TWI654961B - 機器人裝置、終端裝置、機器人裝置之遙控操作系統及程式 - Google Patents
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Abstract
本發明之機器人裝置(1)係可自終端裝置接收資訊者，其具備：通訊部，其自終端裝置(101)接收基於由終端裝置(101)製作成之機器人裝置(1)之作業區域之地圖而產生的位置資訊、與對機器人裝置(1)之控制命令；行走部，其使機器人裝置(1)移動；及控制部，其基於位置資訊驅動行走部，並基於控制命令執行作業。
Description
本發明係關於機器人裝置、終端裝置、機器人裝置之遙控操作系統及程式。
先前，已知有一面於特定之範圍內自行移動一面吸入地板面之塵埃或異物而進行掃除之機器人掃除機。又，近年來，提案有一種具備通訊伺服器之機器人掃除機，其係與外部裝置之間進行通訊者。例如，專利文獻1中記載有包含機器人掃除機及無線終端裝置之遙控監視系統。
圖15係顯示專利文獻1記載之遙控監視系統之概要之模式圖。如圖所示，該遙控監視系統包含機器人掃除機301及無線終端裝置302。此處，無線終端裝置302係電腦302a、智慧型電視302b、行動電話、智慧型手機302c等之可進行無線通訊之裝置。又，303為無線連接裝置。
機器人掃除機301具備障礙物檢測單元及位置識別單元，藉由搜尋掃除範圍而製作掃除地圖。此處，障礙物檢測單元係檢測障礙物之有無、位置、大小等障礙物資訊者，使用紅外線感測器等。位置識別單元係識別掃除範圍內之機器人掃除機301之位置者，使用於機器人
掃除機301之上方進行拍攝之上方攝像部，或加速度感測器、檢測車輪馬達之速度之編碼器或陀螺感測器。
又，機器人掃除機301拍攝掃除範圍而產生監視圖像。且，無線終端裝置302連接於機器人掃除機301，自機器人掃除機301接收監視圖像及掃除地圖，並向機器人掃除機301發送控制命令。藉由如此構成，由於可使機器人掃除機301移動至掃除地圖上之特定位置或範圍，故使用者可遠程藉由無線終端裝置302連接於機器人掃除機301，遙控監視房屋之內部。
[專利文獻1]日本公開專利公報「特開2011-233149號公報(2011年11月17日公開)」
然而，專利文獻1記載之遙控監視系統中，在執行遙控監視前，機器人掃除機301必須製作掃除地圖。此處，使用設置於機器人掃除機301之各種感測器，製作掃除地圖之情形，由於通常該各種感測器之精度存在限度，故所製作之掃除地圖與實際上設置機器人掃除機301之位置之間有時會產生誤差。該情形，即便執行遙控監視，仍有會在非使用者期望之位置進行遙控監視之問題。又，為了不產生上述誤差，使用高精度之感測器或高級電腦製作地圖之情形，有機器人掃除機301之處理變得複雜之問題。
本申請發明係鑒於上述問題點而完成者，其目的在於提供一種無需機器人裝置之複雜之處理，即可執行使用者期望之遙控操作之機器人裝置等。
本發明之機器人裝置係可自終端裝置接收資訊者，其具備：通訊部，其自終端裝置接收基於由終端裝置製作成之機器人裝置之作業區域之地圖而產生的位置資訊、與對機器人裝置之控制命令；行走部，其使機器人裝置移動；及控制部，其基於位置資訊驅動行走部，並基於控制命令執行作業。
根據本發明，可提供一種無需進行機器人裝置之複雜之處理，即可執行使用者期望之遙控操作之機器人裝置等。
1‧‧‧機器人掃除機
2‧‧‧殼體
2a‧‧‧上表面
2b‧‧‧側面
2c‧‧‧底面
4‧‧‧充電端子
5‧‧‧操作面板
6‧‧‧排氣口
7‧‧‧攝像部
8‧‧‧照明部
9‧‧‧信號接收部
10‧‧‧障礙物檢測部
10a‧‧‧正面距離感測器
10b‧‧‧左障礙物感測器
10c‧‧‧右障礙物感測器
10d‧‧‧碰撞感測器
11‧‧‧側刷
11d‧‧‧驅動部
12‧‧‧旋轉刷
12d‧‧‧驅動部
13‧‧‧驅動輪(行走部)
14‧‧‧前輪
15‧‧‧後輪
13d‧‧‧驅動部(行走部)
16‧‧‧電動送風機
17‧‧‧電池
18‧‧‧通訊部
19‧‧‧控制部
20‧‧‧記憶部
22‧‧‧離子產生部
30‧‧‧集塵部
31‧‧‧集塵容器
32‧‧‧過濾器
33‧‧‧吸入口
34‧‧‧第1吸氣路
35‧‧‧第2吸氣路
36‧‧‧排氣路
40‧‧‧充電座
41‧‧‧供電端子
42‧‧‧信號發送部
51‧‧‧開始及停止按鈕
52‧‧‧模式選擇按鈕
53‧‧‧計時器設定按鈕
54‧‧‧顯示部
55‧‧‧垃圾傾倒燈
56‧‧‧電池刻度
100‧‧‧遙控操作系統
101‧‧‧終端裝置
102‧‧‧控制部
103‧‧‧記憶部
104‧‧‧通訊部
105‧‧‧使用者介面部
106‧‧‧控制命令產生部
107‧‧‧位置資訊產生部
108‧‧‧地圖製作部
201‧‧‧無線LAN基地台
202‧‧‧網際網路
203‧‧‧房屋(作業區域)
301‧‧‧機器人掃除機
302‧‧‧無線終端裝置
302a‧‧‧電腦
302b‧‧‧智慧型電視
302c‧‧‧行動電話、智慧型手機
30‧‧‧無線連接裝置
A1‧‧‧地圖
A2‧‧‧地圖
B1‧‧‧障礙物
B2‧‧‧障礙物
B3‧‧‧禁止範圍
C‧‧‧基準位置
P1‧‧‧移動之位置
P2‧‧‧作業之範圍
P3‧‧‧作業之範圍
R1~R7‧‧‧房間
