TW202023463A - 複數個自控式移動機器人及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露複數個自控式移動機器人。該等移動式機器人可以包括具有一移動單元的一移動式機器人，該移動單元使該移動式機器人的一主體移動或旋轉。該移動式機器人具有一感測器，該感測器在相對於該主體的前面橫跨一預定角度的一檢測區域中檢測另一個移動式機器人。該移動式機器人還具有一控制器，當在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，該控制器旋轉該移動式機器人的該檢測區域。

Description

複數個自控式移動機器人及其控制方法
本發明涉及複數個自控式移動機器人。
一般而言，移動式機器人是一種在沒有使用者操作的情況下，在預定區域中自行行進的同時自主地執行預定的操作的裝置。移動式機器人感測位於該區域中的障礙物，並藉由移動靠近或遠離這些障礙物來執行其操作。
這種移動式機器人可以包含清掃機器人，其在一區域中行進的同時執行清掃。
清掃機器人是一種可以在自行行進的同時執行清掃而不需要使用者的操作的清掃機。以這種方式，隨著這種在自行行進而無需使用者操作的情況下執行清掃的移動式機器人的發展，越來越需要使複數個移動式機器人以協作的方式進行清掃而不需要使用者的操作。
先前技術文獻WO2017-036532揭露了一種方法，其中，主清掃機器人(在下文中，稱為主機器人)控制至少一個從屬清掃機器人(在下文中，稱為從屬機器人)。
先前技術文獻揭露了一種配置，其中，主機器人藉由使用障礙物檢測裝置來檢測相鄰的障礙物，並使用從障礙物檢測裝置所得到的位置資料，來判定其與從屬機器人的相對位置。
另外，先前技術揭露了一種配置，其中，主機器人和從屬機器人使用無線區域網路(wireless local area network,WLAN)技術經由伺服器彼此進行通訊。
根據先前技術文獻，主機器人可以判定從屬機器人的位置，但從屬機器人無法判定主機器人的位置。
此外，為了使從屬機器人使用先前技術文獻中所揭露的配置來判定(決定)主機器人的位置，主機器人必須透過伺服器將關於由主機器人判定的從屬機器人的相對位置資訊發送給從屬機器人。
然而，先前技術並沒有揭露主機器人經由伺服器將相對位置資訊發送到從屬機器人的這樣的配置。
另外，即使假設主機器人發送相對位置資訊，主機器人和從屬機器人也應該僅能透過伺服器進行通訊。因此，當主機器人或從屬機器人位於難以與伺服器通訊的地方時，這種與伺服器的通訊可能會被中斷。
在這種情況下，由於從屬機器人沒有從伺服器接收相對位置資訊，因此從屬機器人可能要判定主機器人的相對位置，這可能會導致無法執行主機器人和從屬機器人的平穩的跟隨控制的問題。
為了透過複數個自控式移動機器人之間的通訊執行平穩的跟隨控制，必須要判定主機器人是位於從屬機器人的前面還是後面，或者從屬機器人是位於主機器人的前面還是後面。
然而，由於先前技術文獻僅揭露了主機器人透過伺服器將相對位置資訊發送給從屬機器人，因此，無法判定主機器人是位於從屬機器人的前面還是後面，或者從屬機器人是位於主機器人的前面還是後面。
本發明的一個態樣為提供複數個移動式機器人及其控制方法，該等移動式機器人能夠以最佳化的方式執行清掃而無需使用者干預。
本發明的另一個態樣為提供複數個移動式機器人及其控制方法，其中，複數個移動式機器人中的一個以最佳化的方式跟隨另一個機器人。
本發明的又另一個態樣為提供複數個移動式機器人及其控制方法，該等移動式機器人能夠識別複數個移動式機器人的相對位置，而與複數個移動式機器人和伺服器之間的通訊狀態無關。
本發明的又另一個態樣為提供複數個移動式機器人及其控制方法，該等移動式機器人中的每一個被配置以識別另一個機器人相對於前面所在的方向，以執行平穩的跟隨控制。
本發明的又另一個態樣為提供複數個移動式機器人及其控制方法，其中，跟隨第一移動式機器人的第二移動式機器人可以跟隨第一移動式機器人而沒有失誤。
為了實現這些和其他優點，並且根據本發明的目的，如在本文中具體實現和廣泛描述的，提供了一種移動式機器人，包括：一行進單元，用以移動或旋轉一主體；一感測單元，用以感測在相對於該主體的前面具有一預定投影角度的一檢測區域中的該另一個移動式機器人；以及一控制器，用以當在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，控制該行進單元旋轉該主體。
在一實施例中，該控制器可以旋轉該主體，使得當該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，該另一個移動式機器人又回到位於該檢測區域中。
在一實施例中，該控制器可以透過該感測單元判定該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外的方向，並使該主體在與該判定的方向相對應的方向上旋轉。
在一實施例中，當該另一個移動式機器人在向左方向上移動到該檢測區域之外時，該控制器可以在向左方向上旋轉該主體，並且當該另一個移動式機器人在向右方向上移動到該檢測區域之外時，該控制器可以在向右方向上旋轉該主體。
在一實施例中，該控制器可以控制該行進單元使該主體朝向在該檢測區域內所感測的該另一個移動式機器人移動。
在一實施例中，該控制器可以使該主體以對應於在該檢測區域內所感測的該另一個移動式機器人的行進路徑行進。
在一實施例中，該控制器可以判定與在該檢測區域內所感測的該另一個移動式機器人的位置相對應的至少一個點，並控制該行進單元將該主體移動到該判定的至少一個點。
在一實施例中，該控制器可以：根據時間的流逝依序地判定該另一個移動式機器人在該檢測區域內的複數個位置，以回應該另一個移動式機器人的移動；以及控制該主體依序地經過與該複數個位置相對應的複數個點行進。
在一實施例中，該控制器可以：將該主體移動到在該檢測區域內的該另一個移動式機器人的位置；當在移動過程中感測該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，停止該主體的移動以旋轉該主體，以便再次在該檢測區域內感測該另一個移動式機器人；以及當由於該旋轉而再次在該檢測區域內感測該另一個移動式機器人時，停止該檢測區域的旋轉以重新開始該主體的移動。
在一實施例中，控制器可以：在該主體面向第一方向的同時，判定與在該檢測區域內所感測的該另一個移動式機器人的位置相對應的第一點；當該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，旋轉該主體，以便再次在該檢測區域內感測該另一個移動式機器人；在該主體由於該旋轉而面向第二方向的同時，判定與在該檢測區域內所感測的該另一個移動式機器人的位置相對應的第二點；以及當滿足一預設條件時，停止旋轉，以便控制該主體依序地經過該第一點和該第二點行進。
在一實施例中，該預設條件包含以下情況中的至少一種：該主體與該另一個移動式機器人之間的距離為預定距離或更大的情況；以及該主體必須依序地經過該第一點和該第二點行進的行進距離為預定距離或更大的情況。
在一實施例中，該控制器可以旋轉該主體以面向該第一方向，接著當在該主體面向該第二方向的同時滿足該預設條件時，控制該主體依序地經過該第一點和該第二點行進。
在一實施例中，該移動式機器人還可以進一步包括一通訊單元，用於與該另一個移動式機器人進行通訊，並且，該控制器可以透過通訊單元將用於停止該另一個移動式機器人的移動的一控制信號發送到該另一個移動式機器人，以回應進入滿足預設條件的狀態。
在一實施例中，該預設條件包含以下情況中的至少一種：該主體與該另一個移動式機器人之間的距離為預定距離或更大的情況；以及該主體必須沿著該另一個移動式機器人的行進路徑行進的行進距離是預定距離或更大的情況。
在一實施例中，該控制器可以透過該通訊單元，向該另一個移動式機器人發送用於重新開始該另一個移動式機器人的移動的一控制信號，以回應從滿足該預設條件的狀態進入不滿足該預設條件的狀態。
在一實施例中，該移動式機器人還可以進一步包括通訊單元，用於與該另一個移動式機器人進行通訊，並且當該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，該控制器可以透過通訊單元將用於停止該另一個移動式機器人的移動的一控制信號發送到該另一個移動式機器人。
在一實施例中，當該另一個移動式機器人已移動到該檢測區域之外後由於該主體的旋轉而再次在該檢測區域內感測另一個移動式機器人時，該控制器可以透過該通訊單元向該另一個移動式機器人發送用於重新開始該另一個移動式機器人的移動的一控制信號。
為了實現這些和其他優點，並且根據本發明的目的，如在本文中具體體現和廣泛描述的，提供了一種用於控制移動式機器人的方法，該方法包括：在相對於主體的前面具有一預設角度的一檢測區域內感測另一個移動式機器人；以及當在該檢測區域內所感測的該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，旋轉該主體。
本發明提供了能夠精確地判定另一個移動式機器人的相對位置的複數個自控式移動機器人。
本發明提供複數個移動式機器人，即使另一個移動式機器人移動到移動式機器人的檢測區域以外，該移動式機器人也能夠以該移動式機器人跟隨該另一個移動式機器人的方式平穩地執行跟隨行進而沒有失誤。
本發明提供一種新的跟隨控制方法，當另一個移動式機器人移動到檢測區域之外時，其能夠藉由旋轉移動式機器人以便再次在移動式機器人的檢測區域中檢測另一個移動式機器人，來防止移動式機器人錯過另一個移動式機器人，並且即使另一個移動式機器人移動到移動式機器人的檢測區域之外，也允許移動式機器人跟隨另一個移動式機器人。
本發明提供複數個移動式機器人，使得移動式機器人可以始終透過旋轉移動式機器人來識別另一個移動式機器人的相對位置或行進路徑，因此，當另一個移動式機器人移動到檢測區域之外時，可以再次在移動式機器人的檢測區域內感測另一個移動式機器人。
10‧‧‧建築物
100‧‧‧自控式移動式機器人
100a‧‧‧清掃機、第一自控式移動機器人、主清掃機、移動式機器人(第一移動式機器人)
100b‧‧‧清掃機、第二自控式移動機器人、從屬清掃機、移動式機器人(第二移動式機器人)、主體
110‧‧‧清掃機主體
1100‧‧‧通訊單元
111‧‧‧滾輪單元
111a‧‧‧主輪
111b‧‧‧副輪
120‧‧‧清掃單元
1200‧‧‧輸入單元
1200a‧‧‧第一點
1200b‧‧‧第二點
123‧‧‧腳輪
129‧‧‧蓋構件
130‧‧‧感測單元
1300‧‧‧行進單元
140‧‧‧集塵盒、塵箱
1400‧‧‧感測單元
150‧‧‧集塵盒蓋
1500‧‧‧輸出單元
155‧‧‧開口
1000a、1000b、1000c、1000d‧‧‧點
1010‧‧‧行進路徑
1600‧‧‧供電單元
1700‧‧‧記憶體
1800‧‧‧控制單元
1900‧‧‧清掃單元
200‧‧‧移動裝置
200a‧‧‧清掃機
200b‧‧‧空氣清淨機
200c‧‧‧加濕器
200d‧‧‧除濕機
300、300a、300b‧‧‧終端設備
50‧‧‧網路通訊、網路
500‧‧‧伺服器
800‧‧‧檢測區域
A、B‧‧‧通訊模組
d‧‧‧預定距離
d1‧‧‧距離
d2‧‧‧行進距離
d3‧‧‧行進距離
F‧‧‧向前方向
F1‧‧‧第一方向
F2‧‧‧第二方向
R‧‧‧反向方向(圖1)、向右方向(圖8、圖9)
L‧‧‧向左方向
S710、S720‧‧‧步驟
S1110、S1120、S1130‧‧‧步驟
S1410、S1420‧‧‧步驟
Va‧‧‧行進速度
Vb‧‧‧行進速度
θ‧‧‧預定角度
圖1為說明根據本發明之清掃機器人的一實施例的立體圖。
圖2為圖1中所示之自控式移動機器人的平面圖。
圖3為圖1中所示之自控式移動機器人的側視圖。
圖4為說明根據本發明一實施例之自控式移動機器人的示例性組件的方塊圖。
