TW201908901A - 操作自走式服務設備之方法 - Google Patents

操作自走式服務設備之方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201908901A
TW201908901A TW107124121A TW107124121A TW201908901A TW 201908901 A TW201908901 A TW 201908901A TW 107124121 A TW107124121 A TW 107124121A TW 107124121 A TW107124121 A TW 107124121A TW 201908901 A TW201908901 A TW 201908901A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
base
service device
environment
service
information
Prior art date
Application number
TW107124121A
Other languages
English (en)
Inventor
洛倫茨 希倫
Original Assignee
德商佛維爾克控股公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 德商佛維爾克控股公司 filed Critical 德商佛維爾克控股公司
Publication of TW201908901A publication Critical patent/TW201908901A/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0268Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
    • G05D1/0274Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means using mapping information stored in a memory device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0214Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with safety or protection criteria, e.g. avoiding hazardous areas
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/20Instruments for performing navigational calculations
    • G01C21/206Instruments for performing navigational calculations specially adapted for indoor navigation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/38Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804Creation or updating of map data
    • G01C21/3833Creation or updating of map data characterised by the source of data
    • G01C21/3837Data obtained from a single source
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/931Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47LDOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • G01S17/46Indirect determination of position data
    • G01S17/48Active triangulation systems, i.e. using the transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors

Abstract

本發明係有關於一種操作自走式服務設備(1)之方法,其中,偵測裝置(2、3)偵測環境內之障礙物(11),其中,依據偵測裝置(2、3)之偵測結果以創建環境之環境地圖(4),且其中,服務設備(1)係依據環境地圖(4)以在環境內移動。為了確保服務設備(1)之最佳的運行,本發明提出:服務設備(1)之控制裝置獲得關於基座(5)在環境中的空間位置之資訊,其中,進一步確定了用於使服務設備(1)靠近、轉向且/或對接至基座(5)之調度區域(6),且其中,將空間位置及調度區域(6)儲存於環境地圖(4)中,其中,在調度區域(6)內規定了用於變向之轉向點(7),服務設備(1)係在移向基座(5)期間最遲可在其轉向點(7)處不受剩餘的移動路程影響而進行最後一次變向,而後沿直線移向基座(5)。

