SE523915C2 - Rengöringsrobotsystem med extern laddningsanordning och metod för dockning av laddningsanordning. - Google Patents

Description

l0 15 20 25 30 523 915 2 externa laddningsanordningen baserad på nivån på den erhållna högfrekvenssignalen.

Emellertid har denna konventionella metod en nackdel genom att det är en variation i den högfrekventa signalens nivå beroende på externa faktorer, såsom reflekterade vågor och interfererande vågor. Sådana faktorer orsakar variationer i den högfrekventa signalens nivå som hindrar noggrann detektering av den externa laddningsanordningens placering.

Dessutom när även rengöringsroboten felfritt detekterar placeringen på den extema laddningsanordningen, är fallet ofia att rengöringsrobotens laddningstenninal inte kan ansluta felfritt till den extema laddningsanordningens terminal.

Följaktligen krävt det for ett rengöringsrobotsystem och en metod för dockning av en rengöringsrobot med en extern laddningsanordning som är kapabel att felfritt detektera placeringen på den extema laddningsanordningen samt ansluta rengöringsrobotens laddningsterminal till den extema laddningsanordningens terminal.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har utformats för att lösa ovan beskrivna problem med känd teknik. Följaktligen är ett ändamål med föreliggande uppfinning att tillhandahålla ett rengöringsrobotsystem innefattande en extem laddningsanordning och en metod för dockning av en rengöringsrobot med den extema laddningsanordningen vilken är kapabel att felfritt detektera den extema laddningsanordningens placering och ansluta rengöringsrobotens laddningstenninal till den extema laddningsanordningens terminal. Ändamålet ovan åstadkoms med ett rengöringsrobotsystem enligt föreliggande uppfinning, innefattande en extern laddningsanordning och en rengöringsrobot.

Den extema laddningsanordningen innefattar en kraftförsörjningstenninal ansluten till en kabel genom vilken försörjningskraften tillförs, och ett 10 15 20 25 30 523 915 3 terminalstativ vilket stödjer kraftförsörjningstenninalen och fixerar den externa laddningsanordningen till ett förbestämt läge. Rengöringsroboten innefattar en drivenhet för flyttning av rengöringskroppen, en övre kamera anordnad på rengöringskroppen för fotografering av en del av innertaket ovanför området i vilket rengöringsroboten genomför arbetet, ett laddningsbatteri anordnat i rengöringskroppen för att laddas med kraft matad från kraftförsörjningsterrninalen, en stötdämpare anordnad längs rengöringskroppens yttre omkrets och en utgående kollisionssignal när en kollision med ett hinder har detekterats, och en laddningsterrninal anordnad vid stötdämparen för att anslutas till kraften, och anslutas till laddningsbatteriet. Före driftstart fotograferar rengöringsroboten en uppåtriktad bild med den övre kameran, beräknar den externa laddningsanordningens placeringsinformation och lagrar placeringsinforrnationen när den är ansluten till den extema laddningsanordningen samt vid återgång till den extema laddningsanordningen, rengöringsroboten beräknar en väg tillbaka baserad på nuvarande placeringsinformation beräknad utifrån en bild fotograferad av den övre kameran samt den externa laddningsanordningens lagrade placeringsinformation och återvänder längs returvägen till den externa laddningsanordningen.

Rengöringsroboten innefattar anordningar för att fastställa huruvida laddningsterrninalen är ansluten till kraftförsörjningsterrninalen bara baserat på detektering av en signal indikerande kontakt av laddningsterminalen med kraftförsörjningsterrninalen.

Företrädesvis innefattar rengöringsroboten en del för detektering av batteriladdning för detektering av mängden tillgänglig elektrisk kapacitet i laddningsbatteriet; och en kontrollenhet för kontrollering av drivenheten för att stoppa operationen och vända tillbaka rengöringsroboten till den externa laddningsanordningen när en signal om laddningsbegäran är erhållen från delen för detektering av batteriladdning.

Kontrollenheten styr drivenheten att vända tillbaka rengöringsroboten till den externa laddningsanordningen när det beordrade arbete är utfört.