圖1係顯示本發明之一實施形態之機器人裝置之遙控操作系統100之概要之模式圖。
圖2係本發明之一實施形態之機器人掃除機1之立體圖。
圖3係本發明之一實施形態之機器人掃除機1之仰視圖。
圖4係顯示本發明之一實施形態之機器人掃除機1之操作面板5之模式圖。
圖5係圖3之機器人掃除機1之AA箭視剖面之模式圖。
圖6係本發明之一實施形態之充電座40之立體圖。
圖7係顯示本發明之一實施形態之機器人掃除機1之主要構成的方塊圖。
圖8係顯示本發明之一實施形態之終端裝置101之主要構成之方塊圖。
圖9係顯示終端裝置101中，使用者製作機器人掃除機1之作業區域地圖A1時之使用者介面部105之顯示的一例之模式圖，(a)係顯示製作作業區域之房間之配置方面，(b)係顯示製作作業區域之房間之出入口方面，(c)係顯示製作基準位置C方面。
圖10係顯示終端裝置101中，使用者製作機器人掃除機1之作業
區域地圖A2時之使用者介面部105之顯示的一例之模式圖，係顯示作業之禁止範圍B3方面。
圖11係顯示位置資訊產生部107基於圖9之作業區域地圖A1，產生位置資訊時之使用者介面部105之顯示之一例的模式圖，係顯示機器人掃除機1輸入有移動之位置P1之情形。
圖12係顯示位置資訊產生部107基於圖9之作業區域地圖A1，產生位置資訊時之使用者介面部105之顯示之一例的模式圖，係顯示機器人掃除機1輸入有進行作業之範圍P2之情形。
圖13係顯示位置資訊產生部107基於圖9之作業區域地圖A1，產生位置資訊時之使用者介面部105之顯示之一例的模式圖，係顯示機器人掃除機1輸入有進行作業之範圍P3之情形。
圖14係顯示藉由本發明之一實施形態之遙控操作系統100之遙控操作之處理的流程圖。
圖15係顯示包含專利文獻1記載之機器人掃除機301之遙控監視系統之概要的模式圖。
以下，作為本發明之機器人裝置之一實施形態，參照圖式對機器人掃除機1進行說明。又，作為本發明之機器人裝置之遙控操作系統之一實施形態，對包含機器人掃除機1及終端裝置101之機器人裝置之遙控操作系統100進行說明。
圖1係顯示機器人裝置之遙控操作系統100之概要之模式圖。如圖所示，機器人裝置之遙控操作系統100包含連接於通訊網之機器人掃除機1及終端裝置101。本實施形態中，作為通訊網之一例，對採用經由無線LAN基地台201連接之房屋203內之LAN(Local Area Network，區域網路)及網際網路202之情形進行說明。
機器人掃除機1為在房屋203內自行移動進行掃除之機器人裝置。又，機器人裝置1其內部具備後述之通訊部，在可與無線LAN基地台201無線通訊之狀態下連接。
房屋203其種類並無特別限定，除了用於人類居住之建築物以外，如商務用事務所、店鋪、會議室或倉庫等，只要具有可供機器人裝置進行作業之環境之場所即可。又，作為一例，對作為房屋203於建築物內之空間，使用機器人掃除機1之情形進行說明，但亦可於屋外之空間使用機器人掃除機1。此處，房屋203之一部分或全部為本發明之作業區域之一例。
無線LAN基地台201為用於確定無線LAN之連接之中繼機，且與機器人掃除機1連接。又，無線LAN基地台201與網際網路202連接。因此，機器人掃除機1可經由無線LAN基地台201與網際網路202連接。
網際網路202係使用TCP(Transmission Control Protocol，傳輸控制協定)、IP(Internet Protocol，網際網路通訊協定)或HTTP(Hyper Text Transfer Protocol，超文本傳輸協定)等通訊協定可相互通訊地連接之電腦網路，且與無線LAN基地台201及終端裝置101連接。
終端裝置101為用於遙控操作管理對象即至少1台機器人掃除機1之裝置，與網際網路202連接。例如，終端裝置101為智慧型手機、平板終端、行動電話、PDA(Personal Digital Assistance，個人數位助理)、高性能遙控器、PC(Personal Computer，個人電腦)、遊戲機、可網路連接之TV等。
藉由將機器人掃除機1、無線LAN基地台201、網際網路202及終端裝置101如上所述連接，機器人掃除機1與終端裝置101可經由無線LAN基地台201及網際網路202進行雙向通訊。
再者，本實施形態中，雖對機器人掃除機1經由無線LAN基地台
201及網際網路202，可與終端裝置101雙向通訊地連接之情形進行說明，但機器人掃除機1及終端裝置101亦可不必經由無線LAN基地台201及網際網路202連接。例如，機器人掃除機1及終端裝置101可經由無線LAN基地台201或網際網路202中任一者連接，亦可進而經由伺服器或管理裝置連接。又，機器人掃除機1及終端裝置101亦可使用例如Bluetooth(註冊商標)或ZigBee(註冊商標)等無線電波方式通訊。
其次，對機器人掃除機1之構造進行說明。
圖2係機器人掃除機1之立體圖。機器人掃除機1係具備俯視時為圓形之本體殼體2，一面自行移動一面進行集塵之裝置。此處，將機器人掃除機1自行移動進行掃除時之行進方向設為前方，圖2中以箭頭表示。又，將與行進方向相反之方向設為後方。
如圖所示，於本體殼體2之上表面2a設置有：蓋部3，其在以圖5中所述之集塵部30作為上方出入時進行開閉；操作面板5，其對機器人掃除機1進行指示輸入；信號接收部9，其接收來自圖6中所述充電座40之反饋信號；及排氣口6，其將在集塵部30中除去塵埃之空氣排出。