Description

操作自走式服務設備之方法
本發明係有關於一種操作自走式服務設備之方法,其中,偵測裝置偵測環境內之障礙物,其中,依據偵測裝置之偵測結果以創建其環境之環境地圖,且其中,服務設備係依據環境地圖以在其環境內移動,其中,服務設備之控制裝置獲得關於基座在其環境中的空間位置之資訊,其中,進一步確定了用於使服務設備靠近、轉向且/或對接至基座之調度區域。
在先前技術中,操作自走式服務設備之方法已為吾人所知。
公開案DE 10 2011 000 536 A1及DE 10 2008 014 912 A1例如結合用於清潔地板之自走式清潔機器人披露此類方法。另外,此等方法亦可應用於其他服務設備,例如,自走式運輸機器人、割草機器人等。此類服務設備較佳地配設有距離感測器,以免例如與移行路徑上的障礙物發生碰撞。距離感測器較佳係以非接觸方式進行工作,例如,藉由光及/或超音波以進行工作。如吾人進一步所知,為機器人配置全方位測距手段,其形式例如為光學三角測量系統,設於繞豎軸旋轉的平台或類似之物上。藉由此系統可進行全方位測距,以便服務設備在其環境內部辨認方向,具體地係在服務設 備自動執行任務之過程中,且進一步較佳地係用於為行走過的環境創建環境地圖。
距離感測器之偵測結果被進一步處理成環境地圖,且特別是被儲存於服務設備之非揮發性(nonvolatile)記憶體中,以便在清潔過程及/或運輸過程中可動用此環境地圖,以達到辨認方向之目的。
如吾人進一步所知,自走式服務設備可移動至基座並對接於該處,以便例如為蓄電池充電、清空待吸物容器、或者在基座上獲得其他服務。為達此目的,服務設備係經由調度區域而靠近基座,以服務設備之視向觀之,該調度區域係位於基座之對接區域之前方。由於蓄電池及/或待吸物容器亦可能佈置於服務設備之尾部區域,故,先前技術中的習知做法係使得服務設備在調度區域中轉向180度,從而以殼體尾部對接至基座。為了能在調度區域內實現靠近及變向,服務設備需要無障礙物的空間,以便能藉由預設的運動序列以對接至基座。
若調度區域內存在會妨礙服務設備靠近、轉向且/或對接至基座的障礙物,則服務設備將在其已在調度區域內開始實施靠近過程且服務設備之偵測裝置感知到障礙物時,方會識別到該障礙物。當服務設備無法對接至基座時,將會停留在最終所到達的位置上。例如蓄電池之充電將因此而變得不可能,使得,服務設備在最糟糕的情況下由於蓄電池電量耗盡而完全關斷,並且,先前所儲存的移行路線連同清潔歷史記錄一起從服務設備之工作記憶體中被刪除。
有鑒於上述之先前技術,本發明之目的在於提早識別基座之調度區域中的障礙物,從而確保服務設備正常地對接至基座。
為了達成上述目的,本發明提出:將空間位置及調度區域儲存於環境地圖中,其中,在調度區域內規定了用於變向之轉向點,服務設備係在移向基座期間最遲可在其轉向點處不受剩餘的移動路程影響而進行最後一次變向,而後沿直線移向基座。
本發明使得自主式服務設備在自行移動期間,可提早知曉位於基座前方的調度區域內存在障礙物。關於存在障礙物的資訊可被用來改變前往基座之導航。其中,偵測裝置係被建構為用來偵測服務設備之環境之至少一個分區,特別是,亦偵測出環境內之一或數個基座之位置。至少一個基座之位置一旦為已知,遂可監測該至少一個基座之調度區域。基座之位置連同調度區域及/或可供服務設備在基座前方轉向(即,改變其方向)的轉向點,皆可例如藉由XY座標及/或基座之在環境內部相對於房間邊界的設置角度而加以定義。其變向可包括直至180度之轉向,亦即,服務設備例如以其尾部區域靠近基座。本發明在調度區域之內定義了用於變向之轉向點。調度區域不僅可規定單一個用於變向之轉向點,亦可規定數個用於變向之轉向點。該單一或數個轉向點係定義調度區域內之如下位置:服務設備在前往基座的移動路徑上最遲須在此位置上進行必要的變向,而後沿直線移向基座。因此,在轉向點與基座之間為服務設備規定了移動直線,使得,服務設備在經過轉向點後定向地移向基座,視情況允許經定義的角度範圍。將其定義成為在轉向點上既可進行幾度之小幅變向,亦可實施180度之轉向動作。因此, 對於以其前部區域移向基座的服務設備連同倒退著對接至基座的服務設備而言,調度區域之內存在一確定的位置,即,轉向點,服務設備在該轉向點上實施最後一次移動修正,而後不再變向而沿直線移向基座。在轉向點上所實施的變向可包括直至運動方向完全反轉之改變。較佳地,藉由基座之位置及設置角度,以定義調度區域之大小及位置。監測調度區域時,為服務設備有可能實施的對接過程,偵測基座之位置連同調度區域中是否存在障礙物。其監測較佳係可在服務設備在環境內移動期間及/或實施服務行為期間,連續地進行或者以一定的時間間隔進行。特別是提早進行,即,在服務設備尚未開始靠近過程或對接過程以對接至基座之時進行。本發明之方法具體如下:偵測裝置首先偵測環境內是否存在基座,接著確定基座在環境中的位置,特別是,藉由XY座標及/或基座在環境內之設置角度所定義的位置。此方法進一步包括:將服務設備之基於服務設備之當前位置的靠近運動、轉向運動或對接運動之模型置入環境地圖,其中,特別是將調度區域及/或服務設備之轉向點考慮在內。隨後,監測調度區域,特別是監測潛在的與障礙物碰撞,其中,其監測係連續進行,或者在服務設備開始實施所希望的對接過程之前進行。環境地圖之創建連同基座及調度區域在環境地圖中的載入,可在服務設備之內部完成,或者,亦可外移至基座或外部的設備,而該外部的設備具有相應的記憶體及適合於此的計算裝置。