圖5A為說明根據本發明一實施例在複數個自控式移動機器人之間的網路通訊的概念圖；以及圖5B為說明圖5A之網路通訊的一示例的概念圖。
圖5C為說明根據本發明一實施例之複數個自控式移動機器人的跟隨行進的概念圖。
圖6A、圖6B、和圖6C為說明根據本發明一替代的實施例在第一移動式機器人與移動裝置之間的跟隨登錄和跟隨控制的概念圖。
圖7為說明根據本發明之代表性控制方法的流程圖。
圖8(a)、圖8(b)、圖9(a)、圖9(b)、圖10(a)、和圖10(b)為說明圖7中所示之控制方法的概念圖。
圖11為說明根據本發明之更詳細的控制方法的流程圖。
圖12(a)至圖12(e)、圖13(a)、和圖13(b)為說明圖11中所示之控制方法的概念圖。
圖14為說明根據本發明之附加的控制方法的流程圖。
圖15(a)和圖15(b)為說明圖14中所示之控制方法的概念圖。
在下文中，將參照附圖詳細地描述根據本發明的自控式移動機器人。
在下文中，將詳細地描述本文所揭露的實施例。本發明中使用的技術術語僅用於解釋特定實施例，並且不應該構成對本文所揭露的技術範疇的限制。
首先，本文所揭露的術語「移動式機器人」可以具有與「機器人(用於特定功能)」、「清掃機器人」、「用於清掃的機器人」、和「自控式清掃機」相同的含義，並將這些術語可互換地使用。
在本發明中所揭露的「複數個移動式機器人」可以包含「複數個清掃機器人」或「複數個清掃機」。並且，「第一移動式機器人」可以稱為「第一機器人」、「第一清掃機器人」、「第一清掃機」、或「領導的或主要的清掃機」。此外，「第二移動式機器人」可以稱為「第二機器人」、「第二清掃機器人」、「第二清掃機」、或「跟隨的或從屬的清掃機」。
圖1至圖3說明了作為根據本發明之移動式機器人的一示例的清掃機器人。
圖1為說明根據本發明之自控式移動機器人100的一實施例的立體圖；圖2為圖1中所示之自控式移動機器人100的平面圖；以及圖3為圖1中所示之自控式移動機器人100的側視圖。
在本發明中，可以以相同的含義來使用移動式機器人、自控式移動機器人、和執行自主行進的清掃機等術語。在本發明中，複數個自控式移動機器人可以包含圖1至圖3中示出之配置的至少一部分。
參照圖1至圖3，自控式移動機器人100執行清掃地板的功能，同時在預定區域上自行行進。此處所揭露的清掃地板包含在地板上抽吸灰塵(包含異物)或拖地。
自控式移動機器人100可以包括：清掃機主體110、清掃單元120、感測單元130、以及塵箱140。
除了用於控制自控式移動機器人100的控制器(圖中未顯示)以外，清掃機主體110還設置有各種組件。另外，清掃機主體110設置有用於使自控式移動機器人100行進的滾輪單元111。自控式移動機器人100可以透過滾輪單元111向前、向後、向左、或向右移動或旋轉。
參照圖3，滾輪單元111包含主輪111a和副輪111b。
主輪111a設置在清掃機主體110的兩側，並配置成根據控制單元的控制信號在一個方向上或在另一個方向上旋轉。每一個主輪111a可以被配置以彼此獨立地驅動。例如，每一個主輪111a可以由不同的馬達驅動。或者每一個主輪111a可以由設置在一個馬達中的複數個不同軸驅動。
副輪111b與主輪111a一起支撐清掃機主體110，並透過主輪111a輔助自控式移動機器人100的行進。副輪111b也可以設置在稍後描述的清掃單元120上。
控制單元控制輪單元111的驅動，從而允許自控式移動機器人100自主地在地板行進。
同時，清掃機主體110設置有用於向自控式移動機器人100供電的電池(圖中未顯示)。電池可以被配置為可重複充電，並可以可拆卸地設置在清掃機主體110的底部中。
在圖1中，清掃單元120可以設置為從清掃機主體110的一側突出的形式，以便吸入含有灰塵的空氣或對一區域進行拖地。該一側可以是清掃機主體110在向前方向F上行進的一側，亦即，清掃機主體110的前側。
在該圖式中，示出了清掃單元120具有從清掃機主體110的一側向前和向左右兩側突出的形狀。具體地說，清掃單元120的前端部分設置在與清掃機主體110的該一側向前隔開的位置處，並且清掃單元120的左右端部設置在與清掃機主體110的該一側沿左右方向隔開的位置處。
由於清掃機主體110形成為圓形形狀，並且清掃單元120的後端部分的兩側從清掃機主體110向左右兩側突出，因此在清掃機主體110與清掃單元120之間可以形成空的空間，亦即，間隙。該空的空間是清掃機主體110的左右兩端部與清掃單元120的左右兩端部之間的空間，並各自具有凹陷進入自控式移動機器人100的形狀。
如果障礙物卡在該空的空間中，則自控式移動機器人100可能由於障礙物而不能移動。為了防止這種情況，可以設置蓋構件129以覆蓋該空的空間的至少一部分。
蓋構件129可以設置在清掃機主體110或清掃單元120上。在本發明的一實施例中，蓋構件129從清掃單元120後端部的兩側的每一側突出，並覆蓋清掃機主體110的外圓周表面。
蓋構件129被設置以填充該空的空間的至少一部分，亦即，清掃機主體110與清掃單元120之間的空的空間。如此可以實現能夠防止障礙物卡在該空的空間中的結構，或者即使障礙物卡在空的空間中，也能夠容易地擺脫障礙物的結構。
從清掃單元120突出的蓋構件129可以被支撐在清掃機主體110的外圓周表面上。
如果蓋構件129從清掃機主體110突出，則蓋構件129可以被支撐在清掃單元120的後部上。根據該結構，當清掃單元120由於與障礙物碰撞而受到衝擊時，一部分衝擊被傳遞到清掃機主體110以便分散。
清掃單元120可以可拆卸地耦接到清掃機主體110。當清掃單元120從清掃機主體110拆卸時，拖把模組(圖中未顯示)可以可拆卸地耦接到清掃機主體110，以代替被拆卸的清掃單元120。
因此，當使用者希望移除地板上的灰塵時，使用者可以將清掃單元120安裝在清掃機主體110上，並且當使用者想要拖地時，可以將拖把模組安裝在清掃機主體110上。
當清掃單元120安裝在清掃機主體110上時，該安裝可以由上述蓋構件129引導。也就是說，當蓋構件129被設置以覆蓋清掃機主體110的外圓周表面時，可以判定清掃單元120相對於清掃機主體110的相對位置。
清掃單元120可以設置有腳輪123。腳輪123輔助自控式移動機器人100的運行，且還支撐自控式移動機器人100。
清掃機主體110設置有感測單元130。如圖所示，感測單元130可以設置在清掃機主體110的清掃單元120所在的一側上，亦即，設置在清掃機主體110的前側上。
感測單元130可以被設置以在清掃機主體110的上下方向上與清掃單元120重疊。感測單元130設置在清掃單元120的上部，以檢測機器人前面的障礙物或特徵，使得位於自控式移動機器人100最前面的清掃單元120不會碰到障礙物。
感測單元130可以被配置以額外執行除了該感測功能以外的另一個感測功能。
作為示例，感測單元130可以包含用於獲取周圍影像的攝影機。攝影機可以包含鏡頭和影像感測器。攝影機可以將清掃機主體110的周圍影像轉換為可以由控制器處理的電信號。例如，攝影機可以將與上方影像對應的電信號發送到控制單元。控制單元可以使用與上方影像對應的電信號檢測清掃機主體110的位置。
另外，感測單元130可以檢測自控式移動機器人100的行進表面或行進路徑上的諸如牆壁、傢俱、和懸崖的障礙物。並且，感測單元130可以感測 用於執行電池充電的對接裝置的存在。此外，感測單元130可以檢測天花板資訊，以便繪製自控式移動機器人100的行進區域或清掃區域的地圖。
清掃機主體110設置有可拆卸地耦接到其上的集塵盒140，集塵盒140用於從吸入的空氣中分離並收集灰塵。
集塵盒140設置有覆蓋集塵盒140的集塵盒蓋150。在一實施例中，集塵盒蓋150可以透過鉸鏈耦接到清掃機主體110而可旋轉。集塵盒蓋150可以固定到集塵盒140或清掃機主體110，以保持覆蓋集塵盒140的上表面。當集塵盒蓋150被設置以覆蓋集塵盒140的上表面時，可以透過集塵盒蓋150防止集塵盒140與清掃機主體110分離。
集塵盒140的一部分可以容納在集塵盒容納部分中，並且集塵盒140的另一部分朝向清掃機主體110的後面(亦即，與向前方向F相反的反向方向R)突出。
集塵盒140設置有入口和出口，含有灰塵的空氣通過該入口被引入，並且與灰塵分離的空氣通過該出口排出。當集塵盒140安裝在清掃機主體110上時，該入口和該出口通過開口155彼此連通，其中開口155形成為通過清掃機主體110的內壁。因此，可以形成在清掃機主體110內部的進氣通道和排氣通道。
根據這樣的連接，通過清掃單元120引入之含有灰塵的空氣經由清掃機主體110內部的進氣通道流入集塵盒140，並且空氣在通過集塵盒140的過濾器和旋風分離器時與灰塵分離。分離出的灰塵被收集在集塵盒140中，而且空氣從集塵盒140排出並沿著清掃機主體110內部的排氣通道流動，從而透過排氣口向外地排出。
此處，將參照圖4描述與自控式移動機器人100的組件相關的一實施例。
根據本發明一實施例的自控式移動機器人100或移動式機器人可以包括：通訊單元1100、輸入單元1200、行進單元1300、感測單元1400、輸出單元1500、供電單元1600、記憶體1700、控制單元1800、以及清掃單元1900、或其組合。
此時，圖4中所示的那些組件並不是必要的，並可以實現為具有更多或更少組件的自控式移動機器人。並且，如上所述，本發明中所描述的複 數個自控式移動機器人中的每一個可以同樣地僅包含下文將描述的組件中的一些。也就是說，複數個自控式移動機器人可以包含不同的組件。
在下文中，將描述每一個組件。
首先，供電單元1600包含可以透過外部商用電源充電的電池，並且供電單元1600向移動式機器人供電。供電單元1600向包含在移動式機器人中的每一個組件供應驅動力，以提供移動式機器人行進或執行特定功能所需的操作電力。
此時，控制單元1800可以檢測電池的電力的剩餘量(或者剩餘電量或電池電量)。當剩餘電力不足時，控制單元1800可以控制移動式機器人移動到連接至外部商用電源的充電基座，從而可以透過從充電基座接收充電電流來對電池進行充電。電池可以連接到電池感測部分，從而可以將剩餘電量和充電狀態傳輸到控制單元1800。輸出單元1500可以在控制單元的控制下顯示剩餘的電池電量。
電池可以位於自控式移動機器人的中心的底部中，或者可以位於左側和右側的任一側中。在後者的情況下，移動式機器人可以進一步包括用以消除電池的重量偏差的一平衡配重。
控制單元1800基於人工智慧技術(AI)執行處理資訊，並可以包含一個以上的模組，該一個以上的模組執行資訊學習、資訊推斷、資訊感知、和自然語言處理中的至少一個。
控制單元1800可以使用機器運行技術執行大量資訊(大數據)的學習、推斷、和處理中的至少一個，其中該資訊為諸如：儲存在清掃機中的資訊、行動終端周圍的環境資訊、儲存在能夠執行通訊的外部記憶體中的資訊等。控制單元1800藉由使用以機器運行技術學習到的資訊，可以控制清掃機預測(或推斷)至少一個可執行操作並執行在預測的至少一個操作中具有最高可行性的操作。
機器學習技術是基於至少一種演算法收集和學習大量資訊、並基於所學習的資訊判斷和預測資訊的技術。資訊學習是一種操作，其掌握資訊的特徵、規則、和判斷標準，量化了資訊和資訊之間的關係，並使用量化模式預測新資料。
機器學習技術使用的至少一種演算法可以是基於統計的演算法，例如，使用樹狀結構類型作為預測模型的決策樹(decision tree)、複製神經網路結構和功能的人工神經網路(artificial neural network)、基於生物進化演算法的基因程式設計(genetic programming)、將觀察到的示例分佈到分群的子集中的分群法(clustering)、透過由概率隨機抽取的隨機數計算函數值的蒙地卡羅方法(Monte Carlo method)等。