於本體殼體2之側面2b設置有攝像部7、照明部8及障礙物檢測部10。又，側面2b於前後方向被分割成二等分。且，側面2b之前方部之構成為相對於本體殼體2之其他部分可於前後方向滑動，作為機器人掃除機1碰撞到障礙物時之緩衝構件(緩衝器)發揮功能。
攝像部7之構成為設置於側面2b之前方部，拍攝機器人掃除機1周圍之圖像。攝像部7由光學透鏡、彩色濾光片、受光元件即CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合器件)等構成。照明部8為照明機器人掃除機1之前方者，例如可使用LED(Light Emitted Diode，發光二極體)。照明部8在使用攝像部7拍攝圖像之情形，可照明機器人
掃除機1之前方。
障礙物檢測部10包含設置於側面2b之前方正面及其左右，檢測牆壁或傢具等障礙物或人接近之正面距離感測器10a、左障礙物感測器10b及右障礙物感測器10c(未圖示)。又，障礙物檢測部10包含設置於側面2b之前方，檢測機器人掃除機1碰撞到障礙物或人之碰撞感測器10d。正面距離感測器10a、左障礙物感測器10b及右障礙物感測器10c可例如廣泛使用超音波感測器或紅外線感測器等接近感測器(proximity sensor)。碰撞感測器10d可使用例如設置於側面2b前方之內側之微動開關。藉由來自障礙物檢測部10之檢測信號，機器人掃除機1在接近障礙物或人之情形停止或轉換方向，或即便與障礙物或人碰撞之情形，亦由於可立即停止，故機器人掃除機1可安全地執行作業。
再者，本實施形態中，對障礙物檢測部10包含距離感測器10a、10b、10c及碰撞感測器10d之情形進行說明，但障礙物檢測部10可包含距離感測器10a、10b、10c或碰撞感測器10d中之任一者，亦可藉由其他感測器檢測障礙物。例如，作為其他感測器可使用攝像部7，亦可根據由攝像部7拍攝之圖像檢測障礙物。
圖3係顯示機器人掃除機1之仰視圖。如圖所示，於本體殼體2之底面2c設置有：以與地板面垂直之旋轉軸旋轉之一對側刷11；以自底面2c突出的方式設置之一對驅動輪13、前輪14、後輪15；及以使開放面面向地板面的方式凹設於底面2c之吸入口33。又，於吸入口33之內部配置有以與地板面平行地軸支之旋轉軸旋轉之旋轉刷12。機器人掃除機1藉由驅動輪13之兩輪朝同一方向旋轉而進退，藉由兩輪相互朝相反方向旋轉而轉換方向。
圖4係顯示操作面板5之模式圖。如圖所示，操作面板5具有：指示掃除之開始及停止之開始及停止按鈕51；可選擇掃除之模式之模式
選擇按鈕52；可設定當前時刻或使機器人掃除機1運轉之預約時刻等地設置之計時器設定按鈕53；顯示當前時刻或預約時刻等之顯示部54；若檢測到集塵部30裝滿，則亮燈之垃圾傾倒燈55；及表示電池17之充電量之電池刻度56。再者，該等僅為例示，操作面板5亦可具備實現該等以外之功能之操作部或顯示部等。
圖5係圖3之機器人掃除機1之A-A箭視剖面之模式圖。圖5中，顯示有機器人掃除機1為與充電座40對接之充電狀態。如圖所示，機器人掃除機1於本體殼體2之內部具備集塵部30、電動送風機16及電池17。
集塵部30具有有底之集塵容器31及設置於集塵容器31上部之過濾器32。此處，傾倒集塵容器之塵埃時，自紙面觀察，於上方打開蓋部3，藉此可自本體殼體2取出集塵部30。再者，本實施形態中，雖已對集塵部30由有底之集塵容器31構成之情形進行說明，但集塵部30並不僅限定於集塵容器。例如，集塵部30亦可僅由袋狀之集塵袋或集塵用過濾器構成。
又，集塵部30與第1吸氣路34及第2吸氣路35連通。自吸入口33吸入之氣流如箭頭B1所示，在第1吸氣路34向後方流通，流入至集塵部30。流入集塵部30之氣流藉由過濾器32收集塵埃，自集塵部30流出。其後，如箭頭B2所示，在第2吸氣路35向前方流通，流入至電動送風機16。其次，自電動送風機16排出之空氣在排氣路36如箭頭B3所示向後方流通，自設置於本體殼體2之上表面之排氣口6向上方後方排出。再者，於電動送風機16之附近設置有未圖示之離子產生部22。該情形，含有離子之氣流自排氣口6排出。
電池17為機器人掃除機1之電力供給源，若指示掃除運轉，便由電池17供電，從而驅動電動送風機16、離子產生器22、驅動輪13、旋轉刷12及側刷11。藉此，機器人掃除機1於特定之掃除範圍內自行移
動，自吸入口33吸入地板面F之塵埃。電池17較佳為可反覆充放電之大電容之充電池。例如，使用鉛電池、鎳氫電池或鋰離子電池。又，於本體殼體2之周面之後端設置有進行電池17之充電之充電端子4。
圖6係顯示充電座40之立體圖。如圖5或圖6所示，充電座40係用於將機器人掃除機1之電池17充電之裝置。充電座40中，在與本體殼體2之周面對向之面，即可與機器人掃除機1之充電端子4接觸之位置設置有供電端子41。當機器人掃除機1之充電端子4與充電座40之供電端子41電性連接時，來自連接到充電座40之商用電源之電流便流入機器人掃除機1，而可對電池17進行充電。
