TW202120001A - 移動式機器人及計算其移動距離的方法 - Google Patents

Abstract

本發明係關於移動式機器人以及計算該移動式機器人的移動距離的方法，該移動式機器人包括：旋轉拖把，包含旋轉盤、可橫向旋轉，並在移動時滑移；編碼器，自旋轉盤獲取一個以上資料，並將所獲取的資料傳輸至控制器；感測模組，藉由檢測外部環境，獲取預定時段中移動距離或移動速度的至少任一個資料；控制器，配置以處理資料，其中藉由基於由編碼器獲取的資料計算移動距離或旋轉角度、並藉由基於由感測模組獲取的資料校正移動距離或旋轉角度，可以準確地計算最終移動距離或旋轉角度。

Description

移動式機器人及計算其移動距離的方法

以下描述係關於移動式機器人及計算該移動式機器人的移動距離的方法，尤其係關於移動式機器人及用於計算其移動距離或旋轉角度的計算移動式機器人的移動距離的方法。

機器人已針對工業用途發展，且已是工廠自動化的一部分。最近，機器人的應用領域已擴大，例如醫療機器人、航太機器人等機器人均已發展，且亦已製造出可以用於一般家庭的家用機器人。在這些機器人中，可以自主行進的機器人稱為移動式機器人。

家用移動式機器人的典型實施例為清掃機器人。清掃機器人為家用電器，在特定區域自主移動時，藉由從地板吸入灰塵或異物來清掃特定區域。

檢測清掃機器人的位置的方法揭露於先前技術1和先前技術2，該方法使用包含向上攝影機並檢測絕對位置的單元，以及包含下影像感測器並檢測相對位置的單元，可以基於相對位置校正絕對位置，從而減少滑移導致的位置誤差，並準確地檢測清掃機器人的位置。然而，問題在於，影像感測器相較於其他感測器消耗過多電量，且具有大量資料，使其難以處理資料。

而且，在一般清掃機器人中，清掃機器人僅透過旋轉拖把的摩擦力移動，而儲存在水箱中的水位可變動，因此不可能有效進行拖地，且驅動力會出現問題。

尤其，一般濕式清掃機器人的缺點在於，很難用旋轉布的摩擦力調整行進方向，因此清掃機器人只能透過隨機行進以進行清掃，而無法以進 行徹底清掃所需的模式行進。

另外，一般清掃機器人的缺點亦在於，當清掃機器人只能透過隨機行進來移動時，清掃機器人可能無法徹底清掃相鄰於地板表面的角落或牆壁的區域。

在移動式機器人不是由滾輪驅動，而是透過旋轉拖把與地板之間的摩擦力，不靠滾輪移動的情況下，很難藉由測量滾輪的旋轉次數來校正下影像感測器所輸入的位置值。為了解決該問題，本發明之目的係提供一種移動式機器人，無須使用無輪旋轉拖把的旋轉速度亦可以準確地檢測移動式機器人的位置。

而且，在透過旋轉無輪旋轉拖把以用濕擦地布拖地的清掃機中，本發明的另一目的係提供一種移動式機器人，其中，藉由使用下影像感測器可以準確檢測其位置而不受妨礙，或被旋轉拖把拖地所妨礙。

另外，在透過旋轉無輪旋轉拖把以用濕擦地布拖地的清掃機中，本發明的再一目的係提供一種移動式機器人，其中，下影像感測器可以在地板上無異物時獲取下方影像，且單一下影像感測器可以準確地檢測移動式機器人的旋轉和移動。

本發明的又一目的係提供一種移動式機器人及計算其移動距離的方法，該移動式機器人包括移動時會滑移的旋轉拖把。

本發明的另一個目的係提供一種移動式機器人，其中，為了使清掃機器人能有效地拖地和行進，無論水箱的水位如何變化，均可以增加擦地布與地板表面之間的摩擦力，且移動式機器人可以準確行進，同時以徹底清掃的模式行進。

本發明的目的不限於前述目的，且所屬技術領域中具有通常知識者可從下文清楚理解本文未述的其他目的。

根據本發明的一方面，上述和其他目的可透過提供一種移動式機器人來達成，其包括：本體；左旋轉拖把，可旋轉地安裝在本體並支撐本體；右旋轉拖把，可旋轉地安裝在本體並支撐本體；左拖把馬達，提供驅動力給左旋轉拖把並安裝在本體；右拖把馬達，提供驅動力給右旋轉拖把並安裝在本體； 以及感測模組，設置在本體的下表面，並藉由檢測本體的下部，獲取一預定時段中移動距離或移動速度的至少任一個的資料，其中，該感測模組設置在虛擬中心水平線的前方，該虛擬中心水平線藉由連接左旋轉拖把的旋轉軸和右旋轉拖把的旋轉軸來形成。

根據本發明的另一方面，上述和其他目的可透過提供一種移動式機器人來達成，其包含：本體；左旋轉拖把，可旋轉地安裝在本體並支撐本體；以及右旋轉拖把，可旋轉地安裝在本體並支撐本體；左拖把馬達，提供驅動力給左旋轉拖把並安裝袃本體；以及右拖把馬達，提供驅動力給右旋轉拖把並安裝在本體；以及感測模組，設置在本體的下表面，並藉由檢測本體的下部，獲取一預定時段中移動距離或移動速度的至少任一個的資料，其中，該感測模組設置在虛擬前水平線與虛擬後水平線之間，該虛擬前水平線藉由連接左旋轉拖把的前端和右旋轉拖把的前端來形成，該虛擬後水平線藉由連接左旋轉拖把的後端和右旋轉拖把的後端來形成。

而且，移動式機器人進一步包括左腳輪和右腳輪，該些腳輪支撐本體並與地板接觸。

而且，移動式機器人還包括掃除模組，其與本體的旋轉拖把間隔開並位於旋轉拖把前方，並從地板收集異物。

而且，移動式機器人更包括水箱，其儲存要提供給拖把模組的水，並設置在本體。

於此，感測模組可以設置在虛擬前水平線後方，該虛擬前水平線藉由連接左旋轉拖把的前端和右旋轉拖把的前端來形成。

感測模組可以設置在左腳輪和右腳輪後方。

感測模組可以設置在虛擬中心垂直線上，該虛擬中心垂直線在虛擬中心水平線的中心垂直交疊於該虛擬中心水平線，該虛擬中心水平線藉由連接左旋轉拖把的旋轉軸和右旋轉拖把的旋轉軸來形成。

掃除模組的中心可以設置在虛擬中心垂直線上。

掃除模組可以設置在感測模組前方。

水箱可以設置在感測模組後方。

水箱的中心可以設置在虛擬後水平線後方，該虛擬後水平線藉由連接左旋轉拖把的後端和右旋轉拖把的後端來形成。

感測模組可以在虛擬前水平線與虛擬後水平線之間朝虛擬前水平線偏移。

而且，感測模組可以在虛擬中心水平線與虛擬後水平線之間朝後水平線偏移。

根據本發明的又一態樣，上述和其他目的可透過提供一種移動式機器人來達成，其包括：本體，形成外部；拖把模組，具有旋轉拖把，其設置在本體的下部，且當從上方檢視時，可橫向設置和旋轉；旋轉軸，垂直於旋轉盤；以及拖把驅動件，連接至旋轉軸並提供驅動力給旋轉拖把；編碼器，其獲取旋轉盤的角速率、旋轉方向、旋轉次數和傾角中的任一種以上資料，並將獲取資料傳輸至控制器；感測模組，設置在本體，並藉由檢測外部環境，獲取預定時段中移動距離或移動速度的至少任一個的資料；以及控制器，設置以基於由編碼器獲取的資料，計算移動距離或旋轉角度，並基於尤感測模組獲取的資料，校正移動距離或旋轉角度。

儲存器可以儲存關於一般地板材料的平均滑移率的資料，該資料屬於預定類別。控制器可以藉由校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人的移動距離，基於儲存在儲存器中的平均滑移率，計算最終移動距離。

感測模組可以包括障礙物感測器，其設置以感測附近障礙物的位置。障礙物感測器可以測量障礙物與移動式機器人之間的距離，並可以計算移動式機器人的相對速度。控制器可以基於計算的相對速度，計算瞬間滑移率，並可以基於瞬間滑移率，藉由校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人的移動距離，計算最終移動距離。

感測模組可以進一步包括用於獲得下影像資料的下影像感測器。下影像感測器可以測量特定時間中移動式機器人的位置變化。控制器可以基於位置變化計算瞬間滑移率，並可以藉由校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人的移動距離，計算最終移動距離。或者，控制器可以基於計算的位置變化，直接計算最終移動距離。

下影像感測器可以設置在收集模組後方，該收集模組進行乾式清掃。下影像感測器可以設置在旋轉拖把後方，該旋轉拖把進行濕式清掃。

移動式機器人進一步包括：腳輪，支撐移動式機器人的負載；以及腳輪滾輪，設置在腳輪的底面上。感測模組可以進一步包括用於感測腳輪 滾輪的旋轉次數的滾輪感測器。滾輪感測器可以感測腳輪滾輪的旋轉次數。控制器可以基於腳輪滾輪的旋轉次數，計算移動距離。若腳輪滾輪未發生滑移，控制器可以基於腳輪滾輪的旋轉次數，計算移動式機器人的最終移動距離。若腳輪滾輪發生部分滑移，控制器可以計算瞬間滑移率，並可以藉由校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人的移動距離，計算最終移動距離。

