MXPA03003903A

MXPA03003903A - Vacio robotico con vacio transportable, que puede separarse, y mapeo ambiental semiautomatizado.

Info

Publication number: MXPA03003903A
Application number: MXPA03003903A
Authority: MX
Inventors: Robert N Mckee
Original assignee: Royal Appliance Mfg
Priority date: 2002-05-07
Filing date: 2003-05-02
Publication date: 2005-02-17
Also published as: EP1360922A2; CA2427804C; HK1059719A1; EP1360922A3; CA2427804A1; US20030229421A1; DE60323557D1; EP1360922B1; US7113847B2

Abstract

Se proporciona un limpiador de vacio robotica (10) con un controlador autopropulsado (12) con una fuente de vacio (36, 38) y un deposito para polvos (32), una cabeza limpiadora autopropulsada (14) con una entrada de succion (24) y una manguera para la interconexion (16). El controlador y la cabeza limpiadora atraviesan en forma cooperante un area superficial en cascada cuando se conecta la manguera para la interconexion entre la cabeza limpiadora y el controlador. En una modalidad, el controlador incluye una fuente de energia (56) que hace autonomo el vacio robotico. En otra modalidad, el controlador incluye una unidad para dispensar/retirar un cordon de energia (168) para proporcionar acceso a la energia utilitaria. En otro aspecto, el controlador incluye un vacio transportable (20) que se separa para operaciones manuales. En todavia otro aspecto, se proporciona un metodo de mapeo ambiental semiautomatizado para un vacio robotico autopropulsado. Con respecto al metodo, el vacio robotico tambien incluye un control remoto (18).

Description

VACÍO ROBÓTICO CON VACÍO TRANSPORTABLE QUE PUEDE SEPARARSE, Y MAPEO AMBIENTAL SEMI AUTO MATIZADO Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos de Norteamérica de No. de Serie 60/378,478, patentada el 7 de Mayo del 2002, la descripción de la cual se incorpora a la presente mediante referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un vacío robótico. Encuentra particular aplicación en conjunción con un vacío robótico que tiene un controlador con un vacío que se puede transportar y separar, una cabeza limpiadora y un ensamble de manguera de interconexión, y se describirá con particular referencia a los mismos. En una modalidad, la aspiradora robótica tiene una fuente de energía interna y es autopropulsada en forma autónoma. En otra modalidad, la aspiradora robótica también es autopropulsada, aunque utiliza energía de red estándar. En otra modalidad más, la aspiradora robótica incluye un control remoto y proporciona mapeo ambiental semiautomatizado. Sin embargo, se apreciará que la invención también es susceptible a otras aplicaciones. Se sabe bien que los robots y la tecnología robótica pueden automatizar las tareas domésticas rutinarias eliminando la necesidad de que los seres humanos ejecuten esas tareas repetitivas y consumidoras de tiempo. Actualmente, la tecnología y la innovación son factores limitantes en la capacidad de los robots de limpieza doméstica. La energía de procesamiento de computadora, la vida de las bateríaé, ios sensores electrónicos tales como cámaras y los motores eléctricos eficientes se han vuelto disponibles de manera reciente, efectivos en cuanto a costo o lo suficientemente confiables para uso en robots de consumo autónomos. Gran parte del trabajo en la tecnología de vacío robótica se ha entrado en la navegación y !a detección y eliminación de obstáculos. La trayectoria de un robot determina su éxito en la limpiéza de un piso completo y determina si quedará o no atorado. Algunos sistemas propuestos tienen dos conjuntos de ruedas de accionamiento ortogonales a fin de permitir que el robot se mueva en forma directa entre dos puntos cualesquiera para incrementar su capacidad de maniobra. Las aspiradoras robóticas han montado loa mecanismos de succión sobre un brazo deslizante transversal o de pivoteo para incrementar el alcance del robot. Muchos vacíos robóticos incluyen métodos para detectar y evitar los obstáculos. De manera general, existen dos tipos de aspiradoras: las verticales y las de recipiente. Las verticales tienden a ser más populares, debido a que son más pequeñas, más fáciles de manipular y menos costosas en su fabricación. A la inversa, la ventaja principal de las aspiradoras de recipiente, es que, en tanto que el recipiente puede ser más incómodo, la cabeza limpiadora es más pequéña.

Algunas patentes y solicitudes de patentes publicadas han descrito las aspiradoras de tipo de recipiente autopropulsadas y autónomas. Por ejemplo, la patente de los Estados U nidos de Norteamérica No. 6, 226, 830 para Hendriks et al, y cedida a Philips Electronics describe una aspiradora de tipo de recipiente con un recipiente autopropulsado. La aspiradora incluye también una cabeza limpiadora convencional y un ensamble de manguera que conecta la cabeza limpiadora al recipiente. El recipiente incluye un motor eléctrico, una ruecja dé rodaja, de ruedas accionadoras, un controlador, y por lo menos un sensor dé contacto o proximidad. El controladór ejecuta el control de por lo menos la dirección de por lo menos una de las ruedas accionadoras. A medida que un usuario opera la aspiradora y controla la cabeza limpiadora, los sensores en el recipiente detectan los obstáculos y el controlador controla al recipiente para evitar los obstáculos. La patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 6,370,453 para Sommer describe un robot de servicio autónomo para succión automática de polvo desde la superficie de piso. El robot es controlado para explorar el área adyacente y para detectar los obstáculos potenciales utilizando sensores especiales antes de almacenarlos en un campo de datos. El desplazamiento hacia una nueva ubicación es ejecutado utilizando los datos almacenados hasta que se ha cubierto toda la superficie accesible. Uno de los miembros componentes principales del robot incluye un brazo extensible que se apoya sobre el robot y sobre el cual están colocados los sensores de contacto y rango. Cuando et robot se utiliza como una aspiradora automática, el flujo de aire es forzado dentro del brazo del robot. Cuando se proporcionan uno o más cepillos giratorios circulares en el extremo frontal del brazo, el efecto de la limpieza se mejora. La patente de los Estados U nidos de Norteamérica 6,463,368 para Feiten et al, describe una aspiradora autopropulsada . La aspiradora incluye un brazo pivoteable y un cable para conectar a un tomacorriente eléctrico para alimentación. El brazo incluye una pluralidad de sensores táctiles para reconocer los obstáculos mediante contacto del obstáculo con el brazo. La aspiradora incluye también un procesador y una memoria conectados a través de una barra colectora. U na trayectoria identificada y atravesada es almacenada en un mapa electrónico en la memoria. Cada obstáculo identificado sobre la trayectoria se registra en el mapa. La aspiradora incluye una bobina para cable para enrollar el mismo. La bobina para cable incluye un motor para accionar la bobina de cable para desenrollar o enrollar el cable. La aspiradora incluye también un mecanismo de dirección, ruedas y un motor para accionar la aspiradora a lo largo de la trayectoria. La solicitud de patente publicada PCT No. WO 02/074150 para Personal Robotics y la solicitud de patente publicada de los Estados Unidos de Norteamérica No, 200/0174506 para Wailach et al y cedida a Personal Robotics describe una aspiradora de recipiente autopropulsada. En una modalidad, la aspiradora es autónoma. En otra modalidad , la aspiradora autopropulsada, es alimentada por energía de red estándar, a través de un cable de energía. La aspiradora de recipiente incluye un módulo de cabeza limpiadora, un módulo de ventilador de vacío, (es decir el recipiente), y un ensamble de manguera que conecta el módulo de cabeza limpiadora con el módulo de ventilador de vacío. El módulo de venti lador de vacío incluye un controlador que ejecuta las funciones de navegación y control tanto para el módulo de ventilador de vacío como para el módulo de cabeza limpiadora. De manera alternativa, el controlador puede ser separado del módulo de ventilador de vacío y el módulo de cabeza limpiadora, y puede ser móvil. El módulo de ventilador de vacío y el módulo de cabeza limpiadora incluyen cada uno un mecanismo accionador para propulsión . El módulo de cabeza limpiadora incluye un ensamblé de cepillo limpiador que puede ser motorizado o accionado por aire. El módulo de cabeza limpiadora, puede incluir también un microcontrolador que comunica con el controlador. Sin embargo, ninguna de las aspiradoras del tipo de recipientes robóticos actuales permite que un usuario ejecute el aspirado en forma manual utilizando uno o más componentes de la aspiradora autónoma o autopropulsada. De manera adicional, las aspiradoras de tipo de depósito robóticas actuales no proporcionan un modo de aprendizaje en el cual un usuario enseña a una aspiradora una trayectoria recordada (es decir almacenada) para aspirar un área utilizando un dispositivo de control inalámbrico.

