TW201807524A - 移動式清掃機器人及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種移動式清掃機器人及其控制方法。當由於電池的消耗而需要充電時，該移動式清掃機器人依據儲存的地圖，選擇性地在一區域移動，以在短時間內搜索一充電站。雖然該移動式清掃機器人的位置係選擇性地改變，但是該移動式清掃機器人識別其位置，使得它很容易在區域之間移動，並且減小取決於障礙物的複雜性的影響。由於區域中的該充電站可以藉由將該區域中的特定點設定為搜索位置透過很小的移動來搜索以搜索該充電站，因此，可以解決在搜索該充電站期間的操作停止，並且可在短時間內精確地搜索該充電站。

Description

移動式清掃機器人及其控制方法
本發明係關於一種移動式清掃機器人及其控制方法。更具體地說，本發明係關於一種涉及移動、搜索及返回到充電站之移動式清掃機器人及其控制方法。
移動式清掃機器人經過一個要清潔的區域以吸收來自地板諸如灰塵等異物，並清潔地板。
移動式清掃機器人包括可充電電池，利用該可充電電池的操作電力自由地移動其本身，並且在移動期間吸收地板的異物以清潔地板。
移動式清掃機器人偵測諸如家具、辦公用品、和牆壁的障礙物的距離，並且控制左輪和右輪的驅動以執行障礙物避開操作。
如果需要，移動式清掃機器人返回到充電站以對電池充電。
根據現有技術的移動式清掃機器人透過沿著牆壁的循牆移動而不劃分區域來搜索充電站。
然而，當透過上述循牆搜索充電站時，由於移動式清掃機器人在整個空間移動，所以需要很長時間。
由於家具被佈置在該區域中，因此存在複數個障礙物，並且能夠搜索信號的範圍是有限制的，所以需要很長時間來搜索充電站。
特別地，當內部空間被劃分為複數個區域時，因為移動式清掃機器人應當移動每個區域以搜索充電站，所以由於搜索時間的增加，在找到充電站之前，電池會放電，使得移動式清掃機器人停止作為一個對應點。
因此，需要在該區域快速移動的同時，在短時間內搜索充電站的方法。
有鑒於此，本發明提供一種移動式清掃機器人及其控制方法，當移動式清掃機器人由於電池的消耗而需要充電時，可以在短時間內基於所儲存的地圖選擇性地在區域移動，以搜索充電站。
根據本發明的一個態樣，本發明提供一種可移動式清掃機器人，包括：一可移動的本體；一行進單元，被配置以移動該本體；一儲存單元，被配置以儲存關於行進區域的地圖；以及一控制單元，被配置以識別當前位置並且控制該本體行進該待清掃的行進區域，其中該控制單元根據區域的形式，於包括在該行進區域中的複數個區域的一區域中設定至少一個搜索位置、控制該行進單元，使得該本體沿著連接該搜索位置的移動路徑移動，並且在移動以搜索充電站期間偵測該充電站的返回信號。
根據本發明的另一個態樣，本發明提供一種控制移動式清掃機器人的方法，該方法包括：開始搜索一充電站；從儲存的地圖中判定當前位置以選擇開始搜索的區域；設定該區域中的搜索位置；設定將該等搜索位置相互連接的一移動路徑；在沿著該移動路徑移動的同時搜索該充電站；當沒有該充電站時指定一新區域並移動到該新區域以搜索該充電站；以及當偵測到來自該充電站的返回信號時，移動到該充電站以進行充電。
因為根據本發明的移動式清掃機器人及其控制方法係基於儲存的地圖選擇性地在區域移動以搜索充電站，所以儘管移動式清掃機器人的位置可選擇改變，但是移動式清掃機器人識別其位置，使得它很容易在區域之間移動，並且降低了障礙物的複雜性的影響。由於區域中的充電站可以透過將該區域中的特定點設定為搜索位置來搜索以搜索該充電站，因此，可以解決在搜索充電站期間的操作停止，並且可以在短時間內精確地搜索充電站。
100‧‧‧移動式清掃機器人
110‧‧‧本體
110h‧‧‧入口
111‧‧‧殼體
112‧‧‧灰塵桶蓋
120‧‧‧影像獲取單元
131‧‧‧障礙物感測器
132‧‧‧懸崖感測器
134‧‧‧主刷
135‧‧‧輔助刷
136(R)‧‧‧右驅動輪/右輪
136(L)‧‧‧左驅動輪/左輪
137‧‧‧操作單元
138‧‧‧電池
139‧‧‧下部相機感測器
140‧‧‧控制單元
141‧‧‧行進控制模組
142‧‧‧區域劃分模組
143‧‧‧學習模組
144‧‧‧識別模組
150‧‧‧儲存單元
160‧‧‧行進單元
170‧‧‧清掃單元
190‧‧‧通訊單元
200‧‧‧充電站
210‧‧‧充電端子
X1‧‧‧行進區域
A1’~A9’‧‧‧區域
A1~A9‧‧‧區域
P1~P6‧‧‧第一點~第六點
L11‧‧‧地圖
L12‧‧‧地圖
L01~L04‧‧‧第一區域~第四區域
L13‧‧‧第一路線
P11~P15‧‧‧節點
PL01‧‧‧第一路徑(移動路徑)
PL02‧‧‧最短路徑(移動路徑)
PL11~PL15‧‧‧第十一路徑~第十五路徑
P21~P27‧‧‧第二十一點~第二十七點
P31~P46‧‧‧第三十一點~第四十六點
PL21~PL24‧‧‧第二十一路徑~第二十四路徑
O11~O13‧‧‧障礙物
O31~O36‧‧‧障礙物
A31~A33‧‧‧第三十一區域~第三十三區域
S‧‧‧偵測範圍
S310~S420‧‧‧步驟
S440~S550‧‧‧步驟
S610~S710‧‧‧步驟
圖1是顯示根據本發明一實施例的移動式清掃機器人和用於將移動式清掃機器人充電的充電站的立體圖； 圖2是顯示圖1所示之移動式清掃機器人的上表面的圖；圖3是顯示圖1所示之移動式清掃機器人的前表面的圖；圖4是顯示圖1所示之移動式清掃機器人的底表面的圖；圖5是顯示根據本發明一實施例之移動式清掃機器人的主要構件之間的控制關係的方塊圖；圖6是顯示根據本發明之移動式清掃機器人的區域劃分和構成地圖的一範例的圖；圖7是顯示根據本發明一實施例之移動式清掃機器人在一區域中搜索充電站的範例的圖；圖8是顯示根據圖7的範例透過區域的充電站搜索模式的參考圖；圖9是顯示根據本發明一實施例之移動式清掃機器人在一區域中配置搜索位置的方法的參考圖；圖10是顯示根據本發明一實施例配置依據移動式清掃機器人的搜索位置的路徑的方法的參考圖；圖11是顯示基於圖9所示之配置搜索位置的方法，根據區域的形式的實施例的圖；圖12是顯示基於圖10所示之配置搜索位置的方法，根據區域的形式的實施例的圖；圖13是顯示根據本發明一實施例之移動式清掃機器人在複數個區域與充電站搜索之間移動的實施範例的圖；圖14是顯示根據本發明一實施例之搜索充電站的方法的流程圖；圖15是顯示當搜索圖14所示之充電站時配置搜索位置的方法的流程圖；以及圖16是顯示根據本發明一實施例透過移動於一區域邊界搜索移動式清掃機器人的充電站的方法的流程圖。
基於稍後詳細描述的實施例以及附圖，本領域技術人員將會顯而易見地理解達成本發明的優點和特徵的各項優點、特徵、和架構。各種範例實施例於下文將參照附圖作更全面描述，其中會顯示一些範例實施例。然而，本 發明的概念可以許多不同形式實施且不應被解釋為受本文所述之範例實施例所限制。在圖式中，參考編號在整個說明書中是指本發明的相同或等同的部件。
此外，在移動式清掃機器人中，控制單元和每個部件可以被實施為一個或多個處理器，或者可以被實施為一硬體裝置。
下文中，本發明的示例性實施例的移動式清掃機器人將參考附圖說明。
圖1是顯示根據本發明一實施例的移動式清掃機器人和用於充電移動式清掃機器人的充電站的立體圖；圖2是顯示圖1所示之移動式清掃機器人的上表面的圖；圖3是顯示圖1所示之移動式清掃機器人的前表面的圖；以及圖4是顯示圖1所示之移動式清掃機器人的底表面的圖。