Terminalstativet är utformat att innesluta en del av den yttre omkretsen av rengöringsrobotens stötdämpare. 10 15 20 25 30 523 915 4 Syftet ovan enligt föreliggande uppfinning åstadkoms dessutom med en metod att docka rengöringsroboten till en extem laddningsanordning, innefattande stegen att ta emot en arbetsordersignal; när en arbetsordersignal tas emot av rengöringsroboten ansluten till den externa laddningsanordningen, beräknas den externa laddningsanordningens placeringsinformation baserad på en uppåtriktad sökande bild fotograferad av en övre kamera och lagring av placeringsinforrnationen; utförs det beordrade arbetet genom arbetsordersignalen medan rengöringsroboten förflyttar sig från ett område till ett annat område; när en laddningsordersignal är erhållen, beräknas en returväg till den externa laddningsanordningen baserad på den nuvarande placeringsinfonnationen beräknad utifrån den uppåtriktade bilden fotograferad av den övre kameran samt den externa laddningsanordningens lagrade placeringsinforrnation, och återvänder sedan längs returvägen; efter erhållande av en kollisionssignal från en stötdämpare, fastställa om en kontaktsignal är erhållen eller inte, kontaktsignalen indikerar kontakt mellan rengöringsrobotens laddningstenninal och den externa laddningsanordningens kraftförsörjriingsterminal; när det är fastställt att kontaktsignalen inte är erhållen efter att kollisionssignalen är erhållen från stötdämparen, justering av rengöringsrobotens förflyttningsvinkel genom en förbestämd vinkel för att fastställa huruvida mottagande av kontaktsignalen inte har avslutats; och när det är fastställt att kontaktsignalen inte har mottagits efter ett förbestämt antal justeringar av förflyttningsvinkeln, vänds rengöringsroboten tillbaka en förbestämd sträcka och varvid stegen att beräkna returvägen och återgången genomförs.

Laddningsstyrsignalen skickas ut när en förbestämd mängd laddningsström gått åt under tiden som arbetet genomförs eller när arbetet är slutfört. Den förutbestämda vinkeln för justering av rengöringsrobotens förflyttriingsvinkeln är 15°, och antalet justeringar av rengöringsrobotens förflyttningsvinkel är sex.

Som beskrivs ovan, när rengöringsroboten slutför det beordrade arbetet eller behöver laddas efter att varit separerad från den externa laddningsanordningen, enligt rengöringsrobotsystemet med den externa laddningsanordningen och metoden för dockning av rengöringsroboten med den extema laddningsanordningen, återvänder rengöringsroboten felfritt till den externa 10 15 20 25 523 915 5 laddningsanordningen genom att använda den lagrade placeringsinformation på den extema laddningsanordningen samt den aktuella placeringsinfonnationen. Även eftersom rengöringsroboten är dockad till den externa laddningsanordningen med en stötdämparsignal och en kontaktsignal från laddningsterminalen, detekterar rengöringsroboten den extema laddningsanordningens placering felfritt och ansluter laddningstenninalen felfritt till den externa laddningsanordningen.

Kort beskrivning av ritningarna Ändamålet ovan och egenskaper hos föreliggande uppfinning kommer att tydliggöras genom en utförlig beskrivning av en föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning med hänvisning till medföljande ritningar, i vilka: Figur 1 är en perspektivvy visande ett rengöringsrobotsystem med en extern laddningsanordning enligt en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning; Figur 2 är ett blockdiagram visande delarna i rengöringsrobotsystemet i figur 1; Figur 3 är en perspektivvy visande rengöringsroboten i figur 1 från vilken kåpan har avlägsnats; Figur 4 är ett blockdiagram visande en central kontrollenhet som visas i figur 2 enligt en föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning; Figur 5 är en planvy sett uppifrån visande en alternativ utföringsforrn av rengöringsroboten dockad vid ett terininalblock på en extern laddningsenhet med en annan form än rengöringsrobotsystemet visad i figur 1; Figur 6 är en planvy visande en försörjningsterminal på en extern laddningsanordning och en laddningstemiinal på en rengöringsrobot bortkopplad från varandra i rengöringsrobotsystemet i figur 1; och 10 15 20 25 523 915 6 Figur 7 är ett flödesschema visande en metod att docka rengöringsroboten till den extema laddningsanordningen i rengöringsrobotsystemet i figur l.

Detaljerad beskrivning av enföredragen utföringsform I det följande beskrivs ett rengöringsrobotsystem utförligare innefattande en extern laddningsanordning enligt en föredragen utföringsforrn av föreliggande uppfinning med hänvisning till medföljande figurer.

Som visas i figur 1 till 3, innefattar ett rengöringsrobotsystem en rengöringsrobot 10 och en extern laddningsanordning 80.

Rengöringsroboten 10 innefattar en rengöringskropp 11, en sugenhet 16, en drivenhet 20, en övre kamera 30, en främre kamera 32, en kontrollenhet 40, en minnesanordning 41, en sändaremottagare 43, en avkännande enhet 12, en stötdämpare 54 och ett laddningsbatteri 50.

Sugenheten 16 är anordnad inuti kroppen ll för att draga in damm med luftsugning från en yta för rengöring. Sugenheten 16 kan utformas på ett antal vanliga kända sätt. Exempelvis kan sugenheten 16 innefatta en sugmotor (ej visad) och en dammsamlande kammare som samlar det med en sugmotor insugna dammet genom ett inloppsport eller ett sugrör anordnade motsatt med avseende på ytan som ska rengöras.

