SE528905C2 - Robotrengörarsystem med yttre återuppladdningsanordning samt förfarande för dockning av robotrengörare med yttre återuppladdningsanordning - Google Patents

Description

528 905 2 syfte. Robotrengöraren är utformad med en yttre återupp- laddningsanordning i form av ett system så att batteriet kan återuppladdas efter behov.

För att föra robotrengöraren till den yttre återuppladd- ningsanordningen för återuppladdning måste robotrengöra- ren känna till var den yttre àteruppladdningsanordningen är belägen.

Bestämning av var den yttre àteruppladdningsanordningen är belägen sker på konventionellt vis genom att den yttre återuppladdningsanordningen sänder ut en högfrekvent sig- nal och robotrengörare tar emot den högfrekventa signalen från den yttre äteruppladdningsanordningen och finner på så vis belägenheten för den yttre återuppladdningsanord- ningen med hjälp av nivån pà den mottagna högfrekventa signalen.

Men enligt ovanstående förfarande som finner belägenheten för den yttre återuppladdningsanordningen baserat på nivån på den detekterade högfrekventa signalen är bestäm- ningen av belägenheten för den yttre återuppladdningsan- ordningen ibland inte noggrann när nivàn på den högfrek- venta signalen varierar med yttre faktorer såsom reflek- terande vågor, interferenser eller liknande. Även efter det att den exakta belägenheten för den yttre återuppladdningsanordningen har funnits kan effektuttaget hos den yttre återuppladdningsanordningen och återupplad- dningsuttaget hos robotrengöraren kopplas samman på ett felaktigt sätt.

Ett försök att övervinna ovanstående problem i den kända tekniken har visats av sökanden i ”Robot Cleaner System Having External Recharging Apparatus and Docking Method for Docking the Robot Cleaner with External Recharging Apparatus” i den koreanska patentansökan nummer 10-2002- 528 905 3 inlämnad 31 oktober, 2002, som 0066742 (KR10-2002-006742) gör det möjligt för robotrengöraren att bestämma den exakta belägenheten för den yttre återuppladdningsanord- ningen och docka med den yttre återuppladdningsanordnin- gen.

Enligt KRl0-2002-0066742 bestämmer robotrengöraren belä- genheten för den yttre àteruppladdningsanordninqen med användning av en övre kamera och en platsigenkännings- markering pâ ett innertak. Dockning med den yttre åter- uppladdningsanordningen utförs alltid noggrant eftersom processen styrs med användning av en signal från en stöt- dämpare och en kontaktsignal mellan àteruppladdnings- uttaget och effektuttaget.

Emellertid har robotrengörarsystemet i KRlO-2002-0066742 en begränsning för installeringsutrymmet för den yttre återuppladdningsanordningen. Det vill säga, den yttre återuppladdningsanordningen utformas endast inom det omrâde som kan avkännas av robotrengörarens övre kamera.

Till följd av detta kan, i omrâdet som är större än det av den övre kameran detekterbara avståndet, robotren- göraren inte användas på ett effektivt sätt.

Därför har ett behov observerats av ett robotrengörar- system samt ett dockningsförfarande därav, som gör det möjligt för robotrengöraren att detektera belägenheten för den yttre återuppladdningsanordningen även utanför det avståndet som den övre kameran kan känna av, samt noggrant docka med den yttre återuppladdningsanordningen.

Sammanfattning av uppfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning är alltså att till- handahàlla ett robotrengörarsystem med en yttre återupp- laddningsanordning som har förmågan att noggrant detek- tera belägenheten för den yttre återuppladdningsanordnin- l0 528 905 4 gen även när den yttre àteruppladdningsanordningen är utanför avståndet där platsigenkänningsmarkeringen är detekterbar av en övre kamera.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att till- handahålla ett dockningsförfarande för robotrengöraren och den yttre återuppladdningsanordningen, varvid det är möjligt för robotrengöraren att noggrant docka i den yttre återuppladdningsanordningen även när den yttre återuppladdningsanordningen är belägen utanför det av- stånd som den övre kameran kan känna av.

Ovanstående syfte uppnås med ett robotrengörarsystem enligt föreliggande uppfinning innefattande en yttre återuppladdningsanordning och en robotrengörare. Den yttre återuppladdningsanordningen innefattar ett effekt- uttag anslutet till en nyttoeffektmatning, ett uttags- block på vilket effektuttaget är installerat som är sta- tionärt beläget på en förbestämd plats samt ett igenkän- ningsmärke för återuppladdningsanordningen utformat på en botten framför uttagsblocket. Robotrengöraren innefattar en igenkänningsmärkesavkännare utformad på botten av en kropp hos robotrengöraren för att detektera igenkännings- märket för återuppladdningsanordningen, en drivenhet för att förflytta robotrengörarens kropp, en övre kamera mon- terad på robotrengörarens kropp för att ta bilder av ett innertak, en stötdämpare monterad på en yttre omkrets hos robotrengörarens kropp, för att mata ut en kollisionssig- nal när robotrengöraren kolliderar med ett hinder, ett återuppladdningsuttag monterat på stötdämparen som kan anslutas till effektuttaget, ett återuppladdningsbart batteri monterat på robotrengörarens kropp för att åter- uppladdas med effekt matad genom återuppladdningsuttaget, 528 905 samt en styrenhet som, efter mottagning av ett återupp- laddningskommando, detekterar igenkänningsmärket för àteruppladdningsanordningen med användning av igenkän- ningsmärkesavkännaren, samt styr drivenheten att ansluta till den yttre återuppladdningsanordningen.

Igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen är ut- format vinkelrätt i förhållande till uttagsblocket. Igen- känningsmärkesavkännaren är monterad på botten av robot- rengörarens kropp i riktningen där stötdämparen är mon- terad.

Igenkänningsmärket för áteruppladdningsanordningen är en metalltejp och igenkänningsmärkesavkännaren är en avstàndsavkännare som kan detektera metalltejpen.

Styrenheten bestämmer att återuppladdningsuttaget skall anslutas till effektuttaget endast när en kollisions- signal tas emot från stötdämparen och sedan en kontakt- signal som indikerar kontakt mellan áteruppladdnings- uttaget och effektuttaget.

Robotrengöraren innefattar dessutom en mätenhet för bat- terieffekt som detekterar en återstående effekt hos det återuppladdningsbara batteriet och vid mottagning av en signal för begäran av återuppladdning från mätenheten för batterieffekt slutar robotrengöraren att utföra den till- delade arbetsuppgiften och återvänder till den yttre återuppladdningsanordningen.

Enligt föreliggande uppfinning innefattar ett docknings- förfarande hos en robotrengörare för dockning med en yttre återuppladdningsanordning stegen: robotrengöraren rör sig från en anslutning med den yttre återuppladd- ningsanordningen vid mottagning av en arbetsuppgiftstart- signal, varvid robotrengöraren lagrar, vid detektering av ett första platsigenkänningsmärke genom en övre kamera 528 905 6 under rörelsen, en övre bild där platsigenkänningsmärket först detekteras som ingångspunktinformation; robotren- göraren utför en tilldelad arbetsuppgift; vid inmatning av en återuppladdningskommandosignal återvänder robotren- göraren till ingângspunkten genom användning av informa- tion om aktuellt läge samt den lagrade ingångspunktinfor- mationen, där informationen om aktuellt läge beräknas ur de övre bilderna som tagits av den övre kameran; detek- tering av den yttre áteruppladdningsanordningen genom detektering av ett igenkänningsmärke för àteruppladd- ningsanordning via en avkännare på en robotrengörares kropp; robotrengöraren ansluter till ett effektuttag hos den yttre återuppladdningsanordningen med ett àterupp- laddningsuttag därpå; samt àteruppladdning av ett åter- uppladdningsbart batteri med yttre effekt genom återupp- laddningsuttaget.

Steget att detektera den yttre àteruppladdningsanordnin- gen innefattar stegen att robotrengöraren rör sig i en riktning framåt och avgör om det finns något hinder framåt, avgör hindret, samt röra sig i en riktning som följer längs hindret. Robotrengörare avgör om ett igen- känningsmärke för àteruppladdningsanordning detekteras under förflyttningen och, vid detektering av igenkän- ningsmärket för äteruppladdningsanordning, fortsätta till anslutningssteget för den yttre àteruppladdningsanord- ningen. I avsaknad av detektering av igenkänningsmärket för återuppladdningsanordning avgör robotrengöraren om förflyttningsavståndet överskrider ett förbestämt refe- rensavstånd och, om så, roterar med 180" samt fungerar så att den följer längs hindret.