如圖1至圖4所示，移動式清掃機器人100包括：一本體110、以及一影像獲取單元120，被配置以獲取在本體110周圍的影像。在下文中，本體110的每個部件被定義如下。在行進區域中朝向天花板方向的部分是指上表面(參見圖2)。在行進區域中朝向底部的部分是指底表面(參見圖4)。在構成上表面與底表面之間本體110的周邊的部分中的行進方向的部分是指前表面(參見圖3)。
移動式清掃機器人100包括一行進單元160，被配置以移動本體110。行進單元160包括至少一個驅動輪136，被配置以移動本體110。行進單元160包括一驅動馬達(圖中未顯示)，連接到驅動輪136以轉動該驅動輪。驅動輪136可分別設置在本體110的左側和右側處。在下文中，驅動輪136包括一左輪136(L)和一右輪136(R)。
左輪136(L)和右輪136(R)可以由一個驅動馬達驅動。然而，如果需要，可以包括一左輪驅動馬達，用於驅動左輪136L、以及一右輪驅動馬達，用於驅動右輪136R。本體110的行進方向可以透過改變左輪136L和右輪136R的轉速而改變為左側或右側。
一入口110h可以形成在本體110的底表面並吸入空氣。本體110可以設置有一抽吸裝置(圖中未示)，被配置以提供吸力，使得空氣可以通過入口110h被吸入；以及一灰塵桶(圖中未顯示)，被配置以收集通過入口110h與空氣一起吸入的灰塵。
本體110可以包括一殼體111，被配置以形成容納構成移動式清掃機器人100的各種部件的空間。殼體111可以形成有用於插入和分離灰塵桶的一開口部。用於打開/關閉該開口部的一灰塵桶蓋112可以相對於殼體111可旋轉地設置。
一棍型主刷134包括通過入口110h露出的刷子。一輔助刷135位於本體110的底表面的前側，並且包括由徑向延伸的複數個翼所構成的刷子。透過旋轉主刷134和輔助刷135，灰塵在行進區域中與底部分離。從底部分離的灰塵通過入口110h吸入並收集在灰塵桶中。
電池138提供移動式清掃機器人以及驅動馬達的整體操作所需的電力。當電池138放電時，移動式清掃機器人100可以返回充電站200進行充電。在返回行進期間，移動式清掃機器人100可以自己搜索充電站的位置。
充電站200可以包括一信號發送器(圖中未顯示)，被配置以發送一預定的返回信號。雖然該返回信號可以是超音波信號或紅外線信號，但是本發明不限於此。
移動式清掃機器人100可以包括一信號感測器(圖中未顯示)，被配置為接收該返回信號。充電站200可以通過信號發射器發送紅外線信號，並且信號感測器可以包括一紅外線感測器，被配置以偵測紅外線信號。移動式清掃機器人100根據來自充電站200的紅外線信號移動到充電站200的位置，與充電站200對接。通過上述對接，在移動式清掃機器人100的充電端子與充電站200的充電端子210之間實現充電。
影像獲取單元120可以包括一數位照相機，被配置以拍攝行進區域。該數位照相機可以包括一影像感測器(例如，CMOS影像感測器)，其包括至少一個光學透鏡和通過透過光學透鏡傳送的光成像的複數個光電二極體以及基於從光電二極體輸出的信號而構成影像的一數位信號處理器(DSP)。該DSP可以產生一靜止影像和由包括該靜止影像的畫面所構成的一移動影像。
較佳地，影像獲取單元120設置在本體110的頂表面處，並且獲取相對於行進區域中的天花板的影像，但是影像獲取單元120的位置和拍攝範圍不限於此。例如，影像獲取單元120可以獲取本體110的正面影像。
移動式清掃機器人100可以進一步包括一障礙物感測器131，被配置以偵測前障礙物。移動式清掃機器人100可以包括一懸崖感測器132，被配置以偵測行進區域中的底部是否有懸崖；以及一下部相機感測器139，被配置以獲取底部的影像。
此外，移動式清掃機器人100包括一操作單元137，用以輸入開/關或各種指令。可以通過操作單元137輸入用於移動式清掃機器人100的整體操作所需的各種控制指令。此外，移動式清掃機器人100可以包括一輸出單元(圖中未顯示)，用以顯示準備資訊、電池狀態、操作模式、操作狀態、和錯誤狀態。
圖5是顯示本發明一實施例之移動式清掃機器人的主要構件之間的控制關係的方塊圖。
參考圖5，移動式清掃機器人100包括：一控制單元140，被配置以處理和判定包括識別當前位置的各種資訊；一儲存單元150，被配置以儲存各種資料；一行進單元160；以及一清掃單元170。控制單元140可以被實現為一個或多個處理器，或者可以被實現為一硬體裝置。
移動式清掃機器人100可以進一步包括一通訊單元190，被配置以發送/接收資料。
移動式清掃機器人100可以通過一遠端遙控器(圖中未顯示)或一終端(圖中未顯示)接收關於通訊操作的指令。該終端包括用於控制移動式清掃機器人100的應用程式，可以顯示相對於移動式清掃機器人100待清掃的行進區域的地圖，並且可以在該地圖上的特定區域上指定要清潔的區域。
例如，該終端可以包括安裝有應用程式的遙控器、PDA、攜帶型電腦、平板PC、和智慧型手機。
該終端可以與移動式清掃機器人100通訊以接收和顯示地圖，並且可在地圖上顯示移動式清掃機器人100的當前位置。此外，終端根據其行進更新並顯示移動式清掃機器人100的位置。
控制單元140控制構成移動式清掃機器人100的影像獲取單元120、操作單元137、行進單元160、和清掃單元170，以控制移動式清掃機器人100的整體操作。
儲存單元150記錄控制移動式清掃機器人100所需的各種資訊，並且可以包括揮發性或非揮發性記錄介質。該記錄介質儲存微處理器可讀取的資料，並且可以包括硬碟機(HDD)、固態硬碟(SSD)、矽硬碟驅動機(SDD)、唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟碟和光學資料儲存裝置。
儲存單元150可以儲存關於行進區域的地圖。此外，儲存單元150儲存關於在行進期間要偵測的障礙物的資訊、以及儲存設定充電站的位置或者設定搜索充電站的資料。在這種情況下，移動式清掃機器人100可以學習創建儲存在該儲存單元中的地圖。在一些情況下，該地圖可以由能夠通過有線或無線通訊與移動式清掃機器人100交換資訊的終端輸入。行進區域中的房間位置可能由地圖上的區域來顯示。此外，可以在地圖上顯示移動式清掃機器人100的當前位置。可以在行進過程中更新地圖上移動式清掃機器人100的當前位置。該終端儲存與儲存在儲存單元150中的地圖相同的地圖。
控制單元140透過在行進期間控制清掃單元170來吸收移動式清掃機器人100周圍的灰塵或異物以進行清掃。清掃單元170操作刷子以使移動式清掃機器人100周圍的灰塵或異物為容易吸收的狀態，並且操作抽吸裝置以吸收灰塵或異物。
控制單元140可以指示關於複數個區域中的一個區域的清掃，並且移動到由行進單元指定的區域以執行清掃。在這種情況下，控制單元140可以在透過行進單元160移動的同時控制清掃單元以執行清掃。
控制單元140檢查電池的充電容量以判定到充電站200的返回時間。如果充電容量達到預定值，則控制單元140停止執行操作，開始搜索充電站以返回充電站。控制單元140可以輸出關於電池的充電容量的通知和關於返回充電站的通知。
控制單元140基於儲存的地圖指定一個區域，以開始搜索充電站。在這種情況下，控制單元140根據所儲存的地圖配置搜索位置，以基於障礙物的位置和根據與之相對應的區域的形式來搜索充電站。控制單元140可以將區域的中心設定為搜索位置，或者可以將複數個點設置為搜索位置，並且可以將搜索位置設定為移動路徑，以在移動期間搜索充電站。