Drivenheten 20 innefattar två främre hjul 2la och 21b anordnade vid båda framsidoma, två bakre hjul 22a och 22b anordnade vid de båda bakre sidorna, motorer 23 och 24 för roterande drivning av de respektive två bakre hjulen 22a och 22b, och åtminstone en kuggrem 25 för överföring av den drivande kraften av de två bakre hjulen 22a och 22b till de båda främre hjulen 2la och 2lb. Efter mottagande av en kontrollsignal från kontrollenheten 40, kan drivenheten 20 driva vardera motorerna 23, 24 framåt och bakåt oberoende av varandra.

Förflyttningsriktningen bestäms genom styrning av motoremas 23 och 24 varvtal per minut, var och en har olika värden för vridning, och liknande värde för rak förflyttning. 10 15 20 25 30 525 915 7 Främre kameran 32 är anordnad på kroppen 11 för att fotografering av en framåtriktad bild och utmatning av den fotograferade bilden till kontrollenheten 40.

Den övre kameran 30 är anordnad på kroppen 11 för fotografering av en uppåtriktad bild och utmatning av den fotograferade bilden till kontrollenheten 40.

Den avkännande enheten 12 innefattar hindersensorer 14 anordnade på kroppens l 1 omkrets vid förbestämda intervall från varandra kapabla att sända ut signaler och erhålla en reflekterad signal, och en avståndssensor 13 för mätning av förflyttningssträckan.

Varje hindersensor 14 innefattar infraröd ljussändande element l4a för sändande av ett infrarött ljus och ett ljusmottagande element l4b för mottagande av reflekterat ljus, vari de infraröda ljussändande elementen l4a och det ljusmottagande elementet l4b är anordnade längs kroppens 11 yttre omkrets i en anordning vari de är placerade vertikalt till varandra. Alternativt kan I hindersensom 14 innefatta en ultraljudvågssensor som sänder ut ultraljudvågor och tar emot reflekterade ultraljudvågor. Hindersensom 15 kan användas för att mäta avståndet till hindret eller väggen.

Den avståndsdetekterande sensom 13 kan innefattar en roterande sensor som detekterar antalet svängningar (RPM) på hjulen 21a, 21b, 22a och 22b.

Exempelvis kan den roterande sensorn vara en kodare som detekterar antalet svängningar (eller varv) på motorerna 23 och 24.

Sändaremottagaren 43 sänder ut information via en antenn 42 och tar emot signaler via antennen 42 och sänder de mottagna signalerna till kontrollenheten 40.

Stötdämparen 54 är anordnad längs kroppens 11 yttre omkrets för absorbering av stötar vid kollidering med hinder, såsom en vägg, och sänder ut en kollisionssignal till kontrollenheten 40. Följaktligen stöds stötdämparen 54 av en fjädrande del (ej visad) för att tillåta stötdämparen 54 att röra sig fram och tillbaka i ett parallellt förhållande till det underlag vilken rengöringsroboten 10 10 15 20 25 30 523 915 8 förflyttas på. En sensor vilken utsänder kollisionssignaler, erhållna när stötdämparen 54 kolliderar med hindret, är ansluten till stötdämparen 54.

Följaktligen när stötdämparen 54 kolliderar med hindret, sänds en iörbestämd kollisionssignal till kontrollenheten 40. Dessutom är en laddningstenninal 56 tillhandahållen på stötdämparens 54 främre yta på motsvarande höjd som höjden på den extema laddningsanordningens 80 krafttörsörjningstenninal 82. Om en trefas kraftförsörj ning ansluts, krävs tre elektroder eller kopplingspunkter, innefattande laddningsterminalen 56.

Laddningsbatteriet 50 är anordnat på kroppen ll och ansluten till laddningsterminalen 56 som är anordnad på stötdämparen 54. När laddningstenninalen 56 dockas till den extema laddningsanordningens 80 krafttörsörjningsterrninal 82, laddas följaktligen laddningsbatteriet 50 med en AC kraftförsörjning. Det är, som visas i figur 5, när rengöringsroboten 10 ansluts till den extema laddningsanordningen 80, en inkraft genom en kraftförsörjningskabel 86 anslutningsbar till AC kraftförsöijningen är försörjd från den extema laddningsanordningens 80 kraftförsörjningstenninal 82 till laddningsbatteriet 50 via stötdämparens 54 laddningsterrninal 56.

En batteriladdningsdetekterande del 52 (figur 2) detekterar mängden tillgänglig laddningsström i laddningsbatteriet 50, och sänder en laddningsbegärande signal till kontrollenheten 40 när den detekterade laddningsmängden når ett förbestämt nedre gränsvärde.

Kontrollenheten 40 behandlar de mottagna signalerna genom den sändaremottagande enheten 42 och styr de respektive elementen. Om kroppen ll är ytterligare tillhandahållen med en inmatningsanordning (en visad) med ett flertal nycklar for att manipulera anordningens funktionsinställningar, kontrollenheten 40 behandlar de inmatade signalerna från inrnatningsanordningen.