Steget att ansluta den yttre återuppladdningsanordningen innefattar stegen hos robotrengöraren: rotera så att 528 905 7 återuppladdningsuttaget hos robotrengöraren är vänt i riktning mot den yttre äteruppladdningsanordningen; för- flytta och avgöra om en kollisionssignal med en stötdäm- pare tas emot eller ej; samt efter det att kollisions- signalen med en stötdämpare tagits emot, avgöra om en kontaktsignal tas emot eller ej. Kontaktsignalen indi- kerar att robotrengörarens àteruppladdningsuttag kommer i kontakt med effektuttaget hos den yttre återuppladdnings- anordningen. I avsaknad av mottagning av kontaktsignal efter mottagning av kollisionssignalen från stötdämparen justerar robotrengöraren sin rörelsevinkel med en förbe- stämd vinkel och avgör om kontaktsignalen tas emot eller ej. När ingen kontaktsignal tas emot efter ett förbestämt antal rörelsevinkeljusteringar för robotrengöraren åter- går robotrengöraren till ingångspunkten.

Justeringen av rörelsevinkeln för robotrengöraren är inställd på 15' varje gång och antalet justeringar av robotrengörarens rörelsevinkel är inställd på 6 gånger. Återuppladdningskommandosignalen genereras när det är brist på effekt i steget att utföra en tilldelad arbets- uppgift, eller när steget att utföra en tilldelad arbets- uppgift avslutats.

Med robotrengörarsystemet med den yttre återuppladdnings- anordningen enligt föreliggande uppfinning hittas platsen för den yttre återuppladdningsanordningen noggrant, även när den yttre återuppladdningsanordningen är belägen utanför det detekterbara området där platsigenkännings- märket detekteras av en övre kamera på robotrengöraren.

Dessutom kan, i enlighet med robotrengörarens docknings- förfarande med den yttre återuppladdningsanordningen, robotrengöraren noggrant finna och docka med den yttre återuppladdningsanordningen även när den yttre återupp- 528 905 8 laddningsanordningen är belägen utanför det igenkännings- bara omrâdet för den övre kameran.

Kortfattad figurbeskrivning Ovanstående syften samt andra egenskaper hos föreliggande uppfinning kommer att framgå tydligare genom detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform därav med hän- visning till de bifogade ritningarna, på vilka: Figur l är en perspektivvy av ett robotrengörarsystem som har en yttre återuppladdningsanordning i enlighet med föreliggande uppfinning.

Figur 2 är ett blockdiagram över robotrengörarsystemet i figur l.

Figurerna 3A och 3B är perspektivvyer av robotrengöraren i figur 1 från vilken ett hölje har avlägsnats.

Figur 4 är en vy underifrån av robotrengöraren i figur 3 som visar undersidan av rengörarens kropp.

Figur 5 är en vy som visar robotrengöraren när den rör sig medurs för att finna den yttre återuppladdningsanord- ningen.

Figur 6 är en vy som visar ett förfarande hos avkännaren för igenkänningsmärkesdetektering i robotrengöraren i figur 5 för detektering av återuppladdningsanordningens igenkänningsmärke.

Figur 7 är en vy som visar robotrengöraren i figur 1 när den rör sig moturs för att finna en yttre återuppladd- ningsanordning.

Figur 8 är en vy som visar ett förfarande hos avkännaren för igenkänningsmärkesdetektering i robotrengöraren i figur 7 för detektering av ett igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen. 528 905 9 Figur 9 är en vy som visar robotrengörarsystemet i figur 1, i vilket effektanslutningen hos den yttre återuppladd- ningsanordningen inte är i kontakt med återuppladdnings- anslutningen i robotrengöraren.

Figur 10 är en perspektivvy av ett robotrengörarsystem som har en yttre àteruppladdningsanordning i enlighet med en annan utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur ll är en perspektivvy av ett robotrengörarsystem som har en yttre återuppladdningsanordning i enlighet med en ännu en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 12 är en sprängvy i perspektiv av den yttre åter- uppladdningsanordningen.

Figur 13 är en planvy av figur 12.

Figur 14A är en perspektivvy av robotrengöraren i figur 13 från vilken ett hölje har tagits bort för att visa avkännare för igenkänningsmärken belägna vid båda sidor av kroppen.

Figur l4B är en perspektivvy av robotrengöraren i figur 13 fràn vilken ett hölje har tagits bort för att visa avkännare för igenkänningsmärken belägna vid kroppens framsida.

Figur 15 är en vy som visar ett förfarande för avkänning av igenkänningsmärket för den yttre återuppladdningsan~ ordningen via igenkänningsmärkesavkännaren som är belägen på båda sidor av kroppen.

Figur 16 är en vy som visar funktionen för robotrengö- raren i figur l4B i framàtgående rörelse när den söker efter den yttre äteruppladdningsanordningen. 528 905 Figur 17 är ett blockdiagram över den centrala styren- heten i figur 2 i enlighet med en föredragen utförings- form av föreliggande uppfinning.

Figur 18 är ett flödesdiagram som visar ett förfarande hos robotrengörarsystemet i figur 1 för dockning av robotrengöraren med den yttre àteruppladdningsanord- ningen.

Figur 19 är ett flödesdiagram som visar en funktion för detektering av den yttre återuppladdningsanordningen i figur 18 i enlighet med en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

Figur 20 är ett flödesdiagram som visar en funktion för dockning av robotrengöraren med den yttre återuppladd- ningsanordningen i figur 19 i enlighet med en föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning.

DETALJERAD BESKRIVNING Av DEN FÖREDRAGNA UTFöRINGsFom/:EN I det som följer kommer föreliggande uppfinning att besk- rivas i detalj med hänvisning till de bifogade ritning- arnâ .

Med hänvisning till figurerna 1-3 innefattar robotren- görarsystemet en robotrengörare och en yttre återuppladd- ningsanordning.

Robotrengöraren 10 innefattar en kropp 11, en dammsug- ningsenhet 16, en drivenhet 20, en övre kamera 30, en frontkamera 32, en styrenhet 40, en minnesenhet 41, en sändtagande enhet 43, en avkännarenhet 12, en stötdämpare 54 och ett återuppladdningsbart batteri 50.

Dammsugningsenheten 16 är utformad på kroppen 11 för att suga in luft tillsammans med damm som den påträffar på golvet. Dammsugningsenheten 16 kan utformas på olika kända sätt. Till exempel kan dammsugningsenheten 16 528 9052 11 innefatta en sugmotor (ej visad) samt en dammkammare för insamling av damm som, när sugningsmotorn är igång, sugs in genom en sugöppning eller sugrör som utformats i riktning mot golvet.

Drivenheten 20 innefattar ett par framhjul 21a, 21b utformade på båda framsidorna, ett par bakhjul 22a, 22b utformade på båda baksidorna, motorer 23, 24 för att rotera bakhjulen 22a, 22b samt en kuggrem.25 anordnad att överföra en drivkraft från bakhjulen 22a, 22b till fram- hjulen 21a, 2lb. Drivenheten 20 driver motorerna 23, 24 att rotera oberoende av varandra i riktning framåt eller bakåt. Riktningen i vilken robotrengöraren 10 rör sig bestäms genom styrning av motorerna 23, 24 så att de roterar med olika varvtal.

Frontkameran 32 är monterad på kroppen 11 för att ta bilder framför robotrengöraren och att mata ut tagna bilder till styrenheten 40.

Avkännarenheten 12 är försedd med en igenkänningsmärkes- avkännare 15 som detekterar ett igenkänningsmärke för äteruppladdningsanordningen 88, hinderavkännare 14 anord- nade på sidan av kroppen ll på förbestämda avstånd för att sända ut signalen och sedan ta emot en reflekterad signal samt en avkännare för tillryggalagt avstånd 13 som mäter robotrengörarens 10 tillryggalagda avstånd.

Igenkänningsmärkesavkännaren 15 är utformad på undersidan av kroppen 11 för att detektera den yttre återuppladd- ningsanordningens 80 igenkänningsmärke för återuppladd- ningsanordningen 88. Igenkänningsmärkesavkännaren 15 kan företrädesvis vara utformad vid en nedre del av framsidan av kroppen 11 på vilken stötdämparen 54 är belägen, för att detektera igenkänningsmärket 88 allt eftersom robot- rengöraren 10 rör sig framåt. Närmare bestämt, tre igen- 528 905 12 känningsmärkesavkännare 15a, l5b, l5c är anordnade i två rader så att med den främre avkännaren l5a påslagen och med en av de andra avkännarna l5b, 15c påslagen, känns existensen av igenkänningsmärket för återuppladdnings- anordningen 88 igen. Ett antal olika förfaranden kan användas för att skapa kombinationen av igenkänningsmär- kesavkännaren 15 och igenkänningsmärket för âteruppladd- ningsanordningen 88, under förutsättning att igenkän- ningsmärkesavkännaren 15 på ett korrekt sätt kan detek- tera igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 88. En metalltejp kan till exempel användas som igenkän- ningsmärket för återuppladdningsanordningen 88 samtidigt som en närhetsavkännare som kan detektera metalltejpen används som igenkänningsmärkesavkännaren 15.

Enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning, såsom visas i figurerna 14A-B, är igenkän- ningsmärkesavkännaren 15' belägen på ovansidan av robot- rengörarens kropp 11 för att detektera igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 89 som utformats på fron- ten av den yttre återuppladdningsanordningen 80. Beroende på vilken typ av förfarande som är lagrat i styrenheten 40 och som används för att detektera den yttre återupp- laddningsanordningen kan igenkänningsmärkesavkännaren 15' utformas på framsidan av robotrengöraren 10, dvs. på ovansidan av stötdämparen 54, eller på båda sidorna av robotrengöraren 10 (se figurerna 14A och 14B). Igenkän- ningsmärkesavkännaren 15' är dessutom avkännaren som kan detektera det återreflekterande materialet hos igenkän- ningsmärket för återuppladdningsanordningen 89 och van- ligen används en reflektiv fotosensor. Fotosensorn inne- fattar en ljusutsändande del som sänder ut ljus samt en ljusmottagande del som tar emot ljuset som reflekteras från det âterreflekterande materialet. 528 905 13 Hinderavkännaren 14 innefattar ett flertal infrarödemit- terande element l4a som sänder ut en infraröd stråle samt ett flertal ljusmottagande element 14b i par med respek- tive infraröda element l4a för att ta emot de reflekte- rande ljusen. Paren av infrarödemitterande element l4a och ljusmottagande element l4b är anordnade på en verti- kal linje längs den yttre omkretsen på kroppen 11. I ett alternativt exempel kan hinderavkännaren 14 vara försedd med en ultraavkännare som sänder ut ultravågen och tar emot det reflekterade ljuset. Hinderavkännaren 14 kan även användas till att mäta avståndet från robotrengör- aren 10 till hindret eller till väggen.

En rotationsavkännare kan användas som avkännare för tillryggalagt avstånd 13, som detekterar varvtalet hos hjulen 2la, 2lb, 22a, pelvis innefatta en kodare som detekterar varvtalet hos 22b. Rotationsavkännaren kan exem- motorerna 23, 24.

Sändtagarenheten 43 sänder ut data som skall sändas genom en antenn 42, tar emot en signal genom antennen 42 samt överför den mottagna signalen till styrenheten 40.

Stötdämparen 54 är monterad på den yttre omkretsen pà kroppen 11 för att absorbera en stöt om robotrengöraren kolliderar med ett hinder såsom en vägg, samt sänder ut en kollisionssignal till styrenheten 40. Stötdämparen 54 har stöd på ett fjädrande organ (ej visat) så att den kan röra sig framåt och bakåt i en riktning som är parallell med golvet på vilket robotrengöraren 10 rör sig. Dessutom är en avkännare anbringad på stötdämparen 54 för att mata ut en kollisionssignal till styrenheten 40 när stötdämparen 54 kolliderar med hindret. När stöt- dämparen kolliderar med hindret sänds således en förbe- stämd kollisionssignal till styrenheten 40. Återuppladd- 528 905 14 ningsuttaget 56 är installerat på framsidan av stötdäm- paren 54 pà en höjd som motsvarar effektuttaget 82 på den yttre äteruppladdningsanordningen 80. Om trefaseffekt används som effektmatning är tre återuppladdningsuttag 56 anordnade.

Det àteruppladdningsbara batteriet 50 är monterat på kroppen ll och anslutet till áteruppladdningsuttaget 56 vid stötdämparen 54. Således áteruppladdas det àterupp- laddningsbara batteriet 50 när àteruppladdningsuttaget 56 ansluts till effektuttaget 82 på den yttre àteruppladd- ningsanordningen 80 med nyttoväxelströmseffekt. Det vill säga, där robotrengöraren 10 ansluts till den yttre àter- uppladdningsanordningen 80 matas effekten som matas från nyttoväxelströmseffektuttaget genom en effektkabel 86 från effektuttaget 82 hos den yttre återuppladdnings- anordningen 80 och återuppladdas i det återuppladdnings- bara batteriet 50 genom återuppladdningsuttaget 56 på stötdämparen 54.

Dessutom tillhandahålls en mätenhet för batterieffekt 52 som detekterar återstående effekt hos det àteruppladd- ningsbara batteriet 50. Om den detekterade effekten hos àteruppladdningsbara batteriet 50 når under en förbestämd nedre gräns sänder mätenheten för batterieffekt 52 ut en signal med begäran om àteruppladdning till styrenheten 40.

Styrenheten 40 bearbetar signaler som tas emot genom den sändtagande enheten 42 och styr i enlighet med dessa respektive del. En tangentinmatningsanordning (ej visad) som har ett flertal tangenter kan dessutom tillhandahål- las på kroppen 11 för inmatning av funktionsinställning och, i detta fall, kan styrenheten 40 bearbeta tangent- 528 905 signalerna som matas in från tangentinmatningsanord- ningen.

När den inte är i drift, styr styrenheten 40 robotren- göraren 10 så att den väntar i en återuppladdningsan- sluten mod med den yttre återuppladdningsanordningen 80.

Eftersom robotrengöraren befinner sig i en sådan vänte- mod, det vill säga ansluten till den yttre àteruppladd- ningsanordningen 80, kan det återuppladdningsbara batte- riet 50 ständigt ha en förbestämd effektnivà.

Styrenheten 40 inhämtar via den övre kameran 30 bilden av innertaket där platsigenkänningsmärket är utformat. Base- rat pà de övre bilderna beräknas det aktuella läget för robotrengöraren 10. En arbetsväg för robotrengöraren 10 planeras i enlighet med instruktioner och följaktligen utför robotrengöraren 10 en tilldelad arbetsuppgift sam- tidigt som den rör sig längs den planerade vägen.

Styrenheten 40 separerar från den yttre àteruppladdnings- anordningen 80, arbetar såsom instruerad och återvänder sedan och dockar med den yttre áteruppladdningsanordnin- gen 80 på ett effektivt vis genom att använda de övre bilderna som tagits av den övre kameran 30 och igenkän- ningsmärkesavkännaren 15.

Den yttre återuppladdningsanordningen 80 innefattar effektuttaget 82 och ett uttagsblock 84. Effektuttaget 82 är anslutet till effektkabeln 86 via en intern transfor- mator och effektkabel samt dockas med återuppladdnings- uttaget 56 på robotrengöraren 10 för att förse det åter- uppladdningsbara batteriet 50 med effekt. Effektkabeln 86 är ansluten till nyttoväxelströmseffektuttaget. Den int- erna transformatorn kan utelämnas.

Uttagsblocket 84 är avsett att bära upp effektuttaget 82 pà samma höjd som den för återuppladdningsuttaget 56 på 528 905 16 ~ robotrengöraren 10. Effektuttaget 82 har ett fixerat läge på uttagsblocket 84. Om trefaseffekt används finns tre effektuttag 82 installerade pà uttagsblocket 84.

Den yttre återuppladdningsanordningen 80 innefattar en återuppladdningsanordningskropp 81, ett effektuttag 82 och en styrenhet för effektuttag 100. Såsom visas i figurerna 1 och 10 kan den yttre âteruppladdningsanord- ningen 80 använda trefaseffekt eller, såsom visas i figurerna 11-13, använda nyttoeffektmatning på 100-240 V.

Enligt föreliggande utföringsform används nyttoeffekt- matningen såsom visas i figurerna 11-13.

Såsom visas i figur 12 innefattar återuppladdningsanord- ningskroppen 81 en effektkabel 86 (figur 11) ansluten till nyttoeffektmatningen, ett hölje för återuppladd- ningseffektanordningen 87a i vilket återuppladdnings- effektanordningen 87 är installerad, en värmeavledare 81a för att leda bort värmen som genereras vid àteruppladd- ningseffektanordningen 87 samt ett hölje för återuppladd- ningseffektanordningen 81b. Höljet för återuppladdnings- effektanordningen 81b är försett med ett uttagshål 82' genom vilket effektuttaget exponeras utåt.