控制單元140在被障礙物劃分成複數個小區域的一區域中設定不同的搜索位置。此外，控制單元140可以根據地圖的存在或者是否允許基於地圖確認當前位置而以不同方式設定一充電站搜索模式。
控制單元140在設定搜索位置之後配置連接該搜索位置的移動路徑以控制行進單元160。
控制單元140控制行進單元160移動到指定的區域以開始搜索充電站。控制單元140可以設定為使得移動式清掃機器人從移動式清掃機器人的當前區域或近似區域搜索充電站。當充電站無法從一個區域找到時，控制單元140控制行進單元160移動到另一個近似區域以繼續搜索充電站。
此外，控制單元140可以設定為使得行進單元160移動到單獨指定的區域以搜索充電站。在某些情況下，當充電站的位置儲存在地圖中時，控制單元140優先搜索充電站的相應區域。
如果控制單元140從充電站200接收到返回信號，則控制單元140判定充電站的位置並控制行進單元160，使得移動式清掃機器人接近和對接充電站。
如果通過充電站200的返回信號偵測到充電站，則控制單元140可以基於移動式清掃機器人100的當前位置將充電站的位置儲存在地圖上。
控制單元140包括：一行進控制模組141、一區域劃分模組142、一學習模組143、以及一識別模組144。
行進控制模組141控制移動式清掃機器人100的行進，並根據行進設定來控制行進單元160的驅動。此外，行進控制模組141可以基於行進單元160的操作識別移動式清掃機器人100的移動路徑。例如，行進控制模組141可以基於驅動輪136的轉速識別當前或過去的移動速度以及移動式清掃機器人100的行進距離。行進控制模組141還可以根據左驅動輪136(L)和右驅動輪136(R)的旋轉方向識別當前或過去的方向改變過程。基於移動式清掃機器人100所識別的行進資訊，移動式清掃機器人100的位置可以在地圖上更新。
區域劃分模組142可以根據預定的參考將一行進區域劃分成複數個區域。該行進區域可以透過對經歷行進之所有平面的面積和當前行進平面的面積求和來定義範圍。區域劃分模組142可以將該行進區域劃分為複數個小區 域，並且可以基於該行進區域中的每個房間來劃分該等小區域。此外，區域劃分模組142可以根據行進能力將該行進區域劃分成複數個分離的大區域。例如，在同一線路上完全分離的兩個室內空間可以分成兩個大的區域。作為另一示例，即使在相同的室內空間中，大區域也可以基於行進區域中的每一層進行劃分。
學習模組143可以創建行進區域的地圖。此外，學習模組143處理通過影像獲取單元120所獲取的每個位置中的影像，以識別與地圖相關聯的整個區域的位置。
識別模組144估計並識別當前位置。即使當使用影像獲取單元120的影像資訊藉由識別與學習模組143相關聯的當前位置而突然改變移動式清掃機器人100的位置時，識別模組144也可以估計和識別當前位置。
移動式清掃機器人100可以在通過區域劃分模組142的連續行進期間識別位置，並且可以通過學習模組143和識別模組144學習地圖以估計當前位置，而不需要區域劃分模組142。
當移動式清掃機器人100行進時，影像獲取單元120獲取移動式清掃機器人100周圍的影像。在下文中，由影像獲取單元120獲取的影像被定義為“獲取影像”。該獲取影像包括各種特徵，例如位於包括邊緣、角落、斑點和屋脊的天花板處的照明裝置。
學習模組143分別從獲取影像中偵測特徵。在電腦視覺技術領域中從影像中偵測特徵的各種特徵偵測方法是眾所周知的。適用於偵測特徵的各種特徵偵測器是已知的。例如，各種特徵偵測器包括：Canny偵測器、Sobel偵測器、Harris & Stephens/Plessey偵測器、SUSAN偵測器、Shi & Tomasi偵測器、水平曲線曲率偵測器(Level curve curvature detector)、FAST偵測器，高斯拉普拉斯算子(Laplacian of Gaussian)、高斯差(Difference of Gaussians)、海賽行列式(Determinant of Hessian)、MSER、PCBR、灰度斑點偵測器(Grey-level blobs detector)。
學習模組143基於每個特徵點計算描述符。學習模組143可以使用比例不變特徵變換(SIFT)將特徵點轉換成描述符，以便偵測特徵。該描述符可以被顯示為n維向量。
儘管相同的區域係透過改變移動式清掃機器人100的姿勢來拍攝，SIFT可以偵測相對於拍攝目標的比例、旋轉、和亮度變化的不變特徵以偵測不變的(即旋轉不變)特徵。然而，本發明不限於此。各種其他方案(例如，HOG：方向梯度直方圖(Histogram of Oriented Gradient,HOG)；Haar特徵；Fems；LBP：局部二元化模式(Local Binary Pattern)；MCT：修改的人口普查變換(Modified Census Transform))均可適用。
學習模組143可以基於通過每個位置的獲取影像所獲取的描述符資訊根據一預定的較低分類規則將每個採集影像的至少一個描述符分類成複數個群組，並且可以根據一預定的較低代表性規則分別將包括在同一群組中的描述符轉換為較低代表性的描述符。
作為另一示例，學習模組143可以根據該預定的較低分類規則將從諸如房間的一預定區域中的獲取圖像所收集的所有描述符分類成複數個群組，以根據該預定的較低代表性規則將包括在同一群組中的描述符分別轉換為較低代表性的描述符。
學習模組143可以通過上述過程獲得每個位置的特徵分佈。每個位置的特徵分佈可以顯示為直方圖或n維向量。作為另一示例，學習模組143可以在沒有該預定的較低分類規則和該預定的較低代表規則的情況下，基於每個特徵點計算的描述符來估計未知的當前位置。
此外，當移動式清掃機器人100的當前位置由於諸如位置跳躍的原因而變為未知狀態時，學習模組143可以基於諸如儲存的描述符或較低代表的描述符的資料來估計當前位置。
移動式清掃機器人100通過在未知當前位置中的影像獲取單元120得到一獲取影像。通過影像確認了例如位於包括邊緣、角落、斑點和屋脊的天花板處的照明裝置的各種特徵。
識別模組144從獲取影像中偵測特徵。以上說明了從電腦視覺技術領域中的影像偵測特徵的各種特徵偵測方法以及適用於偵測上述特徵的各種特徵偵測器的詳細描述。
識別模組144基於每個識別特徵點通過一識別描述符計算步驟S31計算一識別描述符。在這種情況下，識別特徵點和識別描述符係用於描述由識 別模組144所執行的程序，並且是為了與學習模組143執行的程序區隔的目的。然而，移動式清掃機器人100的外部的特徵僅被定義為不同的術語。
識別模組144可以使用尺度不變特徵變換(SIFT)方案將一識別特徵點轉換成一識別描述符，以便偵測特徵。該識別描述符可以表示為n維向量。
如上所述，SIFT是一種影像識別方案，其從獲取影像中選擇容易識別的特徵點(例如角落點)，並且相對於包含在每個特徵點周圍的一預定區域中像素的亮度梯度(亮度變化和快速變化程度的方向)的分佈特徵，獲得關於每個方向的快速變化程度，作為表示相對於每個維度的數字的n維向量。
識別模組144基於從已知當前位置的獲取影像所獲得的至少一個識別描述符資訊，根據一預定的較低轉換規則將位置資訊轉換為可比較對象(例如，每個位置的特徵分佈)和可比較資訊(較低識別特徵分佈)。
每個相似度可以透過根據一預定的較低比較規則將每個位置特徵分佈與每個識別特徵分佈進行比較來計算。計算出與每個位置相對應的位置的相似度(概率)，並且可以將計算出最大概率的位置判定為當前位置。