本發明進一步提出:藉由服務設備之偵測裝置以偵測關於基座之空間位置之資訊。在此技術方案中,服務設備係自行偵測基座之調度區域中是否存在障礙物。服務設備之偵測裝置具體地可為影像採集裝置,例如,攝影機及/或CCD晶片或CMOS晶片。 服務設備可進一步具有計算裝置,對偵測裝置所記錄的影像進行評估,以判斷環境中是否存在基座。而後,可藉由影像比較以測定基座之位置。
進一步可作如下設置:在服務設備與基座相連期間,測定基座之位置,其中,特別是根據服務設備在基座上開始移動時該服務設備所處之位置以確定其位置。根據此技術方案,在服務設備位於基座上之期間,確定服務設備之清潔過程之起點。服務設備之偵測裝置識別到服務設備當前正位於基座上,並且將服務設備在環境內之當前的位置定義為基座之空間位置,視情況以一因子(factor)進行修正,而該因子係關於服務設備在對接狀態下相對於基座之相對位置的程度。
進一步可作如下設置:服務設備之偵測裝置係根據設於基座上的代碼以識別基座,其中,該代碼則具有關於基座之資訊,且其中,偵測裝置特別為以光學方式偵測其代碼的雷射掃描裝置或影像採集裝置。為達此目的,基座具有代碼,特別是光學代碼。此代碼可例如為QR碼、條碼或者可被服務設備之偵測裝置讀出並識別的其他圖形代碼。代碼內容係關於基座之一或數條資訊,例如「此為基座」之資訊及/或關於基座之類型的資訊,且視情況亦指關於當前的設置角度及/或基座在環境內之當前的位置之資訊。
作為替代方案,可作如下設置:使用者將關於基座之空間位置之資訊傳輸至服務設備。其中,使用者特別是可藉由與服務設備存在通訊連接的外部的終端設備,以將資訊手動地傳輸至服務設備。在特別簡單的實施方案中,使用者可藉由服務設備之輸入介面(例如,鍵盤或觸控螢幕)以將資訊直接輸入服務設備。另外, 亦可為此而使用使用者之外部的終端設備,例如,行動電話、平板電腦、膝上型電腦、個人電腦等等。外部的終端設備較佳地可與服務設備無線通訊,例如,藉由WLAN、藍芽、ZigBee等等。但亦可採用有線通訊。
本發明提出:使用者將基座之位置載入呈現於外部的終端設備之顯示器上的環境地圖。使用者之外部的終端設備上安裝有應用程式,而該應用程式係顯示環境地圖,且允許使用者修改及/或增補環境地圖,特別是指使用者藉由鍵盤(例如以X座標、Y座標之形式)或者直接藉由呈現環境地圖的觸控螢幕以載入基座之位置。
本發明進一步提出:藉由服務設備之偵測裝置及/或藉由基座之偵測裝置,針對存在於調度區域中的障礙物而對調度區域進行監測。藉此,一方面,服務設備之偵測裝置可自行偵測障礙物,另一方面,作為替代或補充方案,亦可利用基座之偵測裝置以偵測障礙物,而該偵測裝置同樣較佳地為影像採集裝置。其中特別有利地,基座之偵測裝置可持續而直接地對準基座前方之調度區域。基座之偵測裝置所記錄的偵測結果接著可被提供給服務設備。服務設備可將此等偵測結果作進一步處理,且特別是亦可將此等偵測結果載入環境地圖,或者說,利用此等偵測結果為使用者提供關於存在有障礙物的資訊。
進一步可作如下設置:時間上在用於使服務設備靠近、轉向且/或對接至基座的調度過程之開始時間點之前,對其調度區域進行監測。特別是,對調度區域之監測可在服務設備結束移動時、及/或在低於服務設備之蓄電池之荷電狀態的臨界閾值時、及/ 或在接收到來自服務設備之使用者的指令時進行。原則上,基座在其環境內之位置一旦為已知,遂可監測其調度區域。服務設備或其偵測裝置或者基座之偵測裝置可連續地監測調度區域,或者,如本發明所提出者,尤其是在服務設備開始實施靠近、及/或對接至基座的過程之前監測其調度區域,以便能為服務設備之導航過程提早識別到衝突狀況,並且,使得使用者在服務設備非期望地停止之前,尚能及時介入以移除障礙物。如本發明所提出者,可對調度區域進行一次性的障礙物監測,其監測例如可在即將對接時進行。其中,此監測係由服務模式之結束(例如,服務設備之清潔行為之結束)、達到服務設備之蓄電池之荷電狀態之閾值(其荷電狀態要求中斷服務模式並為蓄電池充電)、及/或使用者之人工指令(例如,中斷服務設備之清潔過程的指令)所觸發。
本發明特別提出:在偵測到基座之調度區域中的障礙物時,測定其環境中是否有其他的基座可供服務設備對接。進一步可作如下設置:在偵測到基座之調度區域中的障礙物時,將關於該障礙物的聽覺的及/或視覺的資訊傳輸給服務設備之使用者,特別是,傳輸至其使用者之外部的終端設備。在偵測到障礙物之情況下,可啟用服務設備之不同的處理方式,例如,向服務設備之使用者傳輸資訊以應對衝突狀況,例如藉由安裝在外部的終端設備上的應用程式,將包含障礙物位置的環境地圖之片段、及/或服務設備或基座之偵測裝置所記錄的障礙物之影像顯示出來。此外,可向使用者傳輸聲學及/或光學訊號,其內容為應當從調度區域中移除障礙物。其指示可例如係以文字形式呈現於使用者之外部的終端設備之顯示器上,藉由外部的終端設備、基座或服務設備之擴音器輸出等 等。進一步地,應對於衝突狀況時,可先等待並檢驗障礙物是否再度離開調度區域。此點例如適用於以下情形:使用者手動地移除障礙物,或者障礙物例如為逗留在基座之調度區域中的人或寵物。在後一種情形下,重新向使用者輸出資訊,其內容為「衝突狀況已解除」。作為又一可能性,可作如下設置:服務設備、基座或外部的終端設備之計算單元檢驗服務設備之環境中是否存在數個基座,其中,在實際存在數個基座之情況下,可偵測哪個基座距服務設備最近,並且提供不存在障礙物的調度區域,以便服務設備能不發生碰撞地對接於該處。
