TWI739100B - 複數個移動式機器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

根據本發明一實施例的一種移動式機器人可以包括：一行進單元，配置以移動一主體；一通訊單元，配置以與發射一信號的另一個移動式機器人通訊；以及一控制器，配置以基於該信號識別該另一個移動式機器人的位置，並且基於所識別的位置控制該另一個移動式機器人的移動，以沿著該主體的一移動路徑執行跟隨。另外，該控制器可將對應於移動方向的改變的一信號發送給該主體，以回應該移動方向的改變，並且根據該移動方向的改變感測該信號的接收方向的改變，以發送用於限制該另一個移動式機器人的跟隨的一控制指令。

Description

複數個移動式機器人及其控制方法

本發明涉及一種複數個移動式機器人及其控制方法，其中，該複數個移動式機器人自主地移動，且同時其中任何一個移動式機器人跟隨另一個移動式機器人。

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，在預定區域中自行移動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，其在一區域中移動的同時執行清掃。清掃機器人是一種清掃機，其可以在自行移動的同時執行清掃，而不需要使用者的操作。

以這種方式，隨著這種在自行移動的同時執行清掃而不需要使用者的操作的清掃機器人的開發，需要開發一種複數個清掃機器人，用於執行清掃，並且同時其中任何一個清掃機器人跟隨另一個清掃機器人，或者在沒有使用者操作的情況下彼此協作。

例如，先前技術文獻WO2017-036532揭露了一種主清掃機器人(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)的方法。

先前技術文獻揭露了一種主機器人藉由使用障礙物檢測裝置檢測相鄰的障礙物，並使用從障礙物檢測裝置得到的位置資料判定其與從屬機器人相對的位置的配置。

另外，先前技術揭露了一種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的配置。

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揭露於先前技術文獻中的配置判定(決定)主機器人的位置，主機器人必須通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，先前技術沒有揭露其中主機器人經由伺服器將相對位置資訊發送到從屬機器人這樣的配置。

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通過伺服器進行通訊。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，由於從屬機器人不能從伺服器接收相對位置資訊，因此從屬機器人不能知道主機器人的位置。因此，可能出現不能有效地執行複數個清掃機器人之間的跟隨或協作的問題。

此外，清掃機器人在移動以清掃指定的清掃空間的同時多次改變其移動方向。例如，經常需要根據清掃空間的形狀、清掃機器人的移動模式、障礙物的檢測、地板的地形特徵等來頻繁地改變目前移動方向。

當複數個清掃機器人中的任何一個跟隨另一個清掃機器人執行協作清掃時，當領導的清掃機改變其移動方向時，可能發生與在後面移動的跟隨的清掃機碰撞的問題。另外，根據改變移動方向時的旋轉程度，可能會出現領導的清掃機和跟隨的清掃機的前後位置在一預定時段之後反轉的問題。在這種情況下，可能出現不能有效地執行複數個清掃機器人之間的跟隨或協作的問題。對於能夠協作的複數個移動式機器人來說，這個問題也是相同的。

因此，本發明的一個目的是提供一種複數個移動式機器人及其控制方法，該複數個移動式機器人能夠在不透過伺服器的情況下，在其中任何一個跟隨另一個的移動路徑的同時執行移動而彼此不存在干擾或碰撞。

此外，本發明的另一個目的是提供一種複數個移動式機器人及其控制方法，該複數個移動式機器人可以被控制以當複數個移動式機器人中的任何一個跟隨另一個移動式機器人時，執行靈活的跟隨而沒有任何中斷。

另外，本發明的又另一個目的是提供一種複數個移動式機器人及其控制方法，該複數個移動式機器人能夠允許無碰撞避開設計，其中，即使當領導的移動式機器人在複數個移動式機器人的跟隨期間改變其目前移動方向時，也不會與跟隨的移動式機器人發生碰撞。

此外，本發明的又另一個目的是提供一種複數個移動式機器人及其控制方法，即使當領導的移動式機器人改變其移動方向並且在視覺上位於跟隨的移動式機器人後面時，該複數個移動式機器人也能夠繼續地執行跟隨而沒有任何干擾。

在本發明中，為了在複數個移動式機器人之間沒有任何中斷的情況下執行靈活的跟隨，實現為基於信號識別跟隨的移動式機器人的相對位置，並且基於所識別的相對位置沿著領導的移動式機器人的移動路徑執行跟隨。

此外，當領導的移動式機器人的移動方向改變時，可以發送通知跟隨的移動式機器人的信號，並且領導的移動式機器人或跟隨的移動式機器人可以感測信號的接收方向的改變，以感測移動方向已在逐漸接近跟隨的移動式機器人的方向上發生改變，從而實現無碰撞避開設計，並允許領導的移動式機器人繼續移動而不會干擾跟隨的移動式機器人。

此處，信號的接收方向的改變可以通過複數個接收天線感測移動終端設備100的接收方向從前側向後側或從後側向前側發生改變，該複數個接收天線分別設置在移動式機器人的後側和前側，或者設置成在移動式機器人的前側彼此隔開，或者在移動式機器人的後側彼此隔開。

另外，當在複數個移動式機器人之間感測到信號的接收方向的改變時，領導的移動式機器人可以輸出跟隨限制指令。該跟隨限制指令可以包含跟隨的移動式機器人的移動停止指令。

另外，可以在再次感測到複數個移動式機器人之間的信號的接收方向的改變的時間點解除跟隨限制。當輸出跟隨限制解除指令時，跟隨的移動式機器人再次執行跟隨移動。此時，領導的移動式機器人可以減速移動或暫時 停止移動，使得領導的移動式機器人與跟隨的移動式機器人的跟隨距離不會超過特定範圍。

隨著跟隨的移動式機器人與先前的領導的移動式機器人相似地改變其移動方向，再次感測到信號的接收方向的改變，並且當領導的移動式機器人的移動方向與跟隨的移動式機器人的移動方向一致時，領導的移動式機器人可以以原本的移動速度開始移動。

具體地說，根據本發明一實施例的移動式機器人可以包括：一行進單元，配置以移動一主體；一通訊單元，配置以與發射一信號的另一個移動式機器人通訊；以及一控制器，配置以基於該信號識別該另一個移動式機器人的位置，並基於所識別的位置控制該另一個移動式機器人的移動以沿著該主體的一移動路徑執行跟隨，其中，該控制器將對應於移動方向的改變的一信號發送給該主體以回應該移動方向的改變，並且根據該移動方向的改變感測該信號的接收方向的改變，以發送用於限制該另一個移動式機器人的跟隨的一控制指令。

此外，在一個實施例中，用於限制該另一個移動式機器人的跟隨的該控制指令可以包括該另一個移動式機器人的一移動停止指令和該主體的一跟隨解除指令，並且可以在感測到該信號接收方向的改變之後持續限制跟隨直到符合一特定條件。

此外，在一個實施例中，當符合在感測到該信號的接收方向的改變之後經過一預定時段、該主體和該另一個移動式機器人之間的分隔距離增加超過一預定範圍、以及該信號接收方向的重新改變中的至少一個時，可以解除跟隨的限制。

此外，在一個實施例中，該控制器可以改變該行進單元的移動速度或將一停止指令發送到該另一個移動式機器人，以便在該另一個移動式機器人跟隨該主體的該移動路徑的同時，該另一個移動式機器人不會偏離一特定臨界跟隨距離。

此外，在一個實施例中，當感測到該主體根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該另一個移動式機器人時，該控制器可以發送一控制指令，用於控制該另一個移動式機器人在避開該主體的同時移動或旋轉。

此外，在一個實施例中，當相對於該主體的移動方向從前側接收到該信號時，該控制器可以發送一控制指令，用於限制該另一個移動式機器人的跟隨，並且當在該移動方向改變之後該主體在下一個移動區域中移動的同時相對於該主體的移動方向從後側接收該信號時，該控制器控制該另一個移動式機器人再次跟隨該主體的該移動路徑。

此外，在一個實施例中，當感測到該主體根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該另一個移動式機器人，並且判定該另一個移動式機器人無法在避開該主體的同時移動或旋轉時，該控制器可以控制該行進單元以允許該主體在避開該另一個移動式機器人的同時移出一目前移動區域。

此外，在一個實施例中，當感測到該主體根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該另一個移動式機器人，並且判定該主體和該另一個移動式機器人都無法移出一目前移動區域時，該控制器可以發送一控制指令，用於控制該另一個移動式機器人透過偏離一特定臨界跟隨距離來執行反向移動。

另外，複數個移動式機器人可以是包括一第一移動式機器人和一第二移動式機器人的複數個移動式機器人，其中，該第一移動式機器人與發射一第一信號的該第二移動式機器人通訊，以識別該第二移動式機器人的位置，並且該第一移動式機器人基於所識別的位置控制該第二移動式機器人的移動，以使該第二移動式機器人跟隨該第一移動式機器人的移動路徑，並且該第二移動式機器人與發射一第二信號的該第一移動式機器人通訊以識別該第一移動式機器人的位置，並接收一相應的信號以回應該第一移動式機器人的該移動方向的改變，以及該第一移動式機器人根據該移動方向的改變感測該第一信號的接收方向的改變，以控制該第二移動式機器人，以便限制該第二移動式機器人對該第一移動式機器人的跟隨。

此外，在一個實施例中，該第一移動式機器人可以改變該第一移動式機器人的移動速度或將一停止指令發送到該第二移動式機器人，以便在該第二移動式機器人跟隨該第一移動式機器人的同時該第二移動式機器人不會偏離一特定臨界跟隨距離。

此外，在一個實施例中，當感測到該第一移動式機器人根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該第二移動式機器人時，該第一移動式機器 人可以在透過移出一目前移動區域來避開該第二移動式機器人的同時控制該第二移動式機器人移動。

此外，在一個實施例中，當相對於該第一移動式機器人的該移動方向從前側接收到該第一信號時，該第二移動式機器人可以停止對該第一移動式機器人的跟隨，並且當在該移動方向改變之後該第一移動式機器人在下一個移動區域中移動的同時相對於該第二移動式機器人的該移動方向從後側接收該第一信號時，該第二移動式機器人可以再次跟隨該第一移動式機器人的該移動路徑。

另外，根據本發明一實施例之一種控制複數個移動式機器人的方法可以包括：允許發射一第一信號的一第一移動式機器人與發射一第二信號的一第二移動式機器人通訊；基於該第一信號和該第二信號相互識別該第一移動式機器人和該第二移動式機器人的位置；允許該第二移動式機器人基於所識別的位置沿著該第一移動式機器人的移動路徑執行跟隨；以及接收與該第二移動式機器人處的該第一移動式機器人的該移動方向的改變對應的一信號，以回應該移動方向的改變，並且允許該第一移動式機器人根據該移動方向的改變感測該第二信號的接收方向的改變，以限制跟隨。

此外，在一個實施例中，所述限制跟隨可以包含該第二移動式機器人的移動停止和用於該第一移動式機器人的跟隨解除，並且當在該第二信號的該接收方向改變之後符合一特定條件時，可以終止對跟隨的限制。

此外，在一個實施例中，當符合在感測到該第二信號的接收方向的改變之後經過一段預定時間、該複數個移動式機器人之間的分隔距離增加超過一預定範圍、以及該第二信號的接收方向的重新改變中的至少一個時，可以解除所述跟隨的限制。

此外，在一個實施例中，所述沿著該第一移動式機器人的該移動路徑執行跟隨可以包括：改變該第一移動式機器人的行進單元的移動速度或停止該第二移動式機器人，以便該第二移動式機器人在跟隨該第一移動式機器人的該移動路徑的同時不會偏離一特定臨界跟隨距離。

此外，在一個實施例中，該方法可以進一步包括：當感測到該第一移動式機器人根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該第二移動式機器 人時，控制該第二移動式機器人在透過移出一目前移動區域來避開該第一移動式機器人的同時移動。

此外，在一個實施例中，在該移動方向改變之後，相對於該第一移動式機器人的該移動方向從前側接收該第二信號的同時可以執行感測該第二信號的接收方向的改變以限制跟隨，並且可以進一步包括：當相對於該第一移動式機器人的該移動方向從後側接收該第二信號時，允許該第二移動式機器人再次跟隨該第一移動式機器人的該移動路徑。