När den ej är i drift, kontrollerar kontrollenheten 40 de respektive elementen så att rengöringsroboten 10 kan vara i passningsläge medan den är ansluten till och därmed laddas genom den extema laddningsanordningen 80. Genom att ansluta 10 15 20 25 523 915 9 rengöringsroboten 10 till den externa laddningsanordningen 80 under perioder av ej drift upprätthåller laddningsbatteriet en viss laddningsnivå.

När rengöringsroboten 10 återvänder till den externa laddningsanordningen 80 efter att ha varit åtskild från den extema laddningsanordningen 80 och följande utförande av erforderligt arbete, analyserar kontrollenheten 40 en uppåtriktad bild fotograferad av den övre kameran 30 för att tillåta rengöringsroboten 10 att förflytta sig mot och ansluta till den externa laddningsanordningen 80.

Den externa laddningsanordningen 80 innefattar kraftförsörjningsterrninalen 82 och ett terminalstativ 84. Kraftförsörjningsterminalen 82 är ansluten till en krafiförsöijningskabel 86 genom en intern transformator och en kraftförsörjningskabel, och är ansluten till rengöringsrobotens 10 laddningsterminal 56 för att därmed försörja laddningsbatteriet 50 med kraft.

Kraftförsörjningskabeln 86 är ansluten till AC kraftförsörjningen och den intema transfonnatom kan utelämnas.

Terminalstativet 84 stöder kraftförsörjningsterrninalen 82 för att behålla den vid samma höjd som rengöringsrobotens 10 laddningsterminal 56 och har kraftfórsörjningstenninalen 82 fixerad vid ett forbestämt läge. Vid de situationer AC kraftfórsöijningen är i åtminstone trefas, är tre elektroder, innefattande kraftfórsörjningsterrriinalen 82, tillhandahållet i tenninalstativet 84. Fastän terminalstativet 84 har en rektangulär hexaeder form i denna utformning, ska det inte ses som begränsande. Det vill säga att teiminalstativet 84 kan utformas i någon form så länge som det kan stödja och fixera kraftförsörjningsterrninalen 82. Företrädesvis är ett kraftstativ 84' utformat for att innesluta rengöringsrobotens 10 yttre omkrets, som visas i figur 5.

Följande kommer beskrivningen beskriva processen då rengöringsroboten 10 vänder tillbaka till den externa laddningsanordningen 80 och docka rengöringsroboten 10 till kraftfórsörjningsterrninalen 82 i rengöringsrobotsystemet. 10 15 20 25 30 523 915 10 I ett initialt skede är rengöringsroboten 10 i passningsläge med laddningsterminalen 56 ansluten till den externa laddningsanordningens 80 kraftförsörjningsterminal 82 (figur 5).

Vid erhållande av en arbetsordersignal, fotograferar rengöringsroboten 10 innertaket ovanför arbetsarean med den övre kameran 30 och skapar en uppåtriktad bild, och beräknar sedan placeringsinformation på den extema laddningsanordningen 80 från den uppåtriktade bilden samt lagrar placeringsinformationen i minnesanordningen 41.

Arbetsordersignalen kan innefatta en order för rengöring eller övervakning med en kamera.

Vid separering från den extema laddningsanordningen 80, kontrollerar rengöringsroboten 10 periodiskt om en laddningsordersignal har tagits emot under tiden den utför det genom arbetsordersignalen beordrat arbete.

Vid mottagande av laddningsordersignalen, fotograferar rengöringsrobotens kontrollenhet 40 en aktuell uppåtriktad bild med den övre kameran 30 samt beräknar rengöringsrobotens 10 aktuella placering. Därefter laddar kontrollenheten 40 den extema laddningsanordningens 80 lagrade placeringsinformation, därvid beräknas den bästa returvägen från den aktuella placeringen till den extema laddningsanordningen 80. Sedan kontrollerar kontrollenheten 40 drivenheten 20 för att tillåta rengöringsroboten 10 att följa den beräknade returvägen.

Laddningsordersignalen genereras när rengöringsroboten 10 färdigställer det givna arbetet eller en signal med laddningsbegäran matas in från den batteriladdningsdetekterande delen 52 under arbetsoperationen. En användare kan även under drift av rengöringsroboten 10 manuellt generera laddningsordersignalen, När kontrollenheten 40 tar emot kollisionssignalen sänd från stötdämparen 54, fastställer kontrollenheten 40 huruvida laddningsterrninalen 56 kommer i kontakt med kraftförsörj ningstenninalen 82. När kontrollenheten 40 tar emot en kontaktsignal bekräftar den att laddningstenninalen 56 kommer samtidigt i 10 15 20 25 30 525 915 ll kontakt med kraftförsörj ningsterrninalen 82 och kollisionssignalen, kontrollenheten 40 fastställer att laddningsterminalen 56 är fullständigt ansluten till den externa laddningsanordningens 80 kraftförsörjningsterrninal 82 och tillåter rengöringsroboten 10 att förflytta sig tills stötdämparen 54 är pressad till en viss grad, därigenom fárdigställs den elektriska anslutningen.