如上所述，控制單元140可以劃分一行進區域以創建包括複數個區域的地圖，或者可以基於儲存的地圖來識別本體110的當前位置。如果創建了地圖，則控制單元140通過通訊單元190將創建的地圖發送到外部終端。如上所述，進一步地，如果從外部終端接收到地圖，則控制單元140可將該地圖儲存在儲存單元中。
此外，當在行進期間更新地圖時，控制單元140將更新的資訊發送到外部終端以使儲存在外部終端中的地圖與儲存在移動式清掃機器人100中的地圖相同。
透過使儲存在外部終端中的地圖保持與儲存在移動式清掃機器人100中的地圖相同，移動式清掃機器人100可以相對於來自外部終端的清除指令來清掃指定區域。此外，上述是為了顯示移動式清掃機器人100在外部終端上的當前位置的目的。
在這種情況下，地圖將一清掃區域劃分為複數個區域，包括將複數個區域相互連接的一連接路徑，並且包括關於障礙物在該區域中的資訊。如上所述，通過區域劃分模組142將該清掃區域劃分為一小區域和一大區域。
如果向控制單元140輸入清掃指令，則控制單元140判定移動式清掃機器人100的當前位置是否與地圖上的位置相同。清掃指令可以從遙控器、操作單元、或外部終端輸入。
當移動式清掃機器人100的當前位置不同於地圖上的位置，或者移動式清掃機器人100的當前位置不能被確認時，控制單元140識別當前位置以回到移動式清掃機器人100的當前位置，並且控制行進單元基於當前位置將移動式清掃機器人100移動到指定區域。
當移動式清掃機器人100的當前位置不同於地圖上的位置，或者移動式清掃機器人100的當前位置不能被確認時，識別模組144可以分析從影像獲取單元120輸入的獲取影像，以估計基於地圖的當前位置。如上所述，區域劃分模組142或學習模組143還可以識別當前位置。
在透過識別位置恢復移動式清掃機器人100的當前位置後，行進控制模組141計算從當前位置到指定區域的移動路徑，並控制行進單元160將移動式清掃機器人100移動到指定區域。
當從外部終端中選擇複數個區域中的至少一個區域時，行進控制模組141將所選擇的區域設定為指定區域以計算移動路徑。行進控制模組141在移動到指定區域之後執行清掃。
同時，當複數個區域被選擇為指定區域時，行進控制模組141判定是從複數個區域設定偏好區域還是設定相對於複數個選擇的指定區域的清掃順序，然後，行進控制模組141移動到指定區域以執行清掃。
當複數個指定區域中的一個被設定為偏好區域時，行進控制模組141移動到複數個指定區域的偏好區域，以首先執行偏好區域，然後移動到剩餘的指定區域以進行清掃。此外，當設定相對於指定區域的清掃順序時，行進控制模組141根據指定的清掃順序依次移動到指定區域以進行清掃。
此外，無論區域上的複數個區域劃分如何，當新設定可選區域時，行進控制模組141移動到設定的指定區域進行清掃。
如果關於設定的指定區域的清掃終止，則控制單元140將清掃記錄儲存在儲存單元150中。
此外，控制單元140以一預定時間段將移動式清掃機器人100的操作狀態或清掃狀態發送到外部終端50。因此，該終端基於接收到的資料，與地圖一起在執行的應用程式的螢幕上顯示移動式清掃機器人100的位置，並輸出關於清掃狀態的資訊。
此外，如果通過充電站200的返回信號偵測到充電站200，則控制單元140通過學習單元和識別單元識別移動式清掃機器人100的當前位置，並且基於移動式清掃機器人100的當前位置計算和儲存充電站200的位置。此外，控制單元140可以設定要在地圖上顯示的充電狀態的位置。
圖6是顯示根據本發明的移動式清掃機器人的區域劃分與構成地圖的範例圖。
如上所述，於圖6(a)中，當沒有儲存的地圖時，移動式清掃機器人100可以通過循牆模式行走一行進區域X1以產生地圖。
如圖6(b)所示，區域劃分模組142將行進區域X1劃分成複數個區域A1'~A9'，以創建地圖。所創建的地圖係儲存在儲存單元150中，並通過通訊單元190發送到外部終端。如上所述，區域劃分模組142將行進區域X1劃分為一小區域和一大區域以創建一對應的地圖。
終端執行應用程序以在螢幕上顯示所接收的地圖。在這種情況下，複數個劃分區域A1~A9有差異性地顯示。以不同的顏色或不同的名稱顯示複數個劃分區域A1至A9。
雖然移動式清掃機器人和終端儲存相同的地圖，但是顯示簡化區域的地圖，使得使用者可以輕易地識別如圖6(c)所示的區域，並且移動式清掃機器人100基於如包括關於障礙物的資訊之圖6(b)所示之地圖進行行進和清掃。障礙物可以在圖6(c)中顯示。
如果輸入清掃指令，則移動式清掃機器人100基於儲存的地圖判定當前位置。在當前位置與地圖上的位置相同時，移動式清掃機器人100相對於指定區域執行清掃。在當前位置與地圖上的位置不同時，移動式清掃機器人100識別當前位置並返回以執行清掃。因此，儘管移動式清掃機器人100位於複 數個區域A1至A9中的一個區域，但是移動式清掃機器人100判定當前位置並移動到指定區域以執行清掃。
如圖所示，一遙控器或一終端可以從複數個區域A1至A9中選擇至少一個，以向移動式清掃機器人100輸入清掃指令。此外，移動式清掃機器人100可以通過該遙控器或該終端將一個區域的一部分設定為清掃區域，或者可以將複數個區域設定為清掃區域，而不通過接觸或拖拉來劃分複數個區域。
當相對於複數個區域輸入清掃指令時，將一個區域設定為偏好區域或偏好區域開始，並且移動式清掃機器人移動到大約的區域以執行清掃或可設定清掃順序。當將清掃順序設定為複數個指定區域時，移動式清掃機器人100以指定的順序移動以執行清掃。當沒有針對複數個清掃區域指定個別的順序時，移動式清掃機器人100從當前位置移動到與其靠近的區域進行清掃。
圖7是顯示根據本發明一實施例的移動式清掃機器人在一區域中搜尋充電站的範例圖。
如圖7所示，當在清掃或行進期間需要充電時，移動式清掃機器人100開始搜索充電站。
移動式清掃機器人100根據區域的形式設定一搜索模式，並透過搜索模式設定搜索位置以搜索充電站。移動式清掃機器人100可以使用區域的中心點或設定複數個搜索位置。此外，移動式清掃機器人100可以設定區域的輪廓形狀的行進路徑來搜索充電站。此外，移動式清掃機器人100可以沿著區域的形狀所提取的路線行進以搜索充電站。
如圖7(a)所示，移動式清掃機器人100移動到區域的中心，並且在該區域的中心以360°旋轉，以偵測充電站200的返回信號。移動式清掃機器人100將該區域的中心設定為搜索位置以偵測充電站。
在這種情況下，移動式清掃機器人100在一開放空間的情況下，在該區域的中心進行旋轉動作，以偵測充電站。雖然障礙物包含在該區域中，但是當由於障礙物而產生盲點時，移動式清掃機器人100在該區域的中心旋轉以偵測充電站。在這種情況下，該開放空間是由於作為沒有被障礙物干擾之具有預定尺寸或更大的區域的障礙物而不產生相對於充電站的返回信號的盲點的空間。例如，當區域被隔間或家具分割時，分割區域不被判定為開放空間。
然而，由於該區域具有預定的尺寸或更大的尺寸，並且難以立即搜索非常廣泛的區域，所以該區域可以被限制在具有預定尺寸或更小的區域。作為判定基準的區域的大小可以根據充電站的返回信號的到達距離或移動式清掃機器人的偵測距離而改變。
此外，如圖7(b)所示，移動式清掃機器人100可以與區域的輪廓間隔一預定距離，並且可以相應於輪廓的形狀移動以偵測充電站的返回信號。移動式清掃機器人100將沿著區域的輪廓移動的路徑設定為搜索位置，以偵測充電站。