如上所述，根據本發明一實施例的複數個移動式機器人，跟隨的移動式機器人可以在不透過伺服器的情況下在跟隨領導的移動式機器人的同時沒有任何中斷地移動。

此外，當跟隨的清掃機根據移動模式或藉由感測地板、障礙物等的地形特徵改變移動方向時，領導的清掃機、跟隨的清掃機，或領導的清掃機和跟隨的清掃機可以在避開彼此的同時暫時改變它們的路徑以執行移動，從而以更自然、更有效的方式執行跟隨控制。

此外，根據領導的清掃機的移動方向的改變，當領導的清掃機在視覺上位於跟隨的清掃機後面時，可以檢測從跟隨的清掃機接收的信號的方向，以在跟隨的清掃機位於領導的清掃機前面時執行待機，並且在確認跟隨清掃機在領導的清掃機後面之後恢復跟隨，從而在沒有信號干擾和錯誤發生的情況下執行跟隨。

10‧‧‧建築物、牆壁

10a、10b、10c‧‧‧牆壁

50‧‧‧網路通訊、網路

100‧‧‧清掃機器人

100a‧‧‧第一清掃機、清掃機、主清掃機、移動式機器人

100b‧‧‧第二清掃機、清掃機、從屬清掃機、移動式機器人

110‧‧‧清掃機主體

111‧‧‧滾輪單元

111a‧‧‧主輪

111b‧‧‧副輪

120‧‧‧清掃單元

123‧‧‧腳輪

129‧‧‧蓋構件

130‧‧‧感測單元

131‧‧‧攝影機

140‧‧‧集塵盒

150‧‧‧集塵盒蓋

155‧‧‧開口

200‧‧‧移動裝置

200a‧‧‧清掃機

200b‧‧‧空氣清淨機

200c‧‧‧加濕器

200d‧‧‧除濕機

300‧‧‧終端設備、外部終端設備

300a、300b‧‧‧終端設備

500‧‧‧伺服器

601‧‧‧第二位置、前點

602‧‧‧第一位置、後點

610‧‧‧第一障礙物

620‧‧‧第二障礙物

1010‧‧‧時間點

1100‧‧‧通訊單元

1200‧‧‧輸入單元

1300‧‧‧行進單元

1400‧‧‧感測單元

1500‧‧‧輸出單元

1600‧‧‧供電單元

1700‧‧‧記憶體

1800‧‧‧控制器

1900‧‧‧清掃單元

A、B‧‧‧通訊模組

D1、D2‧‧‧分隔距離、障礙物

D3、D4、D5、D6‧‧‧分隔距離

Dmin‧‧‧特定跟隨距離

F_m‧‧‧吸引力

F_o,d‧‧‧第二排斥力

F_o,s‧‧‧第一排斥力

F_o‧‧‧排斥力、合成值

F_s‧‧‧排斥力、合成向量

F‧‧‧向前方向

L1‧‧‧第一路線

L2‧‧‧第二路線

LR‧‧‧原地旋轉

R‧‧‧反向方向

V0‧‧‧目前移動速度

V1‧‧‧目前移動速度

V2‧‧‧加速的移動速度

V3‧‧‧減速的移動速度

Va‧‧‧移動速度

Vb‧‧‧移動速度

S10~S50‧‧‧步驟

901~905‧‧‧步驟

附圖被包含在本發明內以提供對本發明的進一步理解，且附圖被併入在本說明書中並構成本說明書的一部分，並且附圖說明了本發明的實施例，並與說明書一起用於解釋本發明的原理。在圖式中：圖1為說明根據本發明之移動式機器人的一個示例的立體圖。

圖2為圖1中所示之動式機器人的平面圖。

圖3為圖1中所示之移動式機器人的側視圖。

圖4為說明根據本發明一實施例之移動式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移動式機器人之間的網路通訊的概念圖；以及圖5B為說明圖5A之網路通訊的一個示例的概念圖。

圖5C為說明根據本發明一實施例在複數個移動式機器人之間的跟隨移動的概念圖。

圖6、圖7、圖8A、圖8B和圖8C為用於具體地說明在根據本發明一實施例的複數個移動式機器人彼此保持預定距離的同時更靈活地執行跟隨的方法的視圖。

圖9為用於說明根據本發明一實施例在執行第一清掃機的轉動的同時限制第二清掃機的跟隨的過程的示例性流程圖。

圖10A、圖10B、圖10C、圖10D和圖10E為用於說明根據本發明一實施例的第二清掃機在第一清掃機的轉動之後避開第一清掃機的同時移動的操作的概念圖。

圖11A、圖11B、圖11C、圖11D和圖11E為用於說明根據本發明一實施例在第一清掃機轉動後第二清掃機無法避開的情況下第一清掃機在避開第二清掃機的同時移動的示例的概念圖。

圖12A、圖12B、圖12C、圖12D和圖12E為用於說明根據本發明一實施例在第一清掃機轉動後第一清掃機和第二清掃機都無法避開的情況下允許第二清掃機移動的另一個示例的概念圖。

圖13為用於說明根據本發明一實施例的第一清掃機和第二清掃機在沒有任何中斷的情況下在避開彼此的同時移動的操作的視圖。

圖14A、圖14B和圖14C為用於說明根據本發明一修改實施例在移動式機器人與其他移動裝置之間的跟隨登錄和跟隨控制的概念圖。

在下文中，將參照附圖詳細地描述根據本發明的移動式機器人。

在下文中，將詳細地描述本文所揭露的實施例。本說明書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」可以用作與「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，並且將這些術語作為均等物使用。

此外，本發明中所揭露的術語「複數個移動式機器人」可以用作「複數個清掃機器人」或「複數個清掃機」。此外，術語「第一移動式機器人」可以稱為「第一機器人」、「第一清掃機器人」或「第一清掃機」。此外，術語「第二移動式機器人」可以稱為「第二機器人」、「第二清掃機器人」或「第二清掃機」。

圖1至圖3說明根據本發明作為移動式機器人的一個示例的清掃機器人。

具體地說，圖1為說明根據本發明之移動式機器人100的一個示例的立體圖；圖2為圖1中所示之移動式機器人100的平面圖；以及圖3為圖1中所示之移動式機器人100的側視圖。

在本說明書中，可以以相同的含義來使用移動式機器人、清掃機器人和執行自主移動的清掃機等術語。此外，在本說明書中，作為複數個移動式機器人的一個示例描述的複數個清掃機可以包含圖1至圖3中示之配置的至少一部分。

參照圖1至圖3，清掃機器人100執行清掃地板的功能，同時在預定區域上自行移動。此處提到的地板的清掃包括在地板上抽吸灰塵(包括異物)或拖地。

清掃機器人100可以包括：清掃機主體110、清掃單元120、感測單元130、以及集塵盒140。

除了用於控制清掃機器人100的控制器(圖中未顯示)之外，清掃機主體110還設置有各種組件。另外，清掃機主體110設置有用於移動清掃機器人100的滾輪單元111。清掃機器人100可以透過滾輪單元111向前、向後、向左和向右地移動。

參照圖3，滾輪單元111包括主輪111a和副輪111b。

主輪111a設置在清掃機主體110的兩側，並且配置成根據控制器的控制信號在一個方向或另一個方向上旋轉。每一個主輪111a可以配置為彼此獨立地驅動。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配置以與主輪111a一起支撐清掃機主體110，並輔助主輪111a移動清掃機器人100。副輪111b也可以設置在稍後描述的清掃單元120上。

控制器配置以控制滾輪單元111的驅動，以如此方式，清掃機器人100在地板上自主移動。

同時，用於向清掃機器人100供電的電池(圖中未顯示)安裝在清掃機主體110上。電池可以配置為可再充電的，並且配置為可從清掃機主體110的底部拆卸。

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上移動的一側，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和清掃單元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，並且具有在清掃機器人100的向內方向上凹陷的形狀。

當障礙物卡在該空的空間中時，清掃機器人100可能被障礙物阻擋而不能移動。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。根據本實施例，示出了蓋構件129以突出的方式形成在清掃單元120的後端部的兩側上，並且佈置成覆蓋清掃機主體110的外圓周表面。

蓋構件129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，也能夠使清掃機器人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，該安裝可以由上述的蓋構件129引導。換句話說，當蓋構件129佈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(castor)。腳輪123配置為輔助清掃機器人100的移動，並且還支撐清掃機器人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，亦即，設置在清掃機主體110的前側。

感測單元130可以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，以感測清掃機器人100前方的障礙物或地理特徵，使得位於清掃機器人100的最前部的清掃單元120不會與障礙物碰撞。

感測單元130可以配置以額外執行除了該感測功能之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131。攝影機131可以包含鏡頭和影像感測器。攝影機131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131可以將與上方影像對應的電信號發送到控制器。控制器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可以檢測清掃機器人100的移動表面或移動路徑上之諸如牆壁、傢俱和懸崖的障礙物。並且，感測單元130可以感測執行電池 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，以便繪製清掃機器人100的移動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設置成覆蓋集塵盒140的上表面時，可以斜過集塵盒蓋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的後部(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形成為穿過清掃機主體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。灰塵收集在集塵盒140中，空氣從集塵盒140排出，接著通過清掃機主體110中的排出口112排出到外部，最後通過排出口112。

以下將參照圖4描述與清掃機器人100的組件相關的一實施例。

根據本發明一實施例的清掃機器人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、控制器1800、以及清掃單元1900，或其組合。

此處，顯而易見地，圖4中所示的組件不是必需的，因此可以實現具有比圖4中所示更多或更少組件的清掃機器人。並且，如上所述，本發明中所描述的複數個清掃機器人中的每一個可以同樣地僅包括下文將描述的組件中的一些。換句話說，複數個清掃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，以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提供驅動電力，以提供移動式機器人移動或執行特定功能所需的操作電力。

此處，控制器1800可以感測電池的剩餘電量，並且當剩餘電量不足時，控制器1800控制電池以移動其電力到與外部商用電源連接的充電座，因此，可以從充電座提供充電電流以對電池進行充電。電池可以連接到電池感測單元，並且電池剩餘量和充電狀態可以傳遞給控制器1800。輸出單元1500可以在控制器的控制下顯示剩餘電池電量。

電池可以位於清掃機器人的中心的下部，或者可以位於左側和右側中的任一側。在後者的情況下，移動式機器人可以進一步包括用於消除電池的重量偏差的一平衡配重。

控制器1800執行基於人工智慧技術處理資訊的角色，並且可以包含至少一個模組，用於執行資訊學習、資訊推斷、資訊感知和自然語言處理中的至少一個。

控制器1800可以使用機器學習技術來執行大量資訊(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、清掃機周圍的環境資訊、儲存在可通訊外部儲存器中的資訊等。此外，控制器1800可以基於使用機器學習技術學習的資訊預測(或推斷)清掃機的至少一個可執行操作，並控制清掃機執行至少一個預測操作中的最可行操作。

機器學習技術是基於至少一種演算法來收集和學習大量資訊，並且基於所學習的資訊判定和預測資訊的技術。資訊學習是一種掌握資訊的特徵、規則和判斷標準，量化了資訊與資訊之間的關係、並使用量化模式預測新資料的操作。

由機器學習技術使用的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)、模仿活物層的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)、使用概率隨機抽取的隨機數計算函數值作為概率的蒙地卡羅方法(Monte Carlo method)等。

作為機器學習技術的一個領域，深度學習是使用深度神經網路(Deep Neuron Network,DNN)演算法執行學習、判斷和處理資訊中的至少一種的技術。深度神經網路(DNN)可以具有鏈接層(linking layer)和在該等層之間傳輸資料的結構。這種深度學習技術可以被用來使用平行計算(parallel computing)所優化的圖形處理單元(graphic processing unit,GPU)通過深度神經網路(DNN)來學習大量資訊。

控制器1800可以使用儲存在外部伺服器或記憶體中的訓練資料，並且可以包含用於檢測用於識別預定物體的特徵的學習引擎。此處，用於識別物體的特徵可以包含該物體的尺寸、形狀和陰影。