移動式機器人可以包括至少兩個以上彼此間隔開的感測模組。間隔開的感測模組可以獲取不同資料。控制器可以基於資料中的差異，藉由校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人的旋轉角度，計算最終旋轉角度。

其他實施方式的細節均含在詳細說明和所附圖式中。

根據本發明，移動式機器人以及計算其移動距離的方法具有一個以上的下列作用。

第一，藉由將平均滑移率儲存在儲存器中、以及藉由基於儲存的平均滑移率校正移動距離，可以針對一般材料製的地板表面，準確地計算最終移動距離。

第二，藉由使用障礙物感測器檢測附近障礙物的位置、基於檢測的位置計算相對速度和瞬間滑移率、以及基於瞬間滑移率來校正移動距離，可以更準確地計算最終移動距離。

第三，藉由測量移動式機器人的X-Y平面上的位置變化、以及基於測量的位置變化校正移動距離，可以更準確地計算最終移動距離。

第四，藉由提供用於支撐移動式機器人的腳輪、為腳輪設置的腳輪滾輪、以及用於測量腳輪滾輪的旋轉次數的滾輪感測器、並基於腳輪滾輪的旋轉次數計算移動距離，可以更準確地計算最終移動距離。

第五，基於間隔開的兩個以上感測模組獲取的資料中的差異，可以更準確地計算最終移動距離。

第六，在本發明中，下影像感測器設置在本體的中心垂直線上，並設置在虛擬中心水平線前方，該虛擬中心水平線藉由連接左旋轉拖把的旋轉軸和右旋轉拖把的旋轉軸來形成，使得可以降低下影像感測器在旋轉拖把用水拖地時發生故障的可能性。而且，由於感測器的位置偏離移動式機器人的旋轉中心(平行於中心水平線的位置)，故可以檢測移動式機器人的旋轉運動。

第七，在本發明中，下影像感測器設置在本體的中心垂直線上， 並設置在虛擬中心水平線前方，該虛擬中心水平線藉由過連接左旋轉拖把的旋轉軸和右旋轉拖把的旋轉軸來形成，使得下影像感測器可以先檢測到地毯，並可以防止無輪旋轉拖把爬上地毯。

第八，在本發明中，下影像感測器設置在本體的中心垂直線上，並設置在虛擬中心水平線與虛擬後水平線之間，該虛擬中心水平線藉由連接該左旋轉拖把的旋轉軸和該右旋轉拖把的旋轉軸來形成，使得可以透過旋轉拖把拖地，移除地板上的異物，從而減少異物導致的感測錯誤發生。而且，由於感測器的位置偏離移動式機器人的旋轉中心(平行於中心水平線的位置)，故可以檢測移動式機器人的旋轉運動。

第九，在本發明中，本體為圓形，而乾式模組不突出本體的外部，因此移動式機器人可以在待清掃的區域的任意位置自由旋轉。而且，可以維持攪拌器的寬度，允許大範圍清掃，並可以同時進行拖地。

然而，本發明之作用不限於前述作用，且所屬技術領域中具有通常知識者可從所附申請專利範圍的說明清楚理解本文未述之其他作用。

1:移動式機器人

100:感測模組

110:編碼器

120:障礙物感測器

130:下影像感測器

140:滾輪感測器

200:控制器

300:儲存器

30:本體

40:拖把模組

41:旋轉拖把

41a:左旋轉拖把

41b:右旋轉拖把

58:腳輪

58a:左腳輪

58b:右腳輪

81:水箱

2000:掃除模組

2200:攪拌器

Bc,Pc,Sc,Wc:重心

Tc:幾何中心

Po:中心垂直線

Co:主印刷電路

Bt:電池

Pla,Plb:點

Ag1a,Ag1b:傾斜方向角

mca,mcb:重心

osa,osb:旋轉軸

pha,phb:最高點

w1r:第一倒退方向

w2r:第二倒退方向

w1f:第一前進方向

w2f:第二前進方向

R1:第一中心線

R2:第二中心線

FHL:虛擬前水平線

RHL:虛擬後水平線

CHL:虛擬中心水平線

θ 5:最終旋轉角度

F:前方向

R:後方向

U:向上方向

D:下方向

Ri:右方向

Le:左方向

圖1係根據本發明一實施方式的移動式機器人的立體圖。

圖2係顯示根據本發明一實施方式的移動式機器人的底面的立體圖。

圖3係根據本發明一實施方式的移動式機器人的仰視圖。

圖4係示意性地顯示根據本發明一實施方式計算移動式機器人的旋轉角度的方法的視圖。

圖5係示意性地顯示根據本發明一實施方式之移動式機器人的配置的方塊圖。

圖6係示意性地顯示根據本發明一實施方式之用於計算移動式機器人的移動距離的處理器的立體圖。

圖7係示意性地顯示根據本發明第一實施方式之校正移動距離的方法的方塊圖。

圖8係示意性地顯示根據本發明第二實施方式之校正移動距離的方法的方塊圖。

圖9係示意性地顯示根據本發明第三實施方式之校正移動距離的方法的方塊圖。

圖10係示意性地顯示根據本發明第四實施方式之校正移動距離的方法的方塊圖。

圖11係示意性地顯示根據本發明第五實施方式之校正旋轉角度的方法的方塊圖。

圖12係根據本發明另一實施方式的移動式機器人的仰視圖。

圖13係根據本發明又一實施方式的移動式機器人的仰視圖。

圖14係根據本發明再一實施方式的移動式機器人的仰視圖。

透過下述例示性實施方式和所附圖式，將更清楚地理解本發明的優點和特徵以及其實現方法。然而，本發明不限於下列實施方式，但可以各種不同形式執行。實施方式僅設置以完成本發明之揭露，並對本發明所屬技術領域中具有通常知識者完整提供本發明之類別，且本發明將由所附申請專利範圍來界定。若有可能，在說明書中，相同的元件符號通常表示相同的元件。

在下列說明中，表示方向的術語，如「前(F)」、「後(R)」、「左(Le)」、「右(Ri)」、「上(U)」、「下(D)」等，均基於移動式機器人1的行進方向所界定。關於充電裝置的方向，移動式機器人對接到充電裝置的方向界定為前方，而前方的相反方向則界定為後方。充電裝置的左側/右側的方向可以基於從上方檢視充電裝置時的位置來判定。然而，這些術語僅用於提供本發明的更佳理解，且顯而易見的是，方向可以由不同參考來不同地界定。

舉例來說，藉由連接左旋轉拖把和右旋轉拖把的中心軸線而形成的平行於虛擬線的方向界定為左右方向；與左右方向垂直相交、平行於旋轉拖把的中心軸線，或者誤差角小於5度的方向界定為上下方向；而與左右方向和上下方向垂直相交的方向則界定為前後方向。在這種情況下，前方可以稱為移動式機器人的主要行進方向，或者移動式機器人的模式行進的主要行進方向。此處，主要行進方向可以稱為藉由在預定時段期間中對方向向量求和所獲得的值。

用於本發明的術語「第一」、「第二」、「第三」等不見得代 表任何順序、重要性或階層，而是僅用於區分元件和其他元件。舉例來說，發明可以配置為只包含第二元件，而沒有第一元件。

本文所用術語「擦地布」可以由各種材料製成，如布料或紙，並可以透過清掃來重複使用或一次性使用。

本發明可以應用於使用者可手動移動的移動式機器人1、可自主移動的清掃機器人等機器人。下文將使用移動式機器人1作為實施例。

根據本發明一實施方式的移動式機器人1包括本體30，其包含控制器200。移動式機器人1包括拖把模組40，配置以拖地，同時接觸地板(待清掃表面)。移動式機器人1包括掃除模組2000，配置以從地板收集異物。

拖把模組40設置在本體30的下側，並支撐本體30。掃除模組2000設置在本體30的下側，並支撐本體30。在本實施方式中，本體30由拖把模組40和掃除模組2000支撐。本體30形成移動式機器人1的外部。本體30設置以連接拖把模組40和掃除模組2000。

拖把模組40可以形成外部。拖把模組40設置在本體30的下側，並位於掃除模組2000後方。拖把模組40提供驅動力以移動式機器人1。為了移動移動式機器人1，拖把模組40較佳設置在移動式機器人1的後方。

拖把模組40包含至少一個擦地布件411，其在旋轉時擦拭地板。拖把模組40包含至少一個旋轉拖把41，當從上方檢視時，其順時鐘或逆時鐘旋轉。旋轉拖把4與1地板接觸。

在本實施方式中，拖把模組40包含一對旋轉拖把41a和41b。當從上方檢視時，該對旋轉拖把41a和41b順時鐘或逆時鐘旋轉，在旋轉時拖地。在該對旋轉拖把41a和41b中，當從移動式機器人1的行進方向前方檢視時，位於左側的旋轉拖把界定為左旋轉拖把41a，而位於右側的旋轉拖把界定為右旋轉拖把41b。