由於移動式清掃機器人100沿著與循牆模式隔開的區域的輪廓移動，所以移動式清掃機器人100不沿著靠近牆壁表面的牆壁移動，而是以與牆壁隔開一預定距離移動而不靠近牆壁以搜索充電站。移動式清掃機器人在保持能夠偵測充電站的返回信號的程度的距離的同時而移動。移動式清掃機器人100可以沿著該區域的輪廓移動，同時忽略由於小的障礙物而導致之在牆壁上的輪廓的變化。
如圖7(c)所示，移動式清掃機器人100可以在該區域中設定複數個搜索位置，以搜索充電站200。
移動式清掃機器人100可以設定從終端或遙控器輸入的位置，並且可以基於空間的形式設定搜索位置。此外，移動式清掃機器人100可以根據偵測範圍設定複數個搜索位置。
例如，當要搜索的區域的大小很大或從區域的中心偵測到返回信號時，如果存在無法偵測到的盲點，則透過該區域中的障礙物將區域劃分為複數個小區域的情況，將複數個位置設定為搜索位置。
移動式清掃機器人100移動到搜索位置，並在搜索位置以360°旋轉，以偵測充電站的返回信號。當設定複數個搜索位置時，在從一個搜索位置偵測到充電站之後，移動式清掃機器人100移動到下一個搜索位置以偵測充電站。
例如，移動式清掃機器人100藉由透過將第一點P1和第二點P2設定為搜索位置來偵測充電站的返回信號，判定充電站是否位於該區域中以判定充電站的位置。
如圖7(d)所示，移動式清掃機器人100可以分析區域的形式以創建路線並將所創建的路線設定為搜索位置。
移動式清掃機器人100可以設定沿著區域的形式創建的路線，並且移動到指定的移動路徑以搜索充電站。
此外，移動式清掃機器人100可以從沿著該區域的形式所創建的路線提取複數個點以設定搜索位置。移動式清掃機器人100可以將路線上一部分或全部的轉角、複數個分支點、和節點設定為搜索位置。
例如，移動式清掃機器人100相對於方形的區域創建一方形路線，以將線路上的轉角的第三點至第六點P3至P6分別設定為搜索位置。
此外，移動式清掃機器人100可以將路線設定為相對於通過路線所設定的搜索位置的移動路徑，或設定搜索位置彼此連接的最短距離，以搜索充電站。移動式清掃機器人100在搜索位置執行旋轉操作並移動到下一個搜索位置以搜索充電站200。
圖8是顯示根據圖7的範例透過區域的充電站搜索模式的參考圖。
如圖8所示，移動式清掃機器人100基於配置關於複數個區域的搜索位置的方法搜索充電站。
如圖8(a)所示，移動式清掃機器人100將具有複數個區域的每個區域的中心設定為搜索位置，且移動到每個區域的中心，並且旋轉一圈以搜索充電站。當未偵測到充電站時，移動式清掃機器人100移動到下一個區域以偵測充電站。
由於移動式清掃機器人100移動到該區域的中心，因此移動式清掃機器人100可以將與走廊相對應的區域或複數個區域的通道判定為單獨的小區域以搜索充電站。
然而，如圖所示，移動式清掃機器人100從相對於開放空間的區域的中心搜索充電站。由於該區域的障礙物，因此形成超過移動式清掃機器人100的返回信號的偵測範圍的盲點，或該區域的尺寸大於移動式清掃機器人的偵測範圍，可以使用或併行地使用在圖7中所示之另一種搜索充電站的方法。
如圖8(b)所示，移動式清掃機器人100基於每個區域的輪廓設定區域中的移動路徑，以行進和搜索充電站。如果搜索一個區域被終止，則移動式清掃機器人100移動到另一個近似區域，並且基於相應區域的輪廓設定該區域中的移動路徑以行進並搜索充電站。基於偵測範圍，移動的機器人不接近牆壁並且與壁間隔一預定距離行進。
在這種情況下，與如圖8(a)所示的移動式清掃機器人100在區域的中央搜索充電站的情況相比，移動距離可能會增加。然而，移動式清掃機器人可以相對於每個區域在每個角落搜索充電站。
如圖8(c)所示，移動式清掃機器人100在各區域中設定複數個搜索位置，並按區域移動到搜索位置，以偵測充電站。
在這種情況下，搜索位置可以是通過遙控器或終端輸入的位置，並且可以基於區域的形式來設定。例如，在圖7(d)中，當將區域的形式設為一路線時，可以提取地圖上的複數個點，例如角落、分支點、和路線上的節點，並設定為搜索位置。
此外，當從圖8(a)的區域的中心產生不能偵測到的盲點時，移動式清掃機器人100透過考慮偵測範圍設定複數個搜索位置來搜索關於複數個區域的充電站。
如圖8(d)所示，移動式清掃機器人100將該區域的形式作為一條路線，並且將該路線設定為搜索位置和移動路徑，以在行進移動路徑期間搜索充電站。
由於移動式清掃機器人100基於區域的形式創建路線，所以可以根據上述偵測範圍來解決關於盲點的問題，並且與以沿著輪廓的形式移動的情況相比可以減少行進距離。
如上所述，移動式清掃機器人100以複數個方法搜索充電站，並且可以通過上述方法的組合，基於區域的形式，針對每個區域搜索不同的充電站。
當從複數個區域搜索充電站時，基於每個區域的形式的大小，相對於具有預定尺寸或更小的開放空間來搜索中心的充電站。當障礙物被包括在 超過預定尺寸的區域中或在該區域中時，根據空間的形式將複數個搜索點設定或作成一路線，並且設定搜索位置使得充電站可以被搜索。
圖9是顯示根據本發明一實施例之移動式清掃機器人在一區域中配置搜索位置的方法的參考圖。
如圖9所示，搜索位置係對應於要搜索的區域的形式來設定。如圖9(a)所示，當從第一區域L01搜索充電站時，移動式清掃機器人基於相對於第一區域儲存的地圖L11分析區域的形式。
移動式清掃機器人100基於地圖分析第一區域L01的形式，並且執行一區段操作(session operation)以提取關於區域的形式的線路。
該區段操作從粗圖中提取一條路線上的資訊，並且通過縮小小於預定厚度的圖形的厚度，根據圖形來提取路線資訊。
如圖9(b)所示，移動式清掃機器人100重複地基於相對於區域的地圖L11來縮小厚度。如果相對於區域的地圖L12的厚度減小並且厚度減小到小於一預定值，以在繪製形式中改變為線狀，則移動式清掃機器人100提取第一路線L13，如圖9(c)所示。
移動式清掃機器人100從所提取的路線L13設定搜索位置。
移動式清掃機器人100可以提取包括第一路線L13的線中心的轉角、分支點、和節點的複數個節點P11至P15，並且可以將複數個節點或複數個節點的一部分設定為相對於第一區域的搜索位置。
移動式清掃機器人100在指定的搜索位置之間移動，而不管在搜索位置中透過旋轉搜索充電站的路線。此外，移動式清掃機器人100沿著第一路線L13移動，並將第一路徑PL01設置為移動路徑，並且沿著路線移動，以在搜索位置中透過旋轉搜索充電站。
此外，移動式清掃機器人10可以將所提取的路線L13指定為搜索位置並將其設定為移動路徑。也就是說，移動式清掃機器人100可以沿著路線移動以搜索充電站。
可以根據輸入設定來改變移動式清掃機器人100的搜索位置的設定以及是否將路線設定為移動路徑。另外，如上所述，可以根據搜索充電站的 區域的形式來改變移動式清掃機器人100的搜索位置的設定以及是否將路線設定為移動路徑。透過複數種方法的組合，充電站可通過相對於複數個區域的不同的方法來搜索。
如果偵測到充電站，則移動式清掃機器人100充電站的位置與地圖一起儲存。此外，由於充電站的位置可以被改變，所以移動式清掃機器人100將關於提取的路線L13和搜索位置的資訊連同地圖一起儲存。
圖10是顯示根據本發明一實施例之移動式清掃機器人的搜索位置配置一路徑的方法的參考圖。
如圖10(a)所示，移動式清掃機器人100可以相對於第一區域L01提取第一路線L13和複數個節點P11至P15，以將複數個節點的一部分設定為搜索位置。移動式清掃機器人100可以將沿著第一路線L13移動的第一路徑PL01設定為移動路徑，並且移動以搜索充電站。