Om kollisionssignalen är mottagen men kontaktsignalen inte är mottagen, fastställer kontrollenheten 40 att laddningsterminalen 56 inte är ansluten till kraftförsörjningsterininalen 82. Händelsen att kollisionssignalen är mottagen men kontaktsignalen inte är mottagen är visad i figur 6, med ett exempel.

Med hänvisning till figur 6, när centrumlinjen (I-I) mellan rengöringsrobotens 10 centrum och kraftförsörjningsterminalens 82 centrum inte överensstämmer med centrumlinjen (Il-II) kopplade rengöringsrobotens 10 centrum med laddningsterminalen 56, följaktligen definierande en förbestämd vinkel 19 däremellan, anslutningen av kraftförsörjningsterminalen 82 till laddningsterrninalen 56 är inte slutförd. Följaktligen styr kontrollenheten 40 drivenheten 20 att svänga rengöringsroboten 10 genom den förbestämda vinkeln för att justera vinkeln på banan.

När kontrollenheten 40 tar emot laddningsterminalens 56 kontaktsignal efter att rengöringsroboten 10 svängt genom den förbestämda vinkeln, tillåter kontrollenheten 40 rengöringsroboten 10 att förflytta sig ett förbestämt avstånd och sedan fastställa huruvida den elektriska anslutningen har påverkats.

Om rengöringsroboten 10 är svängd till den förbestämda vinkeln men kontrollenheten 40 inte erhåller laddningsterminalens 56 kontaktsignal, justerar kontrollenheten 40 rengöringsrobotens 10 förflyttningsvinkeln igen. Om kontrollenheten 40 inte erhåller kontaktsignalen efter ett förbestämt antal försök att justera förflyttningsvinkeln, tillåter kontrollenheten 40 rengöringsroboten 10 att dra sig tillbaka till ett förbestämt avstånd. Därefter laddar kontrollenheten 40 igen den externa laddningsanordningens 80 placeringsinfonnation, beräknar returvägen och förflyttar rengöringsroboten 10. När kollisionssignalen och kontaktsignalen erhålls samtidigt genom upprepning av ovanstående process, tillåter kontrollenheten 40 rengöringsroboten 10 att förflytta sig till det 10 15 20 25 30 523 915 12 förbestämda avståndet och sedan fastställa huruvida den elektriska anslutningen har påverkats.

Den förbestämda vinkeln för justering av förflyttningsvinkeln är fastställd med avseende på storleken på den extema laddningsanordningens 80 kraftförsörjningsterrninal 82 och rengöringsrobotens 10 laddningstenninal 56.

Företrädesvis är vinkeln justerad runt l5°. Dessutom kan frekvensen att justera förflyttningsvinkeln fastställas med avseende på den justerade vinkeln. När förflyttningsvinkeln är justerad flera gånger, kan justeringen göras för att öka den förbestämda vinkeln som uppmätts i en riktning. Om kontaktsignalen inte är mottagen även om förflyttningsvinkeln är justerad flera gånger från en initial riktning i ena riktningen, är det att föredra att vända tillbaka rengöringsroboten 10 till den initiala vinkelriktningen och sedan justera förflyttningsvinkeln i den motsatta riktningen. Företrädesvis för det förhållandet då den justerade vinkeln är 15 °, kan rengöringsrobotens 10 förflyttningsvinkel justeras med så mycket som l5° i en riktning tre på varandra följande gånger. Om det inte finns någon kontaktsignal under de tre på varandra följ ande justeringarna, är det att föredra att rengöringsrobotens förflyttningsvinkel justeras så mycket som l5° tre gånger i motsatt riktning som uppmätts från den initiala förflyttningsriktningen. På så sätt, då rengöringsroboten 10 kan styras från ett läge där rengöringsroboten 10 initialt är ansluten till den extema laddningsanordningen 80 till 45° höger och 45° vänster för att ansluta till den extema laddningsanordningen 80, är vanligen laddningstenninalens 56 kontaktsignal mottagen.

I beskrivningen ovan, analyserar kontrollenheten 40 direkt den uppåtriktade bilden och genomför en automatisk anslutning till den extema laddningsanordningen 80, Enligt en andra aspekt av föreliggande uppfinning, för att reducera datakraven för styrningen att vända tillbaka rengöringsroboten 10 till den extema laddningsanordningen 80, kan ett rengöringsrobotsystem konstrueras så att lagringen av den extema laddningsanordningens 80 övre bild samt stymingen att vända tillbaka rengöringsroboten 10 är tillhandahållna till en extern styranordning. 10 15 20 25 30 523 915 13 För detta sänder rengöringsroboten 10 trådlöst den uppåtriktade bilden, fotograferad av den övre kameran 30, till den externa kontrollen och drivs enligt en yttre mottagen styrsignal. En fjärrkontroll 60 styr rengöringsroboten 10 i en serie styroperationer, inklusive arbetskontrollsignalen och styrningen att vända tillbaka till den extema laddningsanordningen 80.