本發明最後提出:依據環境地圖及儲存於其中的障礙物,為基座測定最佳的空間位置,其中,將關於該最佳的空間位置的資訊傳輸給服務設備之使用者。藉由分析歷史的環境地圖以及其環境之不同區域內之所儲存的衝突狀況,可向使用者推薦適合的基座設置地點。為此,例如可對服務設備之接續實施的數個服務動作(例如,清潔移行)之地圖資料進行分析,以判斷在房間之相似位置上是否同樣會與障礙物碰撞,或者是否已發生過與障礙物的碰撞。關於最佳的空間位置的消息例如可藉由服務設備本身、藉由基座或者亦可藉由使用者之外部的終端設備以傳輸給使用者。
總體而言,使用者透過本發明將提早獲得關於在對接至基座之過程中可能與障礙物發生碰撞的資訊。在連續監測一或數個基座之調度區域的情況下,使用者可提早介入以防止蓄電池耗盡電量,並且,在對接至基座並充完電後,無需使用者進一步介入而能繼續工作。
1‧‧‧(自走式)服務設備;抽吸設備
2‧‧‧(服務設備)偵測裝置
3‧‧‧(基座)偵測裝置
4‧‧‧環境地圖
5‧‧‧基座
6‧‧‧調度區域
7‧‧‧轉向點
8‧‧‧代碼
9‧‧‧(外部)終端設備
10‧‧‧顯示器
11‧‧‧障礙物
12‧‧‧清潔元件
圖1為包含已對接至基座的服務設備之環境之示意圖。
圖2為服務設備即將進入其中的基座之調度區域之示意圖。
圖3為在服務設備於調度區域內轉向期間的如圖2所示之情形之示意圖。
圖4為服務設備處於已對接至基座的狀態時之如圖2及圖3所示之情形之示意圖。
圖5為其環境之環境地圖之示意圖。
圖6為其環境之包含有位於基座之調度區域中的障礙物的分區之示意圖。
圖7為環境地圖呈現其上的外部的終端設備之示意圖。
圖8為包含第二實施方式之服務設備及基座的環境之示意圖。
下面藉由實施例對本發明進行詳細說明。圖1示出環境之分區,包含基座5及已對接至該基座的服務設備1。服務設備1在此例如為自走式清潔機器人。在其環境中進一步存在有數個障礙物11,在此例如為傢俱。服務設備1具有殼體,在該殼體之底面(即,面向待清潔表面的一側)上設有由電動馬達驅動的輪子(圖未示),連同突出於殼體底部之下緣而同樣由電動馬達驅動的清潔元件12。清潔元件12在此例如為服務設備1之旋轉式邊刷。此外,服務設備1之殼體之下方可設置有看不到的其他清潔元件12,例如,旋轉式刷毛滾筒或類似之物。服務設備1在清潔元件12之區域內更具有圖中未進一步示出之抽吸口,藉由馬達風扇單元可將帶有待吸物的空氣經此抽吸口以吸入服務設備1。服務設備1具有圖 中未示出的可充電的蓄電池,以便為服務設備1之各電氣組件供電以例如驅動輪子及清潔元件12,以及為進一步所設置的電子器件供電。
服務設備1進一步配設有偵測裝置2,該偵測裝置一方面具有在此為攝影機的影像採集裝置,且另一方面具有設於服務設備1之殼體內部的三角測量裝置,其能夠測量與服務設備1之環境內的障礙物11之間的距離。特別地,三角測量裝置例如具有雷射二極體,其所發出的光束由導偏裝置引出服務設備1,且可圍繞著在服務設備1之圖示定向下為垂直的旋轉軸而旋轉,特別是以360°之測量角度進行旋轉。藉此實現全方位測距。
藉由偵測裝置2,可測量並監測服務設備之環境。如此一來,服務設備1可避免與障礙物11碰撞而在環境中運動。藉由偵測裝置2所記錄的偵測結果(其係關於到環境中的障礙物11之距離)被用來創建其環境之環境地圖4。
基座5之前方為調度區域6,服務設備1在該調度區域中靠近基座5以實施對接過程。服務設備1在調度區域6內轉向,因此,服務設備1在此例如係以其尾部區域靠近基座5,以便於該處例如為蓄電池充電。為了到達圖中所示之對接位置,服務設備1在被定義於調度區域6中的轉向點7(參見圖2至圖4)處轉向,該轉向點係與基座5隔開了預定義的距離。如此一來,服務設備1可在轉向後以倒退方式對接至基座5。亦可設置如下的替代性實施方案:抽吸設備1橫著或前進地對接至基座5,使得轉向點7處之變向之角度存在相應的差別。
如圖1所示,基座5於其外側進一步設有代碼8,其 包含有關於基座5之資訊。此代碼8可被服務設備1之偵測裝置2偵測並讀出。代碼8例如包含以下資訊:基座5為適合於服務設備1之基座5。
圖2至圖4按時間順序示出服務設備1對接至基座5之對接過程。其中,圖2示出服務設備1靠近基座5之調度區域6的靠近過程。其中,服務設備1尚位於調度區域6以外,並移向被定義於調度區域6內的轉向點7。依據基座5在環境地圖4內之已知的位置及定向,以計算調度區域6之位置連同設於其中的轉向點7。將服務設備1對接至基座5所用的移行路徑之模型置入環境地圖4,其中,同時為服務設備1計算出服務設備1能較佳地轉動的轉向點7,以便能以最短且/或最簡單的路徑前進地、橫著或(如該處所示)倒退著對接至基座5。當然,服務設備1亦可不必藉由轉向以對接至基座5。在此情況下,調度區域6內省略轉向點7。先前例如在服務設備1從基座5出發開始服務移行時,測定了基座5在環境內之位置。然而,以下亦為可行:服務設備1之使用者事先已將基座5之位置手動地傳輸至服務設備1,特別是,手動地載入環境地圖4。如此一來,服務設備1既知曉服務設備1在環境內之當前的位置,亦知曉基座5及其調度區域6之位置。其中,轉向點7標示了調度區域6內的一個點,抽吸設備1在移向基座5之期間,最遲必須在此點處進行變向,以便接著沿直線移向基座5。圖3示出服務設備1已位於調度區域6之內、即位於所定義的轉向點7之上方的情形。服務設備1已轉向,此時正從轉向點7出發倒退著移向基座5。最終到達服務設備1之如圖4所示之對接位置。