具體地說，當控制器1800將通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，該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移動時，控制器1800可以識別在清掃機周圍是否存在阻礙清掃機運行的障礙物，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移動的效率和可靠性。

另一方面，學習引擎可以安裝在控制器1800上或外部伺服器上。當學習引擎安裝在外部伺服器上時，控制器1800可以控制通訊單元1100將經過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接收的影像輸入到學習引擎中，從而識別包含在相關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。此時，與識別結果有關的資訊可以包括與包含在受到分析的影像中的物體數量、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可以使移動式機器人的主體向前、向後、向左和向右、彎曲或原地移動。

同時，輸入單元1200從使用者接收用於清掃機器人的各種控制指令。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之用於確認感測資訊、障礙 物資訊、位置資訊和地圖資訊的指令的按鈕，並且設定按鈕是用於接收來自使用者之用於設定資訊的指令的按鈕。

另外，輸入單元1200可以包含：用於取消先前使用者輸入並再次接收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、用於接收歸返到充電座的指令的按鈕等。

此外，諸如硬式鍵盤、軟式鍵盤、觸控板等的輸入單元1200可以安裝在移動式機器人的上部。另外，輸入單元1200可以與輸出單元1500一起具有觸控螢幕的形式。

另一方面，輸出單元1500可以安裝在移動式機器人的上部。當然，安裝位置和安裝類型可以改變。例如，輸出單元1500可以在螢幕上顯示電池狀態、移動模式等。

另外，輸出單元1500可以輸出由感測單元1400檢測在移動式機器人內部的狀態資訊，例如，移動式機器人中包含的每一個配置的目前狀態。此外，輸出單元1500可以在螢幕上顯示由感測單元1400檢測到的外部狀態資訊、障礙物資訊、位置資訊、地圖資訊等。輸出單元1500可以由發光二極體(LED)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板和有機發光二極體(OLED)中的任何一種所形成。

輸出單元1500可以進一步包含聲音輸出裝置，用於以可聽到的聲音輸出由控制器1800執行的移動式機器人的操作過程或操作結果。例如，輸出單元1500可以根據由控制器1800產生的警告信號向外部輸出警告聲音。

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可以通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在螢幕上輸出關於移動區域的環境資訊或者將其輸出為聲音。根據另一個實施例，移動式機器人可以通過通訊單元1100將地圖資訊或環境資訊發送到終端設備，以輸出將要通過輸出單元1500輸出的螢幕影像或聲音。

記憶體1700儲存用於控制清掃機器人或使清掃機器人行進的控制程式和結果資料。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。此外，記憶體1700可以儲存與移動模式有關的資訊。

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)為即使在不向其供電時也能夠繼續儲存資訊的儲存裝置，例如，非揮發性記憶體可以是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。

同時，感測單元1400可以包含外部信號檢測感測器、前部檢測感測器、懸崖檢測感測器、二維攝影機感測器和三維攝影機感測器中的至少一個。

外部信號檢測感測器可以感測移動式機器人的外部信號。外部信號檢測感測器可以是例如：紅外線感測器、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檢測感測器接收由充電座所產生的引導信號，以檢查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，以允許移動式機器人返回。換句話說，移動式機器人可以接收從充電座發送的信號，以判定目前位置、設定移動方向，並且返回到充電座。

另一方面，前部檢測感測器可以以預定的間隔安裝在移動式機器人的前側，具體地說，可以沿著移動式機器人的側外圓周表面設置。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方的障礙物。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器1800。換句話說，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器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，並且如果有需要，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，可以使用兩種以上的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主要用於感測遠處的障礙物。超音波感測器可以包含發射器和接收器，並且，控制器1800可以基於透過發射器發射的超音波是否被障礙物等反射並在接收器處被接收來判定是否存在障礙物，並且控制器1800可以使用超音波發射時間和超音波接收時間計算其與障礙物的距離。

此外，控制器1800可以比較從發射器發射的超音波和在接收器處接收的超音波，以檢測與障礙物的尺寸相關的資訊。例如，在接收器處接收的超音波越多，控制器1800可以判定障礙物越大。

在一個實施例中，可以沿著移動式機器人的前側的側外圓周表面設置複數個(例如，五個)超音波感測器。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。

換句話說，發射器可以從主體的前側中心隔開到左側和右側，並且一個或兩個(或更多個)發射器可以設置在接收器之間，以形成從障礙物等反射的超音波信號的接收區域。利用這種佈置，可以在減少感測器數量的同時擴展接收區域。超音波的傳輸角可以保持不會影響不同信號的角度範圍，以防止串擾現象(crosstalk phenomenon)。此外，該等接收器的接收靈敏度可以設定為彼此不同。

另外，超音波感測器可以以預定角度向上安裝，以沿向上方向輸出從超音波感測器發送的超音波，此處，超音波感測器可以進一步包含預定的阻擋構件，以防止超音波向下發射。

另一方面，如上所述，前部感測器可以藉由使用兩種以上的類型的感測器來一起實現，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之外的不同類型的感測器。

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。紅外線感測器還可以感測存在於前部或側面的障礙物，以將障礙物資訊發送到控制器1800。換句話說，紅外線感測器可以感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器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，懸崖檢測感測器(或懸崖感測器)可以主要使用各種類型的光學感測器，來感測支撐移動式機器人的主體的地板上的障礙物。

換句話說，懸崖檢測感測器可以安裝在移動式機器人底部的後表面上，但是當然也可以根據移動式機器人的類型安裝在不同的位置。懸崖檢測感測器是位於移動式機器人後表面上的感測器，用於感測地板上的障礙物，並且懸崖檢測感測器可以是紅外線感測器、超音波感測器、RF感測器、PSD(位置敏感檢測器)感測器等，其同障礙物檢測感測器一樣設置有發射器和接收器。

例如，任何一個懸崖檢測感測器可以安裝在移動式機器人的前面，而另外兩個懸崖檢測感測器可以安裝在相對後面。

例如，懸崖檢測感測器可以是PSD感測器，但也可以配置有複數種不同類型的感測器。

PSD感測器以p-n接面利用半導體表面電阻來檢測入射光的短距離和長距離位置。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光電二極體結構。PSD感測器是一種使用紅外線的紅外線感測器，以傳輸紅外線，接著測量從障礙物反射並返回到障礙物的紅外線的角度，以便測量距離。換句話說，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感測器檢測到障礙物時，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。

清掃單元1900根據從控制器1800發送的控制指令清掃指定的清掃區域。清掃單元1900通過使在指定清掃區域中的灰塵分散的刷子(圖中未顯示)在附近使灰塵分散，接著驅動抽吸風扇和抽吸馬達以吸入被分散的灰塵。另外，清掃單元1900可以根據配置的替換在指定的清掃區域中執行拖地。

此外，控制器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，控制器1800可以藉由使用懸崖檢測感測器根據檢測到的懸崖的地面狀態來判定是否通過懸崖，並根據判定結果決定是否通過懸崖。例如， 控制器1800通過懸崖感測器判定懸崖是否存在以及懸崖的深度，接著僅當通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。

另一個示例，控制器1800也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側，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)轉換從設置在感測器中的影像感測器輸入的向下影像，以產生預定格式的影像資料。所產生的影像資料可以儲存在記憶體1700中。

此外，一個以上的光源可以安裝在光流量感測器附近。一個以上的光源將光照射到由影像感測器擷取的底表面的預定區域。換句話說，當移動式機器人沿著該底表面在特定區域中移動時，當該底表面是平坦時，在影像感測器與該底表面之間保持預定距離。另一方面，當移動式機器人在具有不均勻表面的底表面上移動時，由於底表面和障礙物的不規則性，機器人遠離底表面移動超過預定距離。此時，可以透過控制器1800控制該一個以上的光源以調節要照射的光量。光源可以是能夠控制光量的發光裝置，例如發光二極體(LED)等。

透過使用光流量感測器，不論移動式機器人滑動與否，控制器1800都可以檢測移動式機器人的位置。控制器1800可以隨時間的推移比較和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，並且基於該移動距離和該移動方向計算移動式機器人的位置。透過使用光流量感測器在移動式機器人的底側上使用影像資訊，控制器1800可以對由另一個裝置計算的移動式機器人的位置執行防滑校正(slip-resistant correction)。

三維攝影機感測器可以附接到移動式機器人的主體的一側或一部分，以產生與主體的周圍環境相關的三維座標資訊。

換句話說，三維攝影機感測器可以是3D深度攝影機，其計算移動式機器人和待擷取物體的近距離和遠距離。

具體地說，三維攝影機感測器可以擷取與主體的周圍環境相關的二維影像，並且產生與所擷取的二維影像相對應的複數個三維座標資訊。

在一個實施例中，三維攝影機感測器可以包含兩個以上的獲取傳統的二維影像的攝影機，並且可以以立體視覺(stereo vision)方式形成以組合從兩個以上的攝影機所獲得的兩個以上的影像，以便產生三維座標資訊。

具體地說，根據該實施例的三維攝影機感測器可以包含：第一圖案照射單元，用於沿朝向主體前部的向下方向照射具有第一圖案的光；第二圖案照射單元，用於沿朝向主體前部的向上方向照射具有第二圖案的光；以及影像獲取單元，用於獲取主體前部的影像。因此，影像獲取單元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，三維攝影機感測器可以包含紅外線圖案發射單元，用於與單個攝影機一起照射紅外線圖案，並且擷取從紅外線圖案發射單元照射到待擷取物體上的紅外線圖案的形狀，從而測量感測器和待擷取的物體之間的距離。這種三維攝影機感測器可以是IR(紅外線)類型的三維攝影機感測器。

在又一個實施例中，三維攝影機感測器可以包含發光單元，其與單個攝影機一起發光，接收從發光單元發射並從待擷取的物體反射的部分雷射，並分析所接收的雷射，從而測量三維攝影機感測器和待擷取的物體之間的距離。三維攝影機感測器可以是飛行時間(time-of-flight,TOF)類型的三維攝影機感測器。

具體地說，上述三維攝影機感測器的雷射器配置以沿至少一個方向延伸的形式照射雷射光束。在一個示例中，三維攝影機感測器可以包含第一雷射器和第二雷射器，其中第一雷射器照射彼此相交的線性形狀的雷射，第二雷射器照射單個線性形狀的雷射。據此，最下面的雷射用於感測底部的障礙物，最上面的雷射用於感測上部的障礙物，並且最下面的雷射與最上面的雷射之間的中間雷射用於感測中間部分的障礙物。

另一方面，通訊單元1100通過有線、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。此處，該另一個裝置可以是能夠連接到網路以發送和接收資料的任何裝置，例如，該裝置可以是空調、加熱裝置、空氣淨化裝置、燈、電視、汽 車等。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。該另一個裝置可以是用於感測溫度、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清掃機器人100通訊。

參照圖5A和圖5B，執行自主移動的第一清掃機100a和第二清掃機100b可以通過網路通訊50彼此交換資料。另外，執行自主移動的第一清掃機100a及/或第二清掃機100b可以通過網路通訊50或其他通訊透過從終端設備300接收控制指令，執行清掃相關操作或相對應的操作。

換句話說，雖然圖中未顯示，但是執行自主移動的複數個清掃機100a和100b還可以通過第一網路通訊執行與終端設備300的通訊，並且通過第二網路通訊彼此執行通訊。

此處，網路通訊50可以是指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清掃機器人的通訊模式而改變。

在圖5A中，執行自主移動的第一清掃機100a及/或第二清掃機100b可以通過網路通訊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還可以經由網路通訊50將基於接收的資訊所產生的控制指令發送到第一清掃機100a及/或第二清掃機100b。

在圖5A中，第一清掃機100a的通訊單元和第二清掃機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，以識別與對應物的移動狀態和位置有關的資訊。

在一個示例中，第二清掃機100b可以根據從第一清掃機100a接收的控制指令執行移動操作和清掃操作。在這種情況下，可以說第一清掃機100a作為主裝置操作，而第二清掃機100b作為從屬裝置操作。或者，可以說第二清掃機100b跟隨第一清掃機100a。在一些情況下，還可以說第一清掃機100a和第二清掃機100b彼此協作。