En fjärrkontroller 60 innefattar en radioreläanordning 63 och en central kontrollanordning 70.

Radioreläanordningen 63 bearbetar radiosignalerna mottagna från rengöringsroboten 10 och sänder signalema till den centrala kontrollanordningen 70 genom en tråd, och sänder dessutom signalerna mottagna från den centrala kontrollanordningen 70 trådlöst till rengöringsroboten 10, via en antenn 62.

Den centrala kontrollanordningen 70 använder vanligen en dator, som visas i figur 4, som ett exempel. Med hänvisning till figur 4, innefattar den centrala kontrollanordningen 70 en central processorenhet (CPU) 71, ett ROM 72, ett RAM 73, en skärrnanordning 74, en inmatningsanordning 75, en minnesanordning 76 och en kommunikationsanordning 77.

Minnesanordningen 76 är tillhandahållen med en rengöringsrobotdrivanordning 76a för styrning av rengöringsroboten 10 och for bearbetning av signaler utsända från rengöringsroboten 10.

När rengöringsrobotdrivanordningen 76a är aktiverad, visar den på skärrnanordningen 74 en meny för inställning av styrningen av rengöringsroboten 10 och behandlar signalema som en användare väljer med avseende på menyn for att rengöringsroboten 10 ska arbeta efter vald meny.

Företrädesvis är menyn grovt indelad i rengöringsarbete och husövervakningsarbete. Som en underrneny kan manöveranordningen tillhandahålla multimenyer, som den sysselsatta apparaten kan stödja, såsom en lista med område for arbete, ett arbetsmode etc.

När rengöringsrobotdrivanordningen 76a är given, av användaren, ett set med arbetstid eller en arbetsordersignal genom inmatningsanordningen 75, mottar rengöringsrobotdrivanordningen 76a först den uppåtriktade bilden, det vill säga 10 15 20 25 523 915 14 bilden på innertaket fotograferad med rengöringsrobotens 10 övre kamera 30 som är ansluten till den externa laddningsanordningen 80 vid passning och beräknar sedan den externa laddningsanordningens 80 placeringsinforrnationen baserad på den mottagna uppåtriktade bilden och lagrar placeringsinfonnationen i minnesanordningen 76.

Efteråt styr rengöringsrobotdrivanordningen 76a rengöringsroboten 10 att utföra det av användaren eller CPU beordrat arbete. Rengöringsrobotens 10 kontrollenhet 40 styr drivenheten 20 och/eller sugenheten 16 enligt styrinformation mottagen från rengöringsrobotdrivanordningen 76a genom radioreläanordningen 63, och sänder den uppåtriktade bilden, fotograferad av den övre kameran 30, utvändigt den centrala styrenheten 70 genom radioreläanordningen 63.

När rengöringsrobotdrivanordningen 76a tar emot en laddningsordersignal som en batteriladdningssignal, och en arbetsslutförandesignal från rengöringsroboten 10 genom radioreläanordningen 63, styr rengöringsrobotdrivanordningen 76a rengöringsroboten 10 genom ovan beskriven process. Processen som inkluderar stegen att beräkna en returväg till den externa laddningsanordningen 80 baserad på den extema laddningsanordningens 80 placeringsinforrnation lagrad i minnesanordningen 76 samt den uppåtriktade bilden, för närvarande fotograferad av den övre kameran, och sedan vända tillbaka rengöringsroboten 10 till den externa laddningsanordningen 80 längs den beräknade returvägen.

Beskrivningen av metoden att docka rengöringsroboten 10 till den externa laddningsanordningen 80 beskrivs med hänvisning till figur 7, visande processens steg.

Den följande beskrivningen, definieras det initiala tillståndet som sådant i vilket rengöringsroboten 10 är ansluten till den externa laddningsanordningen 80 i ett passningstillstånd.

Först fastställs det huruvida en order för genomförande av arbete är mottaget (S 1 00). 10 15 20 25 -523 915 15 När det är fastställt att arbetsordern har tagits emot, fotograferas en uppåtriktad bild med den övre kameran och den externa laddningsanordningens 80 placeringsinformationen beräknas och lagras sedan i lagringsanordningen (S110).

Efteråt genomför rengöringsroboten 10 beordrat arbete, såsom rengöring eller husövervakning (S 120).

Vid denna tiden är rengöringsroboten 10 först avskild från den extema laddningsanordningen och sedan beordrad att köra sugenheten 16 för att genomföra rengöringsarbetet medan den fórflyttar sig längs området som ska rengöras. Dessutom när en signal om husövervakning är mottagen, flyttar rengöringsroboten till ett målområde för att upptäckas av den extema laddningsanordningen och sedan fotografera målområdet med en kamera och sända ut eller registrera den fotograferade bilden.