BREVE DESCRIPCIÓN DÉ LA INVENCIÓN Por io tanto, existe una necesidad particular de una aspiradora de tipo de depósito robótica mejorada. La invención contempla una aspiradora de tipo de depósito robótica que supera por lo menos uno de los problemas antes mencionados u otros. En un aspecto de la invención, una aspiradora robótica autónoma incluye un controlador autopropulsado con una fuente de vacío, un depósito para polvo, un procesador de controlador y una fuente de energía, una cabeza limpiadora autopropulsada con una entrada de succión y un procesador de limpieza, y una manguera de interconexión. El controlador y la cabeza limpiadora atraviesan de manera cooperativa un área de superficie en equipo cuando la manguera de interconexión está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador. En otro aspecto de la invención, una aspiradora robótica o autopropulsada incluye un controlador autopropulsado con una fuente de vacío, un recipiente para polvo con un procesador de controlador, un ensamble de surtido/retracción de cable de energía y, una distribución de energía, una cabeza limpiadora autopropulsada con una entrada de succión y un procesador de limpieza, y una manguera de interconexión. El controlador y la cabeza limpiadora atraviesan de manera cooperativa un área de superficie en equipo cuando la manguera dé. interconexión está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador. En otro aspecto más de la invención, un método de mapeo ambiental semiautómafizado para una aspiradora robótica autopropulsada está provisto. El vacío robótico incluyé un controlador autopropulsado, una cabeza lim piadora autopropulsada, una manguera y un control remoto. El controlador y la cabeza limpiadora atraviesan de manera cooperativa un área de superficie en equipo cuando la manguera está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador. El método incluye: a) accionar el vacío robótico a través #e un área de superficie de un ambiente que va a ser mapeado utilizando el control remoto, b) detectar las características del ambiente, incluyendo los obstáculos existentes, utilizando sensores de localización, c) mapear el ambiente a partir de las características detectadas y almacenar un mapa ambiental en un procesador de controlador; y d) determinar una ruta para que el vacío robótico atraviese a fin de limpiar el área de superficie en base al mapa ambiental. Los beneficios y ventajas de la invención se volverán evidentes para aquellos con experiencia ordi naria en la técnica al leer y comprender la descripción de la invención proporcionada en la presente.

BREVE DESCRIPCIÓN PE LOS DIBUJOS La invención está descrita en mayor detalle en conjunción con un conjunto de dibujos qué le acompañan. La Figura 1 es un diagrama de bloque funcional de una modalidad de una aspiradora de tipo de recipiente robótica. La Figura 2 es un diagrama de bloque funcional que muestra una trayectoria de flujo de aire de succión en una modalidad de una aspiradora de tipo de recipiente robótica. La Figura 3 es un diagrama de bloque funcional de una modalidad de un controlador asociado con una aspiradora de tipo de recipiente robótica. La Figura 4 es un diagrama de bloque funcional de una modalidad de una cabeza limpiadora asociada con una aspiradora de tipo de recipiente robótica. La Figura 5 es un diagrama de bloqup funcional de otra modalidad de un controlador asociado con una aspiradora de tipo de recipiente robótica. La Figura 6 es un diagrama de bloque funcional de otra modalidad más de un controlador asociado con una aspiradora de tipo de recipiente robótica. La Figura 7 es un diagrama de bloque funcional de una modalidad más de un controlador asociado con una aspiradora de tipo de recipiente robótica.