圖5示出呈現出服務設備1之環境的環境地圖4。在 環境地圖4中既儲存有障礙物11,亦儲存有數個基座5。此外,環境地圖4亦包含服務設備1之位置。針對兩個基座5,亦分別儲存有該等基座之調度區域6及對應的轉向點7。在環境地圖4中,在兩個基座5中之一者之前方進一步設有位於從屬於該基座5的調度區域6之內的障礙物11。障礙物11在此例如為使用者錯放於調度區域6內之花瓶。該情形之局部詳圖係由圖6示出。
在服務設備1於環境內實施清潔工作期間,其偵測裝置2連續地監測調度區域6,並藉由偵測裝置2以識別調度區域6內之變化,具體地若非係藉由影像採集裝置與無障礙物11的參考影像進行比較,則是藉由測距裝置。一旦偵測裝置2在調度區域6中發現障礙物11,服務設備1遂向服務設備1之使用者輸出資訊。資訊之輸出能以聽覺通知之方式進行,要求使用者移除基座5之調度區域6中的障礙物11,或者亦能以視覺資訊之形式實現,而其視覺資訊特別是顯示於外部的終端設備9之顯示器10上。此種視覺的資訊顯示例如由圖7示出。其中示出了外部的終端設備9,在此即為行動電話,而環境之環境地圖4則顯示於該終端設備之顯示器10上。此處的環境地圖4與圖5中所示之環境地圖相一致。此環境地圖增加了「注意:調度區域內有障礙物」資訊。此外,環境地圖4內設有對應於相關的基座5之調度區域6的視覺標記,即,驚嘆號,以便使用者能立即看清障礙物11所處之位置。於是,使用者可走向環境內之調度區域6,並移除障礙物11。
作為對基座5之調度區域6連續實施監測的替代方案,可作如下設置:服務設備1僅酌情對調度區域6實施監測,具體上則係在立刻要或當前正打算讓服務設備1移向基座5之情形 下。此情形例如可發生於服務設備1之服務移行結束時,即,當服務設備1之蓄電池僅還具有較低的充電電壓時,或者,當使用者手動地傳輸對接至基座5之控制指令時。當服務設備1之偵測裝置2在圖示的示例中偵測到調度區域6內存在有障礙物11時,可將關於障礙物11之資訊傳輸給使用者。其中,該資訊一方面可具有圖中所示的環境地圖4,但進一步地例如亦可具有示出障礙物11的環境之影像。而後,服務設備1等待並較佳地檢驗障礙物11有否離開調度區域6,例如,因為該障礙物11為人或動物,或者,因為使用者已手動地移除了障礙物11。若服務設備1確認了障礙物11已移除,則相應地同樣向使用者輸出資訊。此外,在其中一基座5之調度區域6內存在障礙物11之情況下,可作如下設置:服務設備1檢驗服務設備1之環境內是否存在其他可供對接的基座5。隨後,服務設備1可對替代的基座5進行控制,並對接於該處。
圖8最後示出本發明之另一實施方式,在該實施方式中,基座5具有偵測裝置3。偵測裝置3在此同樣為影像採集裝置,具體上則為攝影機。偵測裝置3對存在於相關的基座5之調度區域6中的障礙物11進行監測。若此基座5之偵測裝置3發現調度區域6內存在障礙物11,則可向使用者傳輸相應的通知,以便使用者可從調度區域6中移除障礙物11。
進一步地,可向使用者推薦在環境內設置基座5之有利的空間位置。為此,可分析歷史的環境地圖,並酌情對早先識別到的特定環境分區中之障礙物狀況進行評估。適合一或數個基座5之推薦的設置位置仍然可為使用者顯示於外部的終端設備9上。

Claims (10)

  1. 一種操作自走式服務設備之方法,其中,一偵測裝置(2、3)偵測其環境內之諸多障礙物(11),其中,依據該偵測裝置(2、3)之偵測結果以創建該環境之一環境地圖(4),且其中,該服務設備(1)係依據該環境地圖(4)以在該環境內移動,其中,該服務設備(1)之控制裝置獲得關於一基座(5)在該環境中的空間位置之資訊,其中,進一步確定了用於使該服務設備(1)靠近、轉向且/或對接至該基座(5)之一調度區域(6),其特徵在於:將其空間位置及該調度區域(6)儲存於該環境地圖(4)中,其中,在該調度區域(6)內規定了用於變向之一轉向點(7),該服務設備(1)係在移向該基座(5)期間最遲可在該轉向點(7)處不受剩餘的移動路程影響而進行最後一次變向,而後沿直線移向該基座(5)。
  2. 如請求項1之方法,其中,藉由該服務設備(1)之偵測裝置(2)以偵測關於該基座(5)之空間位置之資訊。
  3. 如請求項2之方法,其中,在該服務設備(1)與該基座(5)相連期間,測定該基座(5)之位置,而其中,特別是根據該服務設備(1)在該基座(5)上開始移動時該服務設備(1)所處之位置以確定其位置。
  4. 如請求項1至3中任一項之方法,其中,該服務設備(1)之偵測裝置(2)係根據設於該基座(5)上的一代碼(8)以識別該基座(5),該代碼則具有關於該基座(5)之資訊,而其中,該偵測裝置(2)特別為以光學方式偵測該代碼的雷射掃描裝置或影像採集裝置。
  5. 如請求項1之方法,其中,使用者將關於該基座(5)之空間位置之資訊傳輸至該服務設備(1),特別是藉由與該服務設備(1)存在 通訊連接的一外部的終端設備(9),以將該資訊手動地傳輸至該服務設備。
  6. 如請求項5之方法,其中,該使用者將該基座(5)之位置載入呈現於該外部的終端設備(9)之一顯示器(10)上的環境地圖(4)。
  7. 如請求項1至6中任一項之方法,其中,藉由該服務設備(1)之偵測裝置(2)及/或藉由該基座(5)之偵測裝置(3),針對存在於該調度區域中的障礙物(11)而對該調度區域(6)進行監測。
  8. 如請求項1至7中任一項之方法,其中,時間上在用於使該服務設備靠近、轉向且/或對接至該基座(5)的調度過程之開始時間點之前,特別是,在該服務設備(1)結束移動時,及/或在低於該服務設備(1)之蓄電池之荷電狀態的臨界閾值時,及/或在接收到來自該服務設備(1)之使用者的指令時,對該調度區域(6)進行監測。