作為機器學習技術領域，深度學習是使用人工神經網路(Artificial Neural Network,ANN)或深度神經網路(Deep Neuron Network,DNN)演算法來執行資訊的學習、判斷、和處理中的至少一種的技術。這樣的DNN可以具有連接各層以在各層之間傳輸資料的架構。這種深度學習技術可以透過使用針對平行計算(parallel computing)最佳化的圖形處理單元(graphic processing unit,GPU)的DNN，來允許大量資訊的學習。
控制單元1800可以使用儲存在外部伺服器或記憶體中的訓練資料，並可以包含安裝以偵測用於識別預定物體的特徵的學習引擎。此時，用於識別物體的特徵可以包含物體的尺寸、形狀、和陰影。
具體地說，當控制單元1800將透過設置在清掃機中的攝影機獲取的影像的一部分輸入到學習引擎時，學習引擎可以識別包含在所輸入的影像中的至少一個物體或生物。
當將學習引擎應用於清掃機的行進時，控制單元1800可以識別在清掃機周圍是否存在阻礙清掃機的執行的障礙物，例如椅腳、風扇、特定形狀的陽台間隙等。如此可以提高清掃機行進的效率和可靠性。
另一方面，學習引擎可以安裝在控制單元1800上或外部伺服器上。當學習引擎安裝在外部伺服器上時，控制單元1800可以控制通訊單元1100將分析的至少一個影像發送到外部伺服器。
外部伺服器可以將從清掃機發送的影像輸入到學習引擎中，從而識別包含在影像中的至少一個物體或生物。另外，外部伺服器可以將與識別結果有關的資訊發送回清掃機。在這種情況下，關於識別結果的資訊可以包括與包含在待分析的影像中的物體的數量和每一個物體的名稱有關的資訊。
另一方面，行進單元1300可以包含馬達，並且行進單元1300操作該馬達以使左右主輪雙向地(bidirectionally)旋轉，使得主體可以旋轉或移動。 此時，左主輪和右主輪可以獨立地移動。行進單元1300可以促使移動式機器人的主體向前、向後、向左、向右、彎曲、或在原地。
另一方面，輸入單元1200從使用者接收針對自控式移動機器人的各種控制命令。輸入單元1200可以包含一個以上的按鈕，例如，輸入單元1200可以包含OK按鈕、設定按鈕等。OK按鈕是用於接收來自使用者的用於確認偵測資訊、障礙物資訊、位置資訊、和地圖資訊的命令的按鈕，並且設定按鈕是用於接收來自使用者的用於設定那些資訊的命令的按鈕。
另外，輸入單元1200可以包含：用於取消先前的使用者輸入並接收新的使用者輸入的輸入重置按鈕、用於刪除預設的使用者輸入的刪除按鈕、用於設定或改變操作模式的按鈕、用於接收返回到充電基座的輸入的按鈕。
此外，輸入單元1200可以實施為硬式鍵盤、軟式鍵盤、觸控板等，並可以設置在移動式機器人的頂部上。舉例來說，輸入單元1200可以與輸出單元1500一起實施為觸控螢幕的形式。
另一方面，輸出單元1500可以安裝在移動式機器人的頂部上。當然，安裝位置和安裝類型可以改變。舉例來說，輸出單元1500可以在螢幕上顯示電池電量狀態、行進模式或方式等。
輸出單元1500可以輸出由感測單元1400檢測到的移動式機器人內部的狀態資訊，例如，包含在移動式機器人中的每一個元件的目前狀態。輸出單元1500還可以在螢幕上顯示由感測單元1400檢測的外部狀態資訊、障礙物資訊、位置資訊、地圖資訊等。輸出單元1500可以被配置為發光二極體(LED)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板、和有機發光二極體(OLED)中的一個裝置。
輸出單元1500可以進一步包含音訊輸出模組，用於以可聽到的聲音輸出與由控制單元1800執行的移動式機器人的操作或操作結果有關的資訊。例如，輸出單元1500可以向外部輸出警告聲音，以回應由控制單元1800產生的警告信號。
在這種情況下，音訊輸出模組(圖中未顯示)可以是用於輸出聲音的裝置，例如呼叫器、揚聲器等，並且輸出單元1500可以透過音訊輸出模組使用儲存在記憶體1700中之具有預定模式的音訊資料或訊息資料，將聲音輸出到外面。
因此，根據本發明一實施例的移動式機器人可以透過輸出單元1500輸出與行進區域有關的環境資訊，或者以聽覺的方式輸出該環境資訊。根據另一個實施例，移動式機器人可以透過通訊單元1100將地圖資訊或環境資訊發送到終端設備，使得終端設備輸出要透過輸出單元1500輸出的畫面或聲音。
記憶體1700儲存用於控制或驅動自控式移動機器人的控制程序和與其對應的資料。記憶體1700可以儲存音訊資訊、影像資訊、障礙物資訊、位置資訊、地圖資訊等。並且，記憶體1700可以儲存與行進模式有關的資訊。
記憶體1700主要使用非揮發性記憶體(nonvolatile memory)。此處，非揮發性記憶體(NVM,NVRAM)是即使不通電也能夠持續地儲存資訊的儲存裝置。儲存裝置的示例包括：ROM、快閃記憶體、磁性電腦儲存裝置(例如，硬碟、磁片驅動器、磁帶)、光碟驅動器、磁性隨機存取記憶體(magnetic RAM)、PRAM等。
另一方面，感測單元1400可以包含外部信號感測器、前部感測器、懸崖感測器、二維(2D)攝影機感測器、和三維(3D)攝影機感測器中的至少一個。
外部信號感測器或外部信號檢測感測器可以感測移動式機器人的外部信號。外部信號感測器可以是例如：紅外線(IR)感測器、超音波感測器、射頻(radio frequency,RF)感測器等。
移動式機器人可以使用外部信號感測器，藉由接收由充電座產生的引導信號來檢測充電座的位置和方向。此時，充電座可以發送指示方向和距離的引導信號，使得移動式機器人可以返回到充電座。也就是說，移動式機器人可以藉由接收從充電座發送的信號來判定目前位置並設置移動方向，從而返回到充電座。
另一方面，前部感測器或前部檢測感測器可以以預定距離安裝在移動式機器人的前面，尤其是，沿著移動式機器人的側面的圓周表面。前部感測器位於移動式機器人的至少一個側表面上，以檢測移動式機器人前面的障礙物。前部感測器可以檢測存在於移動式機器人的移動方向上的物體，尤其是障礙物，並將檢測資訊發送到控制單元1800。也就是說，前部感測器可以檢測移動式機器人的移動路徑上的突起、家用電器、傢俱、牆壁、牆角等，並將資訊發送到控制單元1800。
例如，前部感測器可以是紅外線(IR)感測器、超音波感測器、RF感測器、地磁感測器等，並且移動式機器人可以使用一種類型的感測器作為前部感測器，或者如果有需要，可以使用兩種以上類型的感測器作為前部感測器。
例如，超音波感測器通常可以用於檢測遠程障礙物。超音波感測器可以設置有發射器和接收器。控制單元1800可以根據從發射器輻射的超音波是否被障礙物等反射接著被接收器接收，來判定是否存在障礙物，並使用超音波輻射來計算與障礙物的距離時間和超音波接收時間。
另外，控制單元1800可以藉由比較從發射器輻射的超音波和由接收器接收的超音波，來檢測與障礙物的尺寸有關的資訊。例如，當在接收器中接收到較多的超音波時，控制單元1800可以判定障礙物的尺寸較大。
在一個實施例中，複數個(例如，五個)超音波感測器可以安裝在移動式機器人沿著外圓周表面的前部的側表面上。此時，超音波感測器可以較佳地以發射器和接收器交錯地佈置的方式安裝在移動式機器人的前表面上。
也就是說，發射器可以設置在以主體的前部中心間隔開的右側和左側，或者一個發射器或至少兩個發射器可以設置在接收器之間，從而形成從障礙物等反射的超音波信號的接收區域。利用這樣的佈置，可以在減少感測器數量的同時增加接收面積。可以將超音波的輻射角保持在避免對不同信號造成影響的範圍內，以防止串擾(crosstalk)。並且，可以不同地設定接收器的接收靈敏度。
另外，超音波感測器可以以預定角度向上安裝，使得從超音波感測器發射的超音波向上輸出。在這種情況下，超音波感測器可以進一步包含預定的阻擋構件，以防止超音波向下輻射。
另一方面，如上所述，前部感測器可以由使用兩種以上的類型的感測器一起實現，因此，前部感測器可以使用IR感測器、超音波感測器、RF感測器等中的任何一種類型。
例如，前部感測器可以包含IR感測器，作為除了超音波感測器以外的另一個感測器。
IR感測器可以與超音波感測器一起安裝在移動式機器人的外圓周表面上。IR感測器還可以檢測存在於移動式機器人的前面或側面上的障礙 物，並將障礙物資訊發送到控制單元1800。也就是說，IR感測器感測存在於移動式機器人的移動路徑上的突起、家用器具、傢俱、牆壁、牆壁邊緣等，並將檢測資訊發送到控制單元1800。因此，移動式機器人可以在特定區域內移動而不與障礙物碰撞。
另一方面，懸崖感測器(或懸崖檢測感測器)可以藉由主要使用各種類型的光學感測器，來檢測支撐移動式機器人的主體的地板上的障礙物。
也就是說，懸崖感測器也可以安裝在地板上的移動式機器人的後表面上，但是可以根據移動式機器人的類型而安裝在不同的位置。懸崖感測器位於移動式機器人的後表面，並且檢測地板上的障礙物。懸崖感測器可以是IR感測器、超音波感測器、RF感測器、位置敏感檢測器(PSD)感測器等，其類似於障礙物檢測感測器，包含有發射器和接收器。
例如，懸崖感測器中的一個可以安裝在移動式機器人的前面，而另外兩個懸崖感測器可以安裝在相對後面。
例如，懸崖感測器可以是PSD感測器，但可以替代地配置有複數種不同類型的感測器。
PSD感測器以一個p-n接面利用半導體表面電阻檢測入射光的短/長距離位置。PSD感測器包含：僅在一個軸向上檢測光的一維PSD感測器、以及檢測平面上的光位置的二維PSD感測器。這兩種PSD感測器都可以具有pin型光電二極體結構。作為一種紅外線感測器，PSD感測器使用紅外線。PSD感測器發射紅外線，並藉由計算從障礙物反射並返回的紅外線的角度來測量距離。也就是說，PSD感測器藉由使用三角測量法來計算與障礙物的距離。
PSD感測器包含：向障礙物發射紅外線的光發射器，以及接收從障礙物反射並返回的紅外線的光接收器，並且PSD感測器通常被配置為模組類型。當藉由使用PSD感測器檢測障礙物時，不論障礙物的反射率和色差如何，都可以獲得穩定的測量值。
此外，控制單元1800可以測量紅外線角度以便檢測懸崖並分析懸崖的深度，其中，該紅外線角度為由懸崖檢測感測器發射的朝向地面的紅外線光信號與從障礙物反射後被接收的反射信號之間的紅外線角度。
同時，控制單元1800可以根據使用懸崖檢測感測器檢測到的懸崖的地面狀態來判定是否通過懸崖，並根據判定結果來決定是否通過懸崖。例如， 控制單元1800透過懸崖感測器判定懸崖是否存在和懸崖的深度，接著僅當透過懸崖感測器檢測到反射信號時才允許移動式機器人通過懸崖。
作為另一個示例，控制單元1800可以使用懸崖感測器判定移動式機器人的升高。
另一方面，二維攝影機感測器設置在移動式機器人的一個表面上，以在移動期間獲取與主體周圍相關的影像資訊。
光流量感測器(optical flow sensor)轉換從感測器中提供的影像感測器輸入的下部影像，以產生預定格式的影像資料。產生的影像資料可以儲存在記憶體1700中。
並且，可以在光流量感測器附近安裝至少一個光源。該至少一個光源向地板的預定區域發射光，該光由影像感測器擷取。也就是說，在移動式機器人沿著地板表面在特定區域中移動的同時，當地板表面平坦時，影像感測器與地板表面之間保持一定距離。另一方面，當移動式機器人在不平坦的地板上移動時，影像感測器和地板表面由於地板上的不平坦和障礙物而彼此以預定距離間隔開。此時，可以透過控制單元1800控制至少一個光源以調節要發射的光量。光源可以是能夠調節光量的發光裝置，例如發光二極體(LED)。
控制單元1800可以使用光流量感測器檢測移動式機器人的位置，而與移動式機器人的滑動無關。控制單元1800可以根據時間比較並分析由光流量感測器擷取的影像資料，以計算移動距離和移動方向，並基於計算出的移動距離和移動方向計算移動式機器人的位置。藉由使用由影像感測器擷取的與移動式機器人的下側有關的影像資訊，控制單元1800可以執行針對由另一個構件計算出之相對於移動式機器人的位置的滑動係穩健的校準。
三維(3D)攝影機感測器可以附接到移動式機器人的主體的一個表面或一部分，以產生與主體的周圍環境相關的3D座標資訊。
也就是說，3D攝影機感測器可以是計算移動式機器人與要擷取的對象之間的遠近距離的3D深度攝影機。