於充電座40設置有發送顯示充電座40之設置位置及供電端子41之位置之反饋信號之信號發送部42。機器人掃除機1在檢測到掃除結束之情形或電池17之充電量低於特定值之情形時，檢測自充電座40發出之反饋信號，並自動反饋至設置有充電座40之位置。例如，掃除結束之檢測亦可藉由檢測機器人掃除機1已移動一定距離或已經過一定時間而進行。又，掃除結束之檢測亦可藉由利用操作面板5或終端裝置101等，接收掃除結束指示或掃除中斷指示等提示對充電座40反饋之指示而進行。再者，反饋信號係利用例如紅外線。
又，充電座40可成為機器人掃除機1在根據自終端裝置101接收到之控制命令而移動之時之基準位置。隨後會詳細敍述，機器人掃除機1係自終端裝置101接收與機器人掃除機1移動之位置或範圍相關之位置資訊。且，機器人掃除機1基於位置資訊，自充電座40移動至目標位置或範圍。再者，機器人掃除機1自充電座40離開之情形時，例如，機器人掃除機1可基於反饋至充電座40後接收到之位置資訊進行移動。又，即便機器人掃除機1自充電座40離開之情形下，只要以使機器人掃除機1可檢測到自充電座40至當前位置之相對位置之方式構成，便可自當前位置向目標位置或範圍移動。再者，本發明之基準位
置並不限定於充電座40，只需為機器人掃除機1可以任意之方法檢測其位置者即可。例如，基準位置可為與充電座40分開設置之信號發送裝置，亦可為表面形成有可根據由攝像機7拍攝之圖像而檢測之識別碼之傢具或牆壁等。
再者，本實施形態中，雖已針對機器人掃除機1具備電池17作為對機器人裝置之電力供給機構之情形進行說明，但除了關於電池17之特徵部分，亦可自商用電源直接對機器人掃除機1予以電力供給。又，亦可併用電池17及商用電源。
其次，對機器人掃除機1之構成進行說明。
圖7係顯示機器人掃除機1之主要構成之方塊圖。以下，附註與上述說明相同之符號之構成要素係作為具有相同之功能者而省略說明。
機器人掃除機1主要具備控制部19、記憶部20、通訊部18、障礙物檢測部10、位置檢測部21、攝像部7、照明部8、離子產生部22、操作面板5、信號發送部9、電動送風機16、電池17及集塵部30。又，機器人掃除機1具備側刷11、旋轉刷12、及驅動輪13，以及該等之驅動部11d、12d、13d。
控制部19設置於未圖示之控制基板等，基於記憶於記憶部20之程式或資料、或自操作面板5或終端裝置101輸入之控制命令，進行機器人掃除機1之各種動作。
記憶部20記憶有控制部19執行之各種程式及控制部19讀取之各種資料等。程式及資料記憶於ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、快閃記憶體、EPROM(Erasable Programmable ROM，可擦除可程式化唯讀記憶體)、EEPROM(Electrically EPROM，電可擦除可程式化唯讀記憶體)(註冊商標)或HDD(Hard Disc Drive，硬碟機)等非揮發
性記憶裝置，或RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)等揮發性記憶裝置。
對通訊部18賦予IP位址及URL，使用HTTP經由無線LAN基地台201及網際網路202，可於終端裝置101之間進行資訊之接收發送。
離子產生部22為產生正離子及負離子之裝置。例如，離子產生器22具有2個離子產生電極，藉由對一個離子產生電極施加正電壓，而對另一個電極施加負電壓而電暈放電，產生正離子及負離子。運轉離子產生部22，自機器人掃除機1之排氣口6排出含有離子之氣流，藉此，獲得空氣之淨化、殺菌或除臭，或放鬆效果。
驅動部11d、12d、13d具備未圖示之馬達及該等之驅動部，基於來自控制部19之控制信號，決定轉數等，使側刷11、旋轉刷12及或驅動輪13驅動。
位置檢測部21至少包含一個位置感測器，檢測機器人掃除機1相對於基準位置之相對位置。例如，位置感測器為設置於驅動輪13之驅動部13d，檢測機器人掃除機1之速度之編碼器、檢測機器人掃除機1之加速度之加速度感測器或檢測機器人掃除機1之旋轉速度之陀螺感測器等。
再者，機器人掃除機1亦可具備將藉由攝像部7拍攝之圖像進行壓縮之圖像壓縮部(未圖示)。例如，圖像壓縮部可使用MPEG(Moving Picture Experts Group，動畫專家組)、AVI(Audio Video Interleaving，音訊視訊交錯)、ASF(Advanced Streaming Format，高級串流格式)等壓縮技術將圖像進行壓縮。
其次，對終端裝置101之構成進行說明。
圖8係顯示終端裝置101之主要構成之方塊圖。如圖所示，終端裝置101具備控制部102、記憶部103、通訊部104及使用者介面部
105。
控制部102設置於未圖示之控制基板等，基於記憶於記憶部103之程式或資料，或自使用者介面部105輸入之指示，控制終端裝置101。又，控制部102具備控制命令產生部106、位置資訊產生部107、及地圖製作部。
控制命令產生部106藉由使用者之輸入，產生用於遙控操作機器人掃除機1之控制命令。此處，控制命令是指用於遙控操作機器人掃除機1之資訊，例如，用於在目標範圍內使機器人掃除機1掃除或釋放離子等，或在目標位置藉由攝像部7拍攝周圍之資訊。且，已製作之控制命令會經由通訊部104對機器人掃除機1發送。
地圖製作部108藉由使用者之輸入，製作機器人掃除機1進行作業之作業範圍之地圖。關於製作作業範圍之地圖之處理隨後進行詳細敍述。再者，製作作業範圍之地圖時，參照儲存於記憶部103之各種程式或資料。又，已製作之作業範圍之地圖儲存於記憶部103。
