RU2311868C1 - Система автоматизированной уборки помещений - Google Patents
Система автоматизированной уборки помещений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2311868C1 RU2311868C1 RU2006117223/02A RU2006117223A RU2311868C1 RU 2311868 C1 RU2311868 C1 RU 2311868C1 RU 2006117223/02 A RU2006117223/02 A RU 2006117223/02A RU 2006117223 A RU2006117223 A RU 2006117223A RU 2311868 C1 RU2311868 C1 RU 2311868C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- video
- transceiver
- video cameras
- robot
- cameras
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Electric Vacuum Cleaner (AREA)
Abstract
Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для автоматизированной уборки мусора в жилых помещениях, а также в производственных помещениях, например складских. Технический результат - расширение эксплуатационных возможностей. Система автоматизированной уборки помещений содержит видеокамеры и робот-мусорщик. Видеокамеры расположены в верхних углах помещения и через блок видеозахвата и первый приемопередатчик радиоканалом связаны со вторым приемопередатчиком робота-мусорщика. Робот-мусорщик содержит также приемопередающую антенну, микропроцессор, аккумуляторные батареи, электродвигатели шасси, электродвигатели захвата и сам механический захват, мусорный отсек. При этом вход/выход приемопередающей антенны через приемопередатчик соединен с входом микропроцессора. Видеокамеры расположены стационарно с секторами обзора в сумме перекрывающих всю поверхность контролируемого пола, а число видеокамер выбрано из условия полного обзора поверхности пола. 4 з.п. ф-лы, 1 табл, 1 ил.
Description
Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для автоматизированной уборки мусора в жилых помещениях, а также в производственных помещениях, например складских. Предпочтительнее ее использование в офисных, выставочных залах и т.п.
По результатам исследований крупнейших мировых производителей техники сфера создания роботов развивается быстрыми темпами: продажи растут, спрос постоянно увеличивается, расширяется спектр их использования, возрастает объем заказа рынка. Специальная европейская Экономическая комиссия ООН и Международная федерация робототехники осенью 2005 года опубликовала доклад, согласно которому потребность в механических «помощниках» становится все более актуальной, - в области промышленного производства, домашнего хозяйства и услуг (таблица). Имеется прогноз, что в ближайшие годы резко возрастет количество роботов и в домашнем хозяйстве (стрижка газонов и чистка ковров).
Таблица | |
Общий парк роботов (регионы и страны мира) в 2004 году | |
Страна | Количество роботов, шт. |
Япония | 384700 |
США | 155400 |
Европейский Союз | 262300 |
Другие страны Европы | 14700 |
Азия / Австралия | 67300 |
В настоящее время в промышленности используется около 565 тысяч роботов, «роботов для дома» - 425 тысяч, ежегодно в эксплуатацию вводится порядка 1600 медицинских роботов, 3 тысячи роботов для проведения подводных работ.
Ожидается, что в последующие два-три года количество «роботов для дома» значительно возрастет. Компании, проводившие исследования, предсказывают, что домашний рынок робототехники может быть равен в размере автомобильному рынку. Аналитики считают, что к 2040 году в большинстве домашних хозяйств появятся роботы или, по крайней мере, будет рассматриваться идея их приобретения.
Столь значительное увеличение интереса компаний и частных покупателей к самоходным аппаратам объясняется резким удешевлением последних (к примеру, в период с 1990 г. до 1999 г. средняя цена роботов на рынке США снизилась на 40% [World Robotics 2000/ - United Nations/ Economic Commission for Europe. The International Federation of Robotics 2000/ - P.352] и одновременно существенным расширением их функциональных возможностей (производительности, точности действий, гибкости и простоты настройки). Кроме того, промышленные корпорации в развитых странах стараются компенсировать рост зарплаты (примерно 1% в год) за счет полной автоматизации производственных линий, а массовый рынок пока восторженно принимает практически каждую интеллектуальную модель, что подталкивает разработчиков к ускоренному созданию новых устройств.
По мнению экспертов ВТ нынешний век будет являться веком бытовой робототехники, т.к. в большинстве промышленно-развитых странах, особенно в Японии, каждый год идет 5-6 и более кратное увеличение номенклатуры и числа бытовых роботов.
Общеизвестны полуавтоматические машины для уборки мусора, например, в аэропортах, которые при помощи круговых щеток проходят зону уборки, подметая и убирая в специальный отсек любой мусор.