具體地說，3D攝影機感測器可以擷取與主體的周圍環境相關的2D影像，並產生與所擷取的2D影像相對應的複數個3D座標資訊。
在一實施例中，3D攝影機感測器可以被配置為立體視覺類型，其包含兩個以上的攝影機以獲取2D影像，並合併由兩個以上的攝影機獲取的至少兩個影像，以產生3D座標資訊。
具體地說，根據實施例的3D攝影機感測器可以包含：第一圖案照射部分，用於朝向主體的前面向下地照射第一圖案的光；第二圖案照射部分，用於朝向主體的前面向上地照射第二圖案的光；以及影像獲取部分，用於獲取主體的前面影像。因此，影像獲取部分可以獲取第一圖案的光和第二圖案的光入射的區域的影像。
在另一個實施例中，3D攝影機感測器除了單個攝影機以外，還可以包含用於照射紅外線圖案的紅外線圖案照射部分，並擷取從紅外線圖案照射部照射的紅外線圖案投影到要擷取的物體上的形狀，從而測量3D攝影機感測器和要擷取的對象之間的距離。3D攝影機感測器可以是IR型3D攝影機感測器。
在另一個實施例中，除了單個攝影機以外，3D攝影機感測器還可以包含用於發光的發光部分。3D攝影機感測器可以接收從發光部分發射並從要擷取的物體反射的雷射(或雷射光束)的一部分，並且分析接收到的光，從而測量3D攝影機感測器和要擷取的對象之間的距離。3D攝影機感測器可以是飛行時間(time-of-flight,TOF)類型3D攝影機感測器。
具體地說，3D攝影機感測器的雷射器被配置為照射以至少一個方向延伸的雷射光束。在一個示例中，3D攝影機感測器可以設置有第一雷射器和第二雷射器。第一雷射器照射彼此相交的多個線性雷射光束，而第二雷射器照射單個線性雷射光束。據此，最下面的雷射用於檢測底部的障礙物，最上面的雷射用於檢測頂部的障礙物，而最下面的雷射與最上面的雷射之間的中間雷射用於檢測中間部分的障礙物。
另一方面，通訊單元1100透過有線、無線、和衛星通訊中的一種方法連接到終端設備及/或另一個裝置(這裡也稱為「家用電器」)，以便發送和接收信號和資料。
通訊單元(或收發機)1100可以與位於特定區域中的另一個裝置彼此發送和接收資料。在這種情況下，如果另一個裝置可以透過網絡發送和接收資料，則其可以是任何的裝置。例如，另一個裝置可以是空調、加熱裝置、空氣淨化器、燈、電視、車輛等。該另一個裝置也可以是用於控制門、窗戶、 供水閥、氣閥等的裝置。該另一個裝置也可以是用於檢測溫度、濕度、氣壓、氣體等的感測器。
此外，通訊單元1100可以與位於特定區域中或在預定範圍內的另一個自控式移動機器人100通訊。
參照圖5A和圖5B，第一自控式移動機器人100a和第二自控式移動機器人100b可以透過網絡通訊50彼此交換資料。另外，執行自主移動的第一自控式移動機器人100a及/或第二自控式移動機器人100b可以透過網路通訊50或其他通訊從終端設備300接收控制命令，執行清掃相關操作或相對應的操作。
也就是說，雖然圖中未顯示，但是執行自主移動的複數個自控式移動機器人100a和100b可以透過第一網路通訊執行與終端設備300的通訊，並透過第二網路通訊彼此執行通訊。
此處，網路通訊50可以指的是使用無線通訊技術中的至少一種的短距離通訊，例如：無線LAN(WLAN)、無線網路(WPAN)、無線上網(Wi-Fi)、Wi-Fi直連、數位生活網路聯盟(DLNA)、無線寬頻(WiBro)、全球互通微波存取(WiMAX)、Zigbee、Z波(Z-wave)、藍牙、無線射頻辨識系統(RFID)、紅外線數據協定(IrDA)、超寬頻(UWB)、通用序列匯流排(USB)等。
網路通訊50可以根據希望彼此通訊的自控式移動機器人的通訊模式而變化。
在圖5A中，執行自主移動的第一自控式移動機器人100a及/或第二自控式移動機器人100b可以透過網路通訊50將由其各自的感測單元感測到的資訊提供給終端設備300。終端設備300還可以透過網路通訊50將基於接收的資訊所產生的控制命令發送到第一自控式移動機器人100a及/或第二自控式移動機器人100b。
在圖5A中，第一自控式移動機器人100a的通訊單元和第二自控式移動機器人100b的通訊單元也可以彼此直接通訊或者經由另一個路由器(router，圖中未顯示)彼此間接地通訊，以識別與對應物的行進狀態和位置有關的資訊。
在一個示例中，第二自控式移動機器人100b可以根據從第一自控式移動機器人100a接收的控制命令，執行行進操作和清掃操作。在這種情況下，可以說第一自控式移動機器人100a作為主清掃機操作，而第二自控式移動機器 人100b作為從屬清掃機操作。或者，可以說第二自控式移動機器人100b跟隨第一自控式移動機器人100a。在一些情況下，還可以說第一自控式移動機器人100a和第二自控式移動機器人100b彼此互相協作。
在下文中，將參照圖5B描述根據本發明一實施例之包含執行自主行進的複數個清掃機100a和100b的系統。
如圖5B中所示，根據本發明一實施例的清掃系統可以包括：執行自主行進的複數個清掃機100a和100b、網路50、伺服器500、以及複數個終端設備300a和300b。
複數個清掃機100a和100b、網路50、和至少一個終端設備300a可以設置在建築物10中，而另一個終端設備300b和伺服器500可以位於建築物10的外部。
複數個清掃機100a和100b是在自行行進的同時執行清掃的清掃機，並可以執行自主行進和自主清掃。除了行進功能和清掃功能以外，複數個清掃機100a和100b中的每一個可以包含通訊單元1100。
複數個清掃機100a和100b、伺服器500、以及複數個終端設備300a和300b可以透過網路50連接在一起以交換資料。為此，儘管圖中未顯示，可以進一步設置諸如存取點(access point,AP)裝置等的無線路由器。在這種情況下，位於建築物(內部網路)10中的終端設備300a可以透過AP裝置存取複數個清掃機100a和100b中的至少一個，以便對清掃機執行監控、遙控等。此外，位於外部網路中的終端設備300b可以透過AP裝置存取複數個清掃機100a和100b中的至少一個，以對清掃機執行監控、遙控等。
伺服器500可以透過終端設備300b直接無線連接。或者，伺服器500可以連接到複數個清掃機100a和100b中的至少一個，而不須透過移動式終端設備300b。
伺服器500可以包含可程式化處理器，並且可以包含各種演算法。舉例說明，伺服器500可以設置有與執行機器學習及/或資料探勘相關的演算法。作為一示例，伺服器500可以包含語音識別演算法。在這種情況下，當接收語音資料時，可以藉由將其轉換為文字形式資料來輸出所接收的語音資料。
伺服器500可以儲存與複數個清掃機100a和100b相關的韌體資訊(firm ware information)、操作資訊(軌跡資訊等)，並可以登錄關於複數個清 掃機100a和100b的產品資訊。例如，伺服器500可以是由清掃機製造商操作的伺服器或由開放應用商店的操作員操作的伺服器。
在另一個示例中，伺服器500可以是設置在內部網路10中的家用伺服器，並儲存關於家用電器的狀態資訊或儲存由家用電器共享的內容。如果伺服器500是家用伺服器，則可以儲存與異物有關的資訊，例如，異物的影像等。
同時，複數個清掃機100a和100b可以經由Zigbee、Z波、藍牙、超寬頻等彼此直接無線連接。在這種情況下，複數個清掃機100a和100b可以彼此交換位置資訊和行進資訊。
此時，複數個清掃機100a和100b中的任何一個可以是主清掃機100a，而另一個可以是從屬清掃機100b。
在這種情況下，第一移動式機器人100a可以控制第二移動式機器人100b的行進和清掃。另外，第二移動式機器人100b可以在跟隨第一移動式機器人100a的同時執行行進和清掃。此處，第二移動式機器人100b跟隨第一移動式機器人100a的操作或動作指的是：在跟隨第一移動式機器人100a並與第一移動式機器人100a保持適當距離的同時，第二移動式機器人100b進行行進和清掃。
參照圖5C，第一移動式機器人100a控制第二移動式機器人100b，使得第二移動式機器人100b跟隨第一移動式機器人100a。
為了這個目的，第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b應該存在於它們可以彼此通訊的特定區域中，並且第二移動式機器人100b應該至少識別第一移動式機器人100a的相對位置。
例如，第一移動式機器人100a的通訊單元和第二移動式機器人100b的通訊單元交換IR信號、超音波信號、載波頻率、脈衝信號等信號，並透過三角測量對該些信號進行分析，以便計算第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b的移動位移，從而識別第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b的相對位置。然而，本發明不限於這種方法，並且上述各種無線通訊技術中的一種可以用於透過三角測量等方法來識別第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b的相對位置。
當第一移動式機器人100a識別出與第二移動式機器人100b的相對位置時，可以基於儲存在第一移動式機器人100a中的地圖資訊或儲存在伺服器、終端設備等中的地圖資訊，來控制第二移動式機器人100b。另外，第二移 動式機器人100b可以共享由第一移動式機器人100a感測的障礙物資訊。第二移動式機器人100b可以基於從第一移動式機器人100a接收的控制命令(例如，與行進方向、行進速度、停止等相關的控制命令)來執行操作。
具體地說，第二移動式機器人100b在沿著第一移動式機器人100a的行進路徑行進的同時執行清掃。然而，第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b的行進方向並非總是彼此一致。例如，當第一移動式機器人100a向上/向下/向右/向左移動或旋轉時，第二移動式機器人100b可在一預定時間之後向上/向下/向右/向左移動或旋轉，因此第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b的目前前進方向可以彼此不同。
並且，第一移動式機器人100a的行進速度(Va)和第二移動式機器人100b的行進速度(Vb)可以彼此不同。
考慮到第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b可以彼此通訊的距離，第一移動式機器人100a可以控制使第二移動式機器人100b的行進速度Vb改變。例如，如果第一移動速度100a和第二移動速度100b彼此移動為遠離至一預定距離或更遠，則第一移動速度100a可以控制使第二移動速度100b的行進速度Vb比之前更快。另一方面，當第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b移動為彼此靠近至一預定距離或更近時，第一移動式機器人100a可以控制使第二移動式機器人100b的行進速度Vb比之前更慢或者控制使第二移動式機器人100b停止一段預定時間。因此，第二移動式機器人100b可以在持續地跟隨第一移動式機器人100a的同時執行清掃。
根據本發明，第一移動式機器人100a可以在前側和後側上設置有接收感測器，因此第一移動式機器人100a的控制單元可以藉由區分前側和後側，識別從第二移動式機器人100b接收的光信號的接收方向。為此，可以在第一移動式機器人100a的後部設置UWB模組，並可以以間隔的方式在第一移動式機器人100a的前面設置另一個UWB模組或複數個光學感測器。第一移動式機器人100a可以識別從第二移動式機器人100b接收的光信號的接收方向，並判定第二移動式機器人100b是來自其後面還是位於其前面。
圖6A、圖6B、和圖6C為根據本發明在第一移動式機器人與第二移動式機器人之間的跟隨控制的替代的實施例。在下文中，將詳細描述第一移 動式機器人與移動裝置之間的跟隨控制。此處所揭露的跟隨控制僅意味著移動裝置跟隨第一移動式機器人的移動路徑。
