템 및액체공급방법 |
| ES2706729T3 (es) | 2005-12-02 | 2019-04-01 | Irobot Corp | Sistema de robot |
| US8374721B2 (en) | 2005-12-02 | 2013-02-12 | Irobot Corporation | Robot system |
| EP2816434A3 (en) | 2005-12-02 | 2015-01-28 | iRobot Corporation | Autonomous coverage robot |
| ES2423296T3 (es) | 2005-12-02 | 2013-09-19 | Irobot Corporation | Robot modular |
| ATE534941T1 (de) * | 2005-12-02 | 2011-12-15 | Irobot Corp | Abdeckungsrobotermobilität |
| EP2023788B1 (en) | 2006-05-19 | 2011-09-07 | iRobot Corporation | Removing debris from cleaning robots |
| US8417383B2 (en) | 2006-05-31 | 2013-04-09 | Irobot Corporation | Detecting robot stasis |
| US20080022479A1 (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-31 | Kong Zhao | Power tool combination and synchronization control device |
| GB0617184D0 (en) | 2006-09-01 | 2006-10-11 | Dyson Technology Ltd | Support assembly |
| US8996172B2 (en) | 2006-09-01 | 2015-03-31 | Neato Robotics, Inc. | Distance sensor system and method |
| FR2909234B1 (fr) * | 2006-11-27 | 2009-02-06 | Trixell Sas Soc Par Actions Si | Dispositif de rechargement d'une batterie d'un capteur de rayonnements ionisants portable. |
| US8095238B2 (en) * | 2006-11-29 | 2012-01-10 | Irobot Corporation | Robot development platform |
| KR100823739B1 (ko) * | 2006-12-08 | 2008-04-21 | 한국전자통신연구원 | 주변 환경 변화에 신속하게 적응하여 환경 지도를 작성할수 있는 이동체의 환경 지도 작성 장치 및 그 방법 |
| CN103433923A (zh) * | 2007-01-12 | 2013-12-11 | 汉斯乔格·巴尔特斯 | 用于产生机器人的方法和系统 |
| EP2523243A1 (en) | 2007-03-09 | 2012-11-14 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Membrane-electrode assembly and fuel battery using the same |
| KR100960650B1 (ko) * | 2007-04-03 | 2010-06-07 | 엘지전자 주식회사 | 이동로봇 및 그 동작방법 |
| KR20140123110A (ko) | 2007-05-09 | 2014-10-21 | 아이로보트 코퍼레이션 | 소형 자율 커버리지 로봇 |
| US20080308128A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Alstom Technology Ltd | Automated system for waterwall cleaning and inspection |
| US8144944B2 (en) * | 2007-08-14 | 2012-03-27 | Olympus Corporation | Image sharing system and method |
| US8655540B2 (en) * | 2007-08-20 | 2014-02-18 | International Electronic Machines Corp. | Rail vehicle identification and processing |
| JP2009093308A (ja) * | 2007-10-05 | 2009-04-30 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | ロボットシステム |
| KR100951890B1 (ko) * | 2008-01-25 | 2010-04-12 | 성균관대학교산학협력단 | 상황 모니터링을 적용한 실시간 물체 인식 및 자세 추정 방법 |
| DE102008014912B4 (de) * | 2008-03-19 | 2023-01-19 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Selbsttätig verfahrbares Bodenstaub-Aufsammelgerät |
| US8961695B2 (en) * | 2008-04-24 | 2015-02-24 | Irobot Corporation | Mobile robot for cleaning |
| CN104248395B (zh) * | 2008-04-24 | 2018-06-22 | 艾罗伯特公司 | 用于机器人使能的移动产品的定位、位置控制和导航系统的应用 |
| KR100988568B1 (ko) * | 2008-04-30 | 2010-10-18 | 삼성전자주식회사 | 로봇 및 그 지도작성방법 |
| US20110077774A1 (en) * | 2008-06-02 | 2011-03-31 | Woongjin Coway Co., Ltd. | Robot cleaner system and method for controlling a robot cleaner |
| JP5141507B2 (ja) * | 2008-08-25 | 2013-02-13 | 村田機械株式会社 | 自律移動装置 |
| US8583313B2 (en) | 2008-09-19 | 2013-11-12 | International Electronic Machines Corp. | Robotic vehicle for performing rail-related actions |
| KR101202695B1 (ko) * | 2008-10-01 | 2012-11-19 | 무라다기카이가부시끼가이샤 | 자율 이동 장치 |
| US8662781B2 (en) * | 2010-03-26 | 2014-03-04 | Christopher C. Sappenfield | Cleaning implements, cleaning material components, and related methods |
| US9312740B2 (en) | 2008-10-12 | 2016-04-12 | Christopher C. Sappenfield | Apparatus comprising counter-rotational mechanisms and related methods to convey current |
| US9382973B2 (en) | 2008-10-12 | 2016-07-05 | Christopher C. Sappenfield | Rotary units, rotary mechanisms, and related applications |
| US8672799B2 (en) * | 2008-10-12 | 2014-03-18 | Christopher C. Sappenfield | Rotary units, rotary mechanisms, and related applications |
| US20100125968A1 (en) * | 2008-11-26 | 2010-05-27 | Howard Ho | Automated apparatus and equipped trashcan |
| US8803055B2 (en) * | 2009-01-09 | 2014-08-12 | Automated Precision Inc. | Volumetric error compensation system with laser tracker and active target |
| DE102009003748B4 (de) | 2009-04-06 | 2022-06-09 | Vorwerk & Co. Interholding Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Bodenstaub-Aufsammelgerät sowie Verfahren eines solchen Geräts |
| US8340852B2 (en) | 2009-04-29 | 2012-12-25 | Honeywell International Inc. | System and method for simultaneous localization and map building |
| JP5216690B2 (ja) * | 2009-06-01 | 2013-06-19 | 株式会社日立製作所 | ロボット管理システム、ロボット管理端末、ロボット管理方法およびプログラム |
| US8774970B2 (en) | 2009-06-11 | 2014-07-08 | S.C. Johnson & Son, Inc. | Trainable multi-mode floor cleaning device |
| CA2859112C (en) * | 2009-08-31 | 2017-08-15 | Neato Robotics, Inc. | Method and apparatus for simultaneous localization and mapping of mobile robot environment |
| US9026302B2 (en) | 2009-11-06 | 2015-05-05 | Irobot Corporation | Methods and systems for complete coverage of a surface by an autonomous robot |
| KR101406186B1 (ko) * | 2009-11-18 | 2014-06-13 | 삼성전자주식회사 | 로봇청소기의 제어방법 |
| TWI387862B (zh) * | 2009-11-27 | 2013-03-01 | Micro Star Int Co Ltd | 移動裝置及其控制方法 |
| CN102087529B (zh) * | 2009-12-04 | 2015-03-25 | 恩斯迈电子(深圳)有限公司 | 移动装置及其控制方法 |
| NL2003994C2 (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-22 | Redexim Handel En Expl Mij Bv | Device and method for processing a ground surface of artificial turf. |
| USD625059S1 (en) * | 2010-01-06 | 2010-10-05 | Evolution Robotics | Robotic cleaner |
| USD625477S1 (en) * | 2010-01-06 | 2010-10-12 | Evolution Robotics | Robotic cleaner |