左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b中的每一個繞自身的旋轉軸線旋轉。該旋轉軸線垂直地設置。左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b可以各自獨立旋轉。

左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b中的每一個包含擦地布件411、旋轉盤412、以及旋轉軸414。左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b中的每一個包含水容納部件413。左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b可以旋轉地安裝在本體30並支 撐本體30。而且，移動式機器人1包括拖把馬達(圖未顯示)，其提供驅動力給左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b，贈安裝在本體30。拖把馬達包含左拖把馬達(圖未顯示)和右拖把馬達(圖未顯示)。拖把馬達的旋轉軸線可以垂直地延伸。左拖把馬達和右拖把馬達相對於中心垂直線Po彼此對稱。

中心垂直線Po係指與前後方向平行，且通過本體30的幾何中心Tc的線。在這種情況下，中心垂直線Po可以界定為：與虛擬線垂直交疊、藉由連接左旋轉拖把41a的中心軸線和右旋轉拖把41b的中心軸線而形成、並通過本體30的幾何中心Tc的線。

掃除模組2000可以形成外部。掃除模組2000設置在拖把模組40前方。為了避免拖把模組40首次接觸地板上的異物，清掃模組2000較佳設置在移動式機器人1的行進方向的前方。

掃除模組2000和拖把模組40間隔開。掃除模組2000設置在拖把模組40的前方，並接觸地板。掃除模組2000從地板收集異物。

在移動式機器人1移動時，掃除模組2000接觸地板，同時收集位於掃除模組2000前方的異物。掃除模組2000設置在本體30的下側。掃除模組2000的水平寬度小於拖把模組40的水平寬度。

腳輪58設置在移動式機器人1的下側，且部分地支撐移動式機器人1的負載。腳輪58可以設置在移動式機器人1的前方。腳輪58可以設置在移動式機器人1的兩側。腳輪58可以設置在拖把模組40前方。腳輪58可以設置在掃除模組2000前方。腳輪58具有滾輪以移動移動式機器人1。

腳輪58支撐本體30、接觸地板並減少與地板的摩擦力。腳輪58可以包括左腳輪和右腳輪。

接下來，下文將參照附圖描述移動式機器人1及計算移動式機器人1的移動距離的方法。

感測模組100為用於感測各種資訊的裝置，該些資訊係關於移動式機器人1或其外部環境的動作或狀態。

編碼器110設置在本體30內部，並感測拖把單元41的旋轉速度或旋轉次數。具體而言，由於施加於擦地布件411的負載增加，與施加於拖把馬達的旋轉訊號(電流值、電壓值等)相比，旋轉速度降低。在這種情況下，可以藉由使用感測旋轉速度資訊的編碼器110來獲取負載資訊。

編碼器110為感測模組100，其從移動式機器人1的旋轉拖把41獲取各種資料，並將獲取的資料傳輸至控制器200。編碼器110測量角速率、旋轉方向、旋轉次數或旋轉盤412的傾角，並可以將測量的資料傳輸至控制器200。該傾角包含旋轉盤412相對於地板表面之向前/向後傾斜的角度和向左/向右傾斜的角度。

障礙物感測器120感測位置與移動式機器人1間隔開的外部障礙物。移動式機器人1可以設有複數個障礙物感測器120。障礙物感測器120可以感測位於移動式機器人1前方的障礙物。障礙物感測器120可以設置在本體30。障礙物感測器120可以包含紅外線感測器、超音波感測器、射頻感測器、地磁感測器、位置感應裝置(PSD)感測器等。

下影像感測器130獲取外部影像資訊，如地板(行進表面)的影像資訊。下影像感測器130可以使用光流量感測器(OFS)，透過光來獲得影像資訊。光流量感測器包含：影像感測器，用於藉由擷取影像來獲取影像資訊；以及光源，用於調整光量。影像感測器可以包含透鏡。這類透鏡可以使用焦距短且深度深的泛焦透鏡。光源設置相鄰於影像感測器，並將光照射至由影像感測器擷取的區域上。

感測模組100可以包含位置訊號感測器，用於藉由接收外部來源的識別訊號來判定位置。舉例而言，位置訊號感測器可以是使用超寬頻(UWB)訊號的超寬頻(UWB)感測器。控制器200可以基於由位置訊號感測器接收的訊號，識別移動式機器人1的位置。

感測模組100可以含有懸崖感測器(圖未表示)，用於感測地板上是否有高低差。該懸崖感測器可以感測移動式機器人1的前方或後方是否有高低差。

陀螺儀感測器在移動式機器人1根據操作模式移動時，感測旋轉方向並檢測旋轉角度。陀螺儀感測器檢測移動式機器人1的角速率，並輸出與角速率成比例的電壓值。控制器200藉由使用由陀螺儀感測器輸出的電壓值，計算旋轉的方向和角度。

滾輪感測器140連接至腳輪滾輪51，以感測滾輪的旋轉次數。於此，滾輪感測器140可以是旋轉編碼器110。

加速度感測器檢測移動式機器人1的速度變化，例如開始、停 止、方向變更、因碰撞物體而導致的移動式機器人1變化等。

移動式機器人1包括用於控制自主行進的控制器200。控制器200可以在設置在本體30中的主印刷電路板(Co)上運作。控制器200可以透過通訊器(圖未顯示)處理輸入部件(圖未顯示)的訊號或訊號輸出。控制器200可以藉由接收感測模組100的感測訊號，控制移動式機器人1的行進。

移動式機器人1包括用於儲存各種資訊的儲存器300。儲存器300可以包含揮發性或非揮發性記錄媒體。儲存器300可以儲存用於控制各種移動式機器人1的動作的演算法以回應錯誤。

而且，本發明的移動式機器人1包括水箱81，以儲存水。水箱81部分地設置在本體30中。水箱81設置在本體30的後側。具體而言，一部分的水箱81可以曝露於本體30外部。水箱81中的水供應給每個旋轉拖把41。

本發明的移動式機器人1可以進一步包括電池(圖未顯示)，其供電至拖把馬達和掃除模組2000。

當彼此對稱且相對於中心垂直線Po的一對旋轉拖把41a和41b的底面與水平面水平時，清掃機器人可能無法穩定地行進，且難以控制清掃機器人的行進。因此，在本發明中，每個旋轉拖把41朝其外前側向下傾斜。旋轉拖把41的斜面和運動如下所述。

參照圖3，圖3顯示旋轉軸osa與左旋轉拖把41a的下表面相交的點、以及旋轉軸osb與右旋轉拖把41b的下表面相交的點。當從下方檢視時，左旋轉拖把41a順時鐘旋轉的方向界定為第一前進方向w1f，而左旋轉拖把41a逆時鐘旋轉的方向界定為第一倒退方向w1r。當從下方檢視時，右旋轉拖把41b逆時鐘旋轉的方向界定為第二前進方向w2f，而右旋轉拖把41b順時鐘旋轉的方向界定為第二倒退方向w2r。而且，當從下方檢視時，「形成在左旋轉拖把41a的下表面的傾斜方向與其左右軸線之間的銳角」和「形成在右旋轉拖把41b的下表面與其左右軸線之間的銳角」界定為傾斜方向角Ag1a和Ag1b。左旋轉拖把41a的傾斜方向角Ag1a可以等於右旋轉拖把41b的傾斜方向角Ag1b。而且，參照圖6，「左旋轉拖把41a的下表面I相對於虛擬水平面H的角度」和「右旋轉拖把41b的下表面I相對於虛擬水平面H的角度」界定為傾斜角度Ag2a和Ag2b。

在這種情況下，左旋轉拖把41a的右端和右旋轉拖把41b的左端可以彼此接觸，或可以彼此相鄰。因此，可以減少左旋轉拖把41a與右旋轉拖把 41b之間的拖地間隙。

當左旋轉拖把41a旋轉時，左旋轉拖把41a的下表面的點Pla位於左旋轉拖把41a的旋轉軸osa的左側，該點Pla受到地板施加的最大摩擦力。當在左旋轉拖把41a的下表面的點Pla以比其它點較大的負載傳輸至地面時，可以在點Pla產生最大摩擦力。在本實施方式中，點Pla位於旋轉軸osa的左前側，但在另一實施方式中，點Pla可以位於相對於旋轉軸osa的正左側或左後側。

當右旋轉拖把41b旋轉時，右旋轉拖把41b的下表面的點Plb位於右旋轉拖把41b的旋轉軸的右側，該點Plb受到地板施加的最大摩擦力。當在右旋轉拖把41b的下表面的點Plb以比其它點較大的負載傳輸至地面時，可以在點Plb產生最大摩擦力。本實施方式中，點Plb位於旋轉軸osb中心的右前側，但在另一實施方式中，點Plb可以位於相對於旋轉軸osb的正右側或右後側。

左旋轉拖把41a的下表面和右旋轉拖把41b的下表面可以傾斜。左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b的傾斜角度Ag2a和Ag2b可以形成銳角。傾斜角度Ag2a和Ag2b位於點Pla和Plb，最大摩擦力施加於該些點上，而擦地布件411的整體下方區域以小尺寸形成，以在左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b旋轉時碰觸地板。