參照圖6A，第一移動式機器人100a可以透過與移動裝置200通訊而不是第二移動式機器人，來控制移動裝置200的跟隨。
此處，移動裝置200可以不具有清掃功能，並且如果其具有行進功能，則可以是任何電子裝置。例如，移動裝置200可以包含各種類型的家用電器或其他電子裝置，例如：除濕機、加濕器、空氣清淨機、空調、智慧電視、人工智慧揚聲器、數位拍攝裝置等，但不限於此。
另外，如果移動裝置200配備有行進功能，則移動裝置200可以是任何裝置，並且移動裝置200可以不具有用於自行檢測障礙物或者行進到預定目的地的導航功能。
第一移動式機器人100a是具有導航功能和障礙物檢測功能的移動式機器人，並可以控制移動裝置200的跟隨。第一移動式機器人100a可以是乾式清掃機或濕式清掃機。
第一移動式機器人100a和移動裝置200可以透過網路(圖中未顯示)彼此通訊，但也可以彼此直接地通訊。
此處，使用網路的通訊可以是使用例如WLAN、WPAN、Wi-Fi、Wi-Fi直連、數位生活網路聯盟(DLNA)、無線寬頻(WiBro)、全球互通微波存取(WiMAX)等的通訊。可以使用例如UWB、Zigbee、Z波、藍牙、RFID和紅外線數據協定(IrDA)等來執行相互直接通訊。
如果第一移動式機器人100a和移動裝置200接近彼此，則可以將移動裝置200設定為透過第一移動式機器人100a中的操作來跟隨第一移動式機器人100a。
如果第一移動式機器人100a和移動裝置200遠離彼此，雖然圖中未顯示，但是移動裝置200可以被設定為透過外部終端設備300中的操作來跟隨第一移動式機器人100a(參見圖5A)。
具體地說，可以透過與外部終端設備300的網路通訊來建立第一移動式機器人100a與移動裝置200之間的跟隨關係(參見圖5A)。此處，外部終端設備300是能夠執行有線或無線通訊的電子裝置，並可以是平板電腦、智慧型手機、筆記型電腦等。可以在外部終端設備300中安裝與由第一移動式機器人 100a進行的跟隨控制相關的至少一個應用程式(在下文中，稱為「跟隨相關應用程式」)。使用者可以執行安裝在外部終端設備300中的跟隨相關應用程式，以選擇和登錄受到第一移動式機器人100a的跟隨控制的移動裝置200。當登錄了受到跟隨控制的移動裝置200時，外部終端設備可以識別該移動裝置的產品資訊，並可以經由網路將這樣的產品資訊提供給第一移動式機器人100a。
外部終端設備300可以透過與第一移動式機器人100a和所登錄的移動裝置200的通訊，識別第一移動式機器人100a的位置和所登錄的移動裝置200的位置。之後，根據從外部終端設備300發送的控制信號，第一移動式機器人100a可以朝向所登錄的移動裝置200的位置移動，或者所登錄的移動裝置200可以朝向第一移動式機器人100a的位置行進。當檢測到第一移動式機器人100a和所登錄的移動裝置200的相對位置在預定的跟隨距離內時，開始進行第一移動式機器人100a對移動裝置200的跟隨控制。之後，透過第一移動式機器人100a與移動裝置200之間的直接通訊來執行跟隨控制，而不需要外部終端設備300的干預。
當第一移動式機器人100a和移動裝置200移動遠離預定的跟隨距離時，可以透過外部終端設備300的操作或者自動終止來解除跟隨控制的設定。
使用者可以透過操作第一移動式機器人100a或外部終端設備300來改變、添加、或移除將要由第一移動式機器人100a控制的移動裝置200。例如，參照圖6B，第一移動式機器人100a可以對另一個清掃機200a或100b、空氣清淨機200b、加濕器200c、和除濕機200d中的至少一個移動裝置200執行跟隨控制。
一般而言，由於移動裝置200的功能、產品尺寸、和行進能力與第一移動式機器人100a不同，因此移動裝置200難以照原樣跟隨移動式機器人100a的移動路徑。例如，可能存在這樣的異常情況：根據空間的地理特徵、障礙物的尺寸等，移動裝置200難以跟隨第一移動式機器人100a的移動路徑。考慮到這種特殊情況，即使移動裝置200識別出第一移動式機器人100a的移動路徑，移動裝置200也可以透過省略該移動路徑的一部分以行進或等待。為此，第一移動式機器人100a可以檢測異常情況是否發生，並控制移動裝置200以使其將與第一移動式機器人100a的移動路徑相對應的資料儲存在記憶體等中。接著，根據情況，第一移動式機器人100a可以控制移動裝置200以使其透過刪除部分儲存的資料而行進或者處於停止狀態等待。
圖6C示出了第一移動式機器人100a與移動裝置200之間的跟隨控制的一示例，例如，移動裝置200是具有行進功能的空氣清淨機200b。第一移動式機器人100a和空氣清淨機200b可以包含分別用於判定其相對位置的通訊模組A和B。通訊模組A和B可以是用於發射和接收IR信號、超音波信號、載波頻率、或脈衝信號中的一個的模組。上文中已詳細描述了由通訊模組A和B進行的相對位置的識別，因此將省略其描述。空氣清淨機200b可以從第一移動式機器人100a接收與行進命令相對應的行進資訊(例如，包含行進方向、行進速度、和行進停止等的行進的變化)，並根據所接收的行進資訊而行進，而且執行空氣淨化。因此，可以對於第一移動式機器人100a運作的清掃空間即時地執行空氣淨化。另外，由於第一移動式機器人100a已識別出與移動裝置200有關的產品資訊，因此第一移動式機器人100a可以控制空氣清淨機200b以使其記錄第一移動式機器人100a的行進資訊，並使其透過刪除部分行進資訊而行進或在停止狀態下等待。
在下文中，將參考附圖更詳細地描述根據本發明一實施例之複數個移動式機器人執行平穩的跟隨行進的方法。
本發明的第一自控式移動機器人100a可以稱為第一移動式機器人100a，而第二自控式移動機器人100b可以稱為第二移動式機器人100b。
另外，在本發明中，第一移動式機器人100a可以用作在第二移動式機器人100b前面的方向上行進的領導的清掃機(或主清掃機)，而第二移動式機器人100b可以用作跟隨第一移動式機器人100a的跟隨的清掃機(或從屬清掃機)。
第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b可以用以下方式進行行進和清掃，而不需要使用者干預。
為了使第二移動式機器人100b跟隨第一移動式機器人100a，第二移動式機器人100b應該判定或識別第一移動式機器人100a的相對位置。
為了跟隨第一移動式機器人100a，第二移動式機器人100b可以檢測第一移動式機器人100a的位置或第一移動式機器人100a已行進的行進路徑(或移動路徑)。
在下文中，將參照附圖更詳細地描述第二移動式機器人100b在跟隨第一移動式機器人100a的同時行進的方法。
為了方便解釋，此處將主要描述第二移動式機器人100b的功能/操作/控制方法。
在這種情況下，第一移動式機器人100a可以根據預設演算法(例如，清掃演算法、移動演算法等)，在第一移動式機器人100a可以行進的空間中移動，並同時執行清掃。
第二移動式機器人100b可以在第一移動式機器人100a移動的同時跟隨第一移動式機器人100a執行其移動(清掃)的跟隨行進。
由於本發明描述了第二移動式機器人100b的控制方法，因此第二移動式機器人100b稱為主體或移動式機器人，而第一移動式機器人100a稱為另一個移動式機器人。
本發明的移動式機器人100b可以包括：行進單元1300，用於使主體移動或旋轉；以及感測單元1400，用於在相對於主體的前面具有預定角度的檢測區域中感測另一個移動式機器人100a。
本發明的移動式機器人100b也可以包括控制單元1800，其基於透過感測單元1400所感測的資訊控制行進單元1300。
例如，控制單元1800可以控制行進單元1300以旋轉主體，以回應在檢測區域中所感測的另一個移動式機器人100a移動到檢測區域之外。
控制單元1800可以控制行進單元1300以使主體朝向在檢測區域中所感測的另一個移動式機器人移動。
在本發明中，控制單元1800移動主體或旋轉主體的描述可以意味著控制單元1800控制行進單元1300以使得主體移動或旋轉。
參照圖8，本發明的移動式機器人(第二移動式機器人)100b可以包括感測單元1400，其感測存在於檢測區域800中的另一個移動式機器人(第一移動式機器人)100a，該檢測區域800相對於主體100b的前面橫跨預定角度θ(例如，-n度至+n度(例如，-45度至+45度))。
在移動式機器人100b的控制單元1800可以感測存在於檢測區域800的預定距離d內的另一個移動式機器人100a。
檢測區域800可以為具有預定角度θ並具有作為半徑的預定距離d的範圍。另外，檢測區域800可以意指可以由感測單元1400感測預定資訊的區域(範圍)。
可以由感測單元1400感測的檢測區域800的預定角度θ和預定距離d可以根據設置在感測單元1400中用於感測操作的感測器的類型來決定，或者可以由使用者設定決定/改變。
舉例來說，感測單元1400可以包含光學感測器、雷射(紅外線(IR))感測器、超音波感測器、超寬頻(UWB)感測器、無線通訊技術中的一個(例如，Zigbee、Z-wave、Blue-Tooth、和UWB中的一個)、外部信號檢測感測器(或外部信號感測器)、前部檢測感測器(或前部感測器)、懸崖檢測感測器(或懸崖感測器)、二維(2D)攝像頭感測器中的至少一個，或者可以被配置為那些感測器中的至少兩個的組合。
另外，當感測單元1400使用無線通訊技術中的一個感測檢測區域中的另一個移動式機器人(或與另一個移動式機器人有關的資訊)時，感測單元1400可以包含通訊單元1100，或者可以被通訊單元1100代替。
本發明可以控制第二移動式機器人在與第一移動式機器人保持一預定間隔範圍(或預定距離)的同時，跟隨第一移動式機器人。預定間隔範圍(例如，50至70cm)可以包含小於檢測區域800的預定距離d(例如，2至100m)的值。在本發明中，為了便於描述，在檢測區域800的描述中，將不會提及檢測區域的預定距離d，並將檢測區域描述為相對於主體的前面具有預定角度。
控制單元1800可以透過感測單元1400感測檢測區域800中的各種資訊。
例如，控制單元1800可以透過感測單元1400感測存在於檢測區域800中的另一個移動式機器人，或者感測與存在於檢測區域800中的另一個移動式機器人有關的資訊。
與另一個移動式機器人有關的資訊可以包含：在另一個移動式機器人100a與主體100b之間的相對位置、另一個移動式機器人100a的行進路徑、另一個移動式機器人100a已定位到的位置(點)、另一個移動式機器人100a的行進方向等。
另外，與另一個移動式機器人有關的資訊可以包含與另一個移動式機器人的移動有關的資訊。
控制單元1800可以透過感測單元1400感測相對於主體(第二移動式機器人)100b的前面具有預定角度的檢測區域中的另一個移動式機器人，並控制行進單元1300，使得主體朝向所感測的另一個移動式機器人移動。
也就是說，控制單元1800可以控制行進單元1300跟隨透過感測單元1400在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a。
同時，另一個移動式機器人100a是第一移動式機器人100a，其為是本發明的領導的(或主要的)清掃機，並可以根據預設的演算法自主地行進(移動和清掃)。
因此，由於另一個移動式機器人100a的移動，可能發生另一個移動式機器人100a移動到移動式機器人100b(第二移動式機器人)的檢測區域800之外的情況。在這種情況下，移動式機器人100b可能無法感測另一個移動式機器人100a，並可能難以跟隨另一個移動式機器人100a。
本發明提供了一種控制方法，即使發生這種情況，移動式機器人100b也可以透過該控制方法平穩地跟隨另一個移動式機器人100a行進。
在下文中，將參考附圖詳細地描述即使當另一個移動式機器人偏離該移動式機器人的檢測區域時該移動式機器人也可以跟隨另一個移動式機器人行進的方法。