Effektuttaget 82 är anslutet till effektkabeln 86 genom âteruppladdningseffektanordningen 87 och effektkabeln, samt ansluten till återuppladdningsuttaget 56 hos robot- rengöraren 10 för att därmed mata effekt till det åter- uppladdningsbara batteriet 50. Typen av effektuttag 82 som används bestäms i enlighet med typen av effekt som används av den yttre áteruppladdningsanordningen 80. Om exempelvis trefaseffekt används kan tre effektuttag 82 tillhandahållas, såsom visas i figur 1, och om nytto- effektmatning för hushàllsanvändning används tillhanda- hålls två effektuttag 82, såsom visas i figur 11. Styr- 528 905 17 enheten 100 för effektuttag är ansluten till effektut- taget 82 så att effekt matas endast när återuppladdnings- uttaget 56 hos robotrengöraren 10 är sammankopplat med effektuttaget 82.

Styrenheten 100 för effektuttag innefattar ett stödorgan 110 för effektuttag, ett fjädrande organ 120 anslutet med sin ena ände till ett stödorgan 110 för effektuttag och till effektuttaget 82 med sin andra ände för att på ett fjädrande sätt stödja effektuttaget 82, samt en mikro- omkopplare 130 anordnad mellan effektuttaget 82 och stöd- organet 110 för effektuttag och som fungerar i enlighet med effektuttagets 82 lägesförändring.

Stödorganet 110 för effektuttag bär upp effektuttaget 82 pà samma höjd som återuppladdningsuttaget 56 på robotren- göraren 10 och säkerställer att effektuttaget 82 har ett förbestämt läge. Stödorganet 110 för effektuttag är för- sett med ett stödfäste 83a anslutet till áteruppladd- ningsanordningskroppen 81 och höljet för áteruppladd- ningseffektanordningen 87a som utformats vid den nedre ytan hos stödfästet 83a och innefattar ett anslutnings- utsprâng 87b som står ut från den övre ytan för kontakt med mikroomkopplaren 130.

Det fjädrande organet 120 kan företrädesvis vara en spiralfjäder. Ena änden av det fjädrande organet 120 är anslutet till ett första stödjande utspràng 111 som står ut från stödorganet 110 för effektuttag samtidigt som den andra änden är ansluten till ett andra stödjande utsprång 82a som står ut från insidan av effektuttaget 82.

Mikroomkopplaren 130 är belägen på det anslutande ut- språnget 87b som står ut från ovansidan av höljet för àteruppladdningseffektanordningen 87a, med ett pà-/av- kopplingsorgan 131 som står ut från en kontaktyta med en 528 905 18 ände av effektuttaget 82. När effektuttaget 82 övervinner den av det fjädrande organet 120 upptagna kraften så att det kommer i kontakt med mikroomkopplaren 130, kopplar omkopplarorganet 131 pà och medger därmed att effekten matas till effektuttaget 82.

Igenkänningsmärket för áteruppladdningsanordningen 88 är utformat pá golvet framför den yttre återuppladdnings- anordningen 80 så att robotrengöraren 10 kan känna igen platsen för den yttre återuppladdningsanordningen 80 genom att använda igenkänningsmärkesavkännaren 15 (se figur 1). Företrädesvis kan igenkänningsmärket för åter- uppladdningsanordningen 88 var utformat vinkelrätt i förhållande till den yttre återuppladdningsanordningen 80 så att igenkänningsmärkesavkännaren 15 kan detektera positionen för den yttre återuppladdningsanordningen 80 noggrant. Om närhetsavkännaren används som igenkännings- märkesavkännaren 15 är det föredraget att metalltejpen, som detekteras av närhetsavkännaren, används som igen- känningsmärket för âteruppladdningsanordningen 88. Läng- den på igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 88 bestäms vara tillräckligt långt för åtminstone två avkännare bland flertalet igenkänningsmärkesavkännarna l5a, 15b, l5c på undersidan av kroppen 11 för att detek- tera igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 88 när robotrengöraren 10 följer längs väggen längs den yttre återuppladdningsanordningen 80. Till exempel, såsom visas i figurerna 6 och 8, när robotrengöraren 10 har tre igenkänningsmärkesavkännare l5a, 15b, 15c är den inställd så att två avkännare 15a och 15b, eller l5a och 15c, bland tre avkännare kan detektera igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 88. 528 905 19 Med hänvisning till figur 13 är igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 89 enligt en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning beläget på fram- sidan av uttagsblocket 84 hos den yttre återuppladdnings- anordningen 80 för att känna igen läget för den yttre återuppladdningsanordningen 80 med användning av igenkän- ningsmärkesavkännaren 15'. ”Ãterreflekterande material” returnerar det infallande ljuset från ljuskällan oberoen- de av infallsvinkel. Alltså reflekterar igenkänningsmär- ket för äteruppladdningsanordningen 89 ljuset från igen- känningsmärkesavkännaren 15' hos robotrengöraren 10 åter till igenkänningsmärkesavkännaren 15'. Robotrengöraren 10 kan alltså detektera den yttre âteruppladdningsanordnin- gen 80 var som helst i rengöringsområdet så länge som robotrengöraren 10 är inom den vinkel inom vilken ljuset från igenkänningsmärkesavkännaren 15' reflekteras till igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 89.

Nu kommer, med hänvisning till figurerna 1-9, funktionen för robotrengörarsystemet att beskrivas, i vilket robot- rengöraren 10 detekterar positionen för den yttre åter- uppladdningsanordningen 80 samt dockar med effektuttaget 82.

I det inledande tillståndet för robotrengörarsystemet med den yttre äteruppladdningsanordningen 80 är robotrengör- aren 10 i vilomod med dess återuppladdningsuttag 56 an- slutet tilleffektuttaget 82 hos den yttre återuppladd- ningsanordningen 80. Den yttre âteruppladdningsanord- ningen 80 är belägen på en plats där robotrengörarens 10 övre kamera 30 inte kan detektera platsigenkänningsmärket i innertaket. Närmare bestämt, om arbetsområdet delas in i en kameraregion A där platsigenkänningsmärket kan detekteras av den övre kameran 30, samt en icke-kamera- 528 905 region B där platsigenkänningsmärket inte kan detekteras (se figur 5), befinner sig den yttre återuppladdnings- anordningen 80 i icke-kameraregionen B.

Vid mottagning av ett arbetsstartkommando rör sig robot- rengöraren 10 framåt, bortkopplad från den yttre återupp- laddningsanordningen 80, samt tar bilder av innertaket genom den övre kameran 30. Robotrengöraren 10 känner av ett platsigenkänningsmärke (ej visat) och beräknar mot- svarande koordinater för den punkten ur de övre bilderna och lagrar de beräknade koordinaterna i minnesenheten 41.

Vid denna tidpunkt beräknar robotrengöraren 10 en koor- dinat för punkten P1 (figur 5) där robotrengöraren 10 lämnar icke-kameraregionen B och kommer in i kameraregi- onen A samt lagrar sedan den beräknade koordinaten. I det som följer kommer punkten P1 där robotrengöraren 10 först kommer in i kameraregionen A att benämnas ingångspunkt.

Arbetsstartkommandot innefattar en rengöringsuppgift eller säkerhetsuppgift med användning av kameran.

Vid utförandet av de tilldelade arbetsuppgifterna kont- rollerar robotrengöraren 10 regelbundet huruvida en återuppladdningskommandosignal tas emot eller ej.

När en àteruppladdningskommandosignal tas emot tar styr- enheten 40 i robotrengöraren 10 aktuella övre bilder och beräknar en aktuell position för robotrengöraren 10 baserat på de tagna bilderna. Styrenheten 40 laddar in den lagrade koordinatinformationen avseende ingángspun- kten P1 och beräknar en optimal väg till ingângspunkten Pl. Styrenheten 40 styr drivenheten 20 att driva robot- rengöraren 10 längs den funna optimala vägen. Återuppladdningskommandosignalen genereras när robotren- göraren 10 har avslutat arbetsuppgiften eller tar emot en inmatning av en återuppladdningsbegäransignal från bat- 528 905 21 terieffektmätningsenheten 52. Dessutom kan en operatör tvinga fram en generering av âteruppladdningskommando- signalen vid vilken önskad tidpunkt som helst när robot- rengöraren 10 är i drift.