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移動的複數個清掃機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含：執行自主移動的複數個清掃機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是在自行移動的同時執行清掃的清掃機，並且可以執行自主移動和自主清掃。除了移動功能和清掃功能之外，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可以通過網路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可以通過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可以通過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可以通過終端設備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，而不須通過移動終端設備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。作為示例，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，可以透過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(firmware information)、操作資訊(軌跡資訊等)，並且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，並且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移動資訊。

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。例如，第一清掃機100a可以是乾式清掃機，其抽吸待清掃地板上的灰塵，並且第二清掃機100b可以是濕式清掃機，其擦拭由第一清掃機100a清掃的地板。此外，第一清掃機100a和第二清掃機100b的結構和規格可以彼此不同。

在這種情況下，第一清掃機100a可以控制第二清掃機100b的移動和清掃。另外，第二清掃機100b可以在跟隨第一清掃機100a的同時執行移動和清掃。此處，第二清掃機100b跟隨第一清掃機100a的操作是指第二清掃機100b藉由跟隨第一清掃機100a執行移動和清掃的操作，同時與第一清掃機100a保持適當的距離。

參照圖5C，第一清掃機100a可以控制第二清掃機100b，使得第二清掃機100b跟隨第一清掃機100a。

為了這個目的，第一清掃機100a和第二清掃機100b應該存在於其可以彼此通訊的特定區域中，並且第二清掃機100b應該至少識別第一清掃機100a的相對位置。

例如，第一清掃機100a的通訊單元和第二清掃機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，並且透過三角測量對該些信號進行分析，以便計算第一清掃機100a和第二清掃機100b的移動位移，從而識別第一清掃機100a和第二清掃機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通過三角測量等方法識別第一清掃機100a和第二清掃機100b的相對位置。這將在下文更詳細地描述。

當第一清掃機100a識別出與第二清掃機100b的相對位置時，可以基於儲存在第一清掃機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，控制第二清掃機100b。另外，第二清掃機100b可以共享由第一清掃機100a感測的障礙物資訊。第二清掃機100b可以基於從第一清掃機100a接收的控制指令(例如，與移動方向、移動速度、停止等相關的控制指令)執行操作。

具體地說，第二清掃機100b在沿著第一清掃機100a的移動路徑移動的同時執行清掃。然而，第一清掃機100a和第二清掃機100b的移動方向並非總是彼此一致。例如，當第一清掃機100a向上/向下/向右/向左移動或旋轉時，第二清掃機100b可以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，第一清掃機100a的移動速度(Va)和第二清掃機100b的移動速度(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的移動速度(Vb)改變。例如，如果第一清掃機100a和第二清掃機100b彼此移動為遠離至一預定距離或更遠，則第一清掃機100a可以控制使第二清掃機100b的移動速度(Vb)比之前更快。另一方面，當第一清掃機100a和第二清掃機100b移動為彼此靠近至一預定距離或更近時，第一清掃機100a可以控制使第二清掃機100b的移動速度(Vb)比之前更慢或者控制使第二清掃機100b停止一預定時間。因此，第二清掃機100b可以在持續跟隨第一清掃機100a的同時執行清掃。

圖6、圖7、圖8A、圖8B和圖8C為用於具體地說明根據本發明一實施例之使複數個移動式機器人100a和100b在彼此保持預定距離的同時更靈活地執行跟隨的方法的視圖。

首先，參照圖6，其中描述將虛擬阻抗控制應用於本發明以允許第二清掃機100b跟隨第一清掃機100a，同時複數個清掃機100a和100b避開障礙物而不會突然加速/停止的概念。

在圖6中，可以假設移動式機器人在從第一位置602向第二位置601移動的同時執行清掃。此時，還可以說存在於第一位置602的移動式機器人跟隨存在於第二位置601的另一個移動式機器人。

當存在於第一位置602的移動式機器人跟隨存在於第二位置601的另一個移動式機器人時，複數個障礙物(D1、D2)可以存在於移動式機器人 的移動路徑內或附近。此處，複數個障礙物(D1、D2)中的任何一個(D1)可以是固定障礙物，而另一個(D2)可以是移動障礙物。

移動式機器人可以設置有用於感測複數個障礙物(D1、D2)的障礙物感測器。例如，障礙物感測器可以以規律的間隔沿著移動式機器人的側外圓周表面佈置。障礙物感測器可以向複數個障礙物(D1、D2)發送諸如IR、超音波和無線電波的信號，並且接收從該複數個障礙物(D1、D2)反射的信號，以判定到障礙物的位置和距離。

虛擬阻抗控制是使用彈簧阻尼器對移動式機器人和障礙物(D1、D2)之間的相對距離和相對速度建模(modeling)，接著使用這些力的關係來執行移動和跟隨，同時靈活地避開障礙物的概念。

具體地說，假設在移動式機器人和複數個障礙物(D1、D2)之間產生排斥力(F_o)，且吸引力(F_m)作用在移動式機器人與第二位置601之間，或作用在位於第一位置602的移動式機器人與位於第二位置601的另一個移動式機器人之間，並且將排斥力(F_o)和吸引力(F_m)的合成向量(F_s)的方向判定為移動式機器人的實際移動方向。

例如，在圖6中，假設在複數個障礙物(D1、D2)和障礙物感測器之間存在彈簧和阻尼器，且清掃機與複數個障礙物(D1、D2)之各自的距離可以置入彈簧，並且可以將各自的速度注入阻尼器，以計算複數個障礙物(D1、D2)與清掃機之間的排斥力。

為此，1)使用在第一位置602處的移動式機器人的頭部到第二位置601處的移動式機器人的分隔距離和速度差，計算吸引力(F_m)。接下來，2)使用第一障礙物610與第一位置602的移動式機器人之間的分隔距離和速度差獲得第一排斥力(F_o,s)，並且使用第二障礙物620與第一位置602的移動式機器人之間的分隔距離和速度差獲得第二排斥力(F_o,d)，以獲得排斥力合成值(F_o)。接著，3)藉由組合吸引力(F_m)和先前的排斥力合成值(F_o)獲得排斥力(F_s)。最後，4)移動式機器人在F_s的方向上移動，F_s是在上述1)中所計算的吸引力(F_m)和在上述2)中所計算的排斥力合成值(F_o)的合成向量。

另一方面，在上述虛擬阻抗控制的概念中，位於前點601的移動式機器人，亦即，第一清掃機100a，實際上繼續執行移動和清掃，並且繼續將關於移動方向和移動速度的資訊發送到後點602處的另一個移動式機器人，亦 即，第二清掃機100b。另外，第一清掃機100a的移動方向和移動速度可以根據清掃區域的地板結構、灰塵條件等而改變。

當第一清掃機100a和第二清掃機100b獨立地執行清掃時，其中的另一個清掃機可以被視為障礙物並且在移動時可以僅考慮排斥力。然而，在本發明中，由於第二清掃機100b在跟隨第一清掃機100a的同時執行清掃，因此吸引力(F_m)和排斥力(F_o)交替地施加到同一物體。

具體地說，當第二清掃機100b跟隨第一清掃機100a時，吸引力(F_m)和排斥力(F_o)可以基於所判定的跟隨距離而交替地施加。

在一個示例中，吸引力(F_m)和排斥力(F_o)的交替程度可以取決於清掃區域的地板狀態(例如，傾斜度、平坦度、地毯的存在等)、障礙物的存在、清掃空間的灰塵狀態(需要加強清掃的區域/地點)等而改變。

此外，此處，跟隨距離是指在跟隨期間複數個清掃機之間必須保持的分隔距離。當複數個清掃機之間的分隔距離變得離跟隨距離太遠時，可能不再判定彼此之間的相對位置而中斷跟隨。相反地，當複數個清掃機之間的分隔距離與跟隨距離相比變得太小時，清掃機可能彼此碰撞或突然停止而干擾移動。

因此，當複數個清掃機之間的分隔距離在跟隨距離內或遠離跟隨距離時，第一清掃機100a的控制器可以施加並控制吸引力(F_m)，並且當複數個清掃機之間的分隔距離在跟隨距離內時，第一清掃機100a的控制器可以施加並控制排斥力(F_o)。

吸引力(F_m)的施加對應於第一清掃機100a的移動速度的減速。此外，排斥力(F_o)的施加對應於第一清掃機100a的移動速度的加速。

為此，複數個清掃機100a和100b中的每一個可以使用三角測量技術來持續測量相對位置(例如，距離、方向等)，其中，該三角測量技術是基於使用超音波感測器、BWM感測器、IR感測器等發送和接收的信號來測量相對位置。另外，使用在兩個不同時間點交換的信號來持續計算複數個清掃機100a和100b(尤其是第一清掃機100a的頭部)的移動方向和移動速度。

第一清掃機100a的移動速度可透過以下方程式計算。

V1=V0+k(Dmin-Dab)

此處，V0是第一清掃機100a的基本移動速度，k是比例常數，Dmin是跟隨距離，並且Dab是複數個清掃機100a和100b之間的目前分隔距離。因此，當複數個清掃機之間的分隔距離大於跟隨距離時，第一清掃機100a以減速的速度移動，當複數個清掃機之間的分隔距離在跟隨距離內減小時，第一清掃機100a加速。因此，跟隨第一清掃機100a的第二清掃機100b可以不突然加速或不突然停止。

如上所述，根據本發明，排斥力可以施加到障礙物上，並且吸引力和排斥力可以根據分隔距離交替地施加在複數個清掃機100a和100b之間，從而允許清掃機避開障礙物以及靈活而不會中斷的跟隨。

在下文中，將參照圖7的流程圖詳細描述用於複數個清掃機之間的靈活跟隨的控制方法。

首先，第一清掃機100a的通訊單元和第二清掃機100b的通訊單元可通訊地彼此連接，並且開始進行識別彼此之間的相對位置的程序(S10)。

具體地說，第一清掃機100a和第二清掃機100b透過IR感測器、超音波感測器、UWB感測器等感測器彼此發送和接收信號，並且該等感測器設置在每一個清掃機的側外圓周表面上或嵌入主體中以判定該等清掃機彼此之間的方向和距離。由於前述感測器是用於允許複數個清掃機100a和100b判定彼此之間的相對位置的組件，因此該等感測器可以以與通訊單元相同的概念來使用。

第一清掃機100a和第二清掃機100b分別發送和接收信號，並識別彼此之間的相對位置。此處，舉例來說，該信號可以是使用無線通訊技術的無線通訊信號中的任何一種，例如：Zigbee、Z-wave和藍牙，又例如：超寬頻(UWB)信號、紅外線信號、雷射信號和超音波信號。

第一清掃機100a可以透過前述感測器發送第一信號並從第二清掃機100b接收第二信號，從而識別基於第一清掃機100a的第二清掃機100b的相對位置。

此外，第二清掃機100b可以通過前述感測器發送第二信號並接收從第一清掃機100a接收的第一信號，從而基於第二清掃機100b識別第一清掃機100a的相對位置。

具體地說，例如，可以在複數個清掃機100a和100b中的每一個中設置一個UWB感測器；或者，可以在第一清掃機100a中設置單個UWB感測器，並在第二清掃機100b中設置至少兩個UWB感測器。

UWB模組(或UWB感測器)可以包含在第一清掃機100a和第二清掃機100b的通訊單元1100中。鑒於UWB模組用於感測第一清掃機100a和第二清掃機100b的相對位置的事實，UWB模組可以包含在第一清掃機100a和第二清掃機100b的感測單元1400中。

例如，第一清掃機100a可以包含用於發送超寬頻信號的UWB模組。發送UWB模組可以稱為第二類型發送感測器或「UWB定位標籤(UWB tag)」。

此外，第二清掃機100b可以包含接收UWB模組，用於接收從設置在第一清掃機100a中的發送UWB模組輸出的超寬頻信號。接收UWB模組可以稱為第二類型接收感測器或「UWB定位基站(UWB anchor)」。