  9. 如請求項1至8中任一項之方法,其中,在偵測到基座(5)之調度區域(6)中的障礙物(11)時,測定其環境中是否有其他的基座(5)可供該服務設備(1)對接,以及/或者,在偵測到該基座(5)之調度區域(6)中的障礙物(11)時,將關於該障礙物(11)的聽覺的及/或視覺的資訊傳輸給該服務設備(1)之使用者,特別是,傳輸至其使用者之外部的終端設備(9)。
  10. 如請求項1至9中任一項之方法,其中,依據該環境地圖(4)及儲存於其中的障礙物(11),為基座(5)測定最佳的空間位置,而其中,將關於該最佳的空間位置的資訊傳輸給該服務設備(1)之使用者。
TW107124121A 2017-07-13 2018-07-12 操作自走式服務設備之方法 TW201908901A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
??102017006621.3 2017-07-13
DE102017006621 2017-07-13
??102018116065.8 2018-07-03
DE102018116065.8A DE102018116065A1 (de) 2017-07-13 2018-07-03 Verfahren zum Betrieb eines sich selbsttätig fortbewegenden Servicegerätes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201908901A true TW201908901A (zh) 2019-03-01

Family

ID=64745174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107124121A TW201908901A (zh) 2017-07-13 2018-07-12 操作自走式服務設備之方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11269348B2 (zh)
JP (1) JP2019021307A (zh)
CN (1) CN109254580B (zh)
DE (1) DE102018116065A1 (zh)
ES (1) ES2829200T3 (zh)
TW (1) TW201908901A (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108852174B (zh) * 2017-09-25 2022-02-25 北京石头创新科技有限公司 自主移动机器人及其寻桩方法、控制装置和智能清洁系统
CN111090284B (zh) * 2019-12-23 2024-01-16 南京苏美达智能技术有限公司 自行走设备返回基站的方法及自行走设备
DE102020212999A1 (de) 2020-10-15 2022-04-21 BSH Hausgeräte GmbH Verfahren zum Betrieb eines mobilen, selbstfahrenden Geräts
US11662737B2 (en) * 2020-12-28 2023-05-30 Irobot Corporation Systems and methods for dock placement for an autonomous mobile robot
USD989426S1 (en) 2021-01-20 2023-06-13 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Robot vacuum cleaner
KR102559299B1 (ko) * 2022-08-29 2023-07-25 주식회사 클로봇 무인 이동체, 마커를 활용한 무인 이동체의 도킹 제어 방법 및 프로그램
KR102585353B1 (ko) * 2022-11-10 2023-10-06 주식회사 클로봇 무인 이동체, 라이다 및 브이 형상의 마커를 활용한 무인 이동체의 도킹 제어 방법 및 프로그램

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2679346B2 (ja) * 1990-03-28 1997-11-19 神鋼電機株式会社 移動ロボットシステムにおける充電制御方式
JP4129442B2 (ja) * 2004-03-24 2008-08-06 株式会社東芝 移動装置システム
US7706917B1 (en) 2004-07-07 2010-04-27 Irobot Corporation Celestial navigation system for an autonomous robot
EP1828862A2 (en) 2004-12-14 2007-09-05 Sky-Trax Incorporated Method and apparatus for determining position and rotational orientation of an object
KR100624387B1 (ko) 2005-04-25 2006-09-20 엘지전자 주식회사 주행영역 지정이 가능한 로봇 시스템