左旋轉拖把41a的整體下表面向左和向下傾斜。右旋轉拖把41b的整體下表面向右和向下傾斜。參照圖3，左旋轉拖把41a的下表面的左側具有最低點Pla。左旋轉拖把41a的下表面的右側具有最高點pha。右旋轉拖把41b的下表面的右側具有最低點Plb。右旋轉拖把41b的下表面的左側具有最高點phb。

根據實施方式，傾斜方向角Ag1a和Ag1b可以是零度。而且，根據實施方式，當從下方檢視時，左旋轉拖把41a的下表面的傾斜方向可以在相對於左右軸線的順時鐘方向上形成傾斜方向角Ag1a，而右旋轉拖把41b的下表面的傾斜方向可以在相對於左右軸線的逆時鐘方向上形成傾斜方向角Ag1b。在本發明的實施方式中，當從下方檢視時，左旋轉拖把41a的下表面的傾斜方向可以在相對於左右軸線的逆時鐘方向上形成傾斜方向角Ag1a，而右旋轉拖把41b的下表面的傾斜方向可以在相對於左右軸線的順時鐘方向上形成傾斜方向角Ag1b。

移動式機器人1透過與地板表面的摩擦力來移動，該摩擦力由拖把模組40產生。

模組40可以產生用於將本體30向前移動的「向前移動摩擦力」 或是用於將本體30向後移動的「向後移動摩擦力」。拖把模組40可以產生用於將本體30向左轉的「向左移動摩擦力」或適用於將本體30向右轉的「向右移動摩擦力」。拖把模組40可以藉由將向前移動摩擦力和向後移動摩擦力中的任一個和向左移動摩擦力和向右移動摩擦力中的任一個結合，來產生摩擦力。

為了讓拖把模組40產生向前移動摩擦力，左旋轉拖把41a以預定每分鐘轉速R1朝第一前進方向w1f旋轉，而右旋轉拖把41b以預定每分鐘轉速R1朝第二前進方向w2f旋轉。

為了讓拖把模組40產生向後移動摩擦力，左旋轉拖把41a以預定每分鐘轉速R2朝第一倒退方向w1r旋轉，而右旋轉拖把41b以預定每分鐘轉速R2朝第二倒退方向w2r旋轉。

為了讓拖把模組40產生向右移動摩擦力，左旋轉拖把41a以預定每分鐘轉速R3朝第一前進方向w1f旋轉，而右旋轉拖把41b：(i)朝第二倒退方向w2r旋轉；(ii)停止，不再旋轉；或(iii)以每分鐘轉速R4朝第二前進方向w2f旋轉，該每分鐘轉速R4低於每分鐘轉速R3。

為了讓拖把模組40產生向左移動摩擦力，右旋轉拖把41b以預定每分鐘轉速R5朝第二前進方向w2f旋轉，而左旋轉拖把41a：(i)朝第一倒退方向w1r旋轉；(ii)停止，不再旋轉；或(iii)以每分鐘轉速R6朝第一前進方向w1f旋轉，該每分鐘轉速R6低於每分鐘轉速R5。

接下來，每一個元件的佈置均用於提升左右方向和前後方向的穩定性，同時增加位於左右兩側的旋轉拖把41的摩擦力，且不論水箱81的水位如何，都能允許安全行進。

為了增加旋轉拖把41的摩擦力，並防止移動式機器人1旋轉時在某一個方向出現偏心率，相對重的電池Bt和拖把馬達均可以設置在旋轉拖把41上方。

具體而言，左拖把馬達設置在左旋轉拖把41a上方，而右拖把馬達設置在右旋轉拖把41b上方。亦即，左拖把馬達的至少一部分可以與左旋轉拖把41a垂直重疊。較佳的是，左拖把馬達的完整部分可以與左旋轉拖把41a垂直重疊。右拖把馬達的至少一部分可以與右旋轉拖把41b垂直重疊。較佳的是，右拖把馬達的完整部分可以與右旋轉拖把41b垂直地重疊。

更具體而言，左拖把馬達和右拖把馬達可以與虛擬中心水平線 CHL垂直重疊，該虛擬中心水平線CHL藉由連接左旋轉拖把41a的旋轉軸osa和右旋轉拖把41b的旋轉軸osb來形成。較佳的是，左拖把馬達的重心mca和右拖把馬達的重心mcb可以與虛擬中心水平線HL垂直重疊，該虛擬中心水平線CHL藉由連接左旋轉拖把41a的旋轉軸osa和右旋轉拖把41b的旋轉軸osb來形成。或者，左拖把馬達的幾何中心和右拖把馬達的幾何中心可以與虛擬中心水平線CHL垂直重疊，該虛擬中心水平線CHL藉由連接左旋轉拖把41a的旋轉軸osa和右旋轉拖把41b的旋轉軸osb來形成。在這種情況下，左拖把馬達和右拖把馬達相對於中心垂直線Po彼此對稱。

由於左拖把馬達的重心mca和右拖把馬達的重心mcb在不偏離每一個旋轉拖把41的情況下彼此對稱，可以增加旋轉拖把41的摩擦力，並可以保持驅動性能和水平平衡。

接下來，左旋轉拖把41a的旋轉軸osa界定為左旋轉軸osa，而右旋轉拖把41b的旋轉軸osb界定為右旋轉軸osb。

由於水箱81設置在虛擬中心水平線CHL後方，且水箱81中的水量是可變的，左拖把馬達可以自左旋轉軸osa向左偏移，以維持前後方向的穩定平衡，不論水箱81中的水位如何。左拖把馬達可以自左旋轉軸osa朝左前側偏移。較佳的是，左拖把馬達的幾何中心或重心mca自左旋轉軸osa朝左偏移，或者左拖把馬達的幾何中心或重心mca自左旋轉軸osa朝左前側偏移。

右拖把馬達可以自右旋轉軸osb朝右偏移。右拖把馬達可以自右旋轉軸osb朝右前側偏移。較佳的是，右拖把馬達的幾何中心或重心mcb自右旋轉軸osb朝右偏移，或者右拖把馬達的幾何中心或重心mcb自右旋轉軸osb朝右前側偏移。

由於左拖把馬達和右拖把馬達在從每個旋轉拖把41的中心朝外前側偏移的位置施加壓力，故壓力集中在每個旋轉拖把41的外前側上，使得可以透過旋轉拖把41的旋轉力改善驅動性能。

左旋轉軸osa和右旋轉軸osb設置在本體30的中心後方。虛擬中心水平線CHL設置在本體30的幾何中心以及移動式機器人1的重心Wc的後方。左旋轉軸osa和右旋轉軸osb與中心垂直線Po等距間隔開。

在本發明的實施方式中，安裝了單一電池Bt。電池Bt的至少一部分設置在左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b上。由於相對重的電池Bt設置在旋轉拖 把41上，可以增加旋轉拖把41的摩擦力，從而降低了因移動式機器人1而發生的偏心率。

具體而言，電池Bt的左側的一部分可以與左旋轉拖把41a垂直重疊，而電池Bt的右側的一部分可以與右旋轉拖把41b垂直重疊。電池Bt可以與虛擬中心水平線CHL垂直重疊，並可以與中心垂直線Po垂直重疊。

更具體而言，電池Bt的重心Bc或幾何中心可以設置在中心垂直線Po上，並可以設置在虛擬中心水平線CHL上。在這種情況下，電池Bt的重心Bc或幾何中心可以設置在中心垂直線Po上，並可以設置在虛擬中心水平線CHL前方，或可以設置在本體30的幾何中心Tc後方。

電池Bt的重心Bc和幾何中心可以設置在水箱81的前方或水箱81的重心Pc的前方。電池Bt的重心Bc和幾何中心可以設置在掃除模組2000的重心Sc後方。

由於一個電池Bt插入左旋轉拖把41a與右旋轉拖把41b之間，且設置在虛擬中心水平線CHL和垂直線Po上，重的電池Bt得以在旋轉拖把41旋轉時維持平衡，並將重量置於旋轉拖把41上，從而增加旋轉拖把41的摩擦力。

電池Bt可以設置在與左拖把馬達和右拖把馬達相同的高度(下端的高度)。電池Bt可以插入左拖把馬達與右拖把馬達之間。電池Bt可以設置在左拖把馬達與右拖把馬達之間的一空的空間中。

水箱81的至少一部分設置在左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b上。水箱81可以設置在虛擬中心水平線CHL後方，並可以與中心垂直線Po垂直重疊。

更具體而言，水箱81的重心Pc或幾何中心可以設置在中心垂直線Po上，並設置在虛擬中心水平線CHL前方。在這種情況下，水箱81的重心Pc或幾何中心可以設置在中心垂直線Po上，並設置在虛擬中心水平線CHL後方。此處，設置在虛擬中心水平線CHL後方的水箱81的重心Pc或幾何中心表示水箱81的重心Pc或幾何中心與位於虛擬中心水平線CHL後方的一個區域垂直重疊。在這種情況下，水箱81的重心Pc或幾何中心可以與本體30垂直重疊，而不偏離本體30。