| US8316499B2 (en) | 2010-01-06 | 2012-11-27 | Evolution Robotics, Inc. | Apparatus for holding a cleaning sheet in a cleaning implement |
| US8892251B1 (en) | 2010-01-06 | 2014-11-18 | Irobot Corporation | System and method for autonomous mopping of a floor surface |
| USD625060S1 (en) * | 2010-01-06 | 2010-10-05 | Evolution Robotics | Robotic cleaner |
| KR20140134337A (ko) | 2010-02-16 | 2014-11-21 | 아이로보트 코퍼레이션 | 진공 브러쉬 |
| US8508590B2 (en) * | 2010-03-02 | 2013-08-13 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for simulating a physical environment to facilitate vehicle operation and task completion |
| US8538577B2 (en) * | 2010-03-05 | 2013-09-17 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for sensing object load engagement, transportation and disengagement by automated vehicles |
| KR101667716B1 (ko) * | 2010-04-01 | 2016-10-19 | 엘지전자 주식회사 | 로봇청소기 |
| KR20110119118A (ko) * | 2010-04-26 | 2011-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 청소기, 및 이를 이용한 원격 감시 시스템 |
| US20120195491A1 (en) * | 2010-07-21 | 2012-08-02 | Palo Alto Research Center Incorporated | System And Method For Real-Time Mapping Of An Indoor Environment Using Mobile Robots With Limited Sensing |
| WO2012013486A1 (en) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | Siemens Aktiengesellschaft | A method and a system for calibrating a multi-view three dimensional camera |
| CN101898354B (zh) * | 2010-08-25 | 2013-03-13 | 江阴中科今朝科技有限公司 | 智能家政服务机器人 |
| EP2617338A4 (en) | 2010-09-14 | 2014-08-20 | Obschestvo S Ogranichennoy Otvetstvennostju Kompaniya Norkpalm | AUTOMATIC CLEANING SYSTEM |
| US8630799B2 (en) * | 2010-10-12 | 2014-01-14 | G. Edzko Smid | Optical navigation aid within a beacon field |
| DE102011000009A1 (de) * | 2011-01-03 | 2012-07-05 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Verfahren zur gleichzeitigen Bestimmung und Kartenbildung |
| US8805579B2 (en) | 2011-02-19 | 2014-08-12 | Richard Arthur Skrinde | Submersible robotically operable vehicle system for infrastructure maintenance and inspection |
| US9359880B2 (en) * | 2011-04-07 | 2016-06-07 | Infosys Limited | Methods and systems for managing underground assets |
| CA2831832C (en) | 2011-04-11 | 2021-06-15 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for efficient scheduling for multiple automated non-holonomic vehicles using a coordinated path planner |
| TW201245931A (en) * | 2011-05-09 | 2012-11-16 | Asustek Comp Inc | Robotic device |
| TWI555496B (zh) * | 2011-05-17 | 2016-11-01 | 微星科技股份有限公司 | 清潔系統及其控制方法 |
| US8655588B2 (en) | 2011-05-26 | 2014-02-18 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for providing accurate localization for an industrial vehicle |
| US8548671B2 (en) | 2011-06-06 | 2013-10-01 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for automatically calibrating vehicle parameters |
| US8594923B2 (en) * | 2011-06-14 | 2013-11-26 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for sharing map data associated with automated industrial vehicles |
| US9460350B2 (en) * | 2011-07-01 | 2016-10-04 | Washington State University | Activity recognition in multi-entity environments |
| US8898844B1 (en) * | 2011-07-08 | 2014-12-02 | Irobot Corporation | Mopping assembly for a mobile robot |
| TW201305761A (zh) * | 2011-07-21 | 2013-02-01 | Ememe Robot Co Ltd | 自走機器人及其定位方法 |
| KR101931365B1 (ko) * | 2011-08-22 | 2018-12-24 | 삼성전자주식회사 | 로봇청소기 및 그 제어방법 |
| US20140058634A1 (en) | 2012-08-24 | 2014-02-27 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for using unique landmarks to locate industrial vehicles at start-up |
| DE102011081842A1 (de) * | 2011-08-31 | 2013-02-28 | BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH | Vorrichtung und Verfahren zur Anzeige einer Restlaufzeit eines Akkustaubsaugers |
| US9056754B2 (en) | 2011-09-07 | 2015-06-16 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for using pre-positioned objects to localize an industrial vehicle |
| KR20130034573A (ko) * | 2011-09-28 | 2013-04-05 | 삼성전자주식회사 | 장애물 감지 장치 및 이를 구비한 로봇 청소기 |
| US9239389B2 (en) * | 2011-09-28 | 2016-01-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Obstacle sensor and robot cleaner having the same |
| US8710794B2 (en) | 2011-10-07 | 2014-04-29 | Raytheon Company | Method and apparatus for a battery docking connector having reserve power for hot battery swap |
| US9784599B1 (en) * | 2011-10-17 | 2017-10-10 | Redzone Robotics, Inc. | Modular infrastructure asset inspection robot |
| US20140031980A1 (en) * | 2011-11-11 | 2014-01-30 | Jens-Steffen Gutmann | Systems and methods for extending slam to multiple regions |
| DE102012100324B4 (de) | 2012-01-16 | 2024-03-28 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Selbsttätig verfahrbares Gerät sowie Verfahren zur Bestimmung der Neigung eines solchen Gerätes und/oder zur Wandverfolgung und/oder zum Annähern an ein Objekt |
| DE102012201870A1 (de) | 2012-02-08 | 2013-08-08 | RobArt GmbH | Verfahren zum automatischen Auslösen einer Selbstlokalisierung |
| EP2631730B1 (en) * | 2012-02-24 | 2014-09-24 | Samsung Electronics Co., Ltd | Sensor assembly and robot cleaner having the same |
| KR20130097623A (ko) * | 2012-02-24 | 2013-09-03 | 삼성전자주식회사 | 센서 어셈블리 및 이를 구비한 로봇청소기 |
| JP2013244225A (ja) * | 2012-05-25 | 2013-12-09 | Unicharm Corp | 清掃ロボット |
| CN108661362A (zh) | 2012-06-27 | 2018-10-16 | 滨特尔水池水疗公司 | 具有激光测距仪系统的水池清洁器和方法 |
| US9491904B2 (en) | 2012-07-05 | 2016-11-15 | Husqvarna Ab | Modular robotic vehicle |
| CN102880178B (zh) * | 2012-08-23 | 2015-06-10 | 群耀光电科技（苏州）有限公司 | 虚拟墙系统 |
| US9171387B2 (en) * | 2012-08-24 | 2015-10-27 | Synerscope Bv | Data visualization system |