La Figura 8 es un diagrama de bloque funcional de una modalidad de una cabeza limpiadora asociada con ei controlador de la figura 7. La Figura 9 es un dibujo estilizado de una modalidad de una aspiradora de tipo de recipiente robótica. La Figura 10 es un dibujo estilizado de una modalidad de un controlador asociado con una aspiradora de tipo de recipiente robótica con una manguera unida. La Figura 1 1 es un dibujo estilizado de otra modalidad de un controlador asociado con una aspiradora de tipo de recipiente robótica. La Figura 12 es un dibujo estilizado de una modalidad de un controlador de una aspiradora de tipo de recipiente robótica con un vacío transportable retirado desde un módulo de transporte asociado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA En tanto que la invención se describe en conjunción con tos dibujos que le acompañan, y los dibujos son para propósitos de ilustrar las modalidades de la invención y no se consideran como limitantes de la invención para dichas modalidades. Se comprende que la invención puede tomar forma en varios componentes y disposición de componentes y en varias etapas y disposición de etapas más allá de aquellas proporcionadas en los dibujos y asociadas y ia descripción asociada. Dentro de los dibujos, números de referenqias similares denotan elementos similares. Con referencia a la Figura 1 , una modalidad de un vacío robótico 10 incluye un controlador 12, una cabeza limpiadora 14 y una manguera 16. El vacío robótico 10 puede también incluir un control remoto opcional 18. El controlador 12 incluye un vacío transportable 20 y un módulo de transporte 22. El vacío robótico 10 se asemeja a una aspiradora de recipiente convencional y puede ser referida como uri vacío similar a recipiente robótico. El vacío portátil 20 es recibido de manera selectiva (es decir, asegurado de manera removible) y transportado por el módulo de transporte 22 y en comunicación dé fluido con la cabeza limpiadora 14 á través de la manguera 16. El control remoto 1 8 está en comunicación operativa con el controlador 12 y el controlador está en comunicación operativa con la cabeza limpiadora 14. De manera esencial, el controlador 12 y la cabeza limpiadora 14 cooperan moviéndose en equipo a través de un área de superficie para aspirar el polvo y la mugre desde la superficie durante las operaciones robóticas. Típicamente, la cabeza limpiadora 14, actúa como esclava del controlador 12 para operaciones robóticas. Ya que la cabeza limpiadora 14 está separada del controlador 12 en una configuración de equipo, la cabeza limpiadora 14 es significativamente menor que el controlador 12 y otros vacíos robóticos de una pieza. La cabeza limpiadora pequeña 14 puede accesar y limpiar pequeñas o estrechas, incluyendo, debajo y alrededor de muebles. El vacío portátil 20 puede ser retirado del módulo de transporte 22 para uso como una aspiradora o soplador para operaciones manuales. El controlador 12 ejecuta la ubicación de mapeo, planeación y control para el vacío robótico 1 0. El control remoto 1 8 permite a un usuario "accionar" el vacío robótico a través del área de superficie. En tanto que el usuario esté ejecutando está función, el controlador 12 está aprendiendo y mapeando un plano de piso para el área de superficie que incluye los objetos estacionarios existentes. Este incluye: i) detectar características , incluyendo los obstáculos existentes , utilizando los sensores de ubicación 78 (Figura 3), ii) mapear el ambiente a partir de las características detectadas y almacenar un mapá ambiental en procesador de controlador 74 (Figura 3), íií) determinar una ruta para que el vacío robótico 10 la atraviese a fin de Limpiar el área de superficie en base al mapa ambiental, y iv) almacenar, ta ruta para referencia futura durante operaciones robóticas subsecuentes. Por lo tanto, el control remoto opcional 18, proporciona al vacío robótico 10 con un modo de mapeo ambiental semiautomatizado. El mapeo ambiental semiautomatizado permite que la función de aspirado se ejecute de manera automática en usos futuros en base al ambiente mapeado almacenado en el controlador 1 2. Con referencia a la Figura 2, varias funciones de los componentes principales del vacío robótico 1 0, se muestran , incluyendo la trayectoria de flujo de aire de succión asociada con funciones de vacío. La cabeza limpiadora incluye una entrada de succión 24, una cámara de cepilla 26 como un conducto de succión 28 y una sajidá de cabeza limpiadora 29. El vacío portátil 20, incluye una entrada de vacío 30, y un recipiente para polvo 32, un filtro primario 34, un motor soplador 36, un soplador 38, salida dé vacío 40 y un filtro secundario 42. El motor dé soplador 36 y el soplador 38 están conectados en forma operativa cuando el motor soplador es operado. El soplador 38 crea una trayectoria de flujo de aire al soplar el aire a través de la salida de vacío 40. El aire es extraído dentro de la trayectoria de flujo de aire en la entrada de succión 24. Por lo tanto, una trayectoria de flujo de aire se crea entre la entrada de succión 24 y el soplador 38. El vacío o la presión inferior en fa trayectoria de flujo de aire de succión extrae también las partículas de polvo y mugre en la entrada de succión 24. Las partículas de polvo y mugre son retenidas en el recipiente de polvo 32. El recipiente de polvo 32 puede ser un recipiente o tazón de polvo o una bolsa desechable, dependiendo de que se implemente o no una configuración de bolsa o sin bolsa. De manera adicional, como se muestra en la Figura 2, el módulo de transporte 22 incluye una antena 44, una rueda 46 y una rodaja 48. La cabeza limpiadora 14, incluye también una rueda 50, una rodaja 52 y un cepillo 54. Típicamente, el módulo de transporte 22 y la cabeza limpiadora 1 4 incluyen dos ruedas y una o dos rodajas. Sin embargo, las ruedas adicionales, y/o las rodajas están consideradas. De igual manera, están consideradas las ruedas de oruga además o en lugar de las ruedas y rodajas. Las ruedas son accionadas a fin de proporcionar el movimiento autopropulsado . Si las ruedas (por ejemplo 46) son controladas de manera independiente, también pueden proporcionar dirección. De otra manera, una o más de 1as rodajas (por ejemplo 48) pueden controlarse para proporcionar dirécción. La configuración de las ruedas y rodajas en la cabeza limpiadora 14 puede ser idéntica o diferente de la configuración en el módulo de transporté 22. De igual manera, las funciones de movimiento y dirección en la cabeza limpiadora pueden ser controladas de una manera idéntica o diferente que las funciones de movim iento y dirécción en el módulo de tránáporte 22. Para el vacío, dependiendo del tipo de piso, el cepillo 54 gira y ayuda en la recolección de partículas de polvo y mugre. Con referencia a la Figura 3, un diagrama de bloque del controlador 12 muestra componentes adicionales dentro del vacío portátil 20 y el módulo de transporte 22. El vacío portátil 20 incluye el motor de soplador 36, el soplador 38, una fuente de energía 56, una distribución de energía 58, un procesador de vacío 60, un control de vacío manual 62 , un conector dé manguera 64 y un conector 66. En e¿ta modalidad , la fuente de energía 56 proporciona energía eléctrica tanto al vacío portátil 20 como al módulo de transporte 22. La fuente de poder 56 puede ser una batería, una celda de combustible, o una fuente de energía adecuada similar. La fuente de energía 56 proporciona energía a la distribución de energ ía 58. La distribución de energía 58 distribuye la energía hacia los demás componentes dentro del vacío portátil 20, por ejemplo , el procesador de vacío 60. La distribución de energía 58 distribuye la energía hacia el módulo de transporte 22 a través del conector 66. La distribución de energía 58, puede ser una tira terminal, cableado discreto, o cualquier combinación adecuada de componentes que conduzca la energía eléctrica hacia los componentes adecuados. Por ejemplo , si cualesquiera componentes dentro del vacío portátil 20 y/o el módulo de transporte 22 requieren un voltaje , frecuencia o fase que es diferente de aquella proporcionada por la fuente de energ ía 56, la distribución de energía 58, puede incluir los circuitos de regulación, acondicionamiento y/o conversión de energía adecuados para proporcionar el o los voltajes requeridos. En otra modalidad , la fuente de energía 56 proporciona también energ ía al módulo de limpieza 14 (Figura 4) con la distribución de energía 58 que distribuye la energía hacia la cabeza limpiadora a través del conector de manguera 64. El procesador de vacío 60 está en comunicación con el control de vacío manual 62 y el motor de soplador 36 y controla las funciones de vacío dentro del vacío portátil 20. El control de vacío manual 62 , por ejemplo, incluye un interru ptor de energía y una luz indicadora de energía. La luz indicadora de energía puede indicar que la energía ha sido encendida y/o el nivel de energía de la fuente de energía 56. En una modalidad más simplificada, el procesador de vacío 60, no es requerido, y solamente es reem plazado por cableado discreto. El vacío portátil 20 está asegurado de manera removible al módulo de transporte 22 durante las operaciones de limpieza de vacío robótico. Para las operaciones de limpieza de vacío manual , el vacío transportable 20, es retirado del módulo de transporte 22 y una manguera accesoria se une a la entrada de vacío 30 (FIG . 2) . Para las operaciones manuales, el vacío portátil 20 funciona de manera muy similar a una "shop vac" o una aspiradora de recipiente portátil. En una modalidad que se describe, el módulo de transporte 22 , incluye la antena 44, la rueda 46, la rodaja 48, una distribución de energía 70, un conector 72, un procesador de controlador 74, un receptor 76, un sensor de ubicación 78 , un procesador de transporte 82, un mecanismo de dirección 84, un motor de accionamiento 85 y un codificador 86. La distribución de energía 70 recibe la energía desde el vacío portátil 20 a través del conector 72. La energía es distribuida además desde la distribución de energía 70 hacia otros componentes dentro de! módulo de transporte 22 incluyendo el procesador de controlador 74 y el procesador de transporte 82. La distribución de energía 70 puede ser una tira terminal, un cableado discreto o cualquier combinación adecuada de componentes que conduzca la energía eléctrica hacia los componentes adecuados. Por ejemplo, si cualesquiera componentes dentro del módulo de transporte 22 requieren de un voltaje, frecuencia o fase que sea diferente de aquellos proporcionados por la fuente de energía 56, la distribución de energía 70 puede incluir circuitos de regulación , acondicionamiento y/o conversión de energía adecuados para proporcionar el o los voltajes requeridos.