US8935006B2 (en) 2005-09-30 2015-01-13 Irobot Corporation Companion robot for personal interaction
ES2718831T3 (es) 2005-12-02 2019-07-04 Irobot Corp Sistema de robots
US8874261B2 (en) 2007-07-25 2014-10-28 Deere & Company Method and system for controlling a mobile robot
DE102008014912B4 (de) 2008-03-19 2023-01-19 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Selbsttätig verfahrbares Bodenstaub-Aufsammelgerät
US20140257845A9 (en) 2008-08-05 2014-09-11 Vasu Rangadass Operating System
DE102009041362A1 (de) * 2009-09-11 2011-03-24 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Reinigungsroboters
KR20120049533A (ko) 2010-11-09 2012-05-17 삼성전자주식회사 로봇 시스템 및 그의 제어 방법
DE102011000536A1 (de) 2011-02-07 2012-08-09 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Position eines selbsttätig verfahrbaren Geräts
US9069356B2 (en) * 2011-06-12 2015-06-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Nomadic security device with patrol alerts
US8918208B1 (en) 2012-02-07 2014-12-23 Ryan Hickman Projection of interactive map data
DE102012014939A1 (de) * 2012-07-27 2014-01-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Kollisionsvermeidung
DE102012109004A1 (de) * 2012-09-24 2014-03-27 RobArt GmbH Roboter und Verfahren zur autonomen Inspektion oder Bearbeitung von Bodenflächen
EP2903787B1 (en) * 2012-10-05 2019-05-15 iRobot Corporation Robot management systems for determining docking station pose including mobile robots and methods using same
US20140222271A1 (en) * 2013-02-07 2014-08-07 MetraLabs Automation, Inc. Autonomous mobile robot inductive charging system
KR102061511B1 (ko) * 2013-04-26 2020-01-02 삼성전자주식회사 청소 로봇, 홈 모니터링 장치 및 그 제어 방법
US9233468B2 (en) 2013-11-12 2016-01-12 Irobot Corporation Commanding a mobile robot using glyphs
CN103645733B (zh) * 2013-12-02 2014-08-13 江苏建威电子科技有限公司 自寻充电机器人及其自寻充电系统和方法
WO2015127954A1 (de) * 2014-02-25 2015-09-03 Alfred Kärcher Gmbh & Co. Kg Verfahren zum andocken eines bodenbearbeitungsgerätes an einer basisstation und bodenbearbeitungssystem
KR102161200B1 (ko) 2014-04-21 2020-09-29 삼성전자주식회사 슬립 모드 제어 방법 및 그 전자 장치
JP6350011B2 (ja) 2014-06-20 2018-07-04 オムロン株式会社 ロボット制御システム
US9656390B2 (en) 2014-11-10 2017-05-23 Faro Technologies, Inc. Human-centric robot with noncontact measurement device
US20160260142A1 (en) 2015-03-06 2016-09-08 Wal-Mart Stores, Inc. Shopping facility assistance systems, devices and methods to support requesting in-person assistance