| JP6202544B2 (ja) * | 2012-08-27 | 2017-09-27 | アクティエボラゲット エレクトロラックス | ロボット位置決めシステム |
| EP2730204B1 (en) | 2012-11-09 | 2016-12-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Robot cleaner |
| AU2013204965B2 (en) * | 2012-11-12 | 2016-07-28 | C2 Systems Limited | A system, method, computer program and data signal for the registration, monitoring and control of machines and devices |
| KR102024591B1 (ko) * | 2012-11-14 | 2019-11-04 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 청소기 |
| CN102968122A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-13 | 深圳市银星智能科技股份有限公司 | 一种用于移动平台在未知区域自建地图的覆盖方法 |
| US9282867B2 (en) | 2012-12-28 | 2016-03-15 | Irobot Corporation | Autonomous coverage robot |
| US9178370B2 (en) * | 2012-12-28 | 2015-11-03 | Irobot Corporation | Coverage robot docking station |
| US9375847B2 (en) | 2013-01-18 | 2016-06-28 | Irobot Corporation | Environmental management systems including mobile robots and methods using same |
| CN110051288B (zh) * | 2013-01-18 | 2022-11-22 | 艾罗伯特公司 | 包括移动机器人的环境管理系统以及其使用方法 |
| US9233472B2 (en) | 2013-01-18 | 2016-01-12 | Irobot Corporation | Mobile robot providing environmental mapping for household environmental control |
| KR101450569B1 (ko) | 2013-03-05 | 2014-10-14 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 청소기 |
| US9326654B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-05-03 | Irobot Corporation | Roller brush for surface cleaning robots |
| KR101395888B1 (ko) * | 2013-03-21 | 2014-05-27 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 청소기 및 그 동작방법 |
| CN105101855A (zh) | 2013-04-15 | 2015-11-25 | 伊莱克斯公司 | 具有伸出的侧刷的机器人真空吸尘器 |
| CN110448222A (zh) * | 2013-04-15 | 2019-11-15 | 伊莱克斯公司 | 机器人真空吸尘器 |
| US9352469B2 (en) * | 2013-05-03 | 2016-05-31 | Michael Stewart | Robotic disinfection system |
| US9037396B2 (en) * | 2013-05-23 | 2015-05-19 | Irobot Corporation | Simultaneous localization and mapping for a mobile robot |
| US9557740B2 (en) | 2013-07-02 | 2017-01-31 | David Crawley | Autonomous mobile platform for service applications |
| US11272822B2 (en) | 2013-11-12 | 2022-03-15 | Irobot Corporation | Mobile floor cleaning robot with pad holder |
| US9427127B2 (en) * | 2013-11-12 | 2016-08-30 | Irobot Corporation | Autonomous surface cleaning robot |
| US9615712B2 (en) | 2013-11-12 | 2017-04-11 | Irobot Corporation | Mobile floor cleaning robot |
| WO2015090398A1 (en) | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Aktiebolaget Electrolux | Robotic vacuum cleaner with side brush moving in spiral pattern |
| ES2656664T3 (es) | 2013-12-19 | 2018-02-28 | Aktiebolaget Electrolux | Dispositivo robótico de limpieza con función de registro del perímetro |
| JP2017502371A (ja) | 2013-12-19 | 2017-01-19 | アクチエボラゲット エレクトロルックス | 掃除領域の優先順位付け |
| WO2015090403A1 (en) | 2013-12-19 | 2015-06-25 | Aktiebolaget Electrolux | Adaptive speed control of rotating side brush |
| EP3082537B1 (en) | 2013-12-19 | 2020-11-18 | Aktiebolaget Electrolux | Robotic cleaning device and method for landmark recognition |
| EP3082542B1 (en) | 2013-12-19 | 2018-11-28 | Aktiebolaget Electrolux | Sensing climb of obstacle of a robotic cleaning device |
| KR102130190B1 (ko) | 2013-12-19 | 2020-07-03 | 에이비 엘렉트로룩스 | 로봇 청소 장치 |
| US10231591B2 (en) | 2013-12-20 | 2019-03-19 | Aktiebolaget Electrolux | Dust container |
| KR102137532B1 (ko) * | 2014-02-28 | 2020-07-24 | 삼성전자주식회사 | 로봇청소기 |
| EP2912981B1 (en) | 2014-02-28 | 2019-09-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Autonomous cleaner |
| WO2015142791A1 (en) | 2014-03-17 | 2015-09-24 | Intuitive Surgical Operations, Inc. | Coupler to transfer motion to surgical instrument from servo actuator |
| KR102324953B1 (ko) * | 2014-03-17 | 2021-11-12 | 인튜어티브 서지컬 오퍼레이션즈 인코포레이티드 | 디스크 결합을 확인하는 시스템 및 방법 |
| WO2015143231A1 (en) | 2014-03-19 | 2015-09-24 | Euro-Pro Operating Llc | Floor treatment apparatus and method |
| KR102072387B1 (ko) * | 2014-03-20 | 2020-02-03 | 삼성전자주식회사 | 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어방법 |
| US9701018B2 (en) | 2014-04-01 | 2017-07-11 | Bot & Dolly, Llc | Software interface for authoring robotic manufacturing process |
| US9841749B2 (en) | 2014-04-01 | 2017-12-12 | Bot & Dolly, Llc | Runtime controller for robotic manufacturing system |
| JP6003942B2 (ja) * | 2014-04-24 | 2016-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | 動作制限装置及び動作制限方法 |
| DE102014106975A1 (de) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Selbsttätig verfahrbares Reinigungsgerät |
| US9555545B2 (en) | 2014-05-21 | 2017-01-31 | Bot & Dolly, Llc | Systems and methods for time-based parallel robotic operation |
| US9278449B1 (en) | 2014-05-21 | 2016-03-08 | Bot & Dolly, Llc | Closed-loop control system for robotic operation |
| US9308647B2 (en) | 2014-06-03 | 2016-04-12 | Bot & Dolly, Llc | Systems and methods for instructing robotic operation |
| ES2681802T3 (es) | 2014-07-10 | 2018-09-17 | Aktiebolaget Electrolux | Método para detectar un error de medición en un dispositivo de limpieza robotizado |
| US9460574B2 (en) * | 2014-07-15 | 2016-10-04 | Laird Technologies, Inc. | Bluetooth zone control using proximity detection |
| CN104172993B (zh) * | 2014-08-21 | 2018-01-16 | 广东宝乐机器人股份有限公司 | 一种在智能扫地机上具有多种清洁方式的方法及其装置 |
| GB2529847B (en) * | 2014-09-03 | 2018-12-19 | Dyson Technology Ltd | A mobile Robot with Independently Adjustable Light Sources |
| GB2529846B (en) * | 2014-09-03 | 2019-02-20 | Dyson Technology Ltd | Illumination Control of a Vision System for a Mobile Robot |
| CN106659345B (zh) | 2014-09-08 | 2019-09-03 | 伊莱克斯公司 | 机器人真空吸尘器 |
| CN106659344B (zh) | 2014-09-08 | 2019-10-25 | 伊莱克斯公司 | 机器人真空吸尘器 |