水箱81的重心Pc或幾何中心可以設置在電池Bt的重心Bc後方。水箱81的重心Pc和幾何中心可以設置在掃除模組2000的重心Sc後方。

水箱81可以設置在與左拖把馬達和右拖把馬達相同的高度(下端的高度)或相同的平面上。水箱81可以設置在左拖把馬達與右拖把馬達之間的空間後方。

旋轉拖把41的一部分與本體30垂直重疊，旋轉拖把41的其他部分則曝露於本體30外部。每個左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b與本體30垂直重疊的部分的百分比較佳是每個旋轉拖把41的85%至95%的範圍內。具體而言，由連接本體30的右端與右旋轉拖把41b的右端所形成的線與由水平連接本體30的右端和垂直線Po所形成的垂直線之間的夾角可以是0度到5度的範圍內。

每個旋轉拖把41曝露於本體30外部的區域的長度較佳是每個旋轉拖把41半徑的1/2至1/7的範圍內。每個旋轉拖把41曝露於本體30外部的區域的長度可以係指每個旋轉拖把41曝露於本體30外部的一端到每個旋轉拖把41的旋轉軸的距離。

每個旋轉拖把41曝露於本體30外部的區域的一端與本體30的幾何中心Tc之間的距離可以大於本體30的平均半徑。

藉由考量到與掃除模組2000的關係，每個旋轉拖把41曝露的位置介於本體30的側部和後部之間。亦即，當從下方檢視本體30時，若象限以順時鐘方向依序定位，則每個旋轉拖把41曝露的位置可以位於第二象限或第三象限。

掃除模組2000設置在本體30中的旋轉拖把41、電池Bt、水箱81、右拖把馬達和左拖把馬達的前方。

掃除模組2000的重心Sc或幾何中心可以設置在中心垂直線Po上，並可以設置在本體30的幾何中心Tc前方。當從上方檢視時，本體30可以是圓形，而基座32可以是圓形。當本體30為圓形時，本體30的幾何中心Tc係指中心。具體而言，當從上方檢視時，本體30是圓形，其半徑誤差小於3%。

具體而言，掃除模組2000的重心Sc或幾何中心可以設置在中心垂直線Po上，並可以設置在電池Bt的重心Bc、水箱81的重心Pc、左拖把馬達的重心mca、右拖把馬達的重心mcb和移動式機器人的重心Wc的前方。

較佳的是，掃除模組2000的重心Sc或幾何中心設置在虛擬中心水平線CHL前方和旋轉拖把41的前端。

如上所述，掃除模組2000可以包括攪拌器2200和掃除馬達(圖 未顯示)。

攪拌器2200的旋轉軸線平行於虛擬中心水平線CHL，而攪拌器2200的中心設置在移動式機器人1的垂直線Po上，從而允許攪拌器2200有效率地移除引入旋轉拖把41的較大異物。攪拌器2200的旋轉軸線設置在本體30的幾何中心Tc前方。攪拌器2200的長度較佳大於左旋轉軸osa與右旋轉軸osb之間的距離。攪拌器2200的旋轉軸線可以設置相鄰於旋轉拖把41的前端。

掃除模組2000可以進一步包括左腳輪58a和右腳輪58b，該些腳輪設置在掃除模組2000的兩端並接觸地板。左腳輪58a和右腳輪58b可以滾動，同時接觸地板，並可以透過彈力垂直地移動。左腳輪58a和右腳輪58b支撐掃除模組2000和本體30的一部分。

左腳輪58a和右腳輪58b平行於虛擬中心水平線CHL設置，並可以設置在虛擬中心水平線CHL和攪拌器2200的前方。由連接左腳輪58a和右腳輪58b所形成的虛擬線可以設置在虛擬中心水平線CHL、攪拌器2200和本體30的幾何中心Tc的前方。在這種情況下，左腳輪58a和右腳輪58b可以相對於移動式機器人1的中心垂直線Po彼此對稱。左腳輪58a和右腳輪58b可以與中心垂直線Po等距間隔開。

本體30的幾何中心Tc、移動式機器人1的重心Wc、掃除模組2000的重心Sc和電池Bt的重心Bc均設置在一虛擬方形中，該虛擬方形藉由依序連接左腳輪58a、右腳輪58b、右旋轉軸osb和左旋轉軸osa來形成；而相對重的電池Bt、左旋轉軸osa、右旋轉軸osb則設置相鄰於虛擬中心水平線CHL。在此佈置中，移動式機器人1的主要負載施加於旋轉拖把41，而剩餘的次要附載則施加於左腳輪58a和右腳輪58b。

因此，不論設置在後側的水箱81的水位多少，仍可以維持向前偏移的移動式機器人1的重心。在這種情況下，在增加旋轉拖把41的摩擦力時，移動式機器人1的重心Wc可以位於本體30的幾何中心Tc附近，從而穩定移動。

移動式機器人1的重心Wc可以設置在中心垂直線Po上；可以設置在虛擬中心水平線CHL的前方；可以設置在電池Bt的重心Bc的前方；可以設置在水箱81的重心Pc的前方；可以設置在掃除模組2000的重心Sc的後方；並可以設置在左腳輪58a和右腳輪58b的後方。

這些元件可以設置以相對於中心垂直線Po彼此對稱；或可以考 量該些元件的重量來設置，使得移動式機器人1的重心Wc可以位於中心垂直線Po上。當移動式機器人1的重心Wc位於中心垂直線Po上時，有改善左右方向穩定性的效果。

感測器100設置在本體30的下表面，並感測本體30的下部，以獲取預定時段中移動距離或移動速度的至少一個資料。

感測模組100可以設置在虛擬中央水平線CHL的前方，該虛擬中央水平線CHL藉由連接左旋轉拖把的旋轉軸osa和右旋轉拖把的旋轉軸osb來形成。具體而言，感測模組100包括下影像感測器130。下文將藉由界定感測模組100為下影像感測器130來加以說明。

較佳的是，下影像感測器130設置在虛擬前水平線(FHL)後方，該虛擬前水平線藉由連接左旋轉拖把41a的前端和右旋轉拖把41b的前端來形成。由於下影像感測器130設置在虛擬前水平線(FHL)與虛擬中心水平線(CHL)之間，具有的效用在於，可以降低下影像感測器130故障的可能性，該故障可能在透過旋轉拖把41a和41b拖地用水擦拭時發生。而且，由於下影像感測器130的位置偏離移動式機器人1的旋轉中心(平行於中心水平線(CHL)的位置)，具有的效用在於，可以檢測移動式機器人1的旋轉運動。

在這種情況下，當本體30為圓形，且設定移動式機器人1以繞本體30的幾何中心Tc旋轉時，較佳的是，下影像感測器130位置偏離虛擬前水平線FHL與虛擬中心水平線CHL之間的本體30的幾何中心Tc。

下影像感測器130可以設置在左腳輪58a和右腳輪58b後方。因此，攪拌器2200移除地板的異物，從而減少由異物導致的感測錯誤。

下影像感測器130可以設置在虛擬中心垂直線Po上，該虛擬中心垂直線Po在虛擬中心水平線CHL的中心垂直交疊於虛擬中心水平線CHL，該虛擬中心水平線CHL藉由連接左旋轉拖把41a的旋轉軸osa和右旋轉拖把41b的旋轉軸osb來形成。

掃除模組2000的中心Sc設置在虛擬垂直線Po上，而掃除模組2000可以設置在下影像感測器130的前方。水箱81可以設置在下影像感測器130後方。

水箱81的中心Pc可以設置在虛擬後水平線RHL後方，該虛擬後水平線藉由連接左旋轉拖把41a的後端和右旋轉拖把41b的後端來形成。

下影像感測器130可以設置在虛擬前水平線FHL與虛擬後水平線RHL之間，該虛擬前水平線FHL藉由連接左旋轉拖把41a的前端和右旋轉拖把41b的前端來形成，該虛擬後水平線RHL藉由連接左旋轉拖把41a的後端和右旋轉拖把41b的後端來形成。

較佳的是，下影像感測器130可以在虛擬前水平線FHL與虛擬後水平線RHL之間朝虛擬前水平線FHL偏移。因此，在掃除模組2000移除地板的異物之後，下影像感測器130可以在由旋轉拖把41拖地之前掃描地板，使得下影像感測器130可以自動獲取和感測影像。

參照圖1到圖5，以下將描述移動式機器人1及計算該移動式機器人的移動距離的方法。

控制器200可以基於由編碼器110獲取的資料，計算移動式機器人1的移動距離L。

當旋轉盤412旋轉時，一部分的力會滑移以清掃地板，而剩餘的力則用於移動移動式機器人1。亦即，透過計算旋轉盤412旋轉時產生的力或能量，再減掉滑移的力或能量，即可以計算用於移動移動式機器人1的力或能量，從而識別移動式機器人1的移動量。

移動式機器人1的移動距離與旋轉盤412的角速率和旋轉次數成比例。若左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b的旋轉方向不同，則移動式機器人1朝預定方向移動，而若左旋轉拖把41a和右旋轉拖把41b的旋轉方向相同，則移動式機器人1可能旋轉。若旋轉盤412的角速率增加，移動式機器人1的速度也會增加。若旋轉盤412的旋轉次數增加，移動式機器人1的移動距離也會增加。