Недостатком подобных машин является их громоздкость, а главное: требуется оператор - человек для обслуживания каждой машины.
Также известен робот Lukas, разработанный летом 2005 года в университете Högskolan i Halmstad (Швеция) в рамках проекта Mech-Weed «Строительство мобильного сельскохозяйственного робота, способного безошибочно идентифицировать сорняки и автоматически выдергивать их с корнем», спонсируемого Шведским сельскохозяйственным советом (Jordbruksverket) вместе с Фондом фермеров и агротехнических исследований (Stiftelsen Lantbruksforskning).
Функционирует робот следующим образом. На днище машины установлена инфракрасная камера. Она охватывает изображения грядок. Последующая обработка этих снимков бортовым компьютером управляет колесами робота и инструментом для прополки. В пределах грядки «Лукас» отличает полезные растения от бесполезных и вредных при помощи другой камеры, цветные изображения с которой анализирует специальная программа: фиксирует размер, цвет и форму, сравнивает с образом из имеющейся базы.
Недостатками являются:
- узкая специализация;
- ограниченный период использования, т.к. в раннем возрасте (молодые побеги, всходы) многие культуры и сорняки очень похожи друг на друга, например, морковь, кинза, аптечная ромашка, и только через 2-3 недели можно отличить, а пропалывать нужно всегда;
- использование инфракрасного диапазона не совсем убедительно, т.к. в зависимости от окружающей температуры будет изменяться получаемая картинка и не всегда в пользу культурных растений.
Прототипом является «мобильный робот для уборки помещений» (RU №22104492 С2, B25J 5/00, 20.08.2003), содержащий следующие признаки:
- система автоматизированной уборки помещений;
- робот-мусорщик;
- видеоплата, осуществляющая преобразование сигналов видеоизображения в цифровую форму (видеозахвата);
- два приемо-передатчика, один из которых установлен на роботе-мусорщике.
Его недостатком является: неудачное расположение видеокамер (имеются мертвые зоны обзора), отсутствие радиоканала, что снижает его эффективность.
Технической задачей изобретения является расширение эксплуатационных качеств.
Для решения поставленной задачи предлагается система автоматизированной уборки помещений, состоящая из видеокамер и робота-мусорщика, отличающаяся тем, что видеокамеры расположены в верхних углах помещения и через блок видеозахвата и первый приемопередатчик радиоканалом связаны со вторым приемопередатчиком робота-мусорщика; видеокамеры расположены стационарно с секторами обзора в сумме перекрывающих всю поверхность контролируемого пола, а число видеокамер выбрано из условия полного обзора поверхности пола; она снабжена мусоросборщиком, выполненным в виде металлического короба, уставленного на колесное шасси с индивидуальным электроприводом каждого колеса с питанием от аккумуляторной батареи; короб выполнен с двумя отделениями, одно - для мусора, а во втором размещены приемопередатчик, микропроцессор, аккумуляторные батареи, сервисное оборудование, сверху короба размещена антенна приемопередатчика; в нижней части короба расположен выдвижной механический захват для уборки обнаруженного мусора.
На чертеже показана структурная схема системы, на которой изображено: 1-4 - видеокамеры, 5 - блок захвата, 6 - первый микропроцессор (МП), 7, 8 - первый и второй приемопередатчики соответственно, 9 - второй МП, 10 - первый драйвер, 11 - двигатель шасси, 12 - аккумуляторные батареи, 13 - второй драйвер, 14 - самоходная шасси, 15 - двигатели захвата, 16 - механический захват, 17 - мусорный отсек, 18 - блок видеозахвата, 19 - робот-мусорщик.
Система автоматизированной уборки помещений содержит: видеокамеры 1-4, расположенные в верхних углах помещения, блок видеозахвата 18, радиоканал, две приемопередающие антенны, приемопередатчики 7,8, микропроцессоры 6,9, аккумуляторные батареи 12, первый и второй драйверы 10,13, двигатели шасси 11, само шасси 14, механический захват 16 и мусорный отсек 17 со следующими соединениями: вход/выход приемопередающей антенны через приемопередатчик 8 соединен с входом микропроцессора (МП) 9, первый и второй выходы которого соединены с входами первого и второго драйвера 10 и 13 соответственно, выход первого драйвера 10 соединен с электродвигателями 11, выходы которых механически связаны с осями колес шасси 14, а выходы второго драйвера 13 соединены с электродвигателями захвата 15, выходы которых механически связаны с осями исполнительных механизмов механических захватов 16.