U n procesador de controlador 74 está en comunicación con el receptor 76 y el sensor de localización 78. Durante la operación semiautomatizada, el control remoto 1 8 (FIG. 1 ) transm ite el accionamiento y otras instrucciones hacia el controlador 12 por medio de la antena 44. La antena 44, comunica las instrucciones hacia el receptor 76, el receptor 76, a su vez comunica las instrucciones hacia el procesador de controlador 74. El procesador de controlador 74 proporciona las posiciones de control general para el vacio robótico 10 (FIG. 1 ) incluyendo funciones de mapeo , localización , planeación y control. El procesador de controlador 74 está en comunicación con el procesador de transporte 82, el procesador de vacío 60 y un procesador de limpieza 90 (FIG . 4) y coordina la operación general del vacío robótico 10 a través de los distintos procesadores. En una modalidad, el sensor de localización 78 incluye un par de cámaras digitales para proporcionar detección óptica-estéreo. En otras modalidades el sensor de ubicación puede incluir cualquier combinación de sensores ópticos, de sonar, de radar por infrarrojo, infrarrojos , de contacto y de cualquier otro tipo adecuado. Un ambiente y su área de superficie que se van a limpiar pueden ser mapeados en un modo semiautomatizado utilizando el control remoto 18 o en un modo automatizado utilizando el sensor de u bicación 78. El procesador de transporte 82, controla las funciones de accionamiento para el controlador 1 2. El procesador de transporte 82 está en comunicación con el mecanismo de dirección 84, el motor de accionamiento 81 y e! codificador 86. El mecanismo de dirección 84 mueve la rodaja 48 para dirigir el controlador 12. El motor de accionamiento 85 está en comunicación operativa con la rueda 46 para girar la rueda hacía delante o hacia atrás a fin de impulsar el controlador 12. El codificador 86 está colocado para detectar el movimiento de la rueda 46 y proporciona retroalimentación del movimiento de rueda (por ejemplo deslizamiento) al procesador de transporte 82. En la modalidad que se describe, el motor de accionamiento 85 controla de manera simultánea las dos ruedas 46 y el mecanismo de dirección 84 controla la rodaja 48. El codificador 86 detecta el movimiento de las ruedas y proporciona retroali mentación que indica el movimiento al procesador de transporte 82. El codificador 86 puede detectar también el giro de rueda para facilitar la ubicación . En otra modalidad que tiene dos rodajas 48, el mecanismo de dirección 84, puede controlar ambas rodajas de manera independiente o mediante un enlace entre las rodajas o la rodaja adicional puede ser de movimiento li bre (es decir, g irar libremente alrededor de un eje vertical). Si e l módulo de transporte 22, incluye rodajas adicionales, pueden ser de movimiento libre o enlazadas a rodajas dirigidas. En otra modalidad más, el módulo de transporte 22 incluye dos motores de accionamiento independientes 85 y controla de manera independiente las dos ruedas 46 a fin de proporcionar las funciones de movimiento y dirección. En esa modalidad , cada combinación de motor de accionamiento 85/rueda 46 controlados en forma independiente proporciona movimiento hacia delante y hacia atrás. El procesador de transporte 82 controla la dirección al accionar las combinaciones de motor de accionamiento 85/rueda 46 en diferentes direcciones y/o a diferentes velocidades. Por lo tanto, el mecanismo de dirección 84 no se requiere. En varias modalidades, el procesador de controlador 74, el procesador de transporte 82 y el procesador de vacío 60 pueden estar combinados en uno o más procesadores en cualquier combinación. El o los procesadores resultantes pueden estar ubicados en el vacío portátil 20 o el módulo de transporte 22. Con referencia a la FIG. 4, una modalidad de la cabeza lim piadora 14, incluye la rueda 50, la rodaja 52 , el cepillo 54, una fuente de energía 87, una distribución de energía 88, un procesador de limpieza 90, un conector de manguera 92 , un sensor de manguera 94, un sensor de pérdida de piso 96, un sensor de tipo de piso 97, un interruptor de circuito detector de corriente, (CB) 98, un motor de cepillo 100, un mecanismo de dirección 102 , un motor de accionamiento 1 04, y un codificador 106. En una modalidad, el cepillo 54 y el motor de cepillo 100 se combinan formando un motor de cepillo sin banda. En esta modalidad , el cepillo es el motor. La distribución de energía 88 recibe la energía desde la fuente de energía 87 y distribuye la energía hacia otros componentes de la cabeza limpiadora 14 incluyendo el procesador de limpieza 90. La distribución de energía 88 puede ser una tira terminal , cableado discreto, o cualquier combinación adecuada de componentes que conduzca ia energía eléctrica hacia los componentes adecuados. Por ejemplo, si cualesquiera componentes dentro de la cabeza limpiadora 14 requieren, un voltaje, frecuencia o fase que son distintos de aquellos proporcionados por la fuente de energ ía 87, la distribución de energía 88 puede incluir los circuitos de regulación, acondicionamiento y/o conversión de energía adecuados parar proporcionar el o los voltajes requeridos. En otra modalidad, el controlador 12 (F IG . 3) proporciona la energía a la cabeza limpiadora 14 y la fuente de energía 87 no se requiere. La energía es distribuida desde el vacío portátil 20 (FIG . 3) a lo largo de los cables con la manguera 16 (FIGS. 1 y 2) hacia el conector de manguera 92. Desde el conector de manguera 92, la energía es suministrada hacia la distribución de energía 88 para distribución a través de la cabeza limpiadora. El procesador de limpieza 90 controla el motor de cepillo y las funciones de accionamiento para la cabeza limpiadora 14 en cooperación con el procesador de controlador 74 (FIG. 3). En la modalidad que se describe, el procesador de limpieza 90 está en comunicación con el procesador controlador 74 a través de señales de control discretas comunicadas a través del conector de manguera 94 la manguera 16, el conector de manguera 64 y el conector 66 de vacío portátil (FI G . 3) y el conector 72 del módulo de transporte 22 (FIG . 3) . El procesador de limpieza también está en comunicación con el sensor de manguera 94, el sensor de pérdida de piso 96 , el sensor de tipo de piso 97, el detector de corriente CB 98, el mecanismo de dirección 1 02, el motor de accionamiento 104 y el codificador 1 06. El sensor de manguera 94, detecta una obstrucción en la trayectoria de flujo de aire de succión . En una modalidad , el sensor de manguera 94 ejecuta una medición de planeacion diferencial entre el área ambiental y la trayectoria de flujo de aire de succión. En esta modalidad, uno de los puertos de presión diferencial del sensor de manguera 94 está ahusado hacia la atmósfera y el otro puerto está ahusado hacia la trayectoria de flujo de aire de succión . El sensor de presión diferencial detecta una obstrucción en la trayectoria de flujo de aire de succión y puede distinguir entre una condición de manguera bloqueada con una obstrucción completa, una obstrucción parcial, un recipiente de polvo lleno 32 (FIG. 2) , y cuando el filtro primario 34 (FIG . 2) necesita ser cambiado. El procesador de limpieza 90 comunica las condiciones detectadas al procesador de controlador 74 y el procesador de controlador determina si el motor de soplador 36, el motor de cepillo 100 y los motores de accionamiento 85, y 1 04 deben apagarse o controlarse de manera diferente y/o si los indicadores ásociados deben ser iluminados o no y/o deben sonar las alarmas . Una vez que el procesador de control ?4 determina un curso de acción, comunica las instrucciones apropiadas al procesador de vacío 60, el procesador de trasporte 82 y el procesador de limpieza 90. El sensor de pérdida de piso 96 detecta una caída en el piso que ocasionaría que la cabeza limpiadora 14 colgara o cayera. Por ejemplo, el sensor de pérdida de piso 96 detecta cuando la cabeza limpiadora está en la parte superior de una escalera o cuando ia cabeza limpiadora se aproxima a un orificio o hundimiento substancial en el área de superficie que está atravesando. En una modalidad, el sensor de pérdida de piso 96, incluye dos detectores infrarrojos (I R) montados aproximadamente a 5 cm del piso en un ángulo de 20° norma! a la vertical. El sensor de pérdida de piso 96 comunica la información al procesador de limpieza 90. El procesador de limpieza 90 controla el motor de accionamiento 104 y el mecanismo de di rección 1 02 para maniobrar la cabeza limpiadora 14 a fin de evitar que el área de superficie donde se detecta la pérdida de piso y comunica la información asociada al procesador de controlador 74. El sensor de tipo de piso 97 detecta el tipo de piso que se va a atravesar y distingue entre superficies con y sin alfombra. La información de tipo de piso es comunicada al procesador de limpieza 90. De manera común, el procesador de limpieza opera el motor de cepillo 100 para girar el cepillo 54 cuando el área de superficie está alfombrada y detiene el motor de cepillo 1 00 cuando las superficies que se van a limpiar no están alfombradas. En una modalidad , el sensor de tipo de piso utiliza el sonar para detectar el tipo de piso. El sensor de tipo de piso de sonar está montado en aproximadamente 7.62 cm del piso y corre a aproximadamente 425 KHz. Utilizando esta disposición, el sensor de sonar puede distinguir entre, por ejemplo, una alfombra de pelo corto y linóleo.