位置資訊產生部107藉由使用者之輸入，產生用於使機器人掃除機1移動之位置資訊。此處，位置資訊是指與使機器人掃除機1移動之位置或範圍相關之資訊。關於產生位置資訊之處理隨後進行詳細敍述。
記憶部103記憶有控制部102執行之各種程式及控制部102讀取之各種資料等。程式及資料記憶於ROM、快閃記憶體、EPROM、EEPROM或HDD等非揮發性記憶裝置，或RAM等揮發性記憶裝置。
對通訊部104賦予IP位址及URL，使用HTTP經由無線LAN基地台201及網際網路202，可於機器人掃除機1之間進行資訊之接收發送。
使用者介面部105係使用者對終端裝置101輸入指示，或輸出終端裝置101之輸出結果或自機器人掃除機1發送之作業之結果等，傳達給使用者之部分。例如，使用者介面部105具有觸控面板，使用者藉
由操作使用者介面部105而輸入指示。又，使用者介面部105具有例如利用液晶或有機EL(electroluminescence，電致發光)之顯示裝置，可顯示文字或圖像。
其次，對終端裝置101之位置資訊產生部107產生發送至機器人掃除機1之位置資訊之處理進行說明。機器人掃除機1基於所發送之位置資訊於作業範圍移動。此處，位置資訊基於地圖製作部108藉由使用者之輸入製作之作業範圍之地圖而產生。首先，對地圖製作部108製作作業範圍之地圖之處理進行說明。
圖9係顯示終端裝置101中，地圖製作部108藉由使用者之輸入製作機器人掃除機1之作業區域之地圖A1時，使用者介面部105之顯示之一例之模式圖。
圖9(a)係顯示製作作業區域之房間之配置方面。使用者操作使用者介面部105，輸入房間之配置。圖9(a)中，以實線圍住之空間表示房間，地圖A1具有房間R1~R7。例如，使用者可藉由輸入各房間之大小與形狀後，配置各個房間，而輸入房間之配置。再者，圖9(a)中，為了簡單化，顯示有房間R1至R7之形狀為四角形之情形，但並不僅限於此。例如房間之形狀可為三角形或圓形，亦可為切斷了四角形等之一部分之形狀。又，房間之配置亦可將其典型例儲存於記憶部103，使用者參照其典型例進行製作。
圖9(b)係顯示製作房間之出入口方面。使用者操作使用者介面部105，輸入房間之出入口。圖9(b)中，房間R1~R7之實線消失處係表示出入口。
圖9(c)係顯示製作機器人掃除機1根據來自終端裝置101之控制命令移動時之基準位置C方面。使用者操作使用者介面部105，輸入基準位置C。本實施形態中，基準位置C為充電座40之位置。如上所
述，機器人掃除機1可自充電座40接收反饋信號，檢測充電座40之位置。再者，基準位置C只要為機器人掃除機1可以任意之方法檢測檢測到其位置者即可，並不限定於充電座40之位置。
使用者亦可進而輸入存在於作業區域之障礙物。圖9(c)中，B1及B2表示障礙物。例如，障礙物為電氣用具或傢具等。又，使用者亦可輸入機器人掃除機1之作業之禁止範圍。例如，機器人掃除機1之作業之禁止範圍是指需防止機器人掃除機1碰撞之範圍，或在隱私權之角度需限制利用機器人掃除機1具備之攝像機之拍攝範圍等。
圖10係顯示於地圖A2製作作業之禁止範圍B3方面。使用者操作使用者介面部105，輸入作業之禁止範圍B3。再者，附註與圖9相同之符號者作為與圖9相同者省略說明。
如上所述，地圖製作部108藉由使用者之輸入製作作業區域之地圖。已製作之地圖可儲存於記憶部103，視需要進行參照。其次，對基於已製作之作業區域之地圖產生位置資訊之處理進行說明。
圖11~圖13係顯示位置資訊產生部107基於圖9之作業區域之地圖A1產生位置資訊時，使用者介面部105之顯示之一例之模式圖。
圖11係顯示輸入有機器人掃除機1移動之位置P1之情形。使用者操作使用者介面部105，輸入位置P1。且，若藉由使用者輸入位置P1，則位置資訊產生部107會產生自基準位置C至位置P1之移動路徑作為位置資訊。圖11中以箭頭表示位置資訊產生部107產生之移動路徑之一例。此處，移動路徑以避開地圖A1之牆壁及障礙物的方式產生。藉由以此方式產生位置資訊，移動路徑不會被地圖A1顯示之作業區域之牆壁或障礙物堵塞，可使機器人掃除機1效率良好地移動至目標位置。
再者，移動路徑亦可以沿著房間之牆壁進行移動的方式產生。
藉由以此方式產生位置資訊，即便地圖A1顯示之作業區域內存在人，相較於在房間之正中間移動之情形，機器人掃除機1亦不會妨礙人，可減少移動中機器人掃除機1與人碰撞之危險。
位置資訊產生部107亦可產生機器人掃除機1作業之範圍作為位置資訊。
圖12係顯示輸入有機器人掃除機1作業之範圍P2之情形。此處，範圍P2為以縱線畫陰影線之範圍，且表示房間R3及R4之範圍。使用者操作使用者介面部105，輸入範圍P2。且，若由使用者輸入範圍P2，位置資訊產生部107便產生以基準位置C為基準之範圍P2之相對位置之範圍作為位置資訊。此處，位置資訊中亦可包含存在於範圍P2之障礙物之資訊。藉由以此方式產生位置資訊，機器人掃除機1可一面避開障礙物，一面可在使用者輸入之範圍內進行作業，故可有效率地進行作業。