移動式機器人1的移動距離取決於旋轉盤412的傾角或旋轉軸而變化。若旋轉盤412或旋轉軸傾斜，旋轉盤412的一部份接觸地板，而其他部分不接觸地板。若旋轉盤412的傾角進一步增加，旋轉盤412與地板之間的接觸部分減少，使施加於接觸部分的負載增加，而接觸部分的摩擦力也會增加。若旋轉盤412的傾角側向傾斜或向前/向後傾斜，施加於旋轉盤412與地板之間的負載會變化，使得移動式機器人1的移動距離便會不同。

藉由全面考量旋轉盤412的角速率、旋轉方向、旋轉次數和傾角，可以計算移動距離或旋轉角度而不不考量滑移率。在以下的第一至第五實施方式中，將描述用於計算移動式機器人1的移動距離的校正方法。

<第一實施方式>

根據第一實施方式，控制器200可以藉由基於儲存的平均滑移率SR1校正移動距離L’，計算移動式機器人1的最終移動距離L1。亦即，控制器200可以基於平均滑移率SR1，計算移動式機器人1的平均滑移率；且藉由校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人1的移動距離L’，控制器200可以計算校正後的移動距離L1。

在旋轉盤412旋轉期間，持續產生與地板表面的摩擦力，使得滑移持續發生。在這種情況下，滑移率取決於地板狀況和附接至旋轉盤412下部的擦地布的狀況而變化。然而，普通家庭的地板材料的滑移率落在預定類別內。

儲存器300可以儲存關於一般地板材料的平均滑移率SR1的資料，該資料係在預定類別內。藉由接收關於一般地板材料的平均滑移率SR1的資料、以及校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人1的移動距離L’，控制器200可以計算校正後的移動距離L1。

第一實施例具有的效用在於，控制器200藉由使用預先儲存在儲存器300中的資料，可以更快速地計算最終移動距離L1，而無須單獨處理資料。

<第二實施方式>

根據第二實施方式，控制器200可以藉由透過使用位於移動式機器人1附件的物體校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人1的移動距離L’，來計算移動式機器人1的移動距離L2。

障礙物感測器可以感測位於移動式機器人1附件的障礙物的位置。障礙物可以包含形狀可被障礙物感測器檢測的物體，包含牆壁、家具或電子產品。障礙物感測器可以測量移動式機器人1到障礙物之間的距離。

藉由在特定時段中，持續測量移動式機器人1與障礙物之間的距離，障礙物感測器可以測量移動式機器人1的相對速度v2。障礙物感測器可以將相對速度v2傳輸至控制器200。

基於從障礙物感測器200接收的相對速度v2、以及從編碼器110獲取的資料，控制器可以計算瞬間滑移率SR2。瞬間滑移率SR2為目前地板情況、擦地布目前狀況和移動式機器人1目前狀況等狀況下的滑移率。

控制器200可以基於瞬間滑移率SR2，校正最終移動距離L2，該瞬間滑移率SR2是不考量滑移率，從移動式機器人1的移動距離L’計算的。

控制器200可以重複計算預定時間間隔中的瞬間滑移率SR2，或可以藉由更新瞬間滑移率SR2的值來更準確地計算最終移動距離L2。

第二實施方式具有的效用在於，藉由獲取關於使用移動式機器人1附近的物體的位置的資料，可以計算移動式機器人1的準確移動距離，而不論地板表面的狀況如何。

<第三實施方式>

根據第三實施方式，控制器200藉由透過獲取下影像資料測量移動式機器人1的位置變化x3、以及藉由基於位置變化校正移動距離L’，可以計算移動式機器人1之校正的移動距離L3。

下影像感測器130設置在本體30的底面，以獲取下影像資料。下影像感測器130可以獲取底部的影像資料。下影像感測器130包括游標成像器、雷射光源或紅外線光源。下影像感測器130可以測量移動式機器人1的X-Y平面上的位置變化x3。下影像感測器130可以將獲取的資料x3傳輸至控制器200。

在下影像感測器130中，可能因訊號截止而發生錯誤。該截止可以包括阻礙下影像感測器130準確感測影像的所有障礙，包含由反射材料製的地板表面不平整的情況。

若沒有發生訊號截止，控制器200可以基於整個時段中移動式機器人1的位置變化x3’，直接計算移動距離L3。

若訊號部分截止，控制器200可以基於部分時段中移動式機器人1的位置變化x3，計算瞬間速度v3。控制器200可以從瞬間速度v3計算瞬間滑移率SR3。控制器200可以基於從不考量滑移率的移動式機器人1的移動距離L’所計算的瞬間滑移率SR3，藉由校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人1的移動距離L’，來計算最終移動距離L3。

第三實施方式具有的效用在於，藉由使用可在X-Y平面上測量二維位置變化的下影像感測器130，可以更準確地在X-Y平面上計算移動距離L3。

下影像感測器130可以在預定時間間隔中重複擷取下影像，或可以計算瞬間滑移率SR3，而且控制器200可以藉由透過重複更新瞬間滑移率SR3更準確地校正移動距離L’，來計算最終移動距離L3。

參照圖3，根據本發明的一實施方式，下影像感測器130可以設置在掃除模組2000後方。下影像感測器130可以在掃除模組2000清掃地板的異物 之後擷取地板的影像，使得下影像感測器130可以準確地測量位置變化，並準確地計算移動距離L3。

在本發明另一實施方式中，下影像感測器130可以設置在拖把模組40後方。下影像感測器130可以設置在旋轉拖把41或擦地布件411後方。在設置在擦地布件411的下部的旋轉拖把41或擦地布透過拖地清掃異物之後，下影像感測器130可以擷取地板的影像，使得下影像感測器130可以準確地測量位置變化，並準確地計算移動距離L3。

<第四實施方式>

根據第四實施方式，控制器200可以藉由校正基於腳輪滾輪的旋轉次數N4的移動距離L’，計算移動式機器人1的最終移動距離L4。

支撐本體30的腳輪58可以進一步包括用於檢測腳輪滾輪的旋轉次數的滾輪感測器140。滾輪感測器140可以感測腳輪滾輪的旋轉次數N4。

若滿足保持腳輪滾輪51與地板接觸而不滑移的條件，則移動式機器人1的移動距離L4可以直接由(腳輪滾輪的直徑)x(π)x(腳輪滾輪的旋轉次數N4’)計算而得。

相較之下，若不能滿足該條件(腳輪滾輪部分滑移)，則在一預定時段內測量腳輪滾輪的旋轉次數N4，並可以計算在預定時段內移動式機器人1的移動距離。可以基於預定時段內的移動速度x4計算瞬間滑移率SR4。因此，控制器200可以計算瞬間滑移率SR4，該瞬間滑移率SR4基於從移動式機器人1的移動距離L’來校正，而不考量滑移率。

控制器200可以重複計算在預定時間間隔內的瞬間滑移率SR4，或可以藉由更新瞬間滑移率SR4的值計算最終移動距離L4。

第四實施方式具有的效用在於，藉由僅使用腳輪滾輪的旋轉次數N4，即可以以相對簡單且準確的方式測量移動式機器人1的移動距離L4。

<第五實施方式>

根據第五實施方式，移動式機器人1可以基於由彼此間隔開的兩個以上感測模組100所獲取的資料，測量或校正移動式機器人1的旋轉角度θ。

控制器200可以基於關於由編碼器110獲取的旋轉盤412的角速率、旋轉方向、旋轉次數或傾角等資料，計算移動式機器人1的旋轉角度θ，而不考量滑移率。控制器200可以藉由基於由兩個以上感測模組100獲取的資料， 校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人1的旋轉角度θ’，來計算移動式機器人1的最終旋轉角度θ。

第一感測器和第二感測器彼此間隔開，其中，在僅平移移動的情況下，第一感測器和第二感測器獲取相同資料，而在兼具旋轉和平移移動的情況下，第一感測器和第二感測器獲取不同資料。控制器200可以基於第一感測器與第二感測器之間的資料差異，測量或校正移動式機器人1的旋轉角度θ’。

移動前，控制器200可以指定通過彼此間隔開的兩個以上感測模組100的中心的第一中心線R1，而移動後，控制器200可以指定通過彼此間隔開的兩個以上感測模組100的中心的第二中心線R2。控制器200可以藉由測量在第一中心線R1與第二中心線R2之間所形成的角度，計算移動式機器人1的旋轉角度θ 5。

移動式機器人1可以根據旋轉拖把41的旋轉次數差距旋轉。然而，由於滑移持續發生，很難準確地測量旋轉角度。第五實施方式具有的效用在於，可以藉由使用彼此間隔開的兩個以上感測模組100，準確地測量移動式機器人1的最終旋轉角度θ 5。

若感測模組100之間的距離增加，可以進一步減少錯誤。

用於測量旋轉角度的感測模組100可以包括至少一個以上的下影像感測器130。用於測量旋轉角度的感測模組100可以包括滾輪感測器140，用於感測至少一個以上的腳輪滾輪的旋轉次數。用於測量旋轉角度的感測模組100可以同時包括下影像感測器130和滾輪感測器140。而且，除了下影像感測器130或滾輪感測器140，亦可以包括前述的感測模組100。