在UWB模組之間發送/接收的UWB信號可以在特定空間內順利地發送和接收。因此，即使在第一清掃機100a與第二清掃機100b之間存在障礙物，如果第一清掃機100a和第二清掃機100b存在於特定空間內，第一清掃機100a和第二清掃機100b也可以發送和接收UWB信號。

第一清掃機和第二清掃機可以測量在UWB定位標籤與UWB定位基站之間發送和接收的信號的時間，以判定第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離。

具體地說，例如，複數個清掃機100a和100b中的每一個可以設置有一個UWB感測器；或者，第一清掃機100a可以設置有單個UWB感測器，並且，跟隨第一清掃機100a的第二清掃機100b可以設置有單個UWB感測器和至少一個天線，或者第二清掃機100b可以設置有至少兩個UWB感測器；使得第一清掃機100a可以測量其與第二清掃機100b在兩個不同的時間點(t1、t2)的距離。

第一清掃機100a的UWB感測器和第二清掃機100b的UWB感測器彼此發射UWB信號，並且使用到達時間(Time of Arrival,ToA)測量距離和相對速度，且到達時間(ToA)是該等信號從機器人反射回來的時間。然而，本發明不限於此，並且可以使用到達時間差(Time Difference of Arrival,TDoA)或 到達角(Angle of Arrival,AoA)定位技術來識別複數個清掃機100a和100b的相對位置。

具體地說，以下將描述使用AoA定位技術判定第一清掃機100a和第二清掃機100b的相對位置的方法。為了使用AoA(到達角)定位技術，第一清掃機100a和第二清掃機100b中的每一個應當設置有一個接收器天線或複數個接收器天線。

第一清掃機100a和第二清掃機100b可以使用分別設置在該等清掃機中的接收器天線接收信號的角度差來判定該等清掃機的相對位置。為此，第一清掃機100a和第二清掃機100b中的每一個必須能夠感測來自接收器天線陣列的準確信號方向。由於分別在第一清掃機100a和第二清掃機100b中產生的信號，例如UWB信號，僅在特定定向天線中被接收，因此第一清掃機100a和第二清掃機100b可以判定(識別)信號的接收角度。

在假設設置在第一清掃機100a和第二清掃機100b中之該等接收器天線的位置已知的情況下，可以基於接收器天線的信號接收方向計算第一清掃機100a和第二清掃機100b的相對位置。此時，如果安裝了一個接收器天線，則可以在預定範圍的空間中計算2D位置。另一方面，如果安裝了至少兩個接收器天線，則可以判定3D位置。在後者的情況下，接收器天線之間的距離d用於位置計算，以便準確地判定信號接收方向。

此外，本發明可以實施為僅通過第一清掃機100a判定第二清掃機100b的相對位置，或者僅通過第二清掃機100b計算和判定第一清掃機100a的相對位置。在該實施例中，第一清掃機100a可以將與相對位置有關的資訊發送到第二清掃機100b，或者第二清掃機100b可以將與相對位置有關的資訊發送到第一清掃機100a。

如上所述，根據本發明，由於複數個清掃機100a和100b可以判定彼此的相對位置，因此，不管伺服器的通訊狀態如何，都可以藉由判定彼此的相對位置而無需任何中斷來執行跟隨控制。

另外，第一清掃機100a和第二清掃機100b可以通過各個通訊單元彼此共享移動狀態資訊和地圖資訊。移動狀態資訊、地圖資訊、障礙物資訊等通常可以根據複數個清掃機100a和100b之間的跟隨關係從第一清掃機100a發送 到第二清掃機100b，但由第二清掃機100b感測的資訊，例如新的障礙物資訊，也可以被發送到第一清掃機100a。

接下來，第二清掃機100b在跟隨第一清掃機100a的移動路徑的同時執行清掃(S20)。

具體地說，第一清掃機100a首先清掃指定的清掃區域，並且第二清掃機100b在跟隨第一清掃機100a已通過的移動路徑的同時執行清掃。此時，第二清掃機100b還可以在跟隨第一清掃機100a的移動速度和相關路徑上的清掃模式的同時執行清掃。

同時，在一個示例中，第二清掃機100b的實際移動路徑可能與第一清掃機100a的移動路徑不一致。

例如，當在第二清掃機100b通過時新感測到第一清掃機100a已通過未檢測到的障礙物時，第二清掃機100b的移動路徑可以與第一清掃機100a的移動路徑稍微不同。此時，第二清掃機100b可以從避開新障礙物時的最近位置跟隨第一清掃機100a。

當第二清掃機100b跟隨第一清掃機100a時，第一清掃機100a持續地監控與第二清掃機100b的分隔距離(S30)。

基於通過分別設置在第一清掃機100a和第二清掃機100b中之諸如UWB感測器、IR感測器、超音波感測器等的感測器獲取的信號值，第一清掃機100a的控制器持續地監控第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的相對位置，並判定對應於該相對位置的分隔距離是移動為遠離還是越來越近。

根據該監控，第一清掃機100a的控制器可以判定其與第二清掃機100b的分隔距離是否偏離臨界跟隨距離(S40)。此時，第一清掃機100a的控制器可以判定第一清掃機100a的目前移動速度。

此處，臨界跟隨距離表示圓形範圍內的四向距離(four-way distance)，其小於複數個清掃機可以透過一預定值判定彼此之間的相對位置的範圍。

臨界跟隨距離可以包含：「最小跟隨距離」，在該「最小跟隨距離」處，複數個清掃機100a和100b可以最大程度地彼此靠近；以及「最大跟隨距離」，在該「最大跟隨距離」處，複數個清掃機100a和100b可以最大程度地 彼此遠離。因此，是否偏離臨界跟隨距離可以表示複數個清掃機100a和100b之間的分隔距離小於最小跟隨距離或者大於最大跟隨距離。

當分隔距離接近最小跟隨距離時，在第一清掃機100a與第二清掃機100b之間施加排斥力，以便控制其為彼此遠離。此外，當分隔距離接近最大跟隨距離時，在第一清掃機100a與第二清掃機100b之間施加吸引力，以便控制其為彼此靠近地移動。

作為判定的結果，當該距離沒有偏離臨界跟隨距離時，程序返回到步驟S20。因此，第二清掃機100b在跟隨第一清掃機100a的同時繼續清掃。

作為判定的結果，當該距離偏離或預期將要偏離臨界跟隨距離時，第一清掃機100a的控制器改變第一清掃機100a的行進單元的移動速度或發送停止指令到第二清掃機100b(S50)。

圖8A至圖8C示出了各種示例，其中，第一清掃機100a基於臨界跟隨距離控制其自身的移動速度或第二清掃機100b的移動速度。

首先，圖8A的(a)示出了第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離(D1)不偏離臨界跟隨距離(例如，最小臨界跟隨距離)，但是基於第一清掃機100a和第二清掃機100b的目前移動速度(V1、V0)，判定第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離(D1)小於臨界跟隨距離的情況。

此時，如圖8A的(b)所示，第一清掃機100a將由臨界跟隨距離減去預期分隔距離而獲得的值(正值)與目前移動速度(V1)相加，以改變第一清掃機100a的移動速度。因此，第一清掃機100a以加速的移動速度(V2)移動，因此其與第二清掃機100b的分隔距離(D2)增加。

接著，圖8B的(a)示出了第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離(D3)不偏離臨界跟隨距離(例如，最大臨界跟隨距離)，但是基於第一清掃機100a和第二清掃機100b的目前移動速度(V1、V0)，判定第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離(D3)大於臨界跟隨距離的情況。

此時，如圖8B的(b)所示，第一清掃機100a將由臨界跟隨距離減去預期分隔距離而獲得的值(負值)與目前移動速度(V1)相加，以改變第一清掃機100a的移動速度。因此，第一清掃機100a以減速的移動速度(V3)移動，因此第一清掃機100a與第二清掃機100b的分隔距離(D4)減少。

此處，減速的移動速度(V3)可以包含「0」。例如，當第二清掃機100b的移動速度進一步減小時，或者當第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離(D3)稍微偏離臨界跟隨距離時，第一清掃機100a可以控制為停止。

接下來，圖8C的(a)示出了與圖8A相同的情況，即第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離(D5)判定為小於臨界跟隨距離(例如，最大臨界跟隨距離)，但第一清掃機100a不能根據周圍情況以加速的速度移動的情況。

此時，如圖8C的(b)所示，第一清掃機100a可以在保持其自身的移動速度的同時向第二清掃機100b發送停止指令。在經過一預定時段之後，當第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離(D6)增加時，可以將行進指令發送到第二清掃機100b，以便控制其以繼續跟隨。

另一方面，當第二清掃機100b的移動路徑根據周圍情況從第一清掃機100a的移動路徑改變時，在改變的移動路徑遠離與第一清掃機100a的分隔距離的情況下，第一清掃機100a可以接收這樣的狀態資訊以減慢第一清掃機100a的移動速度或者停止第一清掃機100a的移動達預定的一段時間，因此不會中斷跟隨。

另一方面，在跟隨複數個清掃機器人的同時，當作為領導的清掃機的第一清掃機改變其移動方向而造成與第二清掃機的移動方向不同時，應該考慮以下幾點。

具體地說，當作為領導的清掃機的第一清掃機改變其移動方向並且逐漸接近作為跟隨的清掃機的第二清掃機時，在複數個清掃機器人之間需要沒有碰撞的靈活無碰撞避開設計。

此外，當第一清掃機改變其移動方向並且逐漸接近作為跟隨的清掃機的第二清掃機時，第一清掃機與第二清掃機之間的跟隨關係在視覺和信號接收方向方面相反，需要一個設計以計劃繼續執行跟隨。

因此，在本發明中，當作為領導的清掃機的第一清掃機改變其移動方向並且逐漸接近作為跟隨的清掃機的第二清掃機時，實施一種能夠允許沒有碰撞的靈活無碰撞避開且防止跟隨關係相反的方案。

首先，參照圖9，將詳細描述根據本發明一實施例之依據第一清掃機的移動方向的改變限制第二清掃機的跟隨。

參照圖9，基於信號以可通訊的方式將第一清掃機100a連接到第二清掃機100b以獲得彼此之間的相對位置的程序作為開始(901)。更具體地說，藉由使用設置在第一清掃機100a中的感測器和設置在第二清掃機100b中的感測器將信號(例如，UWB信號)發送到彼此/從彼此接收信號(例如，UWB信號)，在沒有伺服器通訊的情況下，執行第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的直接通訊。

基於通過設置在第一清掃機100a中的感測器(例如，UWB感測器)發送和接收的第一信號以及通過設置在第二清掃機100b中的感測器(例如，UWB感測器)發送和接收的第二信號，第一清掃機100a可以識別第二清掃機100b的相對位置。由於上文中已經描述了用於獲得第一清掃機100a與第二清掃機100b彼此之間的相對位置的感測器和信號的類型，因此這裡將省略其詳細描述。

基於如此所識別的相對位置，第一清掃機100a控制第二清掃機100b以跟隨第一清掃機100a的移動路徑(902)。

第一清掃機100a可以基於發送到第二清掃機100b和從第二清掃機100b接收的信號的飛行時間(TOF)，計算其與第二清掃機100b的分隔距離。隨著TOF減小，第一清掃機100a判定其與第二清掃機100b的分隔距離較小，而隨著TOF增加，第一清掃機100a判定其與第二清掃機100b的分隔距離較大。另外，可以使用在兩個不同的時間點具有位於圓心的第一清掃機100a的第二清掃機100b的距離判定分隔距離的改變。

或者，在另一個示例中，第一清掃機100a和第二清掃機100b可以分別使用設置在其中的接收器天線所接收的信號接收角度的差，來判定彼此之間的相對位置，以獲得分隔距離的改變。

第一清掃機100a的移動相關資訊連同所計算的分隔距離被發送到第二清掃機100b。此外，在一個示例中，第二清掃機100b可以將其自身的狀態資訊發送到第一清掃機100a。

此處，移動相關資訊可以包含關於障礙物資訊、地圖資訊、移動模式、移動路徑和移動速度的所有資訊。因此，第二清掃機100b可以基於由第 一清掃機100a感測的障礙物資訊、地板的地形資訊和移動模式資訊感測障礙物，並且沿著第一清掃機100a的移動路徑移動。