Därefter fastställs det huruvida en laddningsordersignal är mottagen (S130).

När det är fastställt att laddningsordersignalen inte är mottagen i steg S130, genomför programmet en periodiskt kontroll huruvida eller inte laddningsordersignalen har tagits emot.

När det är fastställt att laddningsordersignalen har tagits emot, fotograferar rengöringsroboten 10 en aktuell uppåtriktad bild med den övre kameran 30 och beräknar följaktligen rengöringsrobotens 10 nuvarande placeringsinformation.

Rengöringsroboten 10 beräknar sedan en returväg till den extema laddningsanordningen 80 baserad på den nuvarande placeringsinformationen och den extema laddningsanordningens 80 lagrade placeringsinformation. Med denna information förflyttar sig rengöringsroboten 10 längs den beräknade returvägen (S140).

Vid tillfälle kan en kollisionssignal tas emot från stötdämparen 54 medan rengöringsroboten 10 förflyttar sig (S150).

När det är fastställt att kollisionssignalen har tagits emot, är det fastställt huruvida en kontaktsignal från laddningstenninalen 56 har tagits emot (S160). 10 15 20 25 30 523 915 16 När det är fastställt att kontaktsignalen från laddningsterminalen 56 inte har tagits emot i steg S160, justeras rengöringsrobotens 10 förflyttningsvinkel med en förbestämd vinkel(S170). Det innebär att rengöringsrobotens 10 drivenheten 20 styrs att rotera rengöringsroboten 10 till den förbestämda vinkeln för att ansluta rengöringsroboten 10 till laddningsterrninalen 56. Justeringar av förflyttningsvinkeln kan göras i en riktning, men det är föredraget att om kontaktsignalen inte har tagits emot efter ett iörbestämt antal vinkeljusteringar i en riktning, vinkeljusteringama justeras i motsatt riktning i ett förbestärnt antal gånger. Exempelvis, efter att rengöringsrobotens 10 förflyttningsvinkeln är justerad tre gånger i vänster riktning, varje justering är omkring l5°, återvänder rengöringsroboten 10 till original eller initial läget och justerar sedan förflyttningsvinkeln tre gånger till höger, varje gång med en vinkel på 15°.

När rengöringsrobotens 10 förflyttningsvinkel är justerad, ökas justeringsfrekvensgränsen på fórflyttningsvinkeln med ett (S180).

Om gränsen för justeringsfrekvensen av rengöringsrobotens 10 förflyttningsvinkeln är under ett inställt värde,.upprepas steg S160 för att fastställa huruvida laddningsterminalens kontaktsignal är mottagen (S190).

Vid denna tid är det föredraget att justeringsfrekvensgränsens inställda nivå är 6 gånger, när den justerade förflyttningsvinkeln är 15°.

När det har fastställts att laddningsterrninalens 54 kontaktsignal är mottagen i steg S160, förflyttar sig rengöringsroboten 10 en förbestämd sträcka i den justerade riktningen (S200) och det är förbestämt att anslutningen av rengöringsrobotens 10 laddningstenninal till den externa laddningsanordningens 80 kraftförsörjningsterrninal har avslutats (S210).

Som beskrivits ovan, möjliggör rengöringsrobotsystemet med den externa laddningsanordningen 80, enligt föreliggande uppfinning, att rengöringsroboten 10 felfritt kan vända tillbaka till den externa laddningsanordningen 20.

Dessutom då rengöringsrobotens 10 laddningsterminal 54 är korrekt ansluten till den externa laddningsanordningens kraftförsörjningstenninal, är laddningsoperationen effektivt genomförd. 10 523 915 17 Även om ovanstående beskrivningar är begränsade till rengöringsroboten, kan de användas till någon robot som är kapabel att innefatta ett laddningsbatteri för att laddas och kapabel att förflyttas med den elektriska kraften från laddningsbatteriet.

Föregående utföringsforrn och fördelar är endast exempel och är inte konstruerade att begränsa uppfinningen. Föreliggande handledning kan med lätthet appliceras på andra typer av anordningar. Beskrivningen av föreliggande uppfinning är avsedd att belysa och inte att begränsa kravens omfattning.

Många alternativ, modifieringar och varianter är uppenbara för den i området tekniskt kunnige. I kraven, medel-funktion-satser är avsedda att täcka in strukturerna beskrivna häri som genomför föredragna funktioner och inte endast strukturella motsvarigheter men även motsvarande strukturer.