| US10609862B2 (en) * | 2014-09-23 | 2020-04-07 | Positec Technology (China) Co., Ltd. | Self-moving robot |
| US9798328B2 (en) | 2014-10-10 | 2017-10-24 | Irobot Corporation | Mobile robot area cleaning |
| CN105501321A (zh) * | 2014-10-11 | 2016-04-20 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自移动机器人 |
| US10377035B2 (en) | 2014-11-19 | 2019-08-13 | Positec Technology (China) Co., Ltd | Self-moving robot |
| US9751210B2 (en) | 2014-11-26 | 2017-09-05 | Irobot Corporation | Systems and methods for performing occlusion detection |
| US9744670B2 (en) * | 2014-11-26 | 2017-08-29 | Irobot Corporation | Systems and methods for use of optical odometry sensors in a mobile robot |
| WO2016085717A1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-06-02 | Irobot Corporation | Systems and methods for performing simultaneous localization and mapping using machine vision systems |
| US9519289B2 (en) | 2014-11-26 | 2016-12-13 | Irobot Corporation | Systems and methods for performing simultaneous localization and mapping using machine vision systems |
| CN106998980B (zh) | 2014-12-10 | 2021-12-17 | 伊莱克斯公司 | 使用激光传感器检测地板类型 |
| US10459615B2 (en) | 2014-12-11 | 2019-10-29 | Rdi Technologies, Inc. | Apparatus and method for analyzing periodic motions in machinery |
| US10062411B2 (en) * | 2014-12-11 | 2018-08-28 | Jeffrey R. Hay | Apparatus and method for visualizing periodic motions in mechanical components |
| CN107072454A (zh) | 2014-12-12 | 2017-08-18 | 伊莱克斯公司 | 侧刷和机器人吸尘器 |
| KR102326401B1 (ko) | 2014-12-16 | 2021-11-16 | 에이비 엘렉트로룩스 | 로봇 청소 장치를 위한 청소 방법 |
| US10292553B1 (en) | 2014-12-16 | 2019-05-21 | Bobsweep Inc. | Mopping extension for a robotic vacuum |
| JP6879478B2 (ja) | 2014-12-16 | 2021-06-02 | アクチエボラゲット エレクトロルックス | ロボット掃除機のための経験ベースロードマップ |
| DE102015101275A1 (de) * | 2015-01-29 | 2016-08-04 | Miele & Cie. Kg | Saugvorsatz für einen Staubsauger |
| US9265396B1 (en) | 2015-03-16 | 2016-02-23 | Irobot Corporation | Autonomous floor cleaning with removable pad |
| US9907449B2 (en) * | 2015-03-16 | 2018-03-06 | Irobot Corporation | Autonomous floor cleaning with a removable pad |
| WO2016165772A1 (en) | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Aktiebolaget Electrolux | Robotic cleaning device and a method of controlling the robotic cleaning device |
| US10180685B2 (en) * | 2015-05-12 | 2019-01-15 | Viabot Inc. | Autonomous modular robot |
| WO2016191522A1 (en) | 2015-05-28 | 2016-12-01 | Neato Robotics, Inc. | Brush entanglement prevention apparatus in autonomous robotic vacuum cleaner |
| US9580120B2 (en) * | 2015-05-29 | 2017-02-28 | The Boeing Company | Method and apparatus for moving a robotic vehicle |
| JP6762148B2 (ja) * | 2015-07-09 | 2020-09-30 | パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ | 地図生成方法、移動ロボット及び地図生成システム |
| CN104984939B (zh) * | 2015-07-27 | 2017-07-07 | 苏州热工研究院有限公司 | 一种转子清洁机器人 |
| DE102015112174A1 (de) | 2015-07-27 | 2017-02-02 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Gerät zur Bearbeitung einer Oberfläche |
| EP3338151A4 (en) * | 2015-08-18 | 2019-04-17 | Nilfisk A/S | MOBILE ROBOTIC VACUUM CLEANER |
| DE102015216272A1 (de) | 2015-08-26 | 2017-03-02 | Airbus Operations Gmbh | Modularer Roboter-Bausatz, Schwarm modularisierter Roboter und Verfahren zum Erledigen von Aufgaben durch einen Schwarm modularisierter Roboter |
| WO2017036532A1 (en) | 2015-09-03 | 2017-03-09 | Aktiebolaget Electrolux | System of robotic cleaning devices |
| KR101692737B1 (ko) * | 2015-09-23 | 2017-01-04 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 청소기 |
| JP2017064065A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 東芝ライフスタイル株式会社 | ビーコン装置および走行体装置 |
| US10496262B1 (en) * | 2015-09-30 | 2019-12-03 | AI Incorporated | Robotic floor-cleaning system manager |
| EP3156872A1 (en) * | 2015-10-13 | 2017-04-19 | Looq Systems Inc | Vacuum cleaning robot with visual navigation and navigation method thereof |
| KR101784571B1 (ko) * | 2015-12-07 | 2017-10-13 | 한국로봇융합연구원 | 자율 이동형 관리용 로봇 |
| CN105553017B (zh) * | 2015-12-31 | 2019-08-06 | 小米科技有限责任公司 | 机器人充电系统 |
| TWI571222B (zh) * | 2016-01-08 | 2017-02-21 | 松騰實業有限公司 | 擦地機 |
| US11449061B2 (en) | 2016-02-29 | 2022-09-20 | AI Incorporated | Obstacle recognition method for autonomous robots |
| US10788836B2 (en) | 2016-02-29 | 2020-09-29 | AI Incorporated | Obstacle recognition method for autonomous robots |
| US10452071B1 (en) * | 2016-02-29 | 2019-10-22 | AI Incorporated | Obstacle recognition method for autonomous robots |
| US11927965B2 (en) | 2016-02-29 | 2024-03-12 | AI Incorporated | Obstacle recognition method for autonomous robots |
| KR102588486B1 (ko) * | 2016-03-15 | 2023-10-11 | 에이비 엘렉트로룩스 | 로봇 청소 장치 및 로봇 청소 장치에서의 절벽 검출 실시 방법 |
| US9864377B2 (en) | 2016-04-01 | 2018-01-09 | Locus Robotics Corporation | Navigation using planned robot travel paths |
| CN105910599A (zh) * | 2016-04-15 | 2016-08-31 | 深圳乐行天下科技有限公司 | 机器人设备及其定位目标物方法 |
| US11122953B2 (en) | 2016-05-11 | 2021-09-21 | Aktiebolaget Electrolux | Robotic cleaning device |
| CN107398886B (zh) * | 2016-05-19 | 2021-08-27 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 组合机器人及其组装方法 |
| CN107402570A (zh) | 2016-05-19 | 2017-11-28 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 自移动机器人、其控制方法及其组合机器人 |
| TWI623768B (zh) * | 2016-06-30 | 2018-05-11 | Yan cheng xiang | Rotary distance sensing device |
| CN106251235A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 北京小米移动软件有限公司 | 机器人功能配置系统、方法及装置 |
| US11857129B1 (en) * | 2016-08-10 | 2024-01-02 | AI Incorporated | Robotic floor cleaning device with controlled liquid release mechanism |