如圖10(b)所示，移動式清掃機器人100基於區域的大小和用於搜索充電站作為搜索位置的偵測範圍S來設定複數個節點P11~P15的一部分。
移動式清掃機器人100基於偵測範圍S的大小設定能夠搜索所有第一區域L01的搜索位置。
移動式清掃機器人100可以將複數個節點P11至P15的區域中作為轉角的第二點或第三點或端節點的第一點和第四點分別設定為搜索位置。此外，移動式清掃機器人100可以根據區域的大小在節點之間設定新節點以設定搜索位置。
例如，移動式清掃機器人100可以將第二點P12設定為第一搜索位置，並且可以將第四點P14設置為第二搜索位置，以便從第二點搜索未包括在第二搜索位置中的區域。
移動式清掃機器人100可以將沿著第一路線L13移動的第一路徑PL01設定為移動路徑。此外，如圖所示，移動式清掃機器人100可以將用於將第一搜索位置連接到第二搜索位置的最短路徑PL02設定為移動路徑。在這種情況下，移動式清掃機器人100可以基於第一路徑PL01設定一移動路徑，並且可以根據搜索位置僅行進第一路徑的一部分。
圖11是顯示基於圖9所示之配置搜索位置的方法，根據區域的形式的實施例的圖。
如圖11(a)所示，當移動式清掃機器人100相對於第一區域L01搜索充電站時，移動式清掃機器人100通過一區段操作提取第一路線L13、提取複數個節點P11至P15、並且根據區域的大小或形式以及偵測範圍S將複數個節點P11至P15的一部分設定為搜索位置。
在下文中，雖然在第一區域中移動可以將連接搜索位置的最短路徑設定為作為移動路徑，但是移動式清掃機器人100沿著例如第一路徑PL01移動。然而，移動式清掃機器人可以僅將第一路徑的一部分設定為根據搜索位置的移動路徑，並且可以使用最短路徑移動。
移動式清掃機器人100在指定的移動路徑移動以搜索充電站。一旦偵測到充電站，移動式清掃機器人100移動到充電站來嘗試對接。移動式清掃機器人100沿著移動路徑在一個區域中移動。當未偵測到充電站時，移動式清掃機器人100移動到另一區域以搜索充電站。
在下文中，將描述根據區域的形式和大小設定搜索位置的示例。
如圖11(b)所示，移動式清掃機器人100可以根據區域的形式和偵測範圍S的大小設定能夠搜索所有第一區域的第二點P12和第三點P13作為搜索位置，以搜索相對於第一區域的充電站。
移動式清掃機器人100沿著移動路徑移動並停止在第二點P12和第三點P13，並且旋轉一圈以搜索充電站。
在這種情況下，由於第一路徑PL01連接到第四點P14，但是移動式清掃機器人100可以從第三點P13搜索到第四點，所以移動式清掃機器人將第十二路徑PL12設定為移動路徑來移動而不需移動到第四點。
如圖11(c)所示，移動式清掃機器人100可以進一步相對於第二區域L02設定搜索位置，其中第二點P12與第三點P13之間的距離比根據偵測範圍S的區域和大小的形式的偵測範圍更遠。
由於透過僅在第二點和第三點搜索充電站就不能偵測到所有區域，因此移動式清掃機器人100將作為中心點的第五點P15與第二點P12和第 三點P13一起設定為搜索點。此外，移動式清掃機器人100將第二點與第三點之間的第十三路徑PL13設定為移動路徑。
移動式清掃機器人100在第二點P12、第五點P15與第三點P13之間移動，並且在每一點上旋轉一圈，以將充電站搜索到第三點。當未偵測到充電站時，移動式清掃機器人100移動到另一區域以搜索充電站。
如圖11(d)所示，移動式清掃機器人100可以根據相對於第三區域L03的偵測範圍S將四個點設定為搜索位置，其中第一點P11與第二點P12之間的距離以及第三點P13與第四點P14之間的距離是很遠的。
由於在第三點不能偵測到第四點，所以將到第四點的第十四路徑設定為搜索充電站的移動路徑。
移動式清掃機器人100沿著第十四路徑PL14從第一點P11移動到第四點P14，並且在第一點P11到第四點P14的範圍內旋轉，以搜索充電站。
此外，如圖11(e)所示，可以偵測第四區域L04的水平長度作為移動式清掃機器人100的偵測範圍S。然而，當不能偵測到第二點P12和第三點P13中的部分區域時，可以設定第一點P11與第二點P12之間的第六點P16以及第三點與第四點之間的第七點P17作為搜索位置。
移動式清掃機器人100將連接搜索位置的第十五路徑PL15設定為移動路徑，以搜索充電站。當未偵測到充電站時，移動式清掃機器人100移動到下一個區域以偵測充電站。
圖12是顯示基於圖10所示之配置搜索位置的方法，根據區域的形式的實施例的圖。
如圖12(a)所示，當區域中存在複數個障礙物O11、O12、和O13時，由於該區域不是開放區域，所以移動式清掃機器人100將複數個點設定為搜索位置，以搜索如上所述之充電站。
移動式清掃機器人100通過一區段操作提取關於區域的路線，並且將複數個節點的一部分設定為搜索位置以搜索充電站。移動式清掃機器人100可以根據偵測範圍S設定第二十一點P21、第二十二點P22、第二十三點P23、第二十四點P24作為搜索位置。
移動式清掃機器人100基於所提取的路線PL21設定連接搜索位置的第二十二路徑PL22，以搜索充電站。如果移動式清掃機器人100在每個搜索位置旋轉，則移動式清掃機器人100搜索充電站。當未偵測到充電站時，移動式清掃機器人100移動到下一個搜索位置並旋轉，以偵測充電站。
此外，如圖12(b)所示，移動式清掃機器人100將作為連接搜索位置的最短路徑的第二十三路徑PL23設定為移動路徑，以搜索充電站。
同時，如圖12(c)所示，移動式清掃機器人100可以將第二十一點與第二十二點之間的第二十六點P26、以及第二十三點與第二十四點之間的第二十七點P27分別設定為搜索位置，並且可以將連接搜索位置的第二十四路徑PL24設定為移動路徑，以搜索充電站。
圖13是顯示根據本發明一實施例之移動式清掃機器人在複數個區域與充電站搜索之間的移動實施例的圖。
當充電站係相對於包括第三十一區域A31、第三十二區域A32、和第三十三區域A33的複數個區域搜索時，移動式清掃機器人100在每個區域移動以搜索一搜索位置並設定連接該搜索位置的一移動路徑，以搜索充電站。
如圖13(a)所示，當第三十一區域A31、第三十二區域A32、和第三十三區域A33是沒有障礙物的開放區域時，移動式清掃機器人100將每個區域的中心點設定為搜索位置並在該區域的中心旋轉以搜索充電站。
移動式清掃機器人100在第三十二區域A32旋轉以搜索充電站，並且移動到第三十一區域A31的中心並旋轉，以偵測充電站。當沒有偵測到充電站時，移動式清掃機器人100可以通過第三十二區域移動到第三十三區域A33的中心，以搜索充電站。
如果偵測到充電站，則移動式清掃機器人100移動到充電站並停靠以開始充電。此外，移動式清掃機器人100基於移動式清掃機器人100的當前位置，在相對於偵測到的充電站的地圖上儲存充電站的位置。
然而，當充電站位於連接第三十二區域A32至第三十三區域A33的區域時，移動式清掃機器人100不能偵測充電站。因此，移動式清掃機器人100可以另外將搜索位置設定為連接第三十二區域A32至第三十三區域A33的區域，以搜索充電站。
此外，如圖13(b)所示，移動式清掃機器人100可以將相對各區域的複數個點設定為搜索位置，以搜索充電站。
當複數個障礙物O31至O33被包括在第三十一區域A31中並且第三十一區域A31為開放時，移動式清掃機器人100將相對於第三十一區域A31的第三十三點到第三十九點提取為節點，以根據偵測範圍和區域的形式設定搜索位置。