再者，圖10之作業區域之地圖A2中，輸入有禁止機器人掃除機1之作業之位置之情形，機器人掃除機1不會在禁止作業之位置進行作業。藉由以此方式產生位置資訊，由於可在例如需防止機器人掃除機1產生碰撞之位置，或在隱私權之角度，需限制利用機器人掃除機1具備之攝像機之拍攝位置等，禁止機器人掃除機1之作業，故使用者之便利性提高。
又，圖12雖對作為範圍P2，輸入房間R3及R4之情形進行說明，但所輸入之房間之個數並無限制。又，所輸入之範圍未必為以房間為單位，亦可輸入任意之範圍。
圖13係顯示輸入有機器人掃除機1進行作業之範圍P3之情形。此處，範圍P3為以縱線畫陰影線之範圍，且表示由使用者任意輸入之範圍。使用者操作使用者介面部105，輸入範圍P3。且，若由使用者輸入範圍P3，位置資訊產生部107便產生以基準位置C為基準之範圍P3
之相對位置之範圍作為位置資訊。此外，關於範圍P2中說明之項目，在不脫離其主旨之範圍內，係作為亦可適用於產生與範圍P3對應之範圍之情形者，省略說明。
其次，對藉由遙控操作系統100遙控操作機器人掃除機1之處理進行說明。
圖14係顯示藉由本發明之一實施形態之遙控操作系統100處理遙控操作之流程圖。再者，圖10中說明之流程中，以「S」表示「步驟」。又，文中「S」均表示「步驟」。
首先，對終端裝置101之處理進行說明。S301中，地圖製作部108藉由使用者之輸入製作機器人掃除機1之作業範圍之地圖。S302中，位置資訊產生部107藉由來自使用者之輸入，產生與機器人掃除機1移動之位置或範圍相關之位置資訊。S303中，控制命令產生部106藉由來自使用者之輸入而產生對機器人掃除機1之控制命令。且，S304中，通訊部104將所產生之位置資訊及控制命令發送至機器人掃除機1。再者，S302之位置資訊之產生及S303之控制命令之產生可為任一者在先。又，所產生之位置資訊及控制命令可分別對機器人掃除機1發送。
其次，對機器人掃除機1之處理進行說明。S305中，通訊部18接收自終端裝置101發送之位置資訊及控制命令。S306中，控制部19基於已接收之位置資訊，以使機器人掃除機1移動的方式進行控制。又，S307中，控制部19基於已接收之控制命令，以執行作業的方式控制機器人掃除機1之各構成要素。且，S307中，通訊部18將已執行之作業之結果發送至終端裝置101。此處，作業之結果是指：全部之作業完成；因未包含於已接收之位置資訊中之障礙物等導致作業之一部分無法完成；或於作業之中途，電池17之充電用盡而無法返回至充電
座40等情況。又，作業之結果亦可包含例如所拍攝之圖像或收集之塵埃之量等資訊。
再者，機器人掃除機1亦可不必將作業之結果發送至終端裝置101。不將作業之結果發送至終端裝置101之情形，利用遙控操作系統100之遙控操作之處理結束。又，基於S306之位置資訊之移動，及基於S307之控制命令之作業之執行可為任一者先行執行，或者亦可同時執行。
其次，對終端裝置101之處理進行說明。S309中，通訊部104自機器人掃除機1接收作業之結果。S310中，使用者介面部105顯示接收到之作業之結果。且，使用者可確認顯示於使用者介面部105之作業之結果。
其次，對利用遙控操作系統100之遙控操作之典型例進行說明。
(E1)使機器人掃除機1移動至特定之位置，執行拍攝之作業。
使用者操作終端裝置101之使用者介面部105，於地圖製作部108製作之地圖上，輸入需使機器人掃除機1移動之位置。位置資訊產生部107藉由使用者之輸入，產生自基準位置起之移動路徑作為位置資訊。又，控制命令產生部106藉由使用者之輸入，使機器人掃除機1移動並產生用於藉由攝像部7拍攝之控制命令。然後，通訊部104對機器人掃除機1發送所產生之位置資訊及控制命令。
機器人掃除機1基於自終端裝置101接收到之位置資訊執行移動，並基於控制命令執行利用攝像部7之拍攝。且，通訊部18將拍攝到之圖像發送至終端裝置101作為作業之結果。藉此，使用者可例如自外出地遙控操作機器人掃除機1，確認房屋203內之特定位置之圖像。
再者，機器人掃除機1在藉由攝像部7執行拍攝之情形時，亦可
使機器人掃除機於其場所每隔一定角度旋轉，藉由攝像部7執行複數次拍攝後，將拍攝到之複數個圖像發送至終端裝置101。藉此，由於使用者可一次獲取目標位置周邊之圖像，故可節省複數次反覆遙控操作機器人掃除機1之工夫，從而提高使用者之便利性。
又，本典型例中，已對藉由利用終端裝置101之遙控操作使機器人掃除機1執行拍攝之情形進行說明，但藉由遙控操作執行之作業並不限定於拍攝。例如，藉由遙控操作執行之作業為使電動送風機16、側刷11及旋轉刷12等驅動而進行掃除，或使電動送風機16及離子產生部22等驅動而釋放離子等。該情形下，機器人掃除機1亦可針對以由使用者輸入之位置為中心之特定範圍，執行掃除或釋放離子等作業。
(E2)使機器人掃除機執行特定範圍之掃除之作業。
使用者操作終端裝置101之使用者介面部105，於地圖製作部108製作之地圖上，輸入需使機器人掃除機1作業之範圍。位置資訊產生部107藉由使用者之輸入，產生自與指定之範圍對應之基準位置開始之相對位置的範圍作為位置資訊。此處，位置資訊亦可包含存在於所指定之範圍內之障礙物之資訊。又，控制命令產生部106藉由使用者之輸入，使機器人掃除機1移動，產生用於使電動送風機16、側刷11及旋轉刷12等驅動進行掃除之控制命令。且，通訊部104對機器人掃除機1發送所產生之位置資訊及控制命令。