| CN107788913A (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-13 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 清洁机器人及其控制方法 |
| CN106269624B (zh) * | 2016-09-21 | 2019-03-08 | 苏州瑞得恩光能科技有限公司 | 太阳能面板清扫机器人 |
| JP6607162B2 (ja) * | 2016-09-23 | 2019-11-20 | カシオ計算機株式会社 | ロボット、状態判定システム、状態判定方法及びプログラム |
| US10987804B2 (en) * | 2016-10-19 | 2021-04-27 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Robot device and non-transitory computer readable medium |
| KR101868374B1 (ko) * | 2016-10-20 | 2018-06-18 | 엘지전자 주식회사 | 이동 로봇의 제어방법 |
| CN106239532B (zh) * | 2016-10-25 | 2019-01-15 | 王伟 | 光伏机器人产品驱动轮自带清扫功能运行结构 |
| CN106419751A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-02-22 | 衡阳智源农业科技有限公司 | 一种居家智能护理设备 |
| US20200078125A1 (en) * | 2016-11-08 | 2020-03-12 | Optimus Licensing Ag | Integrated operating room sterilization system - design and components |
| US10653282B2 (en) | 2016-12-23 | 2020-05-19 | Lg Electronics Inc. | Cleaning robot |
| US10375880B2 (en) | 2016-12-30 | 2019-08-13 | Irobot Corporation | Robot lawn mower bumper system |
| KR102666634B1 (ko) * | 2017-01-04 | 2024-05-20 | 엘지전자 주식회사 | 청소 로봇 |
| TWI634403B (zh) * | 2017-01-26 | 2018-09-01 | 好樣科技有限公司 | 自動清潔機及其控制方法 |
| DE202017100400U1 (de) * | 2017-01-26 | 2018-04-27 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Staubsauger mit Akkumulator |
| CN208582332U (zh) | 2017-01-26 | 2019-03-08 | 深圳洛克时代科技有限公司 | 智能清洁设备用水箱及智能清洁设备 |
| JP6812271B2 (ja) * | 2017-02-27 | 2021-01-13 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置、画像処理方法およびプログラム |
| US10265844B2 (en) * | 2017-03-24 | 2019-04-23 | International Business Machines Corporation | Creating assembly plans based on triggering events |
| US10556585B1 (en) * | 2017-04-13 | 2020-02-11 | Panosense Inc. | Surface normal determination for LIDAR range samples by detecting probe pulse stretching |
| CN107165102B (zh) * | 2017-05-31 | 2019-01-18 | 江苏农牧科技职业学院 | 一种车辆轮胎防扎装置的控制方法 |
| CN110621208A (zh) | 2017-06-02 | 2019-12-27 | 伊莱克斯公司 | 检测机器人清洁设备前方的表面的高度差的方法 |
| US10595698B2 (en) | 2017-06-02 | 2020-03-24 | Irobot Corporation | Cleaning pad for cleaning robot |
| CN107080500B (zh) * | 2017-06-16 | 2022-07-26 | 杭州匠龙机器人科技有限公司 | 智能清洁机器人系统 |
| AU2018204467A1 (en) | 2017-06-27 | 2019-01-17 | Bissell Inc. | Supply and/or disposal system for autonomous floor cleaner |
| US11119476B2 (en) | 2017-07-26 | 2021-09-14 | Clearpath Robotics Inc. | Systems and methods for monitoring a self driving vehicle |
| JP7008174B2 (ja) * | 2017-08-25 | 2022-01-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 自律走行型掃除機 |
| US10383499B2 (en) * | 2017-08-31 | 2019-08-20 | Irobot Corporation | Wet robot docking station |
| DE102018121335A1 (de) * | 2017-08-31 | 2019-02-28 | Neato Robotics, Inc. | Robotergestützte virtuelle grenzen |
| US10583561B2 (en) | 2017-08-31 | 2020-03-10 | Neato Robotics, Inc. | Robotic virtual boundaries |
| US11426038B2 (en) | 2017-09-11 | 2022-08-30 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device |
| EP3595501B1 (en) | 2017-09-11 | 2021-02-17 | SharkNinja Operating LLC | Cleaning device |
| JP6989210B2 (ja) | 2017-09-26 | 2022-01-05 | アクチエボラゲット エレクトロルックス | ロボット清掃デバイスの移動の制御 |
| GB201716201D0 (en) * | 2017-10-04 | 2017-11-15 | Ocado Innovation Ltd | Object handling coordination system and method of relocating a transporting vessel |
| CN107861130A (zh) * | 2017-11-28 | 2018-03-30 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种足部探障装置及机器人 |
| CN109849056A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-07 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 激光测距模块、应用激光测距模块的机器人及其控制方法 |
| CN109933056B (zh) * | 2017-12-18 | 2022-03-15 | 九阳股份有限公司 | 一种基于slam的机器人导航方法以及机器人 |
| JP6747423B2 (ja) * | 2017-12-22 | 2020-08-26 | カシオ計算機株式会社 | ロボット、ロボット制御システム、ロボットの制御方法及びプログラム |
| KR20190081316A (ko) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 삼성전자주식회사 | 청소용 이동장치 및 그 제어방법 |
| CN108187103A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-22 | 王海燕 | 一种用于医院的地面消毒装置 |
| US11144051B2 (en) | 2018-02-28 | 2021-10-12 | Clearpath Robotics Inc. | Systems and methods for remote viewing of self-driving vehicles |
| CN109008804A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-12-18 | 深圳乐动机器人有限公司 | 清洁机器人信息加载方法和清洁机器人 |
| US11243540B2 (en) | 2018-05-17 | 2022-02-08 | University Of Connecticut | System and method for complete coverage of unknown environments |
| US20210228050A1 (en) * | 2018-06-08 | 2021-07-29 | Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd | Cleaning robot, control method for same, and cleaning robot system |
| KR102515485B1 (ko) * | 2018-06-14 | 2023-03-29 | 삼성전자주식회사 | 로봇청소기의 충전 스테이션 |
| US10669682B2 (en) * | 2018-06-27 | 2020-06-02 | James SEARS | Ice re-conditioning assembly |
| CN108784518A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-11-13 | 杨扬 | 双模式清洁机器人 |
| US11281210B2 (en) * | 2018-08-06 | 2022-03-22 | Clark Equipment Company | Object detection external to vehicle |
| US10932640B1 (en) | 2018-08-08 | 2021-03-02 | Ali Ebrahimi Afrouzi | Robotic floor cleaning device with motor for controlled liquid release |
| KR102546702B1 (ko) * | 2018-08-09 | 2023-06-22 | 삼성전자주식회사 | 진공청소기 |
| US11272823B2 (en) | 2018-08-31 | 2022-03-15 | Neato Robotics, Inc. | Zone cleaning apparatus and method |
| US11423551B1 (en) | 2018-10-17 | 2022-08-23 | Rdi Technologies, Inc. | Enhanced presentation methods for visualizing motion of physical structures and machinery |
| CA3118015A1 (en) | 2018-11-01 | 2020-05-07 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device |
| GB2578872B (en) | 2018-11-09 | 2021-04-14 | Dyson Technology Ltd | Vacuum cleaner |