例如，移動式清掃機器人100可以將第三十三點P33、第三十五點P35、以及第三十九點P39設定為搜索位置，並且可以設定沿著路線連接搜索位置的移動路徑。此外，由於障礙物034係包括在第三十二區域A32中，但是第三十二區域A32係開放的，所以移動式清掃機器人100將作為中心點的第三十一點P31設定為搜索位置，並加入連接第三十二區域與不能被偵測為搜索位置之第三十三區域的第四十二點P42和第四十三點P43，以將到第四十三點P43的移動路徑設定為移動路徑。在第三十三區域A33的情況下，由於區域中的障礙物O36和O35不阻礙偵測充電站，所以將該區域判定為開放空間，使得作為中心點的第四十六點P46被設定為搜索位置。在一些情況下，當第三十三個區域的大小大於偵測範圍時，可以另外設定搜索位置。
如上所述，移動式清掃機器人100根據區域的形式將中心點或複數個節點設定為搜索位置，並且沿著由區段所提取的路線形成的移動路徑移動以偵測充電站。
同時，移動式清掃機器人100可以如上所述設定搜索位置，並且可以如圖13(c)所示將連接搜索位置的移動路徑設定為最短路徑。因此，移動式清掃機器人100可以透過最短路徑將搜索位置與搜索位置連接，以設定移動路徑，使得充電站可以被搜索。
圖14為顯示依據本發明一實施例之搜索充電站的方法的流程圖。
如圖14所示，當電池的充電容量減小到小於預定值時，移動式清掃機器人100判定需要充電，以開始搜索充電站(S310)。
控制單元140從儲存在儲存單元150中的地圖確認充電站的位置。當設定充電站的位置時，控制單元140移動到充電站的位置以試圖對接充電站。
當充電站的位置未設定在地圖上時，控制單元停止清掃以搜索充電站。
控制單元140基於儲存的地圖來判定當前位置(S320)。控制單元140的學習模組143透過處理通過影像獲取單元120所獲取的每個位置中的影像來判定當前位置，以識別與地圖相關聯的整個區域的位置。
當當前位置無法確認時，移動式清掃機器人通過牆壁軌跡(循牆模式)(S390)，並且控制單元140偵測充電站(S400)。如果控制單元140在行進期間偵測到充電站返回信號，則移動式清掃機器人移動到充電站以嘗試對接(S410、S420)。
同時，當可以判定當前位置時，控制單元140與地圖上的當前位置相匹配，以選擇要搜索的區域(S330)。當存在要搜索的複數個區域時，控制單元140選擇一個區域開始搜索充電站。例如，控制單元140可以開始從移動式清掃機器人100的當前區域搜索充電站，或者可以移動到大致區域以開始搜索充電站。在一些情況下，如果通過遙控器或終端選擇一個區域，則控制單元140移動到選定區域以搜索充電站。
控制單元140相對於所選擇的區域設定搜索位置(S340)。
例如，控制單元140基於儲存的地圖判定區域的形式。當判定區域是開放區域時，控制單元140可以將區域的中心設定為搜索位置，並且可以根據區域的大小或偵測範圍將複數個點設定為搜索位置。此外，控制單元140可以根據通過區段的區域的形式提取路線以設定複數個節點，並且可以將複數個節點中的至少一個設定為搜索位置。
如果設定了搜索位置，則控制單元140設定連接搜索位置的移動路徑，並且控制行進單元沿著移動路徑移動到搜索位置(S350)。
移動式清掃機器人100沿著設定的移動路徑移動到搜索位置，在搜索位置旋轉，以偵測充電站的返回信號(S360)。
如果通過通訊單元接收到充電站的返回信號(S370)，則控制單元140判定充電站的位置以控制行進單元，使得移動式清掃機器人移動到充電站。在移動式清掃機器人移動到充電站之後，控制單元140基於充電站的信號對接充電站並且充電(S420)。
同時，當在搜索位置未偵測到充電站時，控制單元140控制行進單元160，使得移動式清掃機器人移動到下一個搜索位置。
在這種情況下，當在具有下一個搜索位置的區域中設定複數個搜索位置(S380)時，移動式清掃機器人沿著路徑移動到下一個搜索位置以搜索充電站(S350至S370)。
在這種情況下，當在該區域中包括一個搜索位置時，由於沒有下一個搜索位置，所以移動式清掃機器人重置搜索區域並移動到所選區域，以連續地搜索充電站(S330至S370)。
當移動式清掃機器人移動到設定在區域中的最終搜索位置以搜索充電站並且未偵測到充電站時，控制單元140重置要搜索的區域，使得移動式清掃機器人移動到選定區域以搜索充電站(S330至S370)。
如果通過通訊單元接收到充電站的返回信號，則控制單元140判定充電站的位置並控制行進單元移動到充電站。在移動到充電站之後，控制單元140基於充電站的信號對充電站進行對接以對充電站充電(S420)。
圖15是顯示當搜索圖14所示的充電站時，配置搜索位置的方法的流程圖。
如圖15所示，移動式清掃機器人100的控制單元140從複數個區域中選擇要搜索的區域(S330)。
當設定搜索位置時(S340)，控制單元140可以根據從遙控器或終端輸入的資料來設定搜索位置，並且可以在區域中隨機設定搜索位置(S440)。此外，控制單元140可以將區域的中心點設定為搜索位置。
此外，控制單元140分析和簡化所選區域的形式以執行區段操作來提取路線(S450)。
控制單元140可以基於區域的簡化形式設定搜索位置(S460)。控制單元140將諸如分支點之類的節點或路線上的轉角設定為搜索位置，或者基於根據區域的形式提取的路線將複數個提取的節點中的至少一個設定為搜索位置(S470)。在這種情況下，控制單元140將對應區域的大小的至少一個節點和移動式清掃機器人的偵測範圍設定為搜索位置。
此外，控制單元140可以將提取的路線設定為搜索位置以在該路線上搜索充電站(S480)。
如果設定了搜索位置，則控制單元140設定使移動式清掃機器人移動的路徑(S350)。
當在設定路徑期間設定搜索位置時，控制單元140設定將搜索位置相互連接的移動路徑。控制單元140可以沿著路線設定移動路徑，或者可以設定連接搜索位置之間的最短路徑的移動路徑(S490)。
同時，當提取的路線被設定為搜索位置時，控制單元140將提取的路線設定為移動路徑(S500)。
控制單元140控制行進單元移動到搜索位置(S520)，並且移動式清掃機器人在指定的搜索位置旋轉以偵測充電站的返回信號(S530)(S540)。當設定搜索位置時，控制單元140可以在行進期間偵測充電站的返回信號。
當路線被設定為搜索位置時，控制單元140在行進期間偵測充電站的返回信號(S550)。
圖16是顯示根據本發明一實施例之透過移動一區域邊界搜索移動式清掃機器人的充電站的方法的流程圖。
如圖16所示，移動式清掃機器人100可以根據區域中不是搜索位置的區域的輪廓形狀來設定如圖8(b)所示之搜索充電站的行進路徑。
當電池的充電容量減小到小於預定值時，移動式清掃機器人100開始搜索充電站(S610)。
控制單元140從儲存在儲存單元150中的地圖確認充電站的位置。當設定充電站的位置時，控制單元140移動到充電站的位置以試圖對接充電站。
當充電站的位置未設定在地圖上時，控制單元停止清掃以搜索充電站。
控制單元140基於儲存的地圖判定當前位置(S620)。
當無法確認當前位置時，移動式清掃機器人通過牆壁軌跡(循牆模式)行進(S680)，以及控制單元140偵測充電站(S690)。如果控制單元 140在行進期間偵測到充電站返回信號，則移動式清掃機器人移動到充電站以嘗試對接(S700、S710)。
同時，當可以確認當前位置時，控制單元140與地圖上的當前位置相匹配，以選擇要搜索的區域(S630)。當存在要搜索的複數個區域時，控制單元140選擇一個區域開始搜索充電站。