El sensor de corriente CB 98 proporciona protección de corriente y sobrecorriente al motor de cepillo 1 00, si el motor de cepillo 100, por ejemplo, se atasca, la corriente del motor de cepillo se incrementa. El sensor de corriente CB 98 es un dispositivo electrónico que retira la energía del motor de cepillo 100 cuando se detecta una condición de sobrecorriente. El sensor de corriente CB 98 puede restablecerse después de, por ejemplo, un atascamiento en alfombra del cepillo 54 que es retirado de ia entrada de succión 24 (FIG . 2) . El sensor de corriente CB 98 puede comunicar también la información al procesador de limpieza 90 y el procesador de limpieza 90 puede a su vez comunicar la información de condición de sobrecorriente al procesador de controiador 74 (FIG. 3) de manera que se pueden tomar la acciones apropiadas adicionales durante la condición de sobrecorriente. Por ejemplo, el movimiento de paro del vacío robótico 10 y la activación de los indicadores apropiados y/o alarmas. La rueda 50, la rodaja 52, el mecanismo de dirección 102, el motor de accionamiento 1 04, y el codificador 106 de la cabeza de limpieza 14 operan típicamente de la misma manera que los componentes antes descritos en el módulo de transporte 22. Asimismo, las diferentes alternativas antes descritas para los componentes de accionamiento y dirección también están disponibles para los componentes de accionamiento y dirección en la cabeza limpiadora 14. Sin em bargo, la rueda 50, la rodaja 52 y el mecanismo de dirección 1 02, el motor de accionamiento 104 y el codificador 106 de la cabeza limpiadora 14 pueden implementar una de las alternativas antes descritas en tanto que el módulo de transporte 22 implementa una alternativa diferente. Con referencia a la FIG 5, se proporciona otra modalidad de un controlador 1 12. En esta modalidad , el vacío portátil 20 es el m ismo que se describió antes para la FIG. 3. El módulo de transporte 122 incluye los componentes para el módulo de transporte 22 antes descrito para la FIG . 3. Además, el módulo de transporte 122 incluye un ensam ble de surtido/retracción de cable de energía 1 68. El ensamble de surtido/retracción de cable de energía 168 incluye un cable de energ ía que puede estar conectado a un receptáculo de energía de red estándar a fin de proporcionar energía de corriente alterna al controlador 1 12. Durante las operaciones robóticas, el ensamble de surtido/retracción de cable de energía surte el cable desde un carrete a medida que el vacío robótico 10 se mueve en alejamiento del receptáculo de energía de red y enrolla el cable sobre el carrete a medida que el vacío robótico 10 se mueve más cerca del receptáculo de energía de red. Esto evita que el cable se enrede y quede atrapado en el controlador 102 o la cabeza limpiadora 14. En esta modalidad, la distribución de energ ía 70 puede incluir componentes para convertir la corriente alterna en corriente directa y para regular la energía de corriente directa (por ejemplo, suministros de energía). Durante las operaciones robóticas, el vacío robótico 1 0 puede ser alimentado ya sea por la fuente de energía 56 en el vacío portátil 20 o por medio de la energ ía de servicio de red estándar a través de ensamble de surtido/retracción de cable de energía 168. De manera adicional , durante los períodos inactivos, conectando el cable desde el ensamble de surtido/retracción de cable de energía 168 a un receptáculo de energía de servicio de red estándar puede recargar la fuente de energía 56. En la modalidad que se describe, las operaciones de limpieza manuales que usan el vacío portátil 20 son las mismas que se describieron antes para las FIGs 1 -3. Con referencia a la FIG . 6. otra modalidad de un controlador 212 incl uye un vacío portátil 220 y un módulo de transporte 222. El vacío portátil 220 es similar al vacío portátil 20 de la FIG . 3. Una diferencia es que la fuente de energía 56 en el vacío portátil 20 es reemplazada con un conector de energía 256 en el vacío portátil 220. El conector de energía 256 está adaptado para acoplar con un cable de energía accesorio 21 3 (FIG . 12) a fin de proporcionar energ ía de red de corriente alterna al vacío transportable durante las operaciones manuales. En esta modalidad, la distribución de energía 58 puede incluir componentes para convertir la energ ía de corriente alterna a energía de corriente directa y para regular la energía de corriente directa (por ejemplo suministros de energía). El módulo de transporte 222 incluye los componentes del módulo de transporte 22 de la FIG . 3, así como una fuente de energía 268. La fuente de energía 268 es del mismo tipo que se describió antes para la fuente de energía 56 de la FiG. 3. En la modalidad que se describe, la fuente de energía 56 es reubicada esencialmente para el módulo de transporte 222 como la fuente de energía 268. Durante las operaciones robóticas, la fuente de energ ía 268 proporciona energía para el vacío portátil 220 y el módulo de transporte 222. Durante los periodos inactivos, la conexión del cable de energía accesorio 213 (FIG. 12) desde el conector de energía 256 a un receptáculo de energía de servicio estándar puede recargar la fuente de energ ía 268. Con referencias -a las figuras 7 y 8 otra modalidad de un vacío robótíco 10 incluye un controlador 312 (F I G. 7) en comunicación con una cabeza limpiadora 314 (FIG. 8) a través de comunicaciones inalámbricas. Cualquier forma adecuada de tecnología inalámbrica se puede implementar. Por ejemplo infrarroja o RF de baja potencia. Al implementar la tecnología de comunicación inalámbrica, los alambres de control del controlador 312 y la cabeza limpiadora 314 se eliminan. Por lo tanto, el conector de manguera 64 en el vacío portátil 20 y el conector de manguera 92 en la cabeza limpiadora 14, así como la manguera 16 no incluyen los cables de control antes descritos para las demás modalidades (FIGs. 3-6). El vacío portátil 320 incluye los componentes de vacío portátil 20 de la Figura 3 (excepto el conector de la manguera 64 que ya no proporciona funciones eléctricas). El módulo de transporte 322 incluye los componentes en el módulo de transporte 22 de la Figura 3 e incluye también un transceptor 380 para trasmitir y recibi r comunicaciones hacia y desde la cabeza limpiadora. De manera similar, la cabeza limpiadora 314 incluye los componentes en la cabeza limpiadora 14 de la Figura 4 (excepto el conector de manguera 92 que ya no proporciona ninguna función eléctrica) e incluye también un transceptor 392. El transceptor 392 transmite y recibe comunicaciones hacia y desde el controlador 312. Los transmisores y receptores separados pueden remplazar uno o ambos