移動式機器人1可以包括障礙物感測器、下影像感測器130和腳輪的滾輪感測器140中的每一個或全部。因此，控制器200可以結合在第一到第五實施方式中計算的校正資料，並可以更準確地計算移動式機器人1的移動距離。第一到第五實施方式中的每一個可以包括其錯誤的問題，因此，藉由結合第一到第五實施方式中的至少兩個以上，可以更準確地校正移動距離。

基於上述，以下將描述測量移動式機器人1的移動距離L或旋轉角度θ的控制方法。

在S100中，控制器200可以從連接至旋轉拖把41的編碼器110，獲取旋轉盤412的傾角、旋轉方向、旋轉速度和旋轉次數中的一個以上的資料， 並在S200中，可以計算移動距離L’或旋轉角度θ’，而不考量滑移率。

在S300中，控制器200可以從設置在本體30的感測模組100獲取預定時段中的移動距離、移動速度和位置變化中的至少一個以上的資料。

在S400中，控制器200可以藉由透過使用從感測模組100獲取的資料校正移動距離或旋轉角度，來計算不考量滑移率而獲取的移動式機器人1的移動距離。

根據第一實施方式，控制方法可以進一步包括：在S411中，將儲存在儲存器300中的平均滑移率SR1傳輸至控制器200；以及在S412中，基於平均滑移率SR1，藉由校正不考量滑移率而獲取的移動式機器人1的移動距離’，來計算最終移動距離L1。

根據第二實施方式，控制方法可以進一步包括：透過障礙物感測器感測附近障礙物的位置；以及在S320中，測量感測到的障礙物與移動式機器人1之間的距離。控制方法可以進一步包括重複測量障礙物與移動式機器人1之間在預定時間間隔中的距離。另外，控制方法可以進一步包括：在S421中，基於測量的距離和時段，計算移動式機器人1的相對速度v2。而且，控制方法可進一步包括：在S422中，基於計算的移動式機器人1的相對速度v2，計算移動式機器人1的瞬間滑移率SR2。並且，控制方法可以進一步包括：在S423中，基於計算的移動式機器人1的相對速度v2，校正在S200中計算的移動距離L’，以計算移動式機器人1的最終移動距離L2。

根據第三實施方式，感測模組100設置在本體30的底面，並可以包括用於獲得下影像資料的下影像感測器130。下影像資料130可以擷取地板的影像。在S330中，下影像資料130可以擷取預定時段內的地板影像，以測量X-Y座標上的位置變化x3。

在S331中，若下影像感測器130未發生訊號截止，控制方法可以進一步包括：在S332’中，透過控制器200測量整個時段中移動式機器人1的位置變化x3；以及在S341’中，校正在(S200)中計算的移動距離。

在S331中，若下影像感測器130發生訊號截止，控制方法可以進一步包括：在S332中，測量預定時段中移動式機器人1的位置變化x3；在S341中，基於測量的位置變化，計算移動式機器人1的瞬間速度v3；在S342中，基於計算的瞬間速度，計算瞬間滑移率SR3：以及在S343中，藉由使用計算的瞬間滑移率 SR3，校正移動距離，使得控制器200可以校正和計算最終移動距離L3。

根據第四實施方式，感測模組100可以進一步包括滾輪感測器140，用於檢測腳輪滾輪的旋轉次數。滾輪感測器140可以測量腳輪滾輪51的旋轉次數N4。

在S340中，若未發生腳輪滾輪51的滑移，控制方法可進一步包括：在S342’中，計算整個時段中腳輪滾輪51的旋轉次數N4’；以及在S441’中，基於腳輪滾輪51的旋轉次數N4’，計算預定時段中移動式機器人1的移動距離x4’。藉由使用(腳輪滾輪的直徑)x(π)x(腳輪滾輪的旋轉次數N4’)，計算移動式機器人1的移動距離L4，控制器200可以計算最終移動距離L4。

在S341中，若腳輪滾輪51發生部分滑移，控制方法可以進一步包括：在S342中，透過滾輪感測器140測量預定時段中腳輪滾輪51的旋轉次數N4；以及在S441中，基於腳輪滾輪51的旋轉次數N4，計算預定時段中移動式機器人1的移動距離x4。控制方法可以進一步包括：在S442中，基於計算的移動距離x4，計算預定時段中的瞬間滑移率SR4；以及在S443中，基於計算的瞬間滑移率SR4，校正在S200中計算的移動距離L’，以計算移動式機器人1的最終移動距離L4。

根據第五實施方式，在S350中，為了測量或校正移動式機器人1的旋轉角度，移動式機器人1可以藉由操作兩個以上彼此間隔開的感測模組100來獲取資料。控制方法可進一步包括：在S451中，在t1移動前，指定通過第一感測器和第二感測器的第一中心線R1；以及在S452中，在t2移動後，指定通過第一感測器和第二感測器的第二中心線R2。控制方法可以進一步包括：在453中，在第一中心線R1和第二中心線R2移動後相交於一點時，測量移動式機器人1的旋轉角度θ，該旋轉角度θ由第一中心線R1和第二中心線R2形成。旋轉角度θ可以藉由校正移動式機器人1的旋轉角度θ’來計算，或可以直接計算。

下文將參照圖12，根據與圖3的實施方式的差別，描述圖12所示實施方式。圖12中未具體描述的元件被認為與圖3中的元件相同。

在圖12的實施方式中，下影像感測器130的位置與圖3的實施方式不同。

下影像感測器130可以在虛擬前水平線FHL與虛擬後水平線RHL之間朝虛擬後水平線RHL偏移。具體而言，下影像感測器130可以在虛擬中心水 平線CHL與虛擬後水平線RHL之間朝虛擬後水平線RHL偏移。而且，下影像感測器130可以設置水箱81和旋轉拖把41不彼此重疊的一點處。

因此，在掃除模組2000移除移動式機器人1前方地板的異物，且旋轉拖把41完全移除地板的液體異物之後，下影像感測器130可以掃描地板，使得下影像感測器130可以獲取準確的影像並可以準確地感測影像。

另外，下影像感測器130偏離本體30的幾何中心Tc，使得下影像感測器130可以輕易感測在薄板旋轉的移動式機器人。

下文將參照圖13，根據與圖3的實施方式的差別，描述圖13所示實施方式。圖13中未具體描述的元件被認為與圖3中的元件相同。

在圖13的實施方式中，可以省略圖3的掃除模組2000。單一腳輪58安裝在本體30中。在中心垂直線Po上，腳輪58設置在電池Bt的重心Bc、移動式機器人1的重心Wc、右旋轉軸osb、左旋轉軸osa和本體30的幾何中心Tc的前方。移動式機器人1的重心Wc和本體30的幾何中心Tc位於虛擬三角形中，該虛擬三角形藉由依序連接腳輪58、右旋轉軸osb和左旋轉軸osa來形成。左拖把馬達的重心mca、右拖把馬達的重心mcb和水箱81的重心Pc可以位於虛擬三角形外部。

而且，移動式機器人1的重心Wc、本體30的幾何中心Tc和電池Bt的重心Bc均位於虛擬三角形中，該虛擬三角形藉由依序連接腳輪58、右旋轉軸osb和左旋轉軸osa來形成。

下文將參照圖14，根據與圖13的實施方式的差別，描述圖14所示實施方式。圖14中未具體描述的元件被認為與圖13中的元件相同。

在圖14的實施方式中，下影像感測器130的位置與圖13的實施方式不同。

下影像感測器130可以在虛擬前水平線FHL與虛擬後水平線RHL之間朝虛擬後水平線RHL偏移。具體而言，下影像感測器130可以在虛擬中心水平線CHL與虛擬後水平線RHL之間朝虛擬後水平線RHL偏移。而且，下影像感測器130可以設置在水箱81和旋轉拖把41不彼此重疊的一點處。

下影像感測器130位於虛擬三角形外部，該該虛擬三角形藉由依序連接腳輪58、右旋轉軸osb和左旋轉軸osa來形成。

因此，在掃除模組2000移除移動式機器人1前方地板的異物，且旋轉拖把41完全移除地板的液體異物之後，下影像感測器130可以掃描地板，使 得下影像感測器130可以獲取準確的影像並可以準確地感測影像。

另外，下影像感測器130偏離本體30的幾何中心Tc，使得下影像感測器130可以輕易感測在薄板旋轉的移動式機器人。

因此，移動式機器人1可以準確地行進，同時以徹底清掃的模式行進。

根據本發明，移動式機器人及計算該移動式機器人的移動距離的方法具有一個以上的下列作用。

第一，藉由將平均滑移率儲存在儲存器中、以及藉由基於儲存的平均滑移率校正移動距離，可以針對一般材料製的地板表面準確地計算最終移動距離。

第二，藉由使用障礙物感測器檢測附近障礙物的位置、基於檢測的位置計算相對速度和瞬間滑移率、以及基於瞬間滑移率來校正移動距離，可以更準確地計算最終移動距離。

第三，藉由測量移動式機器人的X-Y平面上的位置變化、以及基於測量的位置變化校正移動距離，可以更準確地計算最終移動距離。

第四，藉由提供用於支撐移動式機器人的腳輪、為腳輪設置的腳輪滾輪、以及用於測量腳輪滾輪的旋轉次數的滾輪感測器、並基於腳輪滾輪的旋轉次數計算移動距離，可以更準確地計算最終移動距離。