另一方面，第一清掃機100a的相對位置可以由第二清掃機100b獲得，因此可以自己產生移動控制指令，而不是跟隨從第一清掃機100a接收的控制指令並沿著第一清掃機100a的移動軌跡移動。在這種情況下，第二清掃機100b可以進一步包含用於儲存與第一清掃機100a的移動軌跡有關的資料的記憶體。

另外，當第二清掃機100b跟隨第一清掃機100a時，為了不偏離跟隨，可以根據所判定的跟隨距離交替地施加根據虛擬阻抗控制的概念的吸引力(F_m)和排斥力(F_o)。

具體地說，第一清掃機100a可以將所計算的分隔距離與特定跟隨距離進行比較，並且基於比較結果，根據虛擬阻抗控制的概念交替地施加吸引力和排斥力，從而可變地控制清掃機100a和第二清掃機100b的移動速度。因此，第二清掃機100b可以自然地且無縫地跟隨第一清掃機100a的移動路徑而沒有任何中斷。

例如，當所計算的分隔距離大於跟隨距離時，第一清掃機100a的控制器可以施加吸引力以使第一清掃機100a的移動速度減速、使第二清掃機100b的移動速度加速，或執行這兩個操作，從而減小分隔距離。此外，當所計算的分隔距離與跟隨距離相比太小時，第一清掃機100a的控制器可以施加排斥力以使第一清掃機100a的移動速度加速、使第二清掃機100b的移動速度減速，或者執行這兩個操作，從而增加分隔距離。

此外，在本發明中，接收感測器可以放置在第一清掃機100a的後側和前側，以允許第一清掃機100a的控制器識別從第二清掃機100b接收的信號(例如，UWB信號)的接收方向。為此，UWB感測器可以設置在第一清掃機100a的後側，並且UWB感測器或複數個光學感測器可以與第一清掃機100a的前側隔開。另外，第二清掃機100b可以設置有一個或更多個UWB感測器和複數個接收天線。

第一清掃機100a可以識別從第二清掃機100b接收的信號的接收方向，以判定第二清掃機100b是否位於第一清掃機100a的後側。因此，第一清掃機100a可以判定第一清掃機100a和第二清掃機100b的順序是否相反。

當第二清掃機100b跟隨第一清掃機100a的同時第一清掃機100a的移動方向改變時(903)，第一清掃機100a可以將與移動方向的改變對應的信號發送到第二清掃機100b(904)。

此處，第一清掃機100a的移動方向的改變可以透過一個更多個感測信號來執行。感測信號包含以下信號中的一個：基於地圖資訊與第一清掃機100a的移動模式對應的信號；透過外部信號感測器接收、透過前部感測器/3D感測器/攝影機感測器/碰撞感測器感測障礙物、和透過懸崖感測器/地磁感測器感測地板的地形特徵的信號；以及對應於感測進入到設定為虛擬區域的區域(例如，虛擬牆等)、和由深度學習(Deep Learning,DL)/深度神經網路(Deep Neural Networks,DNN)所學習感測進入到陷阱的信號。

此外，移動方向的改變表示藉由從目前移動方向執行在5到360度範圍內的旋轉運動，改變移動方向和移動區域。例如，移動方向的改變可以是第一清掃機100a面向牆壁並且在相反方向上旋轉360度以移動到下一個移動區域(下一個移動路線)的情況。此外，例如，移動方向的改變可以是第一清掃機100a通過懸崖感測器感測到懸崖並且從目前移動方向向左轉90度的情況。此外，移動方向的改變可以是第一清掃機100a識別出下一個移動區域是所學習的陷阱並且沿著陷阱區域的邊界移動的情況。

另外，可以執行移動方向的改變以回應障礙物的感測。

此處，障礙物可以包含：懸崖以及固定的障礙物，諸如牆壁、傢俱、固定裝置等，其從清掃區域的地板突出而阻礙清掃機的移動；以及移動的障礙物。

另外，移動方向的改變可以包含轉動。例如，當以Z字形(zigzag)的方式清掃清掃區域時，如果在清掃單一路線之後感測到諸如牆壁、門檻和門的障礙物，則第一清掃機100a可以根據移動模式執行轉動以清掃下一個路線。

此處，在廣義上來說，轉動簡單地表示清掃機從目前移動方向沿左右方向旋轉滾輪單元111以改變移動方向。在狹義上來說，轉動可以表示一種連續的操作，其中，清掃機沿左右方向旋轉滾輪單元111以執行原地旋轉，接著在相反方向上改變移動方向。在下文中，將在狹義上轉動的假設下進行描述，但是只要不產生矛盾或不一致，也包括廣義上的上述轉動操作。

當第一清掃機100a的移動方向改變時，第一清掃機100a可以將其通知給第二清掃機100b，從而允許第二清掃機100b藉由在一預定時段之後改變移動方向來以對應的方式移動。

接下來，第一清掃機100a根據移動方向的改變將與從第二清掃機100b接收的信號的接收方向的改變對應的跟隨限制指令發送到第二清掃機100b(905)。

如上所述，在本發明中，接收感測器可以放置在第一清掃機100a的後側和前側/左側和右側上，以允許第一清掃機100a的控制器藉由區分前側和後側，來識別從第二清掃機100b接收的信號的接收方向。

為此，UWB感測器可以設置在第一清掃機100a的後側，並且UWB感測器或複數個光學感測器可以與第一清掃機100a的前側隔開。第一清掃機100a可以識別從第二清掃機100b接收的光學信號的接收方向，以判定第二清掃機100b是否來自第一清掃機100a的後側或者以相反的方式位於其前側。

或者，可以在第二清掃機100b的前側和後側或左側和右側上設置接收感測器，以允許第二清掃機100b的控制器藉由區分從第一清掃機100a接收的信號的接收方向來識別前側和後側。

此處，用於限制跟隨的控制指令包含用於第二清掃機100b的移動停止指令和用於主體的跟隨解除指令。然而，此時，仍保持第一清掃機100a和第二清掃機100b的連接狀態，並且獲得彼此之間的相對位置以保持在臨界跟隨距離內。換句話說，第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離不偏離預定的臨界跟隨距離。

在解除跟隨限制之後，與在第二清掃機100b的跟隨操作受到限制的同時由第一清掃機100a移動的移動路徑有關的資訊可以被發送到第二清掃機100b。或者，即使在限制第二清掃機100b的跟隨時，第二清掃機100b也可以將與第一清掃機100a的移動路徑有關的資訊儲存在記憶體等中，並且解除跟隨限制，接著操作第一清掃機的先前移動路徑並恢復跟隨。

在改變移動方向之後，例如，在由第二清掃機100b執行轉動之後，感測從第二清掃機100b接收的信號的接收方向的改變後，用於限制跟隨的控制指令可以持續直到符合特定條件。

此處，特定條件可以是：在第一清掃機100a轉動之後經過一預定時段、第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離的改變(例如，分隔距離減小然後再次增加的時間點，或者分隔距離增加到最大臨界跟隨距離的時間點)、以及從第二清掃機100b發送的信號的接收方向的重新改變。

在一個示例中，恢復跟隨的時間點可以與符合特定條件的時間點一致。例如，其可以是在由第一清掃機100a執行轉動之後經過一預定時段的時間點。或者，可以是第一清掃器100a與第二清掃器100b之間的分隔距離減小接著在由第一清掃器100a執行轉動之後分隔距離再次增加的時間點。或者，可以是從第二清掃機100b發送的信號的接收方向第二次改變的時間點，也就是說，當在第一清掃機100a執行轉動之後再次從第一清掃機100a的後側接收到第二清掃機100b的信號的時候。

此處，基於在第一清掃機100a的外圓周表面上佈置的複數個光學感測器(例如，IR感測器，超音波感測器等)之中，或在第一清掃機100a中設置的複數個天線之中，識別從第二清掃機100b接收的信號(例如，UWB信號)在何處較強烈，可以判定從第二清掃機100b發送的信號的接收方向的改變。

例如，當第二清掃機100b在第一清掃機100a保持目前移動方向的同時改變其移動方向時，可以改變從第二清掃機100b發送的信號的接收方向。或者，在第二清掃機100b保持目前移動方向或處於停止狀態同時，當第一清掃機100a在第一清掃機100a的轉動操作之後改變其移動方向時，可以改變從第二清掃機100b發送的信號的接收方向。在後一種情況下，當第一清掃機100a通過第二清掃機100b時，信號的接收方向再次改變。

另一方面，在另一個示例中，當第一清掃機100a在轉動操作之後改變其移動方向時，可以由第二清掃機100b感測從第一清掃機100a發送到第二清掃機100b的信號的接收方向的改變。

此外，當第二清掃機100b在轉動操作之後改變其移動方向而第一清掃機100a和第二清掃機100b的移動方向彼此一致時，可以透過第一清掃機100a感測從第二清掃機100b發送的信號的接收方向的重新改變。在這種情況下，第一清掃機100a繼續以其原本的移動速度移動，而第二清掃機100b執行沿第一清掃機100a的移動路徑移動的跟隨。

在下文中，將參考圖式詳細描述各種示例，其與限制第二清掃機100b的跟隨以防止第一清掃機100a與第二清掃機100b碰撞，以及當第一清掃機100a藉由在轉動操作之後改變其移動方向而移動時的前後位置相反相關。

首先，參照圖10A、圖10B、圖10C、圖10D和圖10E，第一清掃機將在轉動之後改變其移動方向，接著第二清掃機將遠離第一清掃機。

首先，如圖10A所示，第一清掃機100a領導以Z字形圖案執行清掃，並且第二清掃機100b在沿著第一清掃機100a的移動路徑跟隨的同時執行清掃。

當第一清掃機100a完成第一路線(L1)的清掃，並執行轉動或原地旋轉(LR)時，當根據Z字形圖案遇到牆壁10時，跟隨著牆壁10移動到第二路線(L2)。此時，可以控制牆壁10與第一清掃機100a之間保持預定距離，從而便於原地旋轉(LR)。原地旋轉(LR)可以藉由以不同的速度驅動主輪111a和副輪111b或者在不同的方向上驅動主輪111a和副輪111b來執行。

當第一清掃機100a如上所述執行轉動時，如圖10所示，第二清掃機100b在沿著第一清掃機100a的移動路徑跟隨的同時直線前進，直到特定跟隨距離(Dmin)然後停止。

為此，第一清掃機100a感測到第二清掃機100b已進入到特定跟隨距離(Dmin)，並且在該時間點向第二清掃機100b發送停止指令。或者，第一清掃機100a可以發送一次停止指令，並且第二清掃機100b可以在清掃機100b進入到特定跟隨距離(Dmin)的時間點執行停止指令。這樣的停止指令屬於限制跟隨的控制指令。或者，第二清掃機100b還可以識別第一清掃機100a的相對位置，因此，當第二清掃機100b在特定跟隨距離(Dmin)內更靠近第一清掃機100a時，第二清掃機100b自己可以輸出限制跟隨操作的控制指令。

接下來，參照圖10C，在跟隨著牆壁10的同時執行原地旋轉的第一清掃機100a進入第二路線(L2)。此時，第二路線(L2)中的移動方向是第一路線(L1)中的移動方向的相反方向。

當第二清掃機100b不存在於第二路線(L2)上時，第一清掃機100a可以執行直線移動。

另一方面，由於第一路線(L1)與第二路線(L2)部分地重疊，因此當第一清掃機100a繼續沿第二路線(L2)移動時，第一清掃機100a與第二 清掃機100b發生碰撞。第一清掃機100a可以在通過障礙物感測器等避開第二清掃機100b的同時移動，但是在這種情況下，在第一清掃機100a的清掃路徑計劃中可能發生錯誤。隨著第一清掃機100a避開第二清掃機100b增加的次數，這種錯誤可能增加。

隨著第一清掃機100a改變其移動方向，當第一清掃機100a感測到第一清掃機100a在參考範圍(例如，在10cm內)內接近第二清掃機100b時，第二清掃機100b可以透過避開第一清掃機100a而移動。