transceptores 380, 392. En una modalidad alternativa, en donde las comunicaciones desde la cabeza limpiadora 314 hacia el controlador 312 no se requieren, un transmisor puede remplazar al transceptor 380 en el módulo de transporte 322 y un receptor puede remplazar al transceptor 392 en la cabeza limpiadora 314. Las operaciones robóticas y manuales para el vacío robótico 10 formado por el controlador 312 de la Figura 7 y la cabeza limpiadora 314 de la Figura 8, y la implementación de las comunicaciones inalámbricas son idénticas a las descritas anteriormente para las Figuras 1 -6. Con referencia a la Figura 9, es un dibujo estilizado de una modalidad de un vacío robótico 1 0 ilustra el controlador 12 y la cabeza limpiadora 14 interconectados por medio de la manguera 16. El controlador incluye el vacío portátil 20 y el módulo de transporte 22. La manguera 15 se une a la entrada de vacío 30 en el vacío transportable 20 y a la salida de la cabeza limpiadora 29. La entrada de vacío 30 está colocada en la parte superior del vacío portátil 20 e incluye porciones verticales y horizontales que se unen en un ángulo a 90°. La entrada de vacío 30 es rígida y gira a lo largo de un eje de la porción vertical . La porción horizontal de la entrada de vacío 30 puede ajustarse de manera extensible. En forma similar, la salida de cabeza limpiadora 29 incluye una porción vertical colocada en la parte superior de la cabeza limpiadora y una porción angulada para recibi r la manguera 16. La salida de cabeza limpiadora 29 gira sobre un eje de la porción vertical. La manguera 16 es flexible y es recibida por la porción horizontal de la entrada de vacío 30 y la porción angulada de la salida de cabeza limpiadora 29. Se prefiere que la manguera 16 no arrastre sobre el piso o área de superficie durante las operaciones robóticas. En otras modalidades del vacío robótico 10, que gira la salida de cabeza limpiadora 29 y la entrada de vacío 30 pueden no ser requeridas. Por ejemplo, el giro solamente de la salida de cabeza limpiadora 29 o solamente de la entrada de vacío 30 puede ser suficiente. En la modalidad que se describe, un mecanismo de tensión 1 08 está unido ai módulo de transporte 22 y a la manguera 16. El mecanismo de tensión 108 se extiende hacia arriba y actúa como una caña de pescar flexionada. El mecanismo tensor 1 08 puede ser un alambre de tipo de acero de resorte o cualquier otro material adecuado. Otros mecanismos tensores p;ara soportar la manguera también están considerados. Por ejemplo, la manguera 16 puede estar cpnstruida de materiales que evitan el alabeo en tanto que mantiene la flexibilidad adecuada tales como varios tipos de alambre o fibra. Con referencia a la figura 1 0, se muestra otra modalidad del controlador 12 con la manguera 16 unida a la entrada de vacío 30 del vació portátil 20. El vacío portátil 20 se muestra asegurada al módulo de transporte 22 para operaciones robóticas. El vacío portátil 20 incluye un mango 1 1 1 . El módulo de transporte 22 incluye dos sensores de ubicación 78. En la modalidad que se describe, los sensores de ubicación 78 son cámaras. En la cara frontal del módulo de transporte 22, las cámaras están separadas y colocadas en un ángulo de aproximadamente 45° hacia la normal. En esta configuración , las dos cámaras proporcionan estéreo-visión para reconocimiento a profundidad así como reconocimiento de superficie (es decir tridimensional) . Con referencia a la Figura 1 1 , se muestra otra modalidad de un controlador 12 similar al controlador 12 de la Figura 10 sin la manguera 16. En esta modalidad , el controlador 12 incluye el vacío portátil 20 y el módulo de transporte 22. El vacío portátil 20 incluye una entrada de vacío 30 y un mango 1 1 1 . El módulo de transporte 22 incluye dos sensores de ubicación 78 colocados de la m isma manera que en la Fig ura 1 0. Con referencia a la Figura 12 , un dibujo estilizado de otra modalidad de un controlador 212 muestra el vacío portátil 220 retirado del módulo de transporte 222 para operaciones manuales. El vacío portátil 220 incluye la entrada de vacío 30, el recipiente para polvo 32, el filtro primario 34, el mango 1 1 1 y el conector de energía 256. U na manguera accesoria 1 15 está unida a la entrada de vacío 30 y una boquilla accesoria 1 17 está unida al otro extremo de la manguera. U n cable accesorio 213 está unido al conector de energía 256. El módulo de transporte incluye la rueda 46, una rodaja 48 y dos sensores de ubicación 78. En esta modalidad, una vez, que el vacio portátil 220 es reti rado del módulo de transporte 222 y se instala en los componentes accesorios, el vacío portátil está l isto para que un usuario ejecute operaciones manuales. Por ejemplo, las etapas de vacío o de tapicería de muebles o soplado de polvo y/o mugre desde un área hacia otra. Alguien con experiencia ordinaria en la técnica reconocerá como ciertas configuraciones del vacío portátil (por ejemplo Figuras 1 y 2), el vacío puede ser utilizado como un soplador transportable cuando se une un accesorio a la salida de vacío 40 en vez de la entrada de vacío 30. La manguera accesoria 1 1 5 u otros accesorios adecuados se pueden utilizar en esta configuración de soplador portátil para soplar polvo, la m ugre y otras pequeñas partículas que están alrededor para varios propósitos. Muchos de los vacíos portátiles 20 que son convertibles en sopladores son similares a "shop vacs" comu nes que también se convierten entre la operación de vacío y soplador. En una modalidad el vacío robótico 10, uno o más de los motores (es decir motor de accionamiento 85, motor de accionamiento 104, motor de cepillo 1 00) son motores de corriente directa sin cepillo. J unto con cada motor de corriente directa sin cepillo, se proporciona un accionador motriz de tres fases para aplicar secuencias de energía que controlan la dirección y velocidad del motor. Hitachi proporciona varias soluciones de microcircuito individual que son adecuadas para el accionador motriz de tres fases. En tanto que se ha descrito en la invención en la presente en conjunción con modalidades ilustrativas, es evidente que muchas alternativas, modificaciones y variaciones serán evidentes para aquellos con experiencia en la técnica. En consecuencia, las modalidades de la invención en la descripción anterior se pretende que sean ilustrativas, en vez de limitantes, del espíritu y alcance de la invención. De manera más específica se pretende que la invención abarque todas las alternativas, modificaciones y variaciones de las modalidades ilustrativas descritas en la presente que queden dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas o los equivalentes de las mismas.