機器人掃除機1基於自終端裝置101接收之位置資訊及控制命令執行由使用者輸指定之範圍內之掃除。且，通訊部18將例如所指定之範圍內之掃除完成，或因障礙物，導致所指定之範圍內之一部分之掃除無法完成等情況，作為作業之結果進行發送。又，作業之結果，亦可包含關於收集於集塵部30之塵埃量之資訊。
再者，本典型例中，已對藉由利用終端裝置101之遙控操作，使機器人掃除機1執行掃除之情形進行說明，但藉由遙控操作執行之作
業並不限定於掃除。例如，藉由遙控操作執行之作業為使電動送風機16及離子產生部22等驅動之離子之釋放，或利用攝像部7之拍攝等。
(E3)其他之典型例
上述實施形態中，作為機器人裝置，已對機器人掃除機1進行說明，但本發明之機器人裝置廣泛包含代替使用者進行特定之作業之機器人裝置。例如，本發明之機器人裝置包含警衛機器人或寵物機器人等。
又，本發明之機器人裝置亦可包含具備例如收納水之槽及將該槽之水向外部排出之排出機構，給栽種在機器人裝置之作業區域之植物澆水之機器人。該情形，使用者可藉由遙控操作機器人裝置，使機器人裝置移動至栽種有植物之位置，使機器人裝置進行澆水之作業。
又，本發明之機器人裝置亦可包含例如具備收納飼料或食餌等之收納部及向外部提供該飼料或食餌等之提供機構，向在機器人裝置之作業區域飼養之家畜或寵物提供飼料或食餌等之機器人。該情形，使用者可藉由遙控操作機器人裝置，使機器人裝置進行提供飼料或食餌等之作業。
如上所述，機器人掃除機1係自終端裝置101接收關於使機器人裝置移動之位置或範圍之位置資訊及對機器人裝置之控制命令，並基於位置資訊驅動行走部，基於控制命令執行作業者。由於位置資訊係基於上述終端裝置中製作成之機器人裝置之作業區域之地圖而產生，故無需進行機器人掃除機1之複雜之處理，即可執行使用者期望之遙控操作。
又，機器人掃除機1將已執行之作業之結果之資訊發送至終端裝置101之情形，使用者可藉由操作終端裝置101，例如自外出地確認該作業之結果，視需要進而可使機器人掃除機1執行作業。即，提高使
用者之便利性。
又，位置資訊包含關於存在於機器人掃除機1之作業區域之障礙物之位置或範圍的資訊之情形，機器人掃除機1可一面避開該障礙物一面進行作業，從而提高利用機器人掃除機1之作業之效率。
又，位置資訊包含關於禁止機器人掃除機1之作業之位置或範圍的資訊之情形，可在例如需防止機器人掃除機1產生碰撞之位置，或在隱私權之角度需限制利用機器人掃除機1具備之攝像機之拍攝位置等，禁止機器人掃除機1之作業。即，提高使用者之便利性。
機器人裝置或終端裝置之控制部中至少一部分可藉由形成於積體電路(IC晶片)上之邏輯電路作為硬體構成，亦可使用CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)藉由軟體實現。藉由軟體實現之情形，機器人裝置或終端裝置具備執行實現各功能之控制程式之命令之CPU、儲存程式之ROM(read only memory，唯讀記憶體)、展開程式之RAM(random access memory，隨機存取記憶體)及儲存程式及各種資料之記憶體等之記憶裝置(記錄媒體)等。且，本發明之目的亦可藉由將可以電腦讀取地記錄有實現上述功能之軟體，即機器人裝置或終端裝置之控制程式之程式代碼(執行形式程式、中間代碼程式或來源程式)之記錄媒體，供給至機器人裝置或終端裝置，並以該電腦(或CPU或MPU(micro processing unit，微處理單元))讀取並執行記錄於記錄媒體之程式代碼而達成。
作為上述記錄媒體，可使用例如磁帶或卡式磁帶等磁帶類、軟(註冊商標)碟或硬碟等磁碟、包含CD-ROM、MO、MD、DVD或CD-R等光碟之光碟類、IC卡(包含記憶卡)或光卡等之卡類、遮罩式ROM、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦除程式化唯讀記憶體)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only
Memory，電可擦除程式化唯讀記憶體)或快閃ROM等半導體記憶體類或PLD(Programmable logic device，可程式化邏輯器件)等邏輯電路類等。
又，亦可將機器人裝置或終端裝置可與通訊網路連接地構成，經由通訊網路供給上述程式代碼。作為該通訊網路並無特別限定，可利用例如網際網路、內部網、外聯網、LAN、ISDN(Integrated Services Digital Network，整合服務數位網路)、VAN(value added network，增值網路)、CATV通訊網、虛擬專用網路(virtual private network)、電話網、移動通訊網或衛星通訊網等。又，作為構成通訊網路之傳輸媒體，並無特別限定，例如可利用IEEE1395、USB(Universal Serial Bus，通用串列匯流排)、電力線載波、閉路電視線路、電話線或ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非對稱數位使用者線)線路等有線，或IrDA或遙控器等之紅外線、Bluetooth(註冊商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate，高資料速率)、NFC(Near Field Communication，近距離無線通訊)、DLNA(Digital Living Network Alliance，數位生活網路聯盟)、移動電話網、衛星線路或地波數位網等無線。