| US10962984B2 (en) | 2018-11-20 | 2021-03-30 | Toyota Research Institute, Inc. | Sensor-agnostic detection using high-level feature extraction |
| CN109434816B (zh) * | 2018-12-07 | 2022-04-19 | 郑州参宿物联技术有限公司 | 一种多模块组合式多功能服务机器人 |
| WO2020132032A1 (en) * | 2018-12-18 | 2020-06-25 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device |
| US11426044B1 (en) | 2018-12-18 | 2022-08-30 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device |
| US11310993B2 (en) * | 2018-12-24 | 2022-04-26 | National Taiwan University Of Science And Technology | Master-slave cooperative cleaning robot system |
| EP3914137A4 (en) | 2019-01-24 | 2022-10-05 | Kärcher North America, Inc. | SOIL TREATMENT APPARATUS |
| CN112867423B (zh) * | 2019-01-31 | 2023-04-14 | 松下知识产权经营株式会社 | 清扫路线决定装置以及清扫路线决定方法 |
| US11109727B2 (en) | 2019-02-28 | 2021-09-07 | Irobot Corporation | Cleaning rollers for cleaning robots |
| CN109885068B (zh) * | 2019-03-30 | 2021-12-24 | 骞一凡 | 一种机器人行进的控制方法及其系统 |
| US11268538B2 (en) | 2019-04-03 | 2022-03-08 | Dell Products L.P. | Multiple function fan holder |
| TW202039271A (zh) * | 2019-04-22 | 2020-11-01 | 燕成祥 | 機器人越障裝置 |
| CN110123209A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-08-16 | 深圳拓邦股份有限公司 | 配件识别方法、系统及装置 |
| CN113841098A (zh) * | 2019-05-09 | 2021-12-24 | 伊莱克斯公司 | 使用线阵列检测物体 |
| CN111920344A (zh) * | 2019-05-13 | 2020-11-13 | 燕成祥 | 机器人越障装置 |
| WO2020250039A1 (en) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | Mark Oleynik | Systems and methods for minimanipulation library adjustments and calibrations of multi-functional robotic platforms with supported subsystem interactions |
| US11937749B1 (en) | 2019-06-13 | 2024-03-26 | AI Incorporated | Mop attachment for robotic surface cleaning devices |
| JP2021005267A (ja) * | 2019-06-27 | 2021-01-14 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、情報処理方法、並びにプログラム |
| US11432694B2 (en) | 2019-07-05 | 2022-09-06 | Lg Electronics Inc. | Travel method of intelligent robot cleaner |
| KR102224637B1 (ko) | 2019-07-05 | 2021-03-08 | 엘지전자 주식회사 | 이동 로봇 및 그 제어방법 |
| KR102275300B1 (ko) | 2019-07-05 | 2021-07-08 | 엘지전자 주식회사 | 이동 로봇 및 그 제어방법 |
| CN112215887B (zh) * | 2019-07-09 | 2023-09-08 | 深圳市优必选科技股份有限公司 | 一种位姿确定方法、装置、存储介质及移动机器人 |
| KR102297496B1 (ko) * | 2019-07-11 | 2021-09-02 | 엘지전자 주식회사 | 인공지능을 이용한 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법 |
| KR102361130B1 (ko) | 2019-07-11 | 2022-02-09 | 엘지전자 주식회사 | 이동 로봇 및 그 제어방법 |
| US11249482B2 (en) * | 2019-08-09 | 2022-02-15 | Irobot Corporation | Mapping for autonomous mobile robots |
| US11327483B2 (en) * | 2019-09-30 | 2022-05-10 | Irobot Corporation | Image capture devices for autonomous mobile robots and related systems and methods |
| KR102184547B1 (ko) * | 2019-10-08 | 2020-11-30 | 엘지전자 주식회사 | 로봇청소기 |
| US11266283B2 (en) | 2019-10-31 | 2022-03-08 | Sharkninja Operating Llc | Replacement head for a vacuum |
| US11219345B2 (en) | 2019-10-31 | 2022-01-11 | Sharkninja Operating Llc | Replacement head for a vacuum |
| US11452414B2 (en) | 2019-10-31 | 2022-09-27 | Sharkninja Operating Llc | Replacement head for a vacuum |
| US11373317B1 (en) | 2020-01-24 | 2022-06-28 | Rdi Technologies, Inc. | Measuring the speed of rotation or reciprocation of a mechanical component using one or more cameras |
| USD946842S1 (en) | 2020-02-14 | 2022-03-22 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device |
| USD946843S1 (en) | 2020-02-14 | 2022-03-22 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device |
| USD946223S1 (en) | 2020-02-14 | 2022-03-15 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device |
| USD946226S1 (en) | 2020-02-14 | 2022-03-15 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device |
| US11179014B2 (en) | 2020-02-19 | 2021-11-23 | Sharkninja Operating Llc | Cleaning device system and method for use |
| US11494795B1 (en) * | 2020-04-06 | 2022-11-08 | Gm Cruise Holdings Llc | System for dynamic autonomous vehicle service pricing |
| CN111743461A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-09 | 温州大学 | 运动场所地板多功能全自动养护机 |
| US11282213B1 (en) | 2020-06-24 | 2022-03-22 | Rdi Technologies, Inc. | Enhanced analysis techniques using composite frequency spectrum data |
| US11322182B1 (en) | 2020-09-28 | 2022-05-03 | Rdi Technologies, Inc. | Enhanced visualization techniques using reconstructed time waveforms |
| CN112267407A (zh) * | 2020-10-14 | 2021-01-26 | 邢台职业技术学院 | 一种基于雷达技术的智能清扫车装置 |
| CN112693847A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-23 | 苏州天河中电电力工程技术有限公司 | 一种输煤栈桥地面水射流自动清洗装置 |
| US20220287527A1 (en) * | 2021-03-15 | 2022-09-15 | Irobot Corporation | Evacuation Station |
| CN113624213B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-02-24 | 中国煤炭地质总局广东煤炭地质局勘查院 | 地下工程测绘用多功能机器人 |
| US20230004161A1 (en) * | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Cnh Industrial America Llc | System and method for groundtruthing and remarking mapped landmark data |
| CN114305258B (zh) * | 2021-12-08 | 2023-03-31 | 云鲸智能(深圳)有限公司 | 清洁液检测组件、设备、方法、装置及存储介质 |
| CN114234874B (zh) * | 2021-12-15 | 2024-03-22 | 广东产品质量监督检验研究院（国家质量技术监督局广州电气安全检验所、广东省试验认证研究院、华安实验室） | 一种片状切割制品在输送过程中进行宽度偏差检测的装置 |
Family Cites Families (57)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3240251A1 (de) | 1982-10-30 | 1984-05-03 | Deutsche Forschungs- und Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt e.V., 5000 Köln | Verfahren zum programmieren von bewegungen und erforderlichenfalls von bearbeitungskraeften bzw. -momenten eines roboters oder manipulators und einrichtung zu dessen durchfuehrung |
| JPS59232781A (ja) * | 1983-06-17 | 1984-12-27 | 株式会社日立製作所 | ロボツトのハンドの制御装置 |