為此，參照圖10C，第一清掃機100a通過設置在第一清掃機100a中的感測器(例如，UWB或光學感測器)感測從第二清掃機100b發射的信號A的信號強度和信號方向，從而感測到其靠近第二清掃機100b的位置。此外，透過從第一清掃機100a發射的信號A的信號強度和信號方向(①)，從而感測到第一清掃機100a接近。因此，處於靜止狀態的第二清掃機100b在遠離第一清掃機100a和第二路線(L2)的方向上移動(②)。在圖10C中，示出了第二清掃機100b向右移動，但是本發明不限於此，例如，第二清掃機100b可以向上或向後移動45度。

此處，第二清掃機100b的移動方向是遠離第一清掃機100a的預期位置的方向，並且移動距離可以在第一清掃機100a的半徑或直徑內。

在一個示例中，可以在圖10B中實施以在第一清掃機100a將另一個牆壁10b感測為障礙物並將其發送到第二清掃機100b的時間點預先移動第二清掃機100b。在這種情況下，由於第二清掃機100b通過避開第一清掃機100a而預先移動，因此第一清掃機100a不需要在第二路線(L2)減速。

另一方面，雖然圖中未顯示，但是在另一個示例中，第一清掃機100a的控制器可以在轉動之後感測存在於主體的下一個移動區域也就是第二路線(L2)內的第二清掃機100b，並且當靠近第二清掃機100b時，控制行進單元1300以在移出作為目前移動區域的第二路線(L2)的同時沿第二清掃機100b的外邊緣移動。換句話說，第一清掃機100a可以實施為在避開第二清掃機100b的同時移動。在這種情況下，不需要將第二清掃機100b移動成靜止狀態。

此時，第一清掃機100a可以在沿著第二清掃機100b的外邊緣畫出弧形的同時移動。此處，弧形的長度可以與在感測到第一清掃機100a接近第二清掃機100b之後，直至與第二清掃機100b分離的時間點成比例。另外，弧形可 以盡可能地靠近第二清掃機100b的外邊緣形成。這是因為當第一清掃機100a移動而畫出弧形時，第一清掃機100a越遠離第二清掃機100b的外邊緣，被排除在清掃區域之外的區域增加。在如上所述第一清掃機100a移動而避開第二清掃機100b的同時，第二清掃機100b可以根據跟隨限制繼續地保持靜止狀態或執行原地清掃操作。

在一個示例中，如上所述，在相對於第一清掃機100a的目前移動方向從前側接收從第二清掃機100b接收的信號的同時，第一清掃機100a發送用於限制對第二清掃機100b的跟隨的控制指令。換句話說，當從第二清掃機100b接收的信號相對於第一清掃機100a的目前移動方向從前側接收時，第二清掃機100b保持靜止狀態或在移動的時間點保持靜止狀態。

接下來，如圖10D所示，當第一清掃機100a在目前移動方向也就是第二路線(L2)上連續移動時，在相對於第一清掃機100a的目前移動方向從後側感測到從第二清掃機100b接收到的信號的時間點(①)，第二清掃機100b開始第一路線(L1)的移動(②)以跟隨第一清掃機100a的移動路徑。

換句話說，如圖10D所示，第二清掃機100b的跟隨恢復時間點可以與從第二清掃機100b發送的信號B相對於第一清掃機100a的移動方向從後側接收或者從第一清掃機100a發送的信號B的接收方向相反的時間點重合。

換句話說，在轉動之後，第二清掃機100b位於領導的第一清掃機100a的前面。因此，當在該狀態下執行跟隨時，可能發生干擾。因此，藉由區分接收信號的前後方向，作為跟隨的清掃機的第二清掃機100b位於第一清掃機100a的前面時，控制以暫時解除跟隨，並且當第二清掃機位於第一清掃機100a後面時，需要連接執行跟隨。

為了這個目的，除了用於獲得相對位置的感測器(例如，UWB)之外，用於IR、超音波等的接收光學感測器或天線可以設置在第一清掃機100a的前面和後面，並且也可以另外設置發送光學感測器，或者可以在第二清掃機100b中佈置複數個天線，以判定第二清掃機100b相對於第一清掃機100a的目前移動方向是在前側還是在後側。

換句話說，第二清掃機100b位於圖10C中之第一清掃機100a的前面，因此保持了第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的跟隨限制。因此，第二清掃機100b執行靜止狀態或原地清掃。在圖10D中，當判定第二清掃機100b 位於第一清掃機100a後面時，在時間點1010恢復第二清掃機100b對第一清掃機100a的跟隨。

第一清掃機100a保持跟隨限制直到其位於第二清掃機100b前面的原因是為了解決由於前後位置的相反而導致的跟隨控制和控制複雜性的錯誤。

在圖10D中，第一清掃機100a在將跟隨恢復指令發送到第二清掃機100b之後停止(①)。當第一清掃機100a繼續移動而第二清掃機100b朝向牆壁10移動以執行轉動時，複數個清掃機之間的分隔距離進一步增加。這是因為以這種方式，當第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離增加太多時，跟隨關係的視覺穩定性受到阻礙。

即使在第一清掃機100a通過上述信號的接收方向的改變的感測而停止時，第一清掃機100a也可以感測第二清掃機100b的轉動和移動方向的改變。此時，根據第二清掃機100b的跟隨移動，複數個清掃機之間的分隔距離減小。因此，在一個示例中，當感測到從第二清掃機100b發送的信號的接收方向的重新改變時，第一清掃機100a可以操作以恢復移動。

如上所述，第二清掃機100b直線向前移動(②)，接著在跟隨著牆壁10的同時進行原地旋轉，並進入第二路線(L2)以跟隨第一清掃機100a已經過的移動路徑。在此期間，第一清掃機100a保持靜止狀態。

當第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離根據第二清掃機100b的移動在特定跟隨距離內減小時，第一清掃機100a再次恢復移動，並且第二清掃機100b沿著第一清掃機100a的移動路徑執行跟隨。

此時，如圖10E所示，第二清掃機100b沿第二路線(L2)直線向前移動，並且基於從第一清掃機100a發送的信號C或從第二清掃機100b發送的信號C，當感測到兩個清掃機之間的分隔距離在特定跟隨距離內減小時，第一清掃機100a再次開始移動。如前所述，第二清掃機100b沿著第一清掃機100a的移動路徑執行跟隨。

然而，由於第二清掃機100b目前正在移出第一路線(L1)，因此其可以在畫出弧形的同時進入第一路線(L1)，接著跟隨第一清掃機100a的先前移動路徑(②)。此時，在跟隨第一路徑(L1)的同時畫出弧形。具體地 說，畫出弧形以便通過最短距離進入第一路線(L1)，但是考慮滾輪單元111的狀態和第二清掃機100b的移動速度，以校正值畫出弧形。

另一方面，如果第一清掃機100a在避開第二清掃機100b的同時移動，則第一清掃機100a已通過的移動路徑畫出弧形。接著，當第二清掃機100b沿著第一清掃機100a通過的移動路徑移動時，如果在第二路線(L2)的移動區域內沒有其他障礙物，則第二清掃機100b可以與第一清掃機100a的移動路徑不同地執行直線移動。

換句話說，在改變第一清掃機100a的移動方向之後，第二清掃機100b沿著第一清掃機100a的移動路徑跟隨的同時，第一清掃機100a可以忽略偏離第一清掃機自己的移動區域的移動路徑並且直線向前移動以避開第二清掃機100b。

第一清掃機100a可以保持移動停止狀態，直到第二清掃機100b進入第二路線(L2)，或者直到第二清掃機100b進入第二路線(L2)之後第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的分隔距離減小到最小臨界跟隨距離內。這是為了允許第一清掃機100a至少在第二清掃機100b跟隨著牆壁10的時候等待，因此跟隨不會被中斷。

在圖10E中，當第一清掃機100a和第二清掃機100b基於信號C彼此足夠接近時，第一清掃機100a再次執行移動，並且第二清掃機100b沿著第一清掃機100a的移動路徑執行跟隨。

接下來，圖11A、圖11B、圖11C、圖11D和圖11E示出了第一清掃機在轉動之後改變其移動方向的實施例，並且在第二清掃機不能避開第一清掃機的情況下，第一清掃機在避開第二清掃機的同時移動。

如圖11A所示，這裡示出了第一清掃機100a移動的第一路線(L1)的側面被另一個牆壁10b阻擋，並且第二清掃機100b接下來不能避開第一清掃機100a的情況。

參照圖11B，第一清掃機100a可以在沿著第一路線(L1)移動的同時將位於移動方向左側的牆壁10b感測為障礙物。這種障礙物資訊也可以由第二清掃機100b感測。

當第一清掃機100a完成第一路線(L1)的清掃，並執行轉動或原地旋轉(LR)時，當根據Z字形圖案遇到牆壁10時，跟隨著牆壁10移動到第二路 線(L2)。此時，可以控制牆壁10與第一清掃機100a之間保持預定距離，從而便於原地旋轉(LR)。原地旋轉(LR)可以通過以不同的速度驅動主輪111a和副輪111b或者在不同的方向上驅動主輪111a和副輪111b來執行。

當第一清掃機100a如上所述執行轉動時，如圖11B所示，第二清掃機100b在沿著第一清掃機100a的移動路徑跟隨的同時直線前進，直到特定跟隨距離(Dmin)然後停止。

為此，第一清掃機100a感測到第二清掃機100b已進入到特定跟隨距離(Dmin)，並且在該時間點向第二清掃機100b發送停止指令。或者，第一清掃機100a可以發送一次停止指令，並且第二清掃機100b可以在清掃機100b進入到特定跟隨距離(Dmin)的時間點執行停止指令。這樣的停止指令屬於限制跟隨的控制指令。或者，第二清掃機100b還可以識別第一清掃機100a的相對位置，因此，當第二清掃機100b在特定跟隨距離(Dmin)內更靠近第一清掃機100a時，第二清掃機100b自己可以輸出限制跟隨操作的控制指令。

接下來，如圖11C所示，基於信號A，如果判定為當第一清掃機100a接近第二清掃機100b時第二清掃機100b不能向右移動的情況，也就是說，如果判定為第二清掃機100b不能移出第一路線(L1)，則第一清掃機100a的控制器可以控制移動單元1300移出作為目前移動區域的第二路線(L2)，並且當靠近第二清掃機100b時，沿著第二清掃機100b的外邊緣移動。換句話說，第一清掃機100a可以被實施為在避開第二清掃機100b的同時移動。這是因為由於牆壁10b的存在，第二清掃機100b不能遠離第一清掃機100a移動。

第一清掃機100a可以在沿著第二清掃機100b的外邊緣畫出弧形的同時移動。此處，弧形的長度可以與在感測到第一清掃機100a接近第二清掃機100b之後，直至與第二清掃機100b分離的時間點成比例。另外，弧形可以盡可能地靠近第二清掃機100b的外邊緣形成。這是因為當第一清掃機100a移動而畫出弧形時，第一清掃機100a越遠離第二清掃機100b的外邊緣，被排除在清掃區域之外的區域增加。在如上所述第一清掃機100a移動而避開第二清掃機100b的同時，第二清掃機100b可以根據跟隨限制繼續地保持靜止狀態或執行原地清掃操作。

如上所述，如圖11D所示，第一清掃機100a在畫出弧形的同時移動並且再次進入第二路線(L2)以沿著第二路線(L2)移動，直到其位於第二 清掃機100b的前面。此外，當基於信號B感測到第二清掃機100b位於第一清掃機100a的後面時，第一清掃機100a停止移動(①)。接著，恢復第二清掃機100b的跟隨，並且第二清掃機100b從目前位置沿著第一清掃機100a的先前移動路徑執行跟隨(②)。

接下來，如圖11E所示，如果第一清掃機100a和第二清掃機100b基於信號C彼此足夠接近(①)，第一清掃機100a再次執行移動(②)，並且第二清掃機100b沿著第一清掃機100a的移動路徑執行跟隨。

作為另一個示例，圖12A、圖12B、圖12C和圖12D示出了在第一清掃機的轉動之後第一清掃機和第二清掃機都不能彼此避開的情況下控制第二清掃機的示例。

如圖12A所示，這裡將示出這樣的情況：在第一清掃機100a應該進入的第二路線(L2)的側面被另一個牆壁10b阻擋的情況下，第一清掃機100a和第二清掃機100b都不能彼此避開，並且第二清掃機100b的側面也被諸如又另一個牆壁10c等的障礙物阻擋。