DE102015114883A1 (de) 2015-09-04 2017-03-09 RobArt GmbH Identifizierung und Lokalisierung einer Basisstation eines autonomen mobilen Roboters
US9682481B2 (en) 2015-10-26 2017-06-20 X Development Llc Communication of information regarding a robot using an optical identifier
WO2017079198A1 (en) 2015-11-02 2017-05-11 The Johns Hopkins University Method, device, and computer-readable medium for mobile device management of collaborative industrial robot
CN105990876B (zh) 2015-12-21 2019-03-01 小米科技有限责任公司 充电桩及其识别方法、装置和自动清洁设备
US10399230B2 (en) 2016-05-19 2019-09-03 Simbe Robotics, Inc. Method for automatically generating waypoints for imaging shelves within a store
US20180299899A1 (en) * 2017-04-13 2018-10-18 Neato Robotics, Inc. Localized collection of ambient data

Also Published As

Publication number Publication date
CN109254580B (zh) 2024-03-05
CN109254580A (zh) 2019-01-22
US20190018424A1 (en) 2019-01-17
US11269348B2 (en) 2022-03-08
DE102018116065A1 (de) 2019-01-17
JP2019021307A (ja) 2019-02-07
ES2829200T3 (es) 2021-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201908901A (zh) 操作自走式服務設備之方法
EP3727122B1 (en) Robot cleaners and controlling method thereof
CN111565896B (zh) 用于清洁的移动装置、协作清洁系统及其控制方法
US9820625B2 (en) Robot cleaner
CN110037621B (zh) 移动装置、清洁机器人及其控制方法
JP2022020796A (ja) 自律移動ロボットを制御するための方法
WO2018087951A1 (ja) 自律走行体
JP2019034136A (ja) 自律移動する掃除機の動作方法
KR102444251B1 (ko) 로봇 청소기 및 로봇 청소 시스템
US11194338B2 (en) Method for recommending location of charging station and moving robot performing the same
US20200093342A1 (en) Robot cleaner, charging device and charging system
KR102082757B1 (ko) 청소 로봇 및 그 제어 방법
KR20190035376A (ko) 인공지능을 이용한 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어방법
KR20140145328A (ko) 청소 로봇 및 그 제어 방법
US20190220033A1 (en) Moving robot and controlling method for the moving robot
US20210059493A1 (en) Vacuum cleaner
JP2019136255A (ja) 自走式電気掃除機
JP7163782B2 (ja) 自律走行台車
JP6681260B2 (ja) 中継用自走機器および自走機器用通信中継システム
JP6382634B2 (ja) 自律走行体装置
KR102500684B1 (ko) 로봇 청소기 및 로봇 청소기의 제어 방법
JP7295657B2 (ja) 自律走行体装置
KR20190003157A (ko) 로봇 청소기 및 로봇 청소 시스템
US20240126290A1 (en) Travel map creating apparatus, travel map creating method, and recording medium
US20230102490A1 (en) Robot and operating method thereof