| JPS62257077A (ja) | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Toshiba Corp | 計測装置 |
| JPS6355409A (ja) | 1986-08-26 | 1988-03-09 | Nippon Denso Co Ltd | 車両用レ−ザ−距離測定装置 |
| JPH01106204A (ja) | 1987-10-20 | 1989-04-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 自走式掃除機 |
| JPH0827352B2 (ja) | 1988-02-22 | 1996-03-21 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用先行車識別装置 |
| US5040116A (en) * | 1988-09-06 | 1991-08-13 | Transitions Research Corporation | Visual navigation and obstacle avoidance structured light system |
| JPH087066B2 (ja) | 1989-10-24 | 1996-01-29 | 浜松ホトニクス株式会社 | ３次元位置認識装置 |
| JPH03181812A (ja) | 1989-12-12 | 1991-08-07 | Fanuc Ltd | 回転走査形測距センサー |
| US5006721A (en) | 1990-03-23 | 1991-04-09 | Perceptron, Inc. | Lidar scanning system |
| JPH0587922A (ja) | 1991-09-30 | 1993-04-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 障害物検知装置 |
| GB2260422B (en) | 1991-10-09 | 1995-03-08 | Israel State | Foldable optical apparatus |
| US5279672A (en) | 1992-06-29 | 1994-01-18 | Windsor Industries, Inc. | Automatic controlled cleaning machine |
| JPH06214149A (ja) | 1993-01-14 | 1994-08-05 | Nikon Corp | 測距装置 |
| JP3000540B2 (ja) | 1993-12-27 | 2000-01-17 | 株式会社小糸製作所 | 騒音・距離測定装置 |
| CA2115859C (en) | 1994-02-23 | 1995-12-26 | Brian Dewan | Method and apparatus for optimizing sub-pixel resolution in a triangulation based distance measuring device |
| IT1283729B1 (it) | 1996-04-12 | 1998-04-30 | Datologic S P A | Dispositivo elettroottico per rilevare la presenza di un corpo a distanza regolabile con soppressione di sfondo |
| JP3446509B2 (ja) | 1996-12-09 | 2003-09-16 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両の後側方障害物警報装置 |
| JP3765356B2 (ja) * | 1997-12-22 | 2006-04-12 | ソニー株式会社 | ロボツト装置 |
| DE19757847A1 (de) | 1997-12-24 | 1999-07-15 | Hipp Johann F | Scanner für eine Vorrichtung zur optischen Erfassung von Objekten |
| WO1999046614A1 (de) | 1998-03-10 | 1999-09-16 | Riegl Laser Measurement Systems Gmbh | Verfahren zur überwachung von objekten bzw. eines objektraumes |
| WO2000037744A1 (en) | 1998-12-22 | 2000-06-29 | Caterpillar Inc. | Tool recognition and control system for a work machine |
| US6505097B1 (en) | 1999-01-13 | 2003-01-07 | Sony Corporation | Arithmetic processing device, inter-object communication method, and robot |
| CN1293605A (zh) * | 1999-01-18 | 2001-05-02 | 索尼公司 | 机器人装置、机器人装置的主体单元和连接单元 |
| US7800758B1 (en) | 1999-07-23 | 2010-09-21 | Faro Laser Trackers, Llc | Laser-based coordinate measuring device and laser-based method for measuring coordinates |
| KR20010053322A (ko) * | 1999-04-30 | 2001-06-25 | 이데이 노부유끼 | 전자 페트 시스템, 네트워크 시스템, 로봇, 및 기억 매체 |
| US6611738B2 (en) | 1999-07-12 | 2003-08-26 | Bryan J. Ruffner | Multifunctional mobile appliance |
| AU2001281276A1 (en) | 2000-05-02 | 2001-11-12 | Personal Robotics, Inc. | Autonomous floor mopping apparatus |
| US6481515B1 (en) * | 2000-05-30 | 2002-11-19 | The Procter & Gamble Company | Autonomous mobile surface treating apparatus |
| WO2002054160A1 (en) | 2001-01-02 | 2002-07-11 | Iscon Ltd. | Integration assisting system and method |
| EP2287696B1 (en) * | 2001-06-12 | 2018-01-10 | iRobot Corporation | Method and system for multi-code coverage for an autonomous robot |
| AU2002341358A1 (en) * | 2001-09-26 | 2003-04-07 | Friendly Robotics Ltd. | Robotic vacuum cleaner |
| AT412028B (de) | 2001-11-09 | 2004-08-26 | Riegl Laser Measurement Sys | Einrichtung zur aufnahme eines objektraumes |
| KR100980793B1 (ko) * | 2001-11-28 | 2010-09-10 | 에볼루션 로보틱스, 인크. | 로봇을 위한 하드웨어 추상화 계층에서의 센서 및액추에이터 추상화 및 집단화 |
| JP2003308221A (ja) | 2002-04-12 | 2003-10-31 | Nec Corp | ロボット制御システムと方法並びにプログラム |
| AU2003264048A1 (en) * | 2002-08-09 | 2004-02-25 | Intersense, Inc. | Motion tracking system and method |
| US6878923B2 (en) | 2002-10-04 | 2005-04-12 | Lockheed Martin Corporation | Low profile optical imaging system having a wide field of regard |
| US20050209736A1 (en) * | 2002-11-13 | 2005-09-22 | Figla Co., Ltd. | Self-propelled working robot |
| EP1576385A2 (en) | 2002-11-26 | 2005-09-21 | James F. Munro | An apparatus for high accuracy distance and velocity measurement and methods thereof |
| US7272467B2 (en) | 2002-12-17 | 2007-09-18 | Evolution Robotics, Inc. | Systems and methods for filtering potentially unreliable visual data for visual simultaneous localization and mapping |
| US6953299B2 (en) * | 2003-01-16 | 2005-10-11 | The Clorox Company | Cleaning implement with interchangeable tool heads |
| US7805220B2 (en) * | 2003-03-14 | 2010-09-28 | Sharper Image Acquisition Llc | Robot vacuum with internal mapping system |
| US20050010331A1 (en) * | 2003-03-14 | 2005-01-13 | Taylor Charles E. | Robot vacuum with floor type modes |
| DE10313191A1 (de) | 2003-03-25 | 2004-10-07 | Gutehoffnungshütte Radsatz Gmbh | Verfahren zur berührungslosen dynamischen Erfassung des Profils eines Festkörpers |
| US20050155628A1 (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-21 | Andrew Kilkenny | Cleaning composition for disposable cleaning head |
| JP3841220B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2006-11-01 | 船井電機株式会社 | 自律走行ロボットクリーナー |
| US7689321B2 (en) * | 2004-02-13 | 2010-03-30 | Evolution Robotics, Inc. | Robust sensor fusion for mapping and localization in a simultaneous localization and mapping (SLAM) system |
| US7228203B2 (en) * | 2004-03-27 | 2007-06-05 | Vision Robotics Corporation | Autonomous personal service robot |
| CA2505715A1 (en) | 2004-05-03 | 2005-11-03 | Her Majesty In Right Of Canada As Represented By The Minister Of National Defence | Volumetric sensor for mobile robotics |