När robotrengöraren 10 når fram till ingángspunkten Pl styr styrenheten 40 drivenheten 20 så att robotrengöraren rör sig i riktning mot väggen 90. Detta eftersom rob- otrengöraren 10 inte känner till, i icke-kameraregionen B, sin aktuella position genom den övre kameran 30. När väggen 90 känns av genom hinderavkännaren 14 stannar robotrengöraren 10 på en andra plats P2 som är belägen på ett förbestämt avstånd från väggen 90 och rör sig moturs längs väggen 90 såsom visas i figur 5. Följaktligen drivs robotrengöraren 10 att följa väggen 90. Riktningen i vilken robotrengöraren 10 rör sig längs väggen 90 samt ett gap mellan robotrengöraren 10 i rörelse och väggen 90 kan justeras av operatören. Styrenheten 40 styr väggföl- jande rörelse och avgör om igenkänningsmärket för åter- uppladdningsanordningen 88 detekteras av igenkänningsmär- kesavkännaren 15. När avkänningssignalen i närheten av igenkänningsmärket för áteruppladdningsanordningen 88 tas emot från igenkänningsmärkesavkännaren 15 får styrenheten 40 robotrengöraren 10 att sluta väggföljande rörelsen och docka i den yttre återuppladdningsanordningen 80. Styr- enheten 40 fastställer att igenkänningsmärket för åter- uppladdningsanordningen 88 har detekterats när vissa villkor är uppfyllda, exempelvis när frontavkännaren l5a bland igenkänningsmärkesavkännarna l5a, l5b, l5c slås på och sedan en av de återstående avkännarna l5b, 15c slås på inom ett förbestämt tidsintervall (se figur 6). Med hänvisning till figur 15 bestäms, i enlighet med en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning, att igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 89 528 905 22 detekterats när en av igenkänningsmärkesavkännarna 15' på båda sidor av kroppen slås pâ.

Om robotrengöraren 10 inte detekterar igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 88 inom en förbestämd tid efter påbörjandet av väggföljande rörelse får styrenheten 40 robotrengöraren 10 att vrida sig l80° och utföra vägg- följande rörelse i den motsatta riktningen i förhållande till den föregående rörelsen (se figur 7). Om robotren- göraren 10 detekterar igenkänningsmärket för âteruppladd- ningsanordningen 88 genom igenkänningsmärkesavkännaren 15 under det att väggföljande rörelse pågår får styrenheten 40 robotrengöraren 10 att avsluta den väggföljande röre- lsen och docka i den yttre àteruppladdningsanordningen 80. Styrenheten 40 fastställer att igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 88 har detekterats när vissa villkor är uppfyllda, exempelvis när frontavkännaren l5a bland igenkänningsmärkesavkännarna 15a, l5b, l5c slås på och sedan en av de återstående avkännarna l5b, l5c slås på inom ett förbestämt tidsintervall (se figur 8). Med hänvisning till figur 15 bestäms, i enlighet med en annan föredragen utföringsform av föreliggande uppfinning, när en av igenkänningsmärkesavkännarna 15' på båda sidor av kroppen slås på, att igenkänningsmärket för återuppladd- ningsanordningen 89 detekterats.

Ett dockningsförfarande för robotrengöraren 10 att docka i den yttre återuppladdningsanordningen 80 kommer att beskrivas nedan.

När igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen 88 detekteras rör sig robotrengöraren 10 i riktning mot en dockningspunkt P3 och vrider sig så att áteruppladdnings- uttaget 56 på stötdämparen är vänt i riktning mot effekt- uttaget 82 på den yttre återuppladdningsanordningen 80. 528 905 23 Dockningspunkten P3 är i förväg bestämd baserat på det geometriska förhållandet mellan effektuttaget 82 på den yttre återuppladdningsanordningen 80 och igenkännings- märket för återuppladdningsanordningen 88. När robotren- göraren 10 når fram till dockningspunkten P3 styr styr- enheten 40 så att robotrengöraren 10 rör sig i riktning mot den yttre återuppladdningsanordningen 80.

Vid mottagning av kollisionssignalen från stötdämparen 54 avgör styrenheten 40 om någon signal tas emot från åter- uppladdningsuttaget 56 nära kontakten med effektuttaget 82. När kollisionssignalen från stötdämparen 54 och kontaktsignalen från återuppladdningsuttaget 56 tas emot samtidigt fastställer styrenheten 40 att återuppladd- ningsuttaget 56 är fullständig anslutet till effektut- taget 82 hos den yttre àteruppladdningsanordningen 80 och styr robotrengöraren 10 att röra sig framåt tills stöt- dämparen 54 delvis trycks in. Med detta är dockningen avslutad.

Om ingen kontaktsignal tas emot efter mottagning av kol- lisionssignalen avgör styrenheten 40 att âteruppladd- ningsuttaget 56 inte är anslutet till effektuttaget 82 hos den yttre återuppladdningsanordningen 80. Situationen där en kollisionssignal tas emot men ingen kontaktsignal visas i figur 9.

Med hänvisning till figur 9 innebär felinriktning med en vinkel 6 mellan en första linje I-I som sammanbinder mittpunkterna på effektuttaget 82 och robotrengöraren 10 samt en andra linje II-II som sammanbinder mittpunkterna på àteruppladdningsuttaget 56 och robotrengöraren 10 att effektuttaget 82 inte är anslutet till återuppladdnings- uttaget 56. Följaktligen styr styrenheten 40 drivenheten så att robotrengöraren 10 rör sig i den motsatta rikt- 528 905 24 ningen ett visst förbestämt avstånd tills kollisionssig- nalen slås av, vrider sig en förbestämd vinkel och rör sig sedan rakt framåt.

Efter rotation med den förbestämda vinkeln, med mottag- ning av kollisionssignalen från stötdämparen 54 och kontaktsignalen från återuppladdningsuttaget 56 ger styrenheten robotrengöraren 10 kommandot att röra sig framåt i den nya riktningen samt fastställer att en anslutning fullföljs.

När ingen kontaktsignal fås från återuppladdningsuttaget 56 efter vridningen en förbestämd vinkel justerar styr- enheten 40 en rörelsevinkel för robotrengöraren 10. Om styrenheten 40 inte tar emot kontaktsignalen från åter- uppladdningsuttaget 56 efter ett förbestämt antal försök, ger styrenheten 40 robotrengöraren 10 kommandot att åter- vända till ingàngspunkten P1. Styrenheten 40 repeterar ovanstående process tills det att kollisionssignalen och kontaktsignalen tas emot samtidigt. När kollisionssig- nalen och kontaktsignalen tas emot samtidigt ger styr- enheten 40 robotrengöraren 10 kommandot att röra sig framåt ett förbestämt avstånd och fullföljer anslut- ningen.

Justeringen av rörelsevinkeln kan bestämmas med hänsyn till storleken på effektuttaget 82 hos den yttre åter- uppladdningsanordningen 80 samt återuppladdningsuttaget 56 hos robotrengöraren 10, men den mest föredragna vin- keln är l5°. Antalet justeringar kan bestämmas lämpligt med hänsyn taget till justeringsvinkeln. Företrädesvis justeras rörelsevinkeln ett flertal gånger från sitt ursprungstillstànd och om ingen kontaktsignal tas emot återvänder robotrengöraren 10 till ursprungstillståndet varefter rörelsevinkeln justeras i motsatt riktning. 528 905 Dessutom är det föredraget att, om justeringsvinkeln är inställd på 15°, rörelsevinkeln justeras tre gånger, varje gång 15°, och om ingen kontaktsignal, justeras rörelsevinkeln tre gånger i motsatt riktning, varje gång l5°. Resultatet blir att robotrengöraren 10 försöker att ansluta till effektuttaget 82 vänster och höger inom 45° från den inledande kontakten med den yttre återuppladd- ningsanordníngen 80 och oftast tas kontaktsignalen från återuppladdningsuttaget 56 emot med detta förfarande.

I en ytterligare utföringsform av föreliggande uppfinning kan igenkänningsmärkesavkännaren 15 vara utformad på framsidan av kroppen 11 hos robotrengöraren 10 och pro- cessen som beskriver hur robotrengöraren 10 instrueras att detektera den yttre återuppladdningsanordningen 80 kommer att beskrivas nedan med hänvisning till figur 13.

Robotrengöraren 10 förflyttar sig till ingångspunkten P1 genom samma process som beskrivits ovan. Robotrengöraren separeras från den yttre återuppladdningsanordningen 80 och när fram till ingångspunkten Pl i samma position.

Med hänvisning till figur 16, när robotrengöraren 10 når fram till ingångspunkten P1 roterar styrenheten 40 robot- rengöraren 10 med en förbestämd vinkel i förhållande till framsidan där återuppladdningsuttaget 56 är anordnat. När igenkänningsmärkesavkännaren 15' används under rotation av robotrengöraren 10 stoppar styrenheten 40 robotren- göraren 10 och styr robotrengöraren 10 till riktningen i vilken igenkänningsmärkesavkännaren 15' är påslagen.