Claims

REIVIN D ICAC IONES 1 . Un vacío robótico autónomo 10, que incl uye: un controlador autopropulsado 12 , que incluye: una fuente de vacío 36, 38; un depósito para polvo 32 en comunicación de fluido con la fuente de vacío; un procesador de controlador 74 que proporciona funciones de mapeo, localización , planeación y control maestro; y una fuente de energía 56, 268 para distribuir energía; una cabeza limpiadora autopropulsada 14 en comunicación con el controlador, la cabeza l impiadora que incluye; una entrada de succión 24 en comunicación de fluido con el depósito de polvo; y un procesador de limpieza 90 que proporciona funciones de controles clavo; y una manguera de interconexión 16 que conecta la cabeza limpiadora al controlador y proporciona un trayectoria de flujo de aire de succión desde ia entrada de succión para el depósito de polvo; en donde el controlador y la cabeza limpiadora atraviesan de manera cooperativa un área de superficie en equipo cuando la mang uera de interconexión está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador. 2. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , que incluye además: un control remoto 18 en comunicación operativa con el controlador para accionar el vacío robótico d urante el mapeo ambiental semiautomático de un área de superficie que se va a limpiar. 3. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , el controlador que incluye además: un módulo de transporte 22 ; y un vacío portátil 20 asegurado de manera removible al módulo de transporte, el vacío transportable que incluye una entrada de vacío 30 y una salida de vacío 40. 4. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 3 , caracterizado porque la fuente de vacío, el depósito de polvo y la fuente de energ ía están asociados con el vacío portátil y el vacío portátil sirve como un dispositivo de vacío manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando la manguera accesoria 1 15 está conectada a la entrada de vacío. 5. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 3 , en donde la fuente de vacío, el depósito de polvo y la fuente de energía están asociados con el vacío portátil y el vacío portátil sirve como un dispositivo soplador manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando se conecta a una manguera accesoria 1 1 5 a la salida de vacío. 6. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 3, en donde la fuente de vacío y el depósito de polvo están asociados con el vacío transportable, y el vacío transportable sirve como un dispositivo de vacío manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando la manguera accesoria 1 15 es conectada a la entrada de vacío y un cable de energía accesorio 21 3 es conectado a un conector de energía 256 asociado con el vacío portátil y un receptáculo de energía de servicio estándar. 7. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 3, en donde la fuente de vacío y el depósito de polvo están asociados con el vacío transportable, y el vacío transportable sirve como un dispositivo soplador manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 1 5 está conectada a la salida de vacío y un cable de energ ía accesorio 213 es conectado a un conector de energía 256 asociado con el vacío portátil y un receptáculo de energ ía de servicio estándar. 8. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , que incluye además: un mecanismo tensor 1 08 que soporta la mang uera de interconexión cuando la manguera de interconexión está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador. 9. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , el controlador que incluye además: un ensamble de surtido/retracción de cable de energ ía 172 para conexión a un receptáculo de energía de servicio estándar para alimentar el vacío robótico y para reca rgar la fuente de energía; y una distribución de energía 70 para distribuir la energ ía desde el ensamble de surtido/retracción de cable de energía. 1 0. El vacío robóíico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , el controlador que incluye además: un conector de energ ía 256 para conectar un cable de energ ía accesorio 213 entre un receptácu lo de energ ía de servicio estándar y el vacío robótico para recargar la fuente de energía. 1 1. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , la manguera de interconexión que incluye: cables para distribuir la energía desde el controlador hacia la cabeza l impiadora. 12. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , la cabeza limpiadora que incluye además: una fuente de energía 87 que proporciona energía a la cabeza limpiadora. 13. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , la cabeza limpiadora que incluye además: un sensor de manguera 94 en comunicación con el procesador de limpieza para detectar una obstrucción en la trayectoria de flujo de aire de succión . 14. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 13, en donde el sensor de manguera es un sensor de presión diferencial y distingue entre una obstrucción completa, una obstrucción parcial , una obstrucción ocasionada por un depósito de polvo lleno, y una obstrucción ocasionada por un filtro primario lleno. 15. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , la cabeza limpiadora que incluye además: un sensor de pérdida de piso 96 en comunicación con el procesador de limpieza para detectar una caída en una porción del área de la superficie que ocasionaría que la cabeza de limpieza colgara o cayera. 16. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 5, en donde el sensor de pérdida de piso incluye por lo menos dos sensores infrarrojos. 1 7. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , la cabeza limpiadora que incluye además: un sensor de tipo de piso 97 en comunicación con el procesador de limpieza para detectar si una porción del área de superficie está alfombrada o no alfombrada. 1 8. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 17, en donde el sensor de tipo de piso incl uye un sensor de tipo de sonar. 1 9. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , la cabeza limpiadora que incluye además: un motor de cepillo 1 00 que controla un cepillo 54 para ayudar en la recolección de partículas de polvo y mugre a través de la entrada de succión ; y un interruptor de circuito detector de corriente 98 en comunicación con la distribución de energía, el procesador de limpieza y el motor de cepillo para a plicar y remover la energía al motor de cepillo y, cuando se aplica energía, para detectar una condición de sobrecorriente. 20. El vacio robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 19, en donde el motor de cepillo y el cepillo se combinan para formar un cepillo sin banda. 21 . El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 9 , en donde la cabeza limpiadora incluye además: un controlador de motor trifásico en comunicación con la distribución de energ ía, el procesador de li mpieza, y el motor de cepillo, en donde el motor de cepillo es un motor de corriente directa sin cepillo. 22. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , la manguera de interconexión que incluye: alambres para comunicar señales de control entre el controlador y la cabeza limpiadora. 23. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 1 , q ue incluye además: un primer transceptor 380 en el controlador y en com unicación con el procesador de controlador; y un segundo transceptor 392 en la cabeza limpiadora y en comunicación con el primer transceptor y el procesador de limpieza para comunicar en forma inalámbrica las señales de control entre el controlador y la cabeza limpiadora. 24. Un vacío robótico autopropulsado 1 0, que incluye: un controlador autopropulsado 12 que incluye: una fuente de vacío 36, 38; un depósito de polvo 32 en comunicación de fluido con la fuente de vacío; un procesador de controlador 74 que proporciona funciones de mapeo, localización , planeación y control maestro; un ensamble de surtido/retracción de cable de energía 172 para conexión a un receptáculo de energía de servicio estándar; y una distribución de energía 70 para distribuir la energía desde el ensamble de surtido/retracción de cable de energía; una cabeza limpiadora autopropulsada 14 en com unicación con el controlador, que incluye; una entrada de succión 24 en comunicación de fluido con el depósito de polvo; y un procesador de limpieza 90 que proporciona funciones de controles claras; y una manguera de interconexión 16 que conecta la cabeza limpiadora al controlador y proporciona una trayectoria de flujo de aire de succión desde la entrada de succión hacia el depósito de polvo; en donde el controlador y la cabeza limpiadora atraviesan de manera cooperativa un área de superficie en equipo cuando la manguera de interconexión está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador. 25. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 24, la cabeza limpiadora que incluye además : una fuente de energía 87 que proporciona energía a ía cabeza limpiadora. 26. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 25, en donde la fuente de energía en la cabeza limpiadora incluye por lo menos de una batería y una celda de combustible. 27. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 24 , el controlador que incluye además: un módulo de transporte 22; y un vacío transportable 20 que se asegura de manera removible al módulo de transporte, el vacío transportable que incluye una entrada de vacío 30, una salida de vacío 40 y una fuente de energía 56. 28. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 27, en donde la fuente de vacío y el depósito de polvo están asociados con el vacío transportable y el vacío transportable sirve como un dispositivo de vacío m anual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 1 5 está conectada a la entrada de vacío. 29. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 27, en donde la fuente de vacío y el depósito de polvo están asociados con el vacío portátil y el vacío portátil sirve como un dispositivo soplador manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 15 está conectada a la salida de vacío. 30. El vacío robótíco autopropulsado de conformidad con la reivindicación 27, en donde la fuente de energía en el vacío portátil incluye por lo menos una de una batería y una celda de combustible. 31 . El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 24, el controlador que incluye además : un módulo de transporte 22; y un vacío transportable 20 asegurado de manera removible al módulo de transporte, el vacío transportable que incluye una entrada de vacío 30, una salida de vacío 40 , y un conector de energ ía 256. 32. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 31 , en donde la fuente de vacío y el depósito de polvo están asociados con el vacío portátil y el vacío portátil sirve como un dispositivo de vacío manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 15 está conectada a la entrada de vacío y un cable de energía accesorio 21 3 está conectado al conector de energía asociado con el vacío portátil y un receptáculo de energ ía de servicio estándar. 33. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 31 , en donde la fuente de vacío y el depósito de polvo están asociados con el vacío transportable y el vacío transportable sirve como un dispositivo soplador manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 15 está conectada a la salida de vacío y un cable de energía accesorio 213 está conectado al conector de energ ía asociado con el vacío transportable y un receptáculo de energía de servicio estándar. 34. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 24, el controlador que incluye además: un procesador de transporte 82 en comunicación con el procesador de controlador para controlar el movim iento y dirección del controlador; una primera rueda 46 ; un primer motor de accionamiento de corriente directa sin cepillo 85 en comunicación operativa con la primera rueda; y un primer controlador de motor trifásico en comunicación con la distribución de energía, el procesador de transporte y el primer motor de accionamiento para controlar la velocidad y dirección del primer motor de accionamiento. 35. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 34, el controlador que incluye además: una segunda rueda 46, en donde el primer motor de accionamiento de corriente directa sin cepillo está en comunicación operativa con la segunda rueda; una primera rodaja 48; y un mecanismo de dirección 84 en comunicación con el procesador de transporte para girar la primera rodaja alrededor de un eje vertical para dirigir el controlador. 36. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 34, el controlador que incluye además: una segunda rueda 46; un segundo motor de accionamiento de corriente directa sin cepillo 85 en comunicación operativa con la segunda rueda; y un segundo controlador de motor trifásico en comunicación con ia distribución de energ ía; ei procesador de transporte y el segundo motor de accionamiento para controlar la velocidad y dirección del segundo motor de accionamiento; en donde el procesador de transporte dirige el controlador al controlar el primero y segundo controladores de motor trifásico. 37. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 24, la cabeza limpiadora que incluye además: una primera rueda 50; un primer motor de accionamiento de corriente directa sin cepillo 1 04 en comunicación operativa con la primera rueda; y un primer controlador de motor trifásico en comunicación con la distribución de energía, el procesador de lim pieza y el primer motor de accionamiento para controlar ia velocidad y dirección del primer motor de accionamiento. 38. El vacío robótico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 37, el controlador que incluye además: una segunda rueda 50, en donde el primer motor de accionamiento de corriente directa sin cepillo está en comunicación operativa con la segunda rueda; una primera rodaja 52; y un mecanismo de dirección 1 02 en comunicación con el procesador de limpieza para girar la primera rodaja alrededor de un eje vertical para dirigir la cabeza limpiadora. 39. El vacío robotico autopropulsado de conformidad con la reivindicación 37, el controlador que incluye además: una segunda rueda 50; un segundo motor de accionamiento de corriente directa si n cepillo 1 04 en comunicación operativa con la segunda rueda; y un segundo controlador de motor trifásico en comunicación con la distribución de energ ía , el procesador de limpieza y el segundo motor de accionamiento para controlar la velocidad y dirección del segundo motor de accionamiento; en donde el procesador de limpieza dirige la cabeza limpiadora al controlar el pri mero y segundo controladores de motor trifásico. 40. Un método de mapeo ambiental semiautomatizado en un vacío robotico autopropulsado 10, el vacío robotico que incluye un controlador autopropulsado 12, una cabeza limpiadora autopropulsada 1 4 en com unicación con el controlador, y una mang uera 16 que proporciona una trayectoria de flujo de aire desde la cabeza limpiadora hacia el controlador, un control remoto 18 en comunicación operativa con el controlador, en donde el controlador y la cabeza limpiadora atraviesan de manera cooperativa un área de superficie en equipo cuando la manguera está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador, el método que incluye las etapas: a) accionar el vacío robotico a través de un área de superficie de un ambiente que se va a mapear utilizando el control remoto; b) detectar las características del ambiente, incluyendo los obstáculos existentes, utilizando sensores de localización 78; c) mapear el ambiente a partir de las características detectadas y almacenar el mapa ambiental en un procesador de controlador 74; d) determinar una ruta para que la atraviese el vacío robótico a fin de limpiar el área de superficie en base al mapa ambiental. 41 . El método de conformidad con la reivindicación 40, que incluye además la etapa: e) almacenar la ruta para referencia futura durante operaciones robótícas subsecuentes, incluyendo operaciones de limpieza robótica. 42. Un vacío robótico autónomo 10, que incluye: un controlador autopropulsado 12 que proporciona funciones de mapeo, localización , planeación y control maestro que incluye: un módulo de transporte 22; y un vacío portátil 20 asegurado de manera removible al módulo de transporte, al vacío transportable; una cabeza limpiadora autopropulsada 14 en comunicación con el controlador; y una manguera de interconexión 16 que conecta la cabeza limpiadora al controlador y proporciona una trayectoria de flujo de aire de succión desde la cabeza limpiadora hacia el controlador; en donde el controlador y la cabeza limpiadora atraviesan de manera cooperativa un área de superficie en equipo cuando la manguera de interconexión está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador. 43. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42, que incluye además: un control remoto 18 en comunicación operativa con el controlador para accionar el vacío robótico durante el mapeo ambiental semiautomático de un área de superficie que se va a limpiar. 44. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42 , el vacío transportable que incluye además: una fuente de vacío 36,38; un depósito de polvo 32 en comunicación de fluido con la fuente de vacío; y una fuente de energía 56,268 para distribuir energ ía. 45. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 44, en donde el vacío transportable sirve como un dispositivo de vacío manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 15 está conectada para incluir una entrada de vacío 30 asociada con el vacío transportable. 46. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 44, en donde el vacío transportable sirve como un dispositivo soplador manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 15 está conectada a una salida de vacío 40 asociada con el vacío portátil. 47. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 44, en donde el vacío transportable sirve como un dispositivo de vacío manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 15 está conectada a una entrada de vacío 30 asociada con el vacío transportable y un cable de energía accesorio 21 3 está conectado a un conector de energía 256 asociado con el vacío transportable y un receptáculo de energía de servicio estándar. 48. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 44, en donde la fuente de vacío y el depósito de polvo están asociados con el vacío transportable y el vacío transportable sirve como un dispositivo soplador manual después de la remoción del vacío robótico autónomo cuando una manguera accesoria 1 1 5 está conectada para inclui r una salida de vacío 40 , asociada con el vacío portátil y un cable de energ ía accesorio 21 3 está conectado a un conector de energía 213 asociado con el vacío transportable y un receptáculo de energía de servicio estándar. 49. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42, que incluye además: un mecanismo tensor 1 08 que soporta la manguera de interconexión cuando la manguera de interconexión está conectada entre la cabeza limpiadora y el controlador. 50. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42 , el controlador que incluye además: un conector de energía 256 para conectar un cable de energ ía accesorio 213 entre un receptáculo de energía de servicio estándar y el vacío robótico para recargar la fuente de energía. 51 . El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42 , la cabeza limpiadora que incluye además: una fuente de energía 87 que proporciona energía a la cabeza lim piadora. 52. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42 , la cabeza limpiadora que incluye además: un sensor de manguera 94, en com unicación con el procesador de limpieza para detectar una obstrucción en la trayectoria de flujo de aire de succión . 53. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42 , la cabeza limpiadora que incluye además: un sensor de pérdida de piso 96 en comunicación con el procesador de limpieza para detectar una caída en una porción del área de superficie que ocasionaría que la cabeza limpiadora colgara o cayera. 54. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42 , la cabeza limpiadora que incluye además: un sensor de tipo de piso 97 en comunicación con el procesador de limpieza para detectar si una porción de un área de superficie está o no alfombrada. 55. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 42 , la cabeza limpiadora que incluye además: un motor de cepillo 1 00 que controla un cepillo 54 para ayudar en la recolección de partículas de polvo y mugre a través de la entrada de succión; y un interruptor de circuito de sensor de corriente 98 en comunicación con la distribución de energía, el procesador de lim pieza, y el motor de cepillo para aplicar y remover la energ ía hacia el motor de cepillo y, cuando se aplica la energía, para detectar una condición de sobrecorriente. 56. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 55, en donde el motor de cepillo y el cepillo se combinan para formar un cepillo sin banda. 57. El vacío robótico autónomo de conformidad con la reivindicación 55, en donde la cabeza limpiadora incluye además: un controlador de motor trifásico en comunicación con la distribución de energía, el procesador de limpieza y el motor de cepillo, en donde el motor de cepillo es un motor de corriente directa sin cepil lo. RESU M EN DE LA I NVENCIÓN Se proporciona un limpiador de vacío robótica (1 0) con un conírolador autopropulsado (12) con una fuente de vacío (36, 38) y un depósito para polvos (32) , una cabeza limpiadora autopropulsada (14) con una entrada de succión (24) y una manguera para la interconexión (16). El controlador y la cabeza limpiadora atraviesan en forma cooperante un área superficial en cascada cuando se conecta la manguera para la interconexión entre la cabeza limpiadora y el controlador. En una modalidad , el controlador incluye una fuente de energía (56) q ue hace autónomo el vacío robótico. En otra modalidad, el controlador incluye una unidad para dispensar/retirar un cordón de energía (168) para proporcionar acceso a la energía utilitaria. En otro aspecto , el controlador incluye un vacío transportable (20) que se separa para operaciones manuales. En todavía otro aspecto, se proporciona un método de mapeo ambiental semiautomatizado para un vacío robótico autopropulsado. Con respecto al método, el vacío robótico también incluye un control remoto (18) .