Указанные узлы и блоки могут быть выполнены на следующих ЭРЭ и ИМС. Видеокамеры 1-4, например, 9420 Н цветная видеокамера, http://www.ewlon.ru/products.php?gid=20, количество которых определяется размерами помещения и углом обзора конкретной модели видеокамеры. Плата цифровой обработки, например, EW1004C,25 к/с, http://www.ewlon.ru/products.php?gid=19, МП6, например, Pentium IV, 3000 MHz, 50 Gb, RAM 512 Mb, Ethernet 100 MB, Windows 2000. Двигатели 11 и 15, например, электродвигатели стеклоочистителя СЛ136-Э.31.5205, 33.5205, 39.5205 - http://avtocom.com/catalog/item/17.3730.htm, аккумулятор, например, 6 МТС-9, http://www.orenbat.ru/list.phtml?sec=a 6mts9.html. ПМ9, например, AT89C2051 www.atmel.ru драйверы 10 и 13, например, на ИМС JR2130, см. E-mail:ic@averon.ru, приемопередатчики 7 и 8 типа FM RTFQ1 и FM RRFQ1-XXX. Telecontrolli, http://www.telecontrolli.com/eng/default-wproducts.html.
Система работает следующим образом. Видеокамеры 1-4 получают видеоизображение чистой поверхности пола, который нужно убирать от различного мусора: листки бумаги, окурки, пустые пачки из-под сигарет и пр.
Каждая камера передает видеоизображение только своего участка, а все вместе - целую картину помещения, т.е. всего пола (напольной поверхности) со всеми особенностями: выбоины, оттенки света, рисунок линолеума и т.д. Все изображение через плату видеозахвата 5 передается в цифровом коде в первый МП6, где и запоминается, а через приемопередатчики 7 и 8 по радиоканалу поступает во второй МП9, где также запоминается. Система готова к работе. При появлении постороннего предмета картина поверхности этого участка пола меняется видеокамеры 1-4 через блок захвата 5 и приемопередатчик 6 по радиоканалу передают в МП9 робота-мусорщика 19 это измененное изображение, и это изменение фиксируется в МП9 (путем сравнения с первоначальной «картинкой»), который определяет координаты измененного участка и дает команду на движение шасси 14. Робот-мусорщик 19 подъезжает к месту, где находится зафиксированный предмет, классифицируемый как мусор, останавливается над ним, МП9 выдает команду на его захват через драйвер 13 и электродвигатели 15 механическому захвату 16, который захватывает этот мусор и помещает его в мусорный отсек 17. Если же обнаруженный мусор находится в труднодоступном месте, например впритык к стене или в углу, то робот-мусорщик 19 останавливается около этого мусора и другим механическим захватом 16, приспособленным для подобной операции, поднимает его и отправляет его также в мусорный отсек 17.
Это рассмотрен пример, когда в помещении никого нет (людей), например в перерыв или после работы. Когда в помещении находятся сотрудники или посетители, то или робот-мусорщик 19 выключают, либо он автоматически переходит в следующий режим: при обнаружении постороннего предмета-человека, он индефицирует его как мусор и, т.к. человек долго не может находится без движения, то МП9 определяет скорость изменения положения человека и при ее наличии робот-мусорщик 19 не выезжает на это место.
Предусмотрен и третий режим работы - это охранный режим. После окончания работы в офисе, складе, музее и пр., если система обнаруживает изменение рисунка пола, а также наличие движения, то МП9 через приемопередатчик 8 по радиоканалу выдает сигнал тревоги на центральный пульт охранной сигнализации (на чертеже условно не показан).
Питание робота-мусорщика 19 происходит от аккумуляторных батарей 12 (соединения с потребителями условно не показаны), которые по мере надобности подзаряжаются.
Дополнительно радиоканал используется для передачи информации о местонахождении мобильного робота и возможностью управления его передвижением от центрального компьютера.