圖7為說明根據本發明之代表性控制方法的流程圖；以及圖8(a)、圖8(b)、圖9(a)、圖9(b)、圖10(a)、和圖10(b)為說明圖7中所示之控制方法的概念圖。
參照圖7，在相對於主體的前面具有預定角度的主體的檢測區域中感測另一個移動式機器人(S710)。
更具體地說，如圖8A所示，移動式機器人(第二移動式機器人)100b的控制單元1800可以檢測(感測)相對於主體100b的前面具有預定角度θ的檢測區域800內的另一個移動式機器人(第一移動式機器人)100a。
例如，另一個移動式機器人100a可以連續地輸出信號(例如，UWB信號、紅外線信號、雷射信號、超音波信號等)，從而其位置可以由移動式機器人(第二移動式機器人)100b來判定。
控制單元1800可以透過感測單元1400(或通訊單元1100)接收信號，並基於該信號判定另一個移動式機器人100a的位置(相對位置)。
例如，控制單元1800可以被配置以接收在檢測區域800中所接收的信號。當從存在於檢測區域800中的另一個移動式機器人100a發送的信號(例如，UWB信號、IR信號、雷射信號、超音波信號等)經過檢測區域800被接收時，控制單元1800可以判定另一個移動式機器人100a的位置(相對位置)。
控制單元1800可以即時地或以預定的時間間隔週期性地判定另一個移動式機器人100a的位置。控制單元1800不僅可以在主體100b停止時也可以在主體移動(旋轉)時判定(檢測)另一個移動式機器人100a的位置。
可以基於另一個移動式機器人的一個點來判定另一個移動式機器人100a的位置，例如，可以基於另一個移動式機器人的中心來判定另一個移動式機器人100a的位置。然而，本發明不限於此，並可以基於另一個移動式機器人的各個點來判定另一個移動式機器人100a的位置。
例如，控制單元1800可以將另一個移動式機器人100a的中心所在的點判定為另一個移動式機器人100a的位置。
另外，可以基於在其上設置另一個移動式機器人100a中用於發送信號的天線的點(區域)來判定另一個移動式機器人100a的位置。
在這種情況下，控制單元1800可以基於另一個移動式機器人100a中用於發送信號的天線所在的點來判定另一個移動式機器人100a的位置。
控制單元1800可以基於從另一個移動式機器人100a接收的信號來控制行進單元1300，使得主體100b面向另一個移動式機器人100a。例如，控制單元1800可以基於從另一個移動式機器人100a發送的信號來判定另一個移動式機器人100a的位置(另一個移動式機器人的中心或在另一個移動式機器人上設置天線的點)，並控制行進單元1300以朝向另一個移動式機器人100a所在的點移動主體100b。
此後，根據本發明，當在檢測區域中所感測的另一個移動式機器人移動到檢測區域之外，旋轉主體100b(S720)。
詳細地說，如圖8(b)中所示，移動式機器人(第二移動式機器人)100b的控制單元1800可以透過感測單元1400檢測在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a正移動遠離檢測區域800。
例如，當從存在於檢測區域800中的另一個移動式機器人100a接收信號的另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外時，控制單元1800可能無法接收到從另一個移動式機器人100a發送的信號。
當感測到(判定)無法再接收先前正在接收的信號時，控制單元1800可以判定另一個移動式機器人100a在檢測區域800之外。
控制單元800可以控制行進單元1300旋轉主體，以回應在檢測區域中所感測的另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外。
更具體地說，當另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外時(或者當透過感測單元1400感測到另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外時)，控制單元1800可以旋轉主體100b，使得另一個移動式機器人100a又回到位於檢測區域800中。
例如，如圖8(a)所示，控制單元1800可以透過感測單元1400感測位於檢測區域800中的另一個移動式機器人100a。
在這種狀態下，可能會發生另一個移動式機器人100a由於其移動而移動到檢測區域800之外的情況。
在這種情況下，當另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外時，控制單元1800可以旋轉主體100b，使得另一個移動式機器人100a又回到位於檢測區域800中。
此時，控制單元1800可以透過感測單元1400判定另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外的方向。接著，控制單元1800可以使主體100b在與所判定的方向相對應的方向上旋轉。
例如，控制單元1800可以基於在檢測區域800中所感測之從另一個移動式機器人100a接收的信號，即時地多次感測另一個移動式機器人100a的位置，並基於由該多次感測操作判定的另一個移動式機器人的複數個位置，來判定另一個移動式機器人的行進方向(或行進路徑)。
另一個移動式機器人的複數個位置可以包含在由檢測區域800中之另一個移動式機器人100a所產生的行進路徑中。
當無法再接收到從存在於檢測區域800中的另一個移動式機器人100a接收的信號時，控制單元1800可以基於接收信號時所感測的另一個移動式 機器人的位置(另一個移動式機器人的行進方向或行進路徑)，來判定(預測、估計、或感知)另一個移動式機器人100a已遠離檢測區域800的方向移動。
例如，如圖8(a)所示，控制單元1800可以透過感測單元1400感測另一個移動式機器人100a正沿向左方向(L)移動到檢測區域800之外。當另一個移動式機器人100a沿向左方向(L)移動到檢測區域800之外時，控制單元1800可以使主體100b沿向左方向旋轉。
作為另一個示例，如圖9(a)所示，控制單元1800可以透過感測單元1400感測另一個移動式機器人100a正沿向右方向(R)移動到檢測區域800之外。當另一個移動式機器人100a沿向右方向(R)移動到檢測區域800之外時，控制單元1800可以使主體100b沿向右方向旋轉。
沿向左向右方向旋轉主體100b可以意味著相對於主體100b的前側(F)向左或向右旋轉主體100b。
當由於主體100b的旋轉而在檢測區域800中再次感測另一個移動式機器人100a時，控制單元1800可以接著停止主體100b的旋轉。
控制單元1800可以旋轉主體100b直到檢測區域800的中心線(或朝向主體100b的前面的參考線)面向另一個移動式機器人的一個點(例如，發射信號的天線或另一個移動式機器人的中心)，並停止主體100b的旋轉，以回應檢測區域800的中心線面向另一個移動式機器人的一個點。
如果在主體100b旋轉的同時另一個移動式機器人100a繼續移動，則控制單元1800可以旋轉主體100b直到滿足一預設條件，並基於該預設條件的滿足停止旋轉。
該預設條件可以包含以下情況中的至少一種：在主體與另一個移動式機器人之間的距離為預定距離或更大的情況；及/或主體必須依序地經過第一點1200a和第二點1200b行進的行進距離(主體100b必須沿著另一個移動式機器人100a的行進路徑行進的行進距離，或者主體100b必須依序地沿著另一個移動式機器人100a所在的所有點行進的行進距離)為預定距離或更大的情況。
換句話說，當另一個移動式機器人100a已移動到檢測區域800之外時，主體可以沿另一個移動式機器人移動到檢測區域800之外的方向旋轉，從而另一個移動式機器人100a可以又回到位於檢測區域中(或者可以在檢測區域中再次感測另一個移動式機器人100a)。
當透過主體的旋轉再次感測另一個移動式機器人(第一移動式機器人)100a時，本發明的移動式機器人(第二移動式機器人)100b可以持續地沿著另一個移動式機器人100a行進。
以這種方式，當另一個移動式機器人100a已移動到檢測區域之外時，旋轉主體使得另一個移動式機器人再次置於檢測區域的操作可以稱為搜索操作。
在下文中，將參照附圖更詳細地描述移動式機器人100b跟隨另一個移動式機器人100a的方法。
參照圖7至圖9給出的描述將等同地應用於以下描述。
如圖10(a)所示，控制單元1800可以控制行進單元1300，使得主體100b朝向在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a移動。
具體地說，控制單元1800可以在相對於主體的前面具有預定角度的檢測區域800中感測另一個移動式機器人100a，並控制主體100b朝向所感測的另一個移動式機器人100a移動，以便跟隨(沿著)另一個移動式機器人100a。
另一方面，在主體100b向另一個移動式機器人100a行進的同時，另一個移動式機器人100a可以移動到另一個(不同的)位置。
控制單元1800可以透過感測單元1400感測(判定)在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a的行進路徑1010。
例如，控制單元1800可以即時地或以預定的時間間隔感測存在於檢測區域800中的另一個移動式機器人100a的相對位置(或位置)，並基於感測到的相對位置感測(或判定)另一個移動式機器人100a的行進路徑。
如圖10(b)所示，控制單元1800可以控制主體100b行進，以對應於在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a的行進路徑1010。
此處，控制主體100b行進以對應於另一個移動式機器人100a的行進路徑1010可以意味著主體100b在跟隨另一個移動式機器人100a的同時沿著與另一個移動式機器人100a已行進的行進路徑基本相同的路徑行進。
如圖10(a)所示，控制單元1800可以判定與透過感測單元1400在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a的位置(相對位置)相對應的至少一個點1000a、1000b、1000c。
根據另一個移動式機器人100a的移動，與另一個移動式機器人100a的位置相對應的至少一個點可以是複數個。
控制單元1800可以判定與在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a的位置相對應的至少一個點1000a、1000b、1000c，並控制行進單元1300將主體100b移向所判定的至少一個點1000a、1000b、和1000c。
具體地說，控制單元1800可以根據時間的流逝依序地判定由於另一個移動式機器人100a在檢測區域800中的移動而產生的另一個移動式機器人100a的複數個位置。
並且，控制單元1800可以根據所判定的順序使主體100b依序地經由與複數個位置相對應的複數個點1000a、1000b、1000c行進。
如圖10(b)所示，當在檢測區域800內以第一位置、第二位置、和第三位置的順序判定另一個移動式機器人100a的複數個位置時，控制單元1800可以控制主體移動到對應於第一位置的第一點1000a，然後移動到對應於第二位置的第二點1000b。當主體100b到達第二點1000b時，控制單元1800可以使主體100b行進到對應於第三位置的第三點1000b。
在主體100b經過複數個點1000a、1000b、和1000c行進的同時，另一個移動式機器人100a可以移動到另一個點1000d。
如圖10(b)中所示，控制單元1800即使在經過複數個點行進的同時也可以判定另一個移動式機器人的新位置，以回應另一個移動式機器人100a的移動，並使主體100b在經過複數個點之後移動到與新位置對應的點1000d。