| KR100601960B1 (ko) * | 2004-08-05 | 2006-07-14 | 삼성전자주식회사 | 로봇의 위치 추적 및 지도 작성 방법 |
| KR100664053B1 (ko) * | 2004-09-23 | 2007-01-03 | 엘지전자 주식회사 | 로봇청소기의 청소툴 자동 교환 시스템 및 방법 |
| US7578020B2 (en) | 2005-06-28 | 2009-08-25 | S.C. Johnson & Son, Inc. | Surface treating device with top load cartridge-based cleaning system |
| JP5054010B2 (ja) | 2005-09-02 | 2012-10-24 | ニート ロボティックス，インコーポレイティド | ロボットのナビゲーション及びロボットの位置を決定するための方法と装置 |
| ATE504803T1 (de) | 2005-09-12 | 2011-04-15 | Trimble Jena Gmbh | Vermessungsinstrument und verfahren zur bereitstellung von vermessungsdaten unter verwendung eines vermessungsinstruments |
| US7738733B2 (en) | 2005-09-29 | 2010-06-15 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Systems and methods for 3-D imaging |
| CN101688774A (zh) | 2006-07-13 | 2010-03-31 | 威力登音响公司 | 高精确度激光雷达系统 |
| DE202006017076U1 (de) | 2006-11-08 | 2007-01-04 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur Inspektion einer Rohrleitung |
-
2006
- 2006-09-01 JP JP2008529319A patent/JP5054010B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-09-01 AU AU2006284577A patent/AU2006284577B2/en not_active Ceased
- 2006-09-01 EP EP06814077.1A patent/EP1920326A4/en not_active Withdrawn
- 2006-09-01 EP EP14176264.1A patent/EP2806326B1/en not_active Not-in-force
- 2006-09-01 KR KR1020087005900A patent/KR101323597B1/ko active IP Right Grant
- 2006-09-01 CA CA2621087A patent/CA2621087C/en active Active
- 2006-09-01 US US11/515,100 patent/US8483881B2/en active Active
- 2006-09-01 WO PCT/US2006/034273 patent/WO2007028049A2/en active Application Filing
- 2006-09-01 CA CA2918049A patent/CA2918049C/en active Active
- 2006-09-01 US US11/515,022 patent/US7555363B2/en active Active
- 2006-09-01 CN CN2006800391174A patent/CN101297267B/zh active Active
- 2006-09-01 NZ NZ567040A patent/NZ567040A/en unknown
-
2009
- 2009-04-07 HK HK09103261.7A patent/HK1125204A1/xx not_active IP Right Cessation
- 2009-05-20 US US12/469,077 patent/US20090306822A1/en not_active Abandoned
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101437952B1 (ko) * | 2011-06-14 | 2014-09-05 | 크라운 이큅먼트 리미티드 | 산업 차량 네비게이션에 대한 맵 데이터 프로세싱을 용이하게 하는 방법 및 장치 |
| KR20140060450A (ko) * | 2012-11-09 | 2014-05-20 | 삼성전자주식회사 | 로봇 청소기 |
| US10986973B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-04-27 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| US10758103B2 (en) | 2017-08-07 | 2020-09-01 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner and controlling method thereof |
| US10772478B2 (en) | 2017-08-07 | 2020-09-15 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| US10952586B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-03-23 | Lg Electronics Inc. | Cleaner |
| KR20190015940A (ko) * | 2017-08-07 | 2019-02-15 | 엘지전자 주식회사 | 로봇 청소기 |
| US11013388B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-05-25 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| US11096545B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-08-24 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| US11197595B2 (en) | 2017-08-07 | 2021-12-14 | Lg Electronics Inc. | Cleaner |
| US11478120B2 (en) | 2017-08-07 | 2022-10-25 | Lg Electronics Inc. | Cleaner |
| US11622661B2 (en) | 2017-08-07 | 2023-04-11 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
| US11744429B2 (en) | 2017-08-07 | 2023-09-05 | Lg Electronics Inc. | Cleaner |
| US11439287B2 (en) | 2018-01-25 | 2022-09-13 | Lg Electronics Inc. | Controlling method of robot cleaner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101297267A (zh) | 2008-10-29 |
| CA2918049C (en) | 2019-04-09 |
| US20090306822A1 (en) | 2009-12-10 |
| AU2006284577A1 (en) | 2007-03-08 |
| KR101323597B1 (ko) | 2013-11-01 |
| EP2806326B1 (en) | 2016-06-29 |
| CA2918049A1 (en) | 2007-03-08 |
| NZ567040A (en) | 2011-05-27 |
| EP2806326A1 (en) | 2014-11-26 |
| US7555363B2 (en) | 2009-06-30 |
| HK1125204A1 (en) | 2009-07-31 |
| CA2621087C (en) | 2016-06-21 |
| US20070061043A1 (en) | 2007-03-15 |
| CA2621087A1 (en) | 2007-03-08 |
| US8483881B2 (en) | 2013-07-09 |
| CN101297267B (zh) | 2012-01-11 |
| US20070061040A1 (en) | 2007-03-15 |
| EP1920326A4 (en) | 2014-01-08 |
| WO2007028049A2 (en) | 2007-03-08 |
| JP2009509220A (ja) | 2009-03-05 |
| AU2006284577B2 (en) | 2012-09-13 |
| JP5054010B2 (ja) | 2012-10-24 |
| EP1920326A2 (en) | 2008-05-14 |
| WO2007028049A3 (en) | 2007-05-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101323597B1 (ko) | 다기능 로봇 장치 | |
| CN210383777U (zh) | 清洁机器人及其拖地装置 | |
| AU2018102050A4 (en) | Robotic cleaner with sweeper and rotating dusting pads | |
| CN108968805B (zh) | 自主地板清洁系统 | |
| JP3230196U (ja) | キャリーハンドルを備えた自律式床面洗浄機 | |
| US7805220B2 (en) | Robot vacuum with internal mapping system | |
| US9510715B2 (en) | Robotic vacuum cleaning | |
| CN110300537A (zh) | 吸尘器及其控制方法 | |
| US20060020369A1 (en) | Robot vacuum cleaner | |
| KR20110026414A (ko) | 로봇 가능화 모바일 제품을 위한 위치 측정 시스템, 위치 결정 시스템 및 운전 시스템의 적용 | |
| US20050010331A1 (en) | Robot vacuum with floor type modes | |
| US20040204792A1 (en) | Robotic vacuum with localized cleaning algorithm | |
| EP1796879A2 (en) | Robot cleaner with improved vacuum unit | |
| KR101938703B1 (ko) | 로봇 청소기 및 그 제어방법 | |
| CN211674026U (zh) | 清洁机器人及应用于清洁机器人的供水机构 | |
| CN212261270U (zh) | 清洁机器人及应用于清洁机器人的供水机构 | |
| CN212261283U (zh) | 清洁机器人及应用于清洁机器人的储水箱 | |
| US20230240499A1 (en) | Displaying a dynamically changing wet clean path of an autonomous floor cleaner |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160921 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171123 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181001 Year of fee payment: 6 |