又，本發明並不限定於上述實施形態，可在技術方案所示之範圍內進行各種變更，適當組合不同之實施形態所分別揭示之技術手段而獲得之實施形態亦涵蓋於本發明之技術範圍內。
本發明之機器人裝置為可自終端裝置接收資訊者，具備：通訊部，其自終端裝置，接收基於終端裝置中製作成之機器人裝置之作業區域之地圖而產生的位置資訊，與對機器人裝置之控制命令；行走部，其使機器人裝置移動；及控制部，其基於位置資訊驅動行走部，並基於控制命令執行作業。
又，本發明之機器人裝置中，通訊部亦可將關於已執行之作業結果之資訊發送至終端裝置。
又，本發明之機器人裝置中，位置資訊亦可進而包含關於存在於機器人裝置之作業區域之障礙物之位置或範圍的資訊。
又，本發明之機器人裝置中，位置資訊亦可進而包含關於禁止機器人裝置之作業之位置或範圍之資訊。
本發明之終端裝置係可將資訊發送至機器人裝置者，具備：控制命令產生部，其係產生對機器人裝置之控制命令；地圖製作部，其係製作機器人裝置之作業區域之地圖；位置資訊產生部，其係基於作業區域之地圖產生位置資訊；及通訊部，其將控制命令及位置資訊發送至機器人裝置。
本發明之遙控操作系統係具備機器人裝置及終端裝置者，機器人裝置具備：通訊部，其自終端裝置，接收基於終端裝置中製作成之機器人裝置之作業區域之地圖而產生的位置資訊，與對機器人裝置之控制命令；行走部，其使機器人裝置移動；及控制部，其基於位置資訊驅動行走部，並基於控制命令執行作業；而終端裝置具備：控制命令產生部，其係產生對機器人裝置之控制命令；地圖製作部，其係製作機器人裝置之作業區域之地圖；位置資訊產生部，其係基於作業區域之地圖產生位置資訊；及通訊部，其將控制命令及位置資訊發送至機器人裝置。
再者，機器人裝置或終端裝置可藉由電腦實現，該情形，使電腦作為上述各部動作，藉此，以電腦實現機器人裝置或終端裝置之機器人裝置或終端裝置之程式亦歸入本發明之範疇。
本發明之機器人裝置、終端裝置、機器人裝置之遙控操作系統及程式可廣泛利用於能夠自行移動之機器人裝置。
Claims (7)
- 一種機器人裝置，其係可自終端裝置接收資訊者，且具備：位置檢測部，其包含至少一個位置感測器，檢測相對於基準位置之機器人裝置的相對位置；通訊部，其自上述終端裝置接收：基於機器人裝置之作業區域之地圖而產生的位置資訊、及對機器人裝置之控制命令；行走部，其使機器人裝置移動；及控制部，其基於所接收的上述位置資訊驅動上述行走部，並基於上述控制命令執行作業；其中上述機器人裝置之作業區域之地圖係於上述終端裝置製作；上述位置資訊係：自上述基準位置至機器人裝置作業之位置的移動路徑、或以上述基準位置作為基準之機器人裝置作業的範圍之相對位置之範圍。
- 如請求項1之機器人裝置，其中上述通訊部將與已執行之作業結果相關之資訊發送至上述終端裝置。
- 如請求項1或2之機器人裝置，其中上述位置資訊中進而包含與存在於機器人裝置之作業區域之障礙物之位置或範圍相關的資訊。
- 如請求項1或2之機器人裝置，其中上述位置資訊中進而包含與禁止機器人裝置之作業之位置或範圍相關之資訊。
- 一種終端裝置，其係可將資訊發送至機器人裝置者，且具備：控制命令產生部，其係產生對上述機器人裝置之控制命令；地圖製作部，其係製作上述機器人裝置之作業區域之地圖；位置資訊產生部，其係基於上述作業區域之地圖而產生位置資訊；及 通訊部，其將上述控制命令及上述位置資訊發送至上述機器人裝置；上述機器人裝置包含：位置檢測部，其包含至少一個位置感測器，檢測相對於基準位置之機器人裝置的相對位置；上述位置資訊係：自上述基準位置至機器人裝置作業之位置的移動路徑、或以上述基準位置作為基準之機器人裝置作業的範圍之相對位置之範圍。
- 一種機器人裝置之遙控操作系統，其係具備機器人裝置及終端裝置者，上述機器人裝置具備：位置檢測部，其包含至少一個位置感測器，檢測相對於基準位置之機器人裝置的相對位置；通訊部，其自上述終端裝置接收：基於機器人裝置之作業區域之地圖而產生的位置資訊、及對機器人裝置之控制命令；行走部，其使機器人裝置移動；及控制部，其基於所接收之上述位置資訊驅動上述行走部，並基於上述控制命令執行作業；其中上述機器人裝置之作業區域之地圖係於上述終端裝置製作；且上述位置資訊係：自上述基準位置至機器人裝置作業之位置的移動路徑、或以上述基準位置作為基準之機器人裝置作業的範圍之相對位置之範圍；上述終端裝置具備：控制命令產生部，其係產生對上述機器人裝置之控制命令；地圖製作部，其係製作上述機器人裝置之作業區域之地圖；位置資訊產生部，其係基於上述作業區域之地圖產生位置資訊；及 通訊部，其將上述控制命令及上述位置資訊發送至上述機器人裝置。
- 一種程式，其係使如請求項5之終端裝置所具備之電腦動作之控制程式，用於使上述電腦作為上述各部發揮功能。
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Publications (2)
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