總之，可以將與另一個移動式機器人的位置相對應的點稱為節點。控制單元1800可以基於在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人的位置，根據時間的流逝，產生另一個移動式機器人100a已依序地行進(已定位)的複數個節點，並控制主體100b依序地經過複數個節點行進。
當主體100b經過一個節點移動到複數個節點(複數個點)中的另一個節點時，控制單元1800可以刪除與任何一個節點有關的資訊。
如上所述，主體100b經過另一個移動式機器人已定位的節點(點)行進的操作可以稱為節點清除操作。
在下文中，將參照附圖藉由結合參考圖7至圖10所描述的搜索操作和節點清除操作，更詳細地描述第二移動式機器人100b跟隨第一移動式機器人100a的方法。
圖11為說明根據本發明之更詳細的控制方法的流程圖；以及圖12和圖13為說明圖11中所示之控制方法的概念圖。
參照圖7至圖10給出的描述將等同地應用於以下描述。
參照圖11，本發明的移動式機器人100b可以使主體朝向在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a的位置移動(S1110)。
詳細地說，移動式機器人100b的控制單元1800可以使主體100b朝向在相對於主體100b的前面具有預定角度的檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a移動。
換句話說，控制單元1800可以判定與在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a的位置相對應的點，並控制行進單元1300使主體100b朝向與另一個移動式機器人100a的位置相對應的點移動。
此時，另一個移動式機器人100a的移動(或主體100b的移動)可能導致另一個移動式機器人100a離開檢測區域800。
基於在主體100b的移動期間另一個移動式機器人100a正移動到檢測區域800之外的感測結果，控制單元1800可以停止主體100b的移動，並旋轉主體100b，以便在檢測區域800中再次感測另一個移動式機器人100a。參照圖7至圖9給出的描述將等同/類似地應用於步驟S1120的內容。
當根據主體100b的旋轉在檢測區域800中再次感測到另一個移動式機器人100a時，控制單元1800可以停止主體100b的旋轉並重新開始主體的移動(S1130)。
參照圖12將使前面的描述更加清楚。
如圖12(a)所示，控制單元1800可以控制主體100b朝向在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a移動。
例如，控制單元1800可以判定與在檢測區域800中所感測的另一個移動式機器人100a的位置相對應的第一點1200a，並控制主體100b向第一點1200a移動。
如圖12(b)所示，控制單元1800可以透過感測單元1400感測到在主體100b移動期間另一個移動式機器人100a正移動到檢測區域800之外。
在這種情況下，當在主體100b的移動期間感測到另一個移動式機器人100a正移動到檢測區域800之外時，控制單元1800可以停止主體100b的移動，並且如圖12(c)所示，可以旋轉主體，從而在檢測區域800中再次感測另一個移動式機器人100b。
例如，當感測到另一個移動式機器人100a正沿一個方向(例如，向右方向)移動到檢測區域800之外時，控制單元1800可以使主體沿與一個方向相對應的方向(例如，向右方向)旋轉。這是為了允許在檢測區域800中再次感測另一個移動式機器人100a。
如圖12(c)所示，當根據主體100b的旋轉在檢測區域800中再次感測另一個移動式機器人100a時，控制單元1800可以停止主體100b的旋轉並重新開始主體100b的移動，如圖12(d)和圖12(e)所示。
在主體100b面向第一方向F1的狀態下，如圖12(a)和圖12(b)所示，控制單元1800可以判定與另一個移動式機器人100a的位置相對應的第一點1200a。
之後，當另一個移動式機器人100b移動到檢測區域800之外時，控制單元1800可以旋轉主體100b，使得回到檢測區域800中來感測另一個移動式機器人100a。
如圖12(c)所示，在主體面向第二方向F2的狀態下，控制單元1800可以判定與另一個移動式機器人100a的位置相對應的第二點1200b。
在主體面向第二方向F2的狀態下，控制單元1800可以感測(判定)與在檢測區域800中所感測之另一個移動式機器人100a的複數個位置相對應的複數個點。
此後，控制單元1800可以基於預設條件的滿足停止旋轉，並控制主體依序地經過第一點1200a和第二點1200b行進。
此處，如圖12(c)和圖12(d)所示，例如，當在主體100b面向第二方向F2的同時滿足預設條件時，控制單元1800可以旋轉主體100b以面向第一方向F1，並控制主體依序地經過第一點1200a和第二點1200b行進。
作為另一個示例，當在主體100b面向第二方向F2的同時滿足預設條件時，如圖12(d)所示，控制單元1800可以略過旋轉主體100b以面向第一方向F1的操作，並立即控制主體100b依序地經過第一點1200a和第二點1200b行進。
在這種情況下，由於略過了使主體100b面向第一方向F1旋轉的操作，因此主體100b沿其移動的行進路徑可以在部分分段處形成彎曲形狀，如圖12(e)所示。
此後，控制單元1800可以基於預設條件的滿足停止主體100b的旋轉，並控制主體依序地經過第一點1200a和第二點1200b行進。
此處，預設條件可以包含以下情況中的至少一種：主體與另一個移動式機器人之間的距離為預定距離或更大的情況；及/或主體必須依序地經過第一點1200a和第二點1200b行進的行進距離(主體100b必須沿著另一個移動式機器人100a的行進路徑行進的行進距離，或者主體100b必須依序地經過另一個移動式機器人100a所在的所有點行進的行進距離)為預定距離或更大的情況。
即使當另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外時，控制單元1800也可以感測(判定)另一個移動式機器人100a與主體100b之間的距離。例如，當另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外時，控制單元1800可以使用通訊單元1100或感測除了檢測區域以外之其他區域的感測器即時地或以預定的時間間隔感測另一個移動式機器人100a與主體100b之間的距離。
基於在主體100b旋轉之前所感測之另一個移動式機器人的位置和在主體100b旋轉之後所感測之另一個移動式機器人的位置，控制單元1800可以感測(判定)主體必須依序地經過第一點1200a和第二點1200b行進的行進距離(或主體100b必須沿著另一個移動式機器人100a的行進路徑行進的行進距離，或主體100b必須依序地經過另一個移動式機器人100a所在的所有點行進的行進距離)。
參照圖13(a)，預設條件可以包含以下情況中的至少一種：主體100b與另一個移動式機器人100a之間的距離為預定距離或更大的情況；及/或主體100b必須依序地經過第一點1200a和第二點1200b行進的行進距離(d2+d3)(主體100b必須沿著另一個移動式機器人100a的行進路徑行進的行進距離(d2+d3)，或者主體100b必須依序地經過另一個移動式機器人100a所在的所有點行進的行進距離(d2+d3))為預定距離或更大的情況。
該等預定距離可以在產品發佈時決定，或者可以由使用者設定決定/改變。
因此，本發明可以防止第一移動式機器人100a和第二移動式機器人100b彼此相隔太遠。
當主體100b在原地旋轉時，主體100b與另一個移動式機器人100a之間的距離(或主體必須沿著另一個移動式機器人的行進路徑行進的行進距離)可能進一步增加。
在這種情況下，為了在主體100b與另一個移動式機器人100a之間保持預定距離，需要暫時停止另一個移動式機器人100a的行進或增加第二移動式機器人100a的移動速度。
控制單元1800可以基於預設條件的滿足，控制行進單元1300以更快的移動速度(行進速度)移動主體100b一預定時間。
例如，當在主體以第一速度移動的同時另一個移動式機器人100a移動到檢測區域之外時，控制單元1800可以停止主體的移動並旋轉主體。
接著，當重新開始主體100b的移動以回應預設條件的滿足時，控制單元1800可以使主體100b以比第一速度快的第二速度移動一預定時間段。之後，如圖13(b)所示，當主體100b與另一個移動式機器人100a之間的距離變為預定距離d3或更小時，控制單元1800可以將主體100b的移動速度恢復(減小)到第一速度。
控制單元1800可以控制主體100b的移動速度，使得主體100b和另一個移動式機器人100a保持以預定距離彼此隔開。
另一方面，本發明可以限制另一個移動式機器人100a的移動，以防止由於在主體100b在原地旋轉時另一個移動式機器人的行進所造成的主體100b與另一個移動式機器人100a之間的分隔距離(或主體必須沿著另一個移動式機器人的行進路徑行進的行進距離)進一步增加。
在下文中，將更詳細地描述用於保持主體100b與另一個移動式機器人100a之間的預定距離(或主體必須沿著另一個移動式機器人的行進路徑行進的預定行進距離)的控制方法。
圖14為說明根據本發明之附加的控制方法的流程圖；以及圖15為說明圖14中所示之控制方法的概念圖。
參照圖7至圖13給出的描述將等同/類似地應用於以下描述。
本發明的移動式機器人(第二移動式機器人)100b可以包括與另一個移動式機器人100a執行通訊的通訊單元1100。同樣地，另一個移動式機器人(第一移動式機器人)100a也可以包括通訊單元1100。
參照圖14，本發明的移動式機器人(第二移動式機器人)100b的控制單元1800可以透過通訊單元1100向另一個移動式機器人100a發送用於停止另一個移動式機器人100a的移動的控制信號，以回應進入滿足上述預設條件的狀態(S1410)。
如圖13(a)和圖15(a)所示，預設條件可以包含以下情況中的至少一種：主體100b與另一個移動式機器人100a之間的距離d1變為預定距離或更大的情況；及/或主體100b必須沿著另一個移動式機器人100a的行進路徑行進的行進距離(d2+d3)(或者主體100b必須依序地經過另一個移動式機器人100a所在的所有點行進的行進距離)為預定距離或更大的情況。
在這種情況下，另一個移動式機器人100a可以停止其移動(或暫停)，以回應控制信號的接收。
控制單元1800可以透過通訊單元1100向另一個移動式機器人100a發送用於重新開始另一個移動式機器人100a的移動的控制信號，以回應從滿足預設條件的狀態進入不滿足預設條件的狀態(S1420)。
此處，進入不滿足預設條件的狀態的情況可以包含：例如，由於主體100b的移動，距離d1變得比預定距離短或者行進距離d2+d3變得比預定距離短的情況。
當隨著主體100b的移動重新開始而主體100b與另一個移動式機器人100a之間的距離(或者主體100b必須沿著另一個移動式機器人100a的行進路徑行進的行進距離)變為預定距離時，控制單元1800還可以透過通訊單元1100將用於重新開始另一個移動式機器人100a的移動的控制信號發送到另一個移動式機器人100a。
另一個移動式機器人100a可以重新開始其移動，以回應用於重新開始另一個移動式機器人100a的移動的控制信號的接收。
作為另一個示例，如圖15(b)所示，當另一個移動式機器人100a在檢測區域800之外時，控制單元1800可以透過通訊單元1100將用於停止另一個移動式機器人100a的移動的控制信號發送到另一個移動式機器人100a。
在這種情況下，另一個移動式機器人100a可以停止其移動(或暫停)，以回應用於停止另一個移動式機器人100a的移動的控制信號的接收。