Claims (8)

523 915 18 PATENTKRAV

1. l. Rengöringsrobotsystem innefattande: en extern laddningsanordning (80) och en rengöringsrobot (10), den externa laddningsanordningen (80) innefattar en kraftförsörjningsterminal (82) ansluten till en kabel (86) genom vilken en försörjningskraft är ansluten, och ett terminalstativ (84) för stöd av kraftförsörjningsterminalen (82) och fixering av den externa laddningsanordningen (80) till ett förbestämt läge, rengöringsroboten (10) innefattar en drivenhet (20) för förflyttning av en rengöringskropp (ll), en övre kamera (30) anordnad på rengöringskroppen (ll) för fotografering av ett innertak, ett laddningsbatteri (50) anordnat i rengöringskroppen (ll) för laddning med kraft försörjd från kraftförsörjningsterminalen (82), och en stötdämpare (54) anordnad längs rengöringskroppens (ll) yttre omkrets och utsändande av en kollisionssignal när en kollision med ett hinder har detekterats, k ä n n e - t e c k n a t av en laddningsterminal (56) anordnad vid stötdämparen (54) för anslutning till kraftförsörjningsterminalen(82) och anslutning till laddningsbatteriet (50), vari, före start av en operation, fotograferar rengöringsroboten (10) en uppåtriktad bild med den övre kameran (30), beräknar den externa laddningsanordningens (80) placeringsinformation, och lagrar placeringsinformationen i det till den externa laddningsanordningen (80) anslutna tillståndet, och, vid återgång till den externa laddningsanordningen(80), beräknar rengöringsroboten (10) en returväg baserad på den aktuella placeringsinformationen 523 915 19 beräknad utifrån en bild fotograferad av den övre kameran (30) och den externa laddningsanordningens (80) lagrade placeringsinformation och vänder tillbaka till den externa laddningsanordningen (80) längs returvägen, varvid rengöringsroboten, efter att ha mottagit kollisionssignalen från stötdämparen (54), fastställer att laddningsterminalen (56) är ansluten till kraftförsörjningsterminalen (82) enbart genom att detektera en signal indikerande kontakt mellan laddningsterminalen (56) och kraftförsörjningsterminalen (82).

2. Rengöringsrobotsystem enligt krav l, vari rengöringsroboten (10) ytterligare innefattar: en batteriladdningsdetekterande del (52) för att detektera mängden tillgänglig laddningsström i laddningsbatteriet (50); och en kontrollenhet (40) för att styra drivenheten (20) att stoppa operationen och vända tillbaka rengöringsroboten (10) till den externa laddningsanordningen (80) när en laddningsordersignal är mottagen från den batteriladdningsdetekterande delen (52).

3. Rengöringsrobotsystem enligt krav 2, vari kontrollenheten (40) styr drivenheten (20) att vända tillbaka till den externa laddningsanordningen (80) när det beordrade arbetet är slutfört.

4. Rengöringsrobotsystem enligt krav 1, vari terminalstativet (84) är anordnad att innesluta en del av den yttre omkretsen av rengöringsrobotens (10) stötdämpare (54).

5. Metod att docka en rengöringsrobot (10) till en extern laddningsanordning innefattande stegen: 523 915 20 att motta av en arbetsordersignal; när en arbetsordersignal är mottagen med rengöringsroboten (10) ansluten till den externa laddningsanordningen (80), att beräkna den externa laddningsanordningens (80) placeringsinformation baserad på den uppåtriktade bilden fotograferad av den övre kameran (30) och att lagra placeringsinformationen; att utföra det i arbetsordersignalen beordrade arbetet medan rengöringsroboten (10) förflyttar sig från ett område till ett annat; och när en laddningsordersignal är mottagen, att beräkna returvägen till den externa laddningsanordningen (80) baserad på den aktuella placeringsinformationen beräknad utifrån den uppåtriktade bilden fotograferad av den övre kameran (30) och den externa laddningsanordningens (80) lagrade placeringsinformation, och att sedan vända åter längs returvägen; k ä n n e t e c k n a d av efter mottagande av en kollisionssignal från en stötdämpare (54), att fastställa huruvida en kontaktsignal är mottagen eller inte, kontaktsignalen indikerar kontakt för rengöringsrobotens (10) laddningsterminal (56) med den externa laddningsanordningens (80) kraftförsörjningsterminal (82); när det är fastställt att kontaktsignalen inte är mottagen efter att kollisionssignalen är emottaget från stötdämparen (54), att justera rengöringsrobotens (10) förflyttningsvinkel en förbestämd vinkel för att fastställa huruvida mottaggande av kontaktsignalen har avslutats; och när det är fastställt att kontaktsignal inte är mottagen efter ett förbestämt antal justeringar av förflyttningsvinkeln, att tillbakadra rengöringsroboten (10) en förbestämt sträcka och sedan genomföra stegen att beräkna returvägen och vända tillbaka. 523 915 21

6. Metod enligt krav 5, vari laddningsordersignalen skickas ut när en förbestämd mängd laddningsström gått åt under tiden som arbetet genomförs eller när arbetet är slutfört.

7. Metod enligt krav 5 , vari den förbestämda vinkeln för justering av rengöringsrobotens (10) förflyttningsvinkel är l5°.

8. Metod enligt krav 7, vari antalet justeringar av rengöringsrobotens (10) förflyttningsvinkel är sex.