Detta resulterar i att robotrengöraren 10 dockas i den yttre återuppladdningsanordningen 80. Eftersom processen att docka robotrengöraren 10 i den yttre återuppladd- ningsanordningen 80 är identisk med processen som bes- krivits ovan utelämnas ytterligare beskrivning av denna. 528 905 26 Hittills har visats i form av exempel att styrenhetên 40 automatiskt bearbetar beräkningar för detektering och dockning med den yttre återuppladdningsanordningen 80.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning kan robotrengörarsystemet utformas så att lagring av de Övre bilderna av ingångspunkten P1 och anslutning av robotren- göraren 10 utförs av en yttre styrenhet. Denna aspekt är inriktad på att minska beräkningskraven på robotrengöra- ren 10 för styrning av detektering och dockning med den yttre återuppladdningsanordningen 80.

För att uppnå detta sänder robotrengöraren 10 trådlöst de övre bilderna som tagits av den övre kameran 30 och styrs i enlighet med styrsignalerna som tas emot utifrån. Det finns en fjärrstyrenhet 60 som styr robotrengöraren 10 trådlöst i processerna, innefattande att utföra en till- delad arbetsuppgift samt återvända till den yttre åter- uppladdningsanordningen 80.

Fjärrstyrenheten 60 innefattar en trådlös reläenhet 63 och en central styranordning 70.

Den trådlösa reläenheten 63 behandlar den trådlösa signa- len som tas emot från robotrengöraren 10, sänder den mot- tagna signalen till den centrala styranordningen 70 genom en ledning och sänder trådlöst ut signalen som tas emot från den centrala styranordningen 70 till robotrengöraren genom en antenn 62.

En dator används vanligen som den centrala styranordnin- gen 70 varav ett exempel visas i figur 14. Med hänvisning till figur 14 innefattar den centrala styrenheten 70 en (ROM) 72, ett läs- och skrivminne (RAM) 73, en bildskärm 74, en inmat- centralprocessor (CPU) 71, ett läsminne ningsenhet 75, en minnesenhet 76 och en kommunikations- enhet 77. 528 905 27 Minnesenheten 76 har en drivrutin för robotrengörare 76a installerad för att styra robotrengöraren 10 och behandla signalen som överförs från robotrengöraren 10.

När den exekveras arbetar drivrutinen för robotrengörare 76a på ett sådant sätt att en styrmeny för robotrengör- aren 10 visas på bildskärmen 74 och ett val från styr- menyn som görs av operatören kan utföras av robotren- öraren 10. Menyn kan innehålla olika poster, i en huvud- meny sådant som en rengöringspost och en säkerhetspost och en undermeny såsom en lista för val av arbetsområde, en lista med val av arbetsmetod eller liknande.

När det är dags för en förbestämd arbetsperiod eller när arbetsstartkommandosignalen matas in av operatören via inmatningsenheten 75 separeras robotrengöraren 10 från den yttre àteruppladdningsanordningen 80 och de övre bilderna, dvs. bilder av innertaket, tas av den övre kameran 30 på robotrengöraren 10. Följaktligen tar driv- rutinen för robotrengörare 76a emot de övre bilderna från robotrengöraren 10 och avgör huruvida platsigenkännings- märket detekteras eller ej. Om det är första gången som platsigenkänningsmärket detekteras ur de övre bilderna beräknar drivrutinen för robotrengörare 76a data avseende platsen för robotrengöraren 10 där platsigenkänningsmär- ket detekteras samt lagrar den beräknade datan i minnes- enheten 76 i form av en ingángspunkt.

Drivrutinen för robotrengörare 76a kommenderar robotren- göraren 10 att utföra den tilldelade arbetsuppgiften.

Styrenheten 40 i robotrengöraren 10 styr drivenheten 20 och/eller dammsugningsenheten 16 i enlighet med styrin- formationen som sänds till drivrutinen för robotrengörare 76a via den trådlösa reläenheten 63 samt sänder de övre bilderna som för tillfället tas av den övre kameran till 528 905 28 den centrala styranordningen 70 via den trådlösa relä- enheten 63.

När en batteriàteruppladdningsbegäransignal tas emot från robotrengöraren 10 eller en áteruppladdningskommandosig- nal såsom en signal att arbetsuppgiften är avslutad tas emot via den trådlösa reläenheten 63 beräknar drivrutinen för robotrengörare 76a en returväg till den yttre åter- uppladdningsanordningen 80 med användning av informatio- nen om ingångspunkten som lagrats i minnesenheten 76 samt den aktuella platsinformationen som fås från de övre bilderna som tagits av och tagits emot från den övre kameran 30 och därmed kommenderar robotrengöraren 10 att förflytta sig till ingångspunkten längs den beräknade returvägen. Drivrutinen för robotrengörare 76a styr robotrengöraren 10 i processen som beskrivits tidigare så att robotrengöraren 10 kan docka i den yttre återuppladd- ningsanordningen 80.

Nedan kommer ett dockningsförfarande för robotrengörar- systemet som har den yttre återuppladdningsanordningen enligt den föredragna utföringsformen av föreliggande uppfinning, dvs. ett dockningsförfarande för robotren- göraren 10 som dockar i den yttre återuppladdningsanord- ningen 80, att beskrivas med hänvisning till figurerna 18-20.

Här befinner sig robotrengöraren 10 inledningsvis i en vilomod inkopplad till den yttre återuppladdningsanord- ningen 80.

När kommandot att inleda arbetsuppgiften tas emot styr styrenheten 40 robotrengöraren 10 att röra sig framåt bort från den yttre återuppladdningsanordningen 80.

Robotrengöraren 10 tar vid driftsteg S100 kontinuerligt övre bilder genom sin övre kamera 30 när den rör sig. 528 905 29 Efter att ha detekterat det första platsigenkänningsmär- ket bland de övre bilderna lagrar styrenheten i driftsteg S200 koordinaten för robotrengöraren 10 på den platsen i minnesenheten 41 som en ingångspunkt P1.

Robotrengöraren 10 utför en tilldelad arbetsuppgift såsom rengöring eller säkerhet vid driftsteg S300.

Under det att den tilldelade arbetsuppgiften utförs avgör styrenheten 40 vid driftsteg S400 huruvida återuppladd- ningskommandosignalen finns eller ej.

Vid mottagningen av återuppladdningskommandosignalen tar styrenheten 40 övre bilder genom den övre kameran 40, beräknar information avseende aktuell position för robot- rengöraren 10 och med informationen avseende aktuell position och den lagrade informationen avseende ingångs- punkten P1 beräknar styrenheten 40 en returväg för robot- rengöraren 10 till ingångspunkten P1. Vid driftsteg S500 styr styrenheten 40 robotrengöraren 10 att förflytta sig längs den beräknade returvägen.

När robotrengöraren 10 förflyttas till ingàngspunkten P1 tar styrenheten vid driftsteg S600 över och robotrengör- aren 10 detekterar den yttre àteruppladdningsanordningen 80. Ett förfarande hos robotrengöraren 10 för detektering av den yttre äteruppladdningsanordningen 80 visas i figur 19.

Med hänvisning till figur 19 kommenderar styrenheten 40 vid driftsteg S610 robotrengöraren 10 att förflytta sig rakt i riktning mot väggen 90. Vid driftsteg S620 bestäms huruvida en hinderdetekteringssignal tas emot från hin- deravkännaren 14 i drift. Om ett hinder detekteras kom- menderar styrenheten 40 vid driftsteg S630 robotrengöra- ren 10 att röra sig väggföljande längs hindret i en för- bestämd riktning. Styrenheten 40 avgör vid driftsteg S640 528 905 huruvida någon detekteringssignal tas emot vid igenkän- ningsmärket för äteruppladdningsanordningen 88 från igen- känningsmärkesavkännaren 15 vid robotrengörarens 10 vägg- följande rörelse. När en detekteringssignal tas emot vid igenkänningsmärket för äteruppladdningsanordningen 88 signalerar styrenheten 40 vid driftsteg S700 robotren- göraren 10 att docka i den yttre återuppladdningsanord- ningen.

Om ingen detekteringssignal tas emot vid igenkänningsmär- ket för återuppladdningsanordningen 88 avgör styrenheten 40 vid driftsteg S650 huruvida sträckan för väggföljande rörelsen för robotrengöraren 10 överskrider en förbestämd referens eller ej. Den förbestämda referensen avser en sträcka som ställts in av en operatör i förhållande till den yttre återuppladdningsanordningen 80 för att förhin- dra robotrengöraren 10 från att utföra väggföljande rörelse längs hela arbetsområdet.