Claims (5)
1. Система автоматизированной уборки помещений, содержащая робот-мусорщик, блок видеозахвата, два приемо-передатчика, один из которых установлен на роботе-мусорщике, отличающаяся тем, что она снабжена видеокамерами, расположенными в верхних углах помещения, причем видеокамеры через блок видеозахвата и первый приемопередатчик радиоканалом связаны с вторым приемопередатчиком, установленным на роботе-мусорщике.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что видеокамеры расположены стационарно с секторами обзора в сумме перекрывающих всю поверхность контролируемого пола, а число видеокамер выбрано из условия полного обзора поверхности пола.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена мусоросборщиком, выполненным в виде металлического короба, установленного на колесное шасси с индивидуальным электроприводом каждого колеса с питанием от аккумуляторной батареи.
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что короб выполнен с двумя отделениями, одно для мусора, а во втором размещены приемопередатчик, микропроцессор, аккумуляторные батареи, сервисное оборудование, сверху короба размещена антенна приемопередатчика.
5. Система по п.3, отличающаяся тем, что в нижней части короба расположен выдвижной механический захват для уборки обнаруженного мусора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006117223/02A RU2311868C1 (ru) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Система автоматизированной уборки помещений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006117223/02A RU2311868C1 (ru) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Система автоматизированной уборки помещений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2311868C1 true RU2311868C1 (ru) | 2007-12-10 |
Family
ID=38903723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006117223/02A RU2311868C1 (ru) | 2006-05-22 | 2006-05-22 | Система автоматизированной уборки помещений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2311868C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012036586A1 (ru) | 2010-09-14 | 2012-03-22 | Общество С Ограниченной Ответственностью Компания "Норкпалм" | Автоматическая система уборки помещения |
CN104887153A (zh) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | Lg电子株式会社 | 机器人吸尘器 |
-
2006
- 2006-05-22 RU RU2006117223/02A patent/RU2311868C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012036586A1 (ru) | 2010-09-14 | 2012-03-22 | Общество С Ограниченной Ответственностью Компания "Норкпалм" | Автоматическая система уборки помещения |
CN104887153A (zh) * | 2014-03-05 | 2015-09-09 | Lg电子株式会社 | 机器人吸尘器 |
US9820625B2 (en) | 2014-03-05 | 2017-11-21 | Lg Electronics Inc. | Robot cleaner |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11331796B2 (en) | Autonomous multi-tasking modular robotic system | |
EP3417350B1 (de) | Verfahren zur steuerung eines autonomen mobilen roboters | |
JP7025170B2 (ja) | 家庭環境制御のための環境マッピングを提供する移動ロボット | |
EP2423893B1 (de) | Selbsttätig verfahrbares Gerät | |
US11700989B2 (en) | Mobile robot using artificial intelligence and controlling method thereof | |
CN110622085A (zh) | 移动机器人及其控制方法和控制系统 | |
US20190021568A1 (en) | Articial intellgence cleaner and controlling ang metod therof | |
CN207400702U (zh) | 一种智能扫地机器人 | |
US11048268B2 (en) | Mapping and tracking system for robots | |
CN108972582A (zh) | 智慧式无人可移动自动烹饪机器人及共享系统和商业模式 | |
US20240118704A1 (en) | Outdoor power equipment machine with presence detection | |
CN107348906A (zh) | 具有清洁机器人的用于地面清洁的系统和方法 | |
RU2311868C1 (ru) | Система автоматизированной уборки помещений | |
CN110088703B (zh) | 对自主行进的处理设备进行导航和自身定位的方法 | |
RU58423U1 (ru) | Система автоматизированной уборки помещений | |
EP3435344B1 (de) | Selbsttätig im aussenbereich verfahrbares gerät mit einem überwachungsmodul | |
WO2021019787A1 (ja) | タスク配信装置、タスク配信システム、方法、およびプログラム | |
CN214604426U (zh) | 一种酒店综合服务型机器人 | |
CN109991961A (zh) | 移动装置及其控制方法、远程控制系统 | |
Taneja et al. | Moedor cleaning robot | |
CN115089051A (zh) | 一种多功能扫地机器人及应用于室内清扫的网格划分方法 | |
CN213758071U (zh) | 一种智能清扫机器人 | |
ปราโมทย์ ศรี น้อย et al. | Recent patents on floor cleaning robot applications and new development prospects in future | |
CN109556197A (zh) | 空气净化系统和方法 | |
ASHOK et al. | REVOLUTIONIZING FLOOR CLEANING: DESIGN AND DEVELOPMENT OF A SMART SOLAR-POWERED FLOOR CLEANING MACHINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090523 |