第五，基於由間隔開的兩個以上感測模組獲取的資料中的差異，可以更準確地計算最終移動距離。

第六，在本發明中，下影像感測器設置在本體的中心垂直線上，並設置在虛擬中心水平線前方，該虛擬中心水平線藉由連接左旋轉拖把的旋轉軸和右旋轉拖把的旋轉軸來形成，使得可以降低下影像感測器在旋轉拖把用水拖地時發生故障的可能性。而且，由於感測器的位置偏離移動式機器人的旋轉中心(平行於中心水平線的位置)，故可以檢測移動式機器人的旋轉運動。

第七，在本發明中，下影像感測器設置在本體的中心垂直線上，並設置在虛擬中心水平線前方，該虛擬中心水平線藉由連接左旋轉拖把的旋轉軸和右旋轉拖把的旋轉軸來形成，使得下影像感測器可以先檢測到地毯，並可以防止無輪旋轉拖把爬上地毯。

第八，在本發明中，下影像感測器設置在本體的中心垂直線上， 並設置在虛擬中心水平線與虛擬後水平線之間，該虛擬中心水平線藉由連接左旋轉拖把的旋轉軸和右旋轉拖把的旋轉軸來形成，使得可以透過旋轉拖把拖地，移除地板上的異物，從而減少異物導致的感測錯誤發生。而且，由於感測器的位置偏離移動式機器人的旋轉中心(平行於中心水平線的位置)，故可以檢測移動式機器人的旋轉運動。

第九，在本發明中，本體為圓形，而乾式模組不突出本體的外部，因此移動式機器人可以在待清掃的區域的任意位置自由旋轉。而且，可以維持攪拌器的寬度，允許大範圍清掃，並可以同時進行拖地。

然而，本發明的作用不限於前述作用，且所屬技術領域中具有通常知識者可以從所附申請專利範圍的說明清楚理解本文未述之其他作用。

顯示本發明並參照本發明的較佳實施方式加以描述時，應當理解本發明不受限於前述特定實施方式，且所屬技術領域中具有通常知識者可以在不違背所附申請專利範圍所界定之範疇和精神的情況下，進行各種修改和變動，且不應將經修改的實施例解釋為獨立於本發明的技術概念或前景。

41:旋轉拖把

120:障礙物感測器

Claims (22)

1. 一種移動式機器人，包括：

   一本體；

   一左旋轉拖把，可旋轉地安裝在該本體並支撐該本體；

   一右旋轉拖把，可旋轉地安裝在該本體並支撐該本體；

   一左拖把馬達，提供驅動力給該左旋轉拖把並安裝在該本體；

   一右拖把馬達，提供驅動力給該右旋轉拖把並安裝在該本體；以及

   一感測模組，設置在該本體的一下表面，並藉由檢測一行進表面，獲取一預定時段中移動距離或移動速度的至少任一個的資料，

   其中，該感測模組設置在一虛擬中心水平線前方，該虛擬中心水平線藉由連接該左旋轉拖把的該旋轉軸和該右旋轉拖把的一旋轉軸來形成。
2. 如請求項1所述之移動式機器人，其中，該感測模組設置在一虛擬前水平線後方，該虛擬前水平線藉由連接該左旋轉拖把的一前端和該右旋轉拖把的一前端來形成。
3. 如請求項1所述之移動式機器人，進一步包括一左腳輪和一右腳輪，該些腳輪支撐該本體並與地板接觸，

   其中，該感測模組設置在該左腳輪和該右腳輪後方。
4. 如請求項1所述之移動式機器人，其中，該感測模組設置在一虛擬中心垂直線上，該虛擬中心垂直線在該虛擬中心水平線的中心垂直交疊於該虛擬中心水平線，該虛擬中心水平線藉由連接該左旋轉拖把的該旋轉軸和該右旋轉拖把的該旋轉軸來形成。
5. 如請求項1所述之移動式機器人，還包括一掃除模組，其與該本體中的該些旋轉拖把間隔開並位於該些旋轉拖把前方，且從地板收集異物，

   其中，該掃除模組的中心設置在該虛擬中心垂直線上。
6. 如請求項5所述之移動式機器人，其中，該掃除模組設置在該感測模組前方。
7. 如請求項1所述之移動式機器人，其中，更包括一水箱，其儲存要供應給該拖把模組的水，並設置在該本體，

   其中，該水箱設置在該感測模組的後方。
8. 如請求項7所述之移動式機器人，其中，該水箱的中心設置在一虛擬後水平線後方，該虛擬後水平線藉由連接該左旋轉拖把的後端和該右旋轉拖把的後端來形成。
9. 一種移動式機器人，包括：

   一本體；

   一左旋轉拖把和一右旋轉拖把，該右旋轉拖把可旋轉地安裝在該本體並支撐該本體，該右旋轉拖把可旋轉地安裝在該本體並支撐該本體；

   一左拖把馬達和一右拖把馬達，該左拖把馬達提供驅動力給該左旋轉拖把並安裝在該本體，該右拖把馬達提供驅動力給該右旋轉拖把並安裝在該本體；以及

   一感測模組，設置在該本體的一下表面，並藉由檢測一地板表面，獲取一預定時段中移動距離或移動速度的至少任一個的資料，

   其中，該感測模組設置在一虛擬前水平線與一虛擬後水平線之間，該虛擬前水平線藉由連接該左旋轉拖把的一前端和該右旋轉拖把的一前端來形成，該虛擬後水平線透藉由接該左旋轉拖把的一後端和該右旋轉拖把的一後端來形成。
10. 如請求項9所述之移動式機器人，其中，該感測模組在該虛擬前水平線與該虛擬後水平線之間朝該虛擬前水平線偏移。
11. 如請求項9所述之移動式機器人，進一步包括一左腳輪和一右腳輪，該些腳輪支撐該本體並與地板接觸，

    其中，該感測模組設置在該左腳輪和該右腳輪後方。
12. 如請求項9所述之移動式機器人，其中，該感測模組設置在一虛擬中心垂直線上，該虛擬中心垂直線在一虛擬中心水平線的中心垂直交疊於該虛擬中心水平線，該虛擬中心水平線藉由連接該左旋轉拖把的一旋轉軸和該右旋轉拖把的一旋轉軸來形成。
13. 如請求項9所述之移動式機器人，還包括一掃除模組，其與該本體的該些旋轉拖把間隔開並位於該些旋轉拖把前方，且從地板收集異物，

    其中，該掃除模組的中心設置在一虛擬中心垂直線上。
14. 如請求項13所述之移動式機器人，其中，該掃除模組設置在該感測模組前方。
15. 如請求項9所述之移動式機器人，更包括一水箱，儲存要提供給該拖把模組的水，並設置在該本體，

    其中，該水箱設置在該感測模組後方。
16. 如請求項15所述之移動式機器人，其中，該水箱的中心設置在一虛擬後水平線後方，該虛擬後水平線藉由連接該左旋轉拖把的後端和該右旋轉拖把的後端來形成。
17. 如請求項9所述之移動式機器人，其中，該感測模組包括一陀螺儀感測器，其在該移動式機器人移動時檢測一旋轉方向和一旋轉角度。
18. 一種移動式機器人，包括：

    一本體，形成一外部；

    一拖把模組，具有一旋轉拖把，其設置在該本體的一下部，且當從上方檢視時，可橫向設置和旋轉；一旋轉軸，垂直於一旋轉盤；以及一拖把驅動件，連接至該旋轉軸並提供驅動力給該旋轉拖把；

    一編碼器，其獲取該旋轉盤的角速率、旋轉方向、旋轉次數和傾角中的任一種以上資料，並將所獲取的資料傳輸至一控制器；

    一感測模組，設置在該本體，並藉由檢測外部環境，獲取一預定時段中的移動距離或移動速度的至少任一個的資料；

    以及一控制器，配置以基於由該編碼器獲取的資料，計算移動距離或旋轉角度，並基於由該感測模組獲取的資料，校正該移動距離或該旋轉角度。
19. 如請求項18所述之移動式機器人，其中，該控制器基於儲存的平均滑移率，校正該移動距離。
20. 如請求項18所述之移動式機器人，其中，該感測模組包括一障礙物感測器，配置以感測附近障礙物的位置，

    其中，該控制器基於由該障礙物感測器感測的資料，計算相對速度。
21. 如請求項20所述之移動式機器人，其中，該控制器基於該計算的相對速度，計算一瞬間滑移率，並基於該瞬間滑移率，校正該移動距離。
22. 如請求項18所述之移動式機器人，其中，該感測模組包括一下影像感測器，其設置在該本體的一底表面，並藉由獲取下影像資料來測量一特定時間中的位置變化。

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