Om rörelsesträckan för den väggföljande robotrengöraren har överskridit den förbestämda referensen signalerar styrenheten 40 vid driftsteg S660 till robotrengöraren 10 att vrida sig 180' och sedan återgå till väggföljande rörelse. När igenkänningsmärket för àteruppladdnings- anordningen 88 detekteras under väggföljande rörelse signalerar styrenheten 40 till robotrengöraren 10 att ansluta till den yttre återuppladdningsanordningen 80.

Figur 20 är ett flödesdiagram som illustrerar ett dock- ningsförfarande för robotrengöraren 10 med den yttre âteruppladdningsanordningen 80 i enlighet med den före- dragna utföringsformen av föreliggande uppfinning.

Med hänvisning till figur 20 signalerar styrenheten 40 vid driftsteg S710 till robotrengöraren 10 att röra sig och rotera omkring punkten från vilken igenkänningsmärket 528 905 31 för återuppladdningsanordningen 88 detekteras så att återuppladdningsuttaget 56 vänds i riktning mot den yttre återuppladdningsanordningen 80. Det vill säga, Styren' heten 40 signalerar till robotrengöraren 10 att röra sig i förhållande till igenkänningsmärket för âteruppladd- ningsanordningen 88 i en förbestämd riktning och till en förbestämd position. Sedan signalerar styrenheten 40 till robotrengöraren 10 att röra sig framåt. Sedan avgör styr- enheten 40 vid driftsteg S720 om någon kollisionssignal tas emot från stötdämparen 54.

Om kollisionssignalen tas emot avgör styrenheten 40 vid driftsteg S730 huruvida en kontaktsignal tas emot från återuppladdningsuttaget 56. Om ingen kontaktsignal tas emot från återuppladdningsuttaget 56 vid driftsteg S730 signalerar styrenheten 40 till robotrengöraren 10 vid driftsteg S740 att retirera ett förbestämt avstånd och sedan justera rörelsevinkeln för robotrengöraren 10 med ett förbestämt gradtal. Eftersom robotrengöraren 10, vars återuppladdningsuttag 56 har konstaterats att inte vara anslutet till effektuttaget 82, fås att ändra riktning med en förbestämd vinkel och sedan röra sig rakt framåt, ökar möjligheten att áteruppladdningsuttaget 56 kommer i kontakt med effektuttaget 82.

Justeringen av en rörelsevinkel kan göras i en riktning, men det är mer föredraget att justeringen görs i två riktningar. Om en kontaktsignal följaktligen inte tas emot efter ett flertal justeringar i en riktning kan justeringarna utföras i motsatt riktning ett förbestämt antal gånger. Om exempelvis kontaktsignalen inte tas emot ens efter det att robotrengöraren 10 har justerat rör- elsevinkeln tre gånger åt vänster, varje gång med l5fl återgår robotrengöraren 10 till sitt ursprungstillstànd 528 905 32 och justerar sedan rörelsevinkeln tre gånger åt höger, varje gång med l5Ü Varje gång robotrengöraren 10 justerar rörelsevinkeln räknas en justering vid driftsteg S750. Sedan, vid drift- steg S760, avgörs huruvida det räknade värdet understiger ett förbestämt antal justeringar. Om så är fallet, åter- går styrningen till driftsteg S730 där det avgörs huru- vida kontaktsignalen tas emot från återuppladdningsut- taget 56 eller ej. Angående det förbestämda antalet jus- teringar, så ställs det företrädesvis in på ”6 gånger” baserat på antagandet att justeringsvinkeln vid driftsteg S740 är inställt på ”15°”.

När det slutligen avgörs vid driftsteg S730 att kontakt- signalen från återuppladdningsuttaget 56 tas emot för- flyttas robotrengöraren 10 i den fastställda riktningen ett förbestämt avstånd vid driftsteg S730 och inleder återuppladdning vid driftsteg S733, varvid vid driftsteg S732 det avgörs att robotrengörarens 10 återuppladdnings- uttag 56 är helt anslutet till effektuttaget 82 hos den yttre återuppladdningsanordningen 80.

När robotrengörarsystemet har en yttre återuppladdnings- anordning enligt föreliggande uppfinning såsom den besk- rivits ovan, hittas den yttre återuppladdningsanordningen noggrant även när den yttre återuppladdningsanordningen är belägen i området där den inte kan detekteras av den övre kameran, dvs. i icke-kameraområdet, vilket resul- terar i att robotrengöraren alltid dockas noggrant med den yttre återuppladdningsanordningen. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits ovan med hänvisning till robotrengöraren är detta endast ett exem- pel och därför kommer man att inse att föreliggande upp- finning är tillämpbar på alla typer av robotar som har 528 905 33 ett âteruppladdningsbart batteri och som förflyttar sig automatiskt med hjälp av effekten från det återuppladd- ningsbara batteriet och utför en tilldelad arbetsuppgift samt även automatiskt återvänder till den yttre återupp- laddningsanordningen närhelst behov av âteruppladdning uppstår. Även om ett antal föredragna utföringsformer av förelig- gande uppfinning har beskrivits inser fackmannen inom området att föreliggande uppfinning inte är begränsad till de föredragna utföringsformerna, utan att ett antal olika förändringar och modifieringar kan göras inom ramen för idén och omfånget av föreliggande uppfinning såsom den definieras av de bifogade patentkraven.

Claims (21)

10 15 20 25 30 528 905 34 PATENTKRÄV

1. Ett robotrengörarsystem innefattande: en yttre återuppladdningsanordning (80) innefattande: ett effektuttag (82) anslutet till ett nyttoeffekt- uttag, ett uttagsblock (84) pà vilket effektuttaget är installerat som är stationärt beläget på en förbestämd plats, en robotrengörare (10) innefattande: en drivenhet (20) för att förflytta robotrengörarens kropp, en övre kamera (30) monterad på robotrengörarens kropp för att ta bilder av ett innertak, samt ett àteruppladdningsbart batteri (50) monterat på robotrengörarens kropp för att återuppladdas med effekt matad genom àteruppladdningsuttaget, k ä n 11 e t e c: k n a t av en stötdämpare (54) monterad på en yttre omkrets hos robotrengörarens kropp, för att mata ut en kollisions- signal när robotrengöraren kolliderar med ett hinder, ett återuppladdningsuttag (56) monterat på stötdämparen, som kan anslutas till effektuttaget, ett igenkänningsmärke (88) för àteruppladdnings- anordningen utformat på en botten framför uttagsblocket, en igenkänningsmärkesavkännare (15, 15a, 15b, 15c) utformad på botten av en kropp hos robotrengöraren för att detektera igenkänningsmärket för återuppladdningsanordningen, och en styrenhet (100) som, efter mottagning av ett 2006-03-07 08:48 V:\_NoOrganisation\NAWOO PATENT LAW FIRM\PATENT\~NoFamily\SE\21019594\210l9594 ApplicationtextToInstructor OPN 2006-03- 06.doc 10 15 20 25 30 528 905 35 återuppladdningskommando, detekterar igenkänningsmärket (88) för återuppladdningsanordningen (80) med användning av igenkänningsmärkesavkännaren (15, l5a, 155: 150)/ Samt styr drivenheten att ansluta till den yttre återuppladd" ningsanordningen.

2. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 1, där igenkänningsmärket (88) för återuppladdningsanordningen (80) är utformat vinkelrätt i förhållande till uttagsblocket (84).

3. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 2, där igenkänningsmärkesavkännaren (15, l5a, l5b, l5c) är monterad på botten av robotrengörarens kropp i en riktning där stötdämparen (54) är monterad.

4. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 3, där igenkänningsmärkesavkännaren (15, l5a, l5b, l5c) innefattar tre avkännare.

5. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 3, där igenkänningsmärket (88) för återuppladdningsanordningen (80) är en metalltejp och igenkänningsmärkesavkännaren (15, l5a, detektera metalltejpen. l5b, l5c) är en avståndsavkännare som kan

6. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 1, där styrenheten (100) bestämmer att àteruppladdningsuttaget (56) skall anslutas till effektuttaget endast när en kollisionssignal tas emot från stötdämparen (54) och en kontaktsignal som indikerar kontakt mellan återuppladd- ningsuttaget (56) och effektuttaget.

7. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 1, där robotrengöraren dessutom innefattar en mätenhet (52) för batterieffekt som detekterar en återstående effekt hos det àteruppladdningsbara batteriet (50) och vid 2006-03-07 08:48 V:\_No0rganisation\NAWOO PATENT LAW FIRM\PATENT\_NoFamily\SB\2l019594\2l0l9594 ApplicationtextToInstructor OPN 2006-03- O6.doc 10 15 20 25 30 528 905 36 mottagning av en signal för begäran av återuppladdnlng från mätenheten (52) för batterieffekt slutar robotrengöraren att utföra en tilldelad arbetsuppgift och återgår till den yttre àteruppladdningsanordningen (80)-

8. Robotrengörarsystemet enligt patentkrêv lf åär robotrengöraren återgår till den yttre återUPPladdnin9S' anordningen (80) när en tilldelad arbetsuppgift är avslutad.

9. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 1, Varvíd igenkänningsmärkesigenkännaren (15, 158, 15b, 150) innefattar en utsändande del och en mottagande del.

10. Ett robotrengörarsystem innefattande: ett effektuttag (82) anslutet till ett nyttoeffektuttag, en yttre àteruppladdningsanordning (80) På Vilken effektuttaget är anordnat samt ett uttagsblock fastsatt på en förbestämd plats, ett igenkänningsmärke (88) för återuppladdningsanordningen (80) utformat på en sida av effektuttaget (82) på en framsida av uttagsblocket, samt en robotrengörare (10) innefattande: en drivningsdel (20) för att driva robotrengörarens kropp, en övre kamera (30) monterad på robotrengörarens kropp för att ta bilder av innertak, samt ett àteruppladdningsbart batteri (50) monterat på robotrengörarens kropp, laddat med elektricitet genom återuppladdningsuttaget, k ä n n e t: e c k n a t av en stötdämpare (54) monterad pà en yttre omkrets av robotrengörarens kropp för att mata ut en kollisionssig- nal om en kollision sker med ett hinder, 2006-03-07 08:48 V:\_No0rganisation\NAWOO PATENT LAW FIRM\PATENT\_NoFamily\SE\2l0l9594\21019594 ApplicationtextToInstructor OPN 2006-03- O6.doc 10 15 20 25 30 528 905 37 ett àteruppladdningsuttag (56) utformat på stötdämparen på ett anslutníngsbart sätt med effektuttaget, en igenkänningsmärkesavkännare (15, l5a, l5b, 15c) anordnad på en kropp hos robotrengöraren för att detektera igenkänningsmärket (88) för återuppladdningsanordningen (80), och en styrenhet (100), vid mottagning av ett återupp- laddningskommando, för detektering av igenkänningsmärket (88) för äteruppladdningsanordningen (80) med êflVändflin9 av igenkänningsmärkesavkännaren (15, l5a, l5b, 150) samt styrning av drivningsdelen (20), dockning av robotrengöraren med den yttre àteruppladdningsanordningen (80).

11. ll. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 10, där igenkänningsmärket (88) för återuppladdningsanordningen (80) är gjort av ett àterreflekterande material och igenkänningsmärkesavkännaren (15, l5a, l5b, 15c) för igenkänningsmärket är en fotosensor som kan detektera det âterreflekterande materialet.

12. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 11, där igenkänningsmärkesavkännaren (15, l5a, l5b, 150) är utformad på en framsida av robotrengöraren.

13. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 12, där igenkänningsmärkesavkännaren (15, l5a, l5b, 150) är utformad på båda sidor av robotrengöraren.

14. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 10, varvid igenkänningsmärkesigenkännaren (15, l5a, l5b, 15c) innefattar en utsändande del och en mottagande del.

15. Ett dockningsförfarande hos en robotrengörare för dockning med en yttre återuppladdningsanordning (80), 2006-03~07 08:48 V:\_NoOrganisation\NAW00 PATENT LAW FIRM\PATENT\_NoFamily\SE\210l9594\21019594 ApplicationtextToInstructor OPN 2006-03- 06.doc 10 15 20 25 30 528 905 38 kännetecknat avstegenatt: robotrengöraren (10) rör sig från en anslutning med den yttre återuppladdningsanordningen (90) Vid m°tta9nin9 av en arbetsuppgiftstartsignal, varvid robotrengöraren lagrar, vid detektering av ett första platsigen- känningsmärke genom en övre kamera (30) i rörelse, en övre bild där platsigenkänningsmärket först detekteras som ingàngspunktinformation, robotrengöraren (10) utför en tilldelad arbetsuppgift, vid inmatning av en àteruppladdningskommandosignal; återvänder robotrengöraren till en ingångspunkt Genom användning av information om aktuellt läge samt den lagrade ingângspunktinformationen, där informationen om aktuellt läge beräknas ur de övre bilderna som tagits av den övre kameran (30), robotrengöraren ansluter till ett effektuttag (82) hos den yttre återuppladdningsanordningen (80) med ett återuppladdningsuttag därpå; återuppladdning av ett áteruppladdningsbart batteri med yttre effekt genom àteruppladdningsuttaget, samt detektering av den yttre återuppladdningsanordningen genom detektering av ett igenkänningsmärke (88) för àteruppladdningsanordningen, via en igenkänningsmärkes- avkännare (15, 15a, l5b, l5c) på en kropp hos robot- rengöraren.

16. Dockningsförfarandet enligt patentkrav 15, där steget att detektera den yttre återuppladdningsanord- ningen (80) ínnefattare stegen att: förflytta robotrengöraren (10) i en riktning framåt, avgöra huruvida det finns ett hinder framåt med användning av robotrengöraren, 2006-03-07 08:48 V:\_N00rgâniSatiOn\NAWOO PATENT LAW FIRMPATBNT\_NoFazriily\SE\210l9594\2l0l9594 ApplicationtextToInstructor OPN 2006~03- 06.doc 10 15 20 25 30 528 905 39_ förflytta robotrengöraren (10) i en riktning följande längs hindret när hindret fastställts, avgöra huruvida ett igenkänningsmärke (88) för återuppladdningsanordningen (80) detekteras vid förflyttningen med användning av robotrengöraren (10), fortsätta till steget att ansluta till den yttre återuppladdningsanordningen (80) vid detektering av igen- känningsmärket för återuppladdningsanordningen, samt avgöra huruvida förflyttningsavstàndet överskrider ett förbestämt referensavstånd och, om så, rotera robot- rengöraren 180' samt förflytta robotrengöraren (10) så att den följer längs hindret när ingen detektering sker av igenkänningsmärket (88) för àteruppladdningsanord- ningen (80).

17. Dockningsförfarandet enligt patentkrav 15, där steget att ansluta den yttre återuppladdningsanordningen innefattar stegen att: rotera robotrengöraren (10) så att àteruppladdnings- uttaget hos robotrengöraren är vänt i riktning mot den yttre återuppladdningsanordningen, förflytta robotrengöraren (10) och avgöra om en kollisionssignal med en stötdämpare tas emot eller ej, avgöra om en kontaktsignal tas emot eller ej, varvid kontaktsignalen indikerar att robotrengörarens återupp- laddningsuttag (56) kommer i kontakt med effektuttaget (82) hos den yttre återuppladdningsanordningen (80), efter det att kollisionssignalen från stötdämparen (54) tagits emot, justera, när ingen kontaktsignal tas emot efter mot~ tagningen av kollisionssignalen från stötdämparen (54), en rörelsevinkel för robotrengöraren (10) med en förbestämd vinkel och fastställa huruvida kontaktsignalen tas emot eller ej, samt 2006-03-07 08:48 V:\_NoOrganisation\NAWOO PATENT LAW FIRM\PATENT\~NoFamily\SE\2l0l9594\2l0l9594 ApplicationtextToInstructor OPN 2006-03- 06.doc 10 15 5208 905 40 återföra robotrengöraren (10) till ífl9åflQSPUnkten när ingen kontaktsignal tas emot efter ett förbestämt antal justeringar av rörelsevinkeln för robotrengöraren.

18. Dockningsförfarandet enligt patentkrav l7, där justeringen av rörelsevinkeln för robotrengöraren varje gång är inställt på 15É

19. Dockningsförfarandet enligt patentkrav 18, där antalet justeringar av rörelsevinkeln för robotrengöraren är inställt på 6 gånger.

20. Dockningsförfarandet enligt patentkrav 15, där återuppladdningskommandosignalen genereras när det är brist på effekt i steget att utföra den tilldelade arbetsuppgiften, eller när steget att utföra den tilldelade arbetsuppgiften är avslutat.

21. Robotrengörarsystemet enligt patentkrav 15, varvid igenkänningsmärkesigenkännaren (15, 15a, l5b, l5c) innefattar en utsändande del och en mottagande del. 2006-03~07 08:48 V:\_NoOrganisation\NAW00 PATENT LAW FIRM\PATENT\_NoFamily\SE\2l019594\2l0l9594 ApplicationtextToInstructor OPN 2006-03- O6.doc