之後，當另一個移動式機器人100a移動到檢測區域800之外後，透過主體100b的旋轉在檢測區域800中再次感測另一個移動式機器人100a時，控制單元1800可以透過通訊單元1100向另一個移動式機器人100a發送用於重新開始另一個移動式機器人100a的移動的控制信號。
利用本發明的這種配置，當另一個移動式機器人在檢測區域之外時及/或當主體與另一個移動式機器人之間的距離(主體必須沿著另一個移動式機器人的行進路徑行進的行進距離)增加時，可以控制主體旋轉，以防止主體和另一個移動式機器人在執行搜索操作的同時彼此遠離。
前述描述將應用於以相同/相似方式控制移動式機器人(第二移動式機器人)100b的方法。
例如，移動式機器人的控制方法可以包含：在相對於主體的前面具有預定角度的檢測區域中感測另一個移動式機器人；以及當在檢測區域中所感測的另一個移動式機器人移動到檢測區域之外時，旋轉主體。
在本發明中描述的移動式機器人100b的功能/操作/控制方法可以替代地由另一個移動式機器人(第一移動式機器人)100a的控制單元執行。
例如，當移動式機器人100b向前行進而另一個移動式機器人100a跟隨移動式機器人100b時，本發明中所描述的移動式機器人100b的控制單元1800的功能/操作/控制方法可以由另一個移動式機器人100a的控制單元以相同/相似的方式執行。
是第一移動式機器人100a跟隨第二移動式機器人100b還是第二移動式機器人100b跟隨第一移動式機器人100a可以在產品製造時決定，並可以由使用者設定決定/改變。
本發明提供了能夠精確地判定另一個移動式機器人的相對位置的複數個自控式移動機器人。
本發明提供了一種移動式機器人，即使另一個移動式機器人移動到移動式機器人的檢測區域之外，移動式機器人也能夠以移動式機器人跟隨另一個移動式機器人的方式平穩地執行跟隨行進而沒有失誤。
本發明提供了一種新的跟隨控制方法，當另一個移動式機器人移動到檢測區域之外時，其能夠透過旋轉移動式機器人以再次在移動式機器人的檢測區域中檢測另一個移動式機器人，來防止移動式機器人錯過另一個移動式機器人，並且即使另一個移動式機器人移動到移動式機器人的檢測區域之外，也允許移動式機器人跟隨另一個移動式機器人。
本發明提供了複數個移動式機器人，一移動式機器人可以總是透過旋轉移動式機器人來識別另一個移動式機器人的相對位置或行進路徑，因此，當另一個移動式機器人移動到檢測區域之外時，可以再次在移動式機器人的檢測區域內感測另一個移動式機器人。
上述本發明可以實現為程式記錄介質上的電腦可讀代碼。電腦可讀介質包含由電腦系統儲存的可讀資料的所有種類的記錄裝置。電腦可讀介質的示例包含：硬碟驅動器(hard disk drive,HDD)、固態硬碟(solid state disk,SSD)、矽碟驅動器(silicon disk drive,SDD)、ROM、RAM、CD-ROM、磁帶、軟碟、光學資料儲存裝置等。此外，電腦可以進一步包含控制單元1800。以上詳細描述應該被視為說明性質，而不應該被解釋為限於以上詳細描述的所有態樣。本發明的範圍應當透過對所附申請專利範圍的合理解釋來判定，並且在本發明的均等物的範疇內的所有改變都包括在本發明的範疇內。
本發明主張於2019年2月20日所提交的韓國申請第10-2019-0020081號和於2018年9月6日所提交的美國臨時申請第62/727,562號的優先權的權益，其所有的內容透過引用整體併入本文中。
100a‧‧‧清掃機、第一自控式移動機器人、主清掃機、移動式機器人(第二移動式機器人)
100b‧‧‧清掃機、第二自控式移動機器人、從屬清掃機、移動式機器人(第二移動式機器人)、主體
800‧‧‧檢測區域
d‧‧‧預定距離
F‧‧‧向前方向
R‧‧‧向右方向
L‧‧‧向左方向
θ‧‧‧預定角度

Claims (21)

  1. 一種移動式機器人，包括：
    一主體；
    一行進單元，被配置以移動或旋轉該主體；
    一感測器，被配置以在相對於該主體的前面橫跨一預定角度的一檢測區域中檢測另一個移動式機器人；以及
    一控制器，被配置以當在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時旋轉該檢測區域。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，當該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，該控制器被配置以旋轉該檢測區域，使得該另一個移動式機器人在該檢測區域中被重新定位。
  3. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以：
    使用該感測器判定該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外的方向；以及
    在與該判定的方向對應的方向上旋轉該檢測區域。
  4. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以：
    當該另一個移動式機器人在向左方向上移動到該檢測區域之外時，在向左方向上旋轉該檢測區域；以及
    當該另一個移動式機器人在向右方向上移動到該檢測區域之外時，在向右方向上旋轉該檢測區域。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以控制一滾輪，以使該主體朝向在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人移動。
  6. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以使該主體以相對於在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人的行進路徑行進。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以：
    判定至少一個點，該至少一個點與在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人的位置相對應；以及
    控制該行進單元以將該主體移動到該判定的至少一點。
  8. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以：
    根據時間的流逝依序地判定該另一個移動式機器人在該檢測區域內的複數個位置，以回應該另一個移動式機器人的移動；以及
    控制該主體依序地經過對應於該複數個位置的複數個點行進。
  9. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以：
    將該主體移動到在該檢測區域內的該另一個移動式機器人的位置；
    當在移動過程中檢測到該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，停止該主體的移動以旋轉該檢測區域，以便再次在該檢測區域內檢測該另一個移動式機器人；以及
    當由於旋轉而再次在該檢測區域內感測該另一個移動式機器人時，停止該檢測區域的旋轉以重新開始該主體的移動。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以：
    在該主體面向一第一方向的同時，判定與在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人的位置相對應的一第一點；
    旋轉該檢測區域，使得當該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時再次在該檢測區域內檢測該另一個移動式機器人；
    在該主體由於旋轉而面向一第二方向的同時，判定與在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人的位置相對應的一第二點；以及
    當滿足一預設條件時，停止旋轉，接著控制該主體依序地經過該第一點和該第二點移動。
  11. 根據申請專利範圍第10所述的移動式機器人，其中，該預設條件包含以下情況中的至少一種：該主體與該另一個移動式機器人之間的距離為一預定距離或更大的情況；以及該主體必須依序地經過該第一點和該第二點行進的一行進距離為一預定距離或更大的情況。
  12. 根據申請專利範圍第10項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以：
    旋轉該主體以面向該第一方向；以及
    當在該主體面向該第二方向的同時滿足該預設條件時，控制該主體依序地經過該第一點和該第二點行進。
  13. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，進一步包括：一通訊單元，用以與該另一個移動式機器人進行通訊；
    其中，該控制器透過該通訊單元將用於停止該另一個移動式機器人的移動的一控制信號發送到該另一個移動式機器人，以回應進入滿足一預設條件的狀態。
  14. 根據申請專利範圍第13項所述的移動式機器人，其中，該預設條件包含以下情況中的至少一種：在該主體與該另一個移動式機器人之間的距離為一預定距離或更大的情況；以及該主體必須沿著該另一個移動式機器人的一行進路徑行進的一行進距離是一預定距離或更大的情況。
  15. 根據申請專利範圍第13項所述的移動式機器人，其中，該控制器透過該通訊單元向該另一個移動式機器人發送用於重新開始該另一個移動式機 器人的移動的一控制信號，以回應從滿足該預設條件的狀態進入不滿足該預設條件的狀態。
  16. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，進一步包括：一收發機，被配置以與該另一個移動式機器人進行通訊；
    其中，該控制器被配置以當該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，透過該收發機向該另一個移動式機器人發送用於停止該另一個移動式機器人的移動的一控制信號。
  17. 根據申請專利範圍第16項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以當該另一個移動式機器人已移動到該檢測區域之外後由於該檢測區域的旋轉而再次在該檢測區域內檢測該另一個移動式機器人時，透過該收發機向該另一個移動式機器人發送用於重新開始該另一個移動式機器人的移動的一控制信號。
  18. 一種用於控制移動式機器人的方法，該方法包括：
    在相對於一主體的前面橫跨一預定角度的一檢測區域內檢測另一個移動式機器人；以及
    當在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時旋轉該檢測區域。
  19. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以當在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，控制該行進單元旋轉該檢測區域。
  20. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器被配置以當在該檢測區域內所檢測的該另一個移動式機器人移動到該檢測區域之外時，旋轉該主體以旋轉該檢測區域。
  21. 根據申請專利範圍第18項所述之控制移動式機器人的方法，其中，旋轉該檢測區域進一步包括旋轉該主體。
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