控制單元140在一區域的邊界處(亦即，基於區域的形式，與牆壁隔開的位置)設定一輪廓形狀的行進路徑(S760)，並且沿著行進路徑移動的同時，偵測充電站的返回信號(S770)。
控制單元140移動直到收到充電站的返回信號。當搜索區域終止時，控制單元140移動到下一個區域以搜索充電站。
如果接收到充電站的返回信號，則控制單元140根據返回信號移動到充電站(S700)，並試圖對接充電站(S710)。當對接終止時，控制單元140從充電站接收要充電的充電電流。
因此，當需要充電時，移動式清掃機器人100可以根據設定按區域設定搜索位置，並且相對於具有小移動量的複數個區域搜索充電站以在短時間內返回到充電站。
儘管已參考本申請的許多說明性實施例描述了本發明的例示性實施例，但應瞭解的是，本領域技術人員能夠想到多種其他改變及實施例，這些改變及實施例將落入本發明之原理的精神與範圍內。
本申請主張2016年8月22日向韓國專利局提交的韓國專利申請第10-2016-0106366號的優先權權益，該專利申請在此全部引用作為參考。
120‧‧‧影像獲取單元
137‧‧‧操作單元
140‧‧‧控制單元
141‧‧‧行進控制模組
142‧‧‧區域劃分模組
143‧‧‧學習模組
144‧‧‧識別模組
150‧‧‧儲存單元
160‧‧‧行進單元
170‧‧‧清掃單元
190‧‧‧通訊單元

Claims (20)

  1. 一種移動式清掃機器人，包括：一可移動的本體；一行進單元，被配置以移動該本體；一儲存單元，被配置以儲存關於一行進區域的地圖；以及一控制單元，被配置以識別一當前位置並且控制該本體以行走欲清掃的該行進區域；其中，該控制單元根據區域的形式，於包括在該行進區域中的複數個區域的一區域中設定至少一個搜索位置、控制該行進單元，使得該本體沿著連接該搜索位置的一移動路徑移動，並且在移動以搜索一充電站期間偵測該充電站的一返回信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元將該區域的一中心點、對應於從一遙控器或一終端所接收的資料的一指定點、以及根據一區域的形式的點的至少其中之一設定為該搜索位置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元通過一區段操作分析該區域的形式以提取對應於該區域的形式的路線，並且從該路線中提取複數個節點以設定該複數個節點中的至少一個節點作為該搜索位置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元將該複數個節點中的至少一個節點設定為該搜索位置，以搜索對應於該區域的形式、該區域的大小、該本體的偵測範圍的大小的所有該區域。
  5. 如申請專利範圍第3所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元將該路線的一轉角或者一分支點的節點設定為該搜索位置。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之移動式清掃機器人，其中，當該路線上的節點與節點之間的距離比該本體的偵測範圍更遠時，該控制單元將一中心點處的一節點設定為該搜索位置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元行進該移動路徑、在一個搜索位置旋轉、並且在搜索該充電站後移動到下一個搜索位置以搜索該充電站。
  8. 如申請專利範圍第3項所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元將該路線設定為該搜索位置，並且沿著該路線設定該移動路徑，以在移動期間偵測該充電站的該返回信號。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元設定該移動路徑以將該等搜索位置彼此連接。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元透過連接該等搜索位置之間的最短路徑來設定該移動路徑。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之移動式清掃機器人，其中，該控制單元從與該區域的牆壁隔開一預定距離的位置設定該區域的輪廓形式的該移動路徑，以在移動期間搜索該充電站。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之移動式清掃機器人，進一步包括一影像獲取單元，被配置以獲取一周邊影像，其中，該控制單元將從該影像獲取單元輸入的一獲取影像與儲存在該儲存單元中的一影像進行比較，並且判定該本體在該地圖上的一當前位置以搜索該充電站。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之移動式清掃機器人，其中，當偵測到該充電站時，該控制單元基於該本體的位置，移動到該充電站以儲存該充電站的位置。
  14. 一種控制移動式清掃機器人的方法，該方法包括：開始搜索一充電站；從儲存的地圖中判定一當前位置，以選擇開始搜索的區域；設定該區域中的搜索位置；設定將該等搜索位置相互連接的一移動路徑；在沿著該移動路徑移動的同時搜索該充電站； 當不存在該充電站時指定一新區域，並移動到該新區域以搜索該充電站；以及當偵測到來自該充電站的一返回信號時，移動到該充電站以進行充電。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之控制移動式清掃機器人的方法，其中，該搜索位置的設定包括：將該區域的一中心點、對應於從一遙控器或一終端所接收的資料的一指定點、以及根據一區域的形式的點的至少其中之一設定為該搜索位置。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之控制移動式清掃機器人的方法，其中，該搜索位置的設定包括：當設定該搜索位置時，通過一區段操作分析該區域的形式以提取對應於該區域的形式的一路線；以及從該路線中提取複數個節點，以將該複數個節點中的至少一個節點設定為該搜索位置。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之控制移動式清掃機器人的方法，進一步包括：將該複數個節點中的至少一個節點設定為該搜索位置，以在設定該搜索位置時，搜索對應於該區域的形式、該區域的大小、該本體的偵測範圍的大小的所有該區域。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之控制移動式清掃機器人的方法，進一步包括：在設定該搜索位置時，將該路線的一轉角或一分支點的節點設定為該搜索位置。
  19. 如申請專利範圍第14項所述之控制移動式清掃機器人的方法，其中，搜索該充電站包括：移動到該搜索位置並在該搜索位置旋轉以偵測該返回信號；以及當未偵測到該返回信號時，移動到下一個搜索位置。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之控制移動式清掃機器人的方法，進一步包括：當設定該移動路徑或連接該等搜索位置之間的最短路徑時，沿著該路線將該等搜索位置彼此連接，以設定該移動路徑。
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