參照圖12B，考慮第一牆壁10a和第二牆壁10c，第一清掃機100a執行原地旋轉，並且在該時間點，第二清掃機100b的跟隨被暫時解除。位於前側的第三牆壁10b可以在第一清掃機100a旋轉90度的時間點被感測為障礙物。可以將這種障礙物資訊發送到位於跟隨距離內的第二清掃機100b。

接下來，參照圖12C，當第一清掃機100a在跟隨著第一牆壁和第二牆壁的同時執行轉動然後進入新的路線時，第一清掃機100a識別存在於移動方向前方的複數個障礙物，亦即，第三牆壁10c和第二清掃機100b。

在一個示例中，第一清掃機100a對第二清掃機100b的控制可以根據是否在轉動之後感測到單個障礙物或者感測到複數個障礙物而不同地執行。

當在已進入新路線的第一清掃機100a的前面感測到複數個障礙物時，控制第二清掃機100b執行反向移動直到僅感測到單個障礙物，亦即，第三牆壁10c(①)。此處，反向移動表示執行第二清掃機100b已沿相反方向通過的移動路徑。此時，第二清掃機100b與第一清掃機100a之間的分隔距離可以偏離特定跟隨距離。換句話說，相反方向的移動距離可能偏離跟隨距離。這是因為第二清掃機100b沒有移出第一清掃機100a的移動路徑。

第一清掃機100a在執行第二清掃機100b的反向移動的同時或者在執行反向移動之後(②)，在新輸入的路線上執行直線移動。第二清掃機100b的反向移動可以持續直到第一清掃機100a沒有感測到第三牆壁10c，或者可以在每一次第一清掃機100a感測到複數個障礙物時重複。換句話說，在後一種情況下，第二清掃機100b可以重複執行反向移動和停止。

接下來，如圖12D所示，第一清掃機100a移動直到第二清掃機100b位於第一清掃機100a的後面，接著恢復第二清掃機100b的跟隨。具體地說，第一清掃機100a停止(①)，接著第二清掃機100b再次執行正常移動以在跟隨第一清掃機100a的移動路徑的同時執行清掃(②)。

接下來，將參照圖13描述允許第一清掃機和第二清掃機在避開彼此的同時執行移動作為另一個跟隨限制指令的方法。

圖13為用於說明領導的機器人和跟隨的機器人更自然地同時相互避開的方法的示圖。首先，作為領導的清掃機的第一清掃機100a感測到作為跟隨的清掃機的第二清掃機100b的存在。感測資訊被發送到第二清掃機100b。接下來，在第一清掃機100a沿著圍繞第二清掃機100b的外圓周表面畫出弧形的同時移動的時間點，發送控制指令以允許第二清掃機100b也在圍繞第一清掃機100a以相同方向畫出弧形的同時移動。因此，第一清掃機100a和第二清掃機100b在畫出虛擬的圓的同時在不同的移動方向上移動。

此時，可以說虛擬阻抗的排斥力(亦即，推力)被施加到在第一清掃機100a與第二清掃機100b之間形成的內圓，並且虛擬阻抗的吸引力(亦即，拉力)被施加到形成在第一清掃機100a和第二清掃機100b的外部的外圓。

在第一清掃機100a與第二清掃機100b之間的特定跟隨距離的允許範圍足夠大的情況下，當實現第一清掃機100a和第二清掃機100b在避開彼此的同時移動時，清掃機100a和第二清掃機100b可以不需要停止，因此能以更有效和快速的方式完成清掃。

另一方面，已經描述了兩個清掃機中的任何一個跟隨另一個的情況作為示例，但是本發明不限與此，本發明的實施例可適用於三個以上的清掃機在保持跟隨關係的同時執行清掃的情況。在這種情況下，其可以設計成三個清掃機中的一個作為領導的清掃機，並且其他兩個跟隨該領導的清掃機，或者，其他兩個中的任何一個跟隨另一個。

圖14A、圖14B和圖14C是根據本發明前述實施例的第一清掃機與第二清掃機之間的跟隨控制的修改示例，並且此處，將詳細描述第一清掃機與一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該移動裝置跟隨第一清掃機的移動路徑。

參照圖14A，第一清掃機100a可以藉由與代替第二清掃機的移動裝置200通訊，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配備有移動功能，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移動到預定目的地的導航功能。

第一清掃機100a是具有導航功能和障礙物檢測功能的清掃機器人，並且可以控制移動裝置200的跟隨。第一清掃機100a可以是乾式清掃機或濕式清掃機。

第一清掃機100a和移動裝置200可以透過網路(圖中未顯示)彼此通訊，但是也可以彼此直接通訊。

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。

如果第一清掃機100a和移動裝置200接近彼此，則可以將移動裝置200設定為通過第一清掃機100a中的操作來跟隨第一清掃機100a。

如果第一清掃機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清掃機100a(參見圖5A)。

具體地說，可以透過與外部終端設備300的網路通訊建立第一清掃機100a與移動裝置200之間的跟隨關係。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，並且可以是平板電腦、智慧型手機、筆記型電腦 等。可以在外部終端設備300中安裝與由第一清掃機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清掃機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，並且可以經由網路將這樣的產品資訊提供給第一清掃機100a。

外部終端設備300可以通過與第一清掃機100a和所登錄的移動裝置200的通訊，識別第一清掃機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，第一清掃機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可以朝向第一清掃機100a的位置移動。當檢測到第一清掃機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，開始進行第一清掃機100a對移動裝置200的跟隨控制。之後，透過第一清掃機100a與移動裝置200之間的直接通訊執行跟隨控制，而不需要外部終端設備300的干預。

當第一清掃機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清掃機100a或外部終端設備300來改變、添加或移除將要由第一清掃機100a控制的移動裝置200。例如，參照圖14B，第一清掃機100a可以對諸如另一個清掃機200a或100b、空氣清淨機200b、加濕器200c和除濕機200d中的至少一個的移動裝置200執行跟隨控制。

通常，由於移動裝置200的功能、產品尺寸和移動能力與第一清掃機100a不同，因此移動裝置200難以照原樣跟隨第一清掃機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難以跟隨第一清掃機100a的移動路徑。

考慮到這種特殊情況，即使移動裝置200識別出第一清掃機100a的移動路徑，移動裝置200也可以藉由省略該移動路徑的一部分以移動或等待。為此，第一清掃機100a可以檢測異常情況是否發生，並且控制移動裝置200以使其將與第一清掃機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，第一清掃機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移動或者處於停止狀態等待。

圖14C示出了第一清掃機100a與移動裝置200之間的跟隨控制的一個示例，其中，移動裝置200是例如具有移動功能的空氣清淨機200b。第一清掃機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。上文中已經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：從第一清掃機100a接收與移動指令對應的移動資訊(例如，包含移動方向、移動速度和移動停止等的移動的改變)、根據所接收的移動資訊而移動，並執行空氣淨化。

因此，可以對於第一清掃機100a運作的清掃空間即時地執行空氣淨化。另外，由於第一清掃機100a已經識別出與移動裝置200有關的產品資訊，因此第一清掃機100a可以控制空氣清淨機200b以使其記錄第一清掃機100a的移動資訊，並且使其透過刪除部分移動資訊而移動或在停止狀態下等待。

如上所述，根據本發明一實施例的複數個清掃機器人，跟隨的清掃機可以在跟隨領導的清掃機的同時執行清掃而沒有任何中斷。此外，當跟隨的清掃機感測到障礙物等而執行轉動時，領導的清掃機、跟隨的清掃機，或領導的清掃機和跟隨的清掃機可以在避開彼此的同時暫時改變其路徑以執行移動，從而以更自然、更有效的方式執行跟隨控制。此外，當領導的清掃機的移動方向改變時，在確認跟隨的清掃機位於領導的清掃機後面之後，可以檢測從跟隨的清掃機接收的信號的方向以恢復跟隨，從而在沒有信號干擾和錯誤發生的情況下執行跟隨。

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，並且也可以以載波的形式實現(例如，透過網際網路的傳輸)。此外，電腦可以進一步包含控制器1800。以上詳細描述應該視為說明性質，而不應該解釋為限於以上詳細描述的所有態樣。本發明的範疇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含在本發明的範疇內。

本發明主張分別於2018年5月4日和2019年2月1日所提交的韓國專利申請第10-2018-0051963號和第10-2019-0014052號的早期申請日和優先權的權益，其內容透過引用整體併入本文中。

10a、10b‧‧‧牆壁

100a‧‧‧第一清掃機、清掃機、主清掃機、移動式機器人

100b‧‧‧第二清掃機、清掃機、從屬清掃機、移動式機器人

L1‧‧‧第一路線

L2‧‧‧第二路線

Claims (15)

1. 一種移動式機器人，包括：一行進單元，配置以移動一主體；一通訊單元，配置以與發射一信號的另一個移動式機器人通訊；以及一控制器，配置以基於該信號識別該另一個移動式機器人的位置，並基於所識別的位置控制該另一個移動式機器人的移動以沿著該主體的一移動路徑執行跟隨，其中，該控制器：將對應於移動方向的改變的一信號發送給該主體，以回應該移動方向的改變；根據該移動方向的改變感測該信號的接收方向的改變，以發送用於限制該另一個移動式機器人的跟隨的一控制指令；以及當感測到該主體根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該另一個移動式機器人時，發送一控制指令，用於控制該另一個移動式機器人在避開該主體的同時移動或旋轉。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，用於限制該另一個移動式機器人的跟隨的該控制指令包括該另一個移動式機器人的一移動停止指令和該主體的一跟隨解除指令，並且在感測到該信號的接收方向的改變之後持續跟隨的限制直到符合一特定條件。
3. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，當符合在感測到該信號的接收方向的改變之後經過一預定時段、該主體與該另一個移動式機器人之間的分隔距離增加超過一預定範圍、以及該信號的接收方向的重新改變中的至少一個時，解除跟隨的限制。
4. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，該控制器改變該行進單元的移動速度或將一停止指令發送到該另一個移動式機器人，以便 在該另一個移動式機器人跟隨該主體的該移動路徑的同時，該另一個移動式機器人不會偏離一特定臨界跟隨距離。
5. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，當相對於該主體的移動方向從前側接收到該信號時，該控制器發送一控制指令，用於限制該另一個移動式機器人的跟隨，並且當在該移動方向改變之後該主體在下一個移動區域中移動的同時相對於該主體的移動方向從後側接收該信號時，該控制器控制該另一個移動式機器人再次跟隨該主體的該移動路徑。
6. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，當感測到該主體根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該另一個移動式機器人，並且判定該另一個移動式機器人無法在避開該主體的同時移動或旋轉時，該控制器控制該行進單元以允許該主體在避開該另一個移動式機器人的同時移出一目前移動區域。
7. 根據申請專利範圍第1項所述的移動式機器人，其中，當感測到該主體根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該另一個移動式機器人，並且判定該主體和該另一個移動式機器人都無法移出一目前移動區域時，該控制器發送一控制指令，用於控制該另一個移動式機器人透過偏離一特定臨界跟隨距離來執行反向移動。
8. 一種複數個移動式機器人，包括：一第一移動式機器人和一第二移動式機器人，其中，該第一移動式機器人與發射一第一信號的該第二移動式機器人通訊，以識別該第二移動式機器人的位置，並且該第一移動式機器人基於所識別的位置控制該第二移動式機器人的移動，以使該第二移動式機器人跟隨該第一移動式機器人的移動路徑，並且該第二移動式機器人與發射一第二信號的該第一移動式機器人通訊以識別該第一移動式機器人的位置，並接收一相應的信號以回應該第一移動式機器人的移動方向的改變，以及 該第一移動式機器人根據該移動方向的改變感測該第一信號的接收方向的改變，以控制該第二移動式機器人，以便限制該第二移動式機器人對該第一移動式機器人的跟隨，其中，當感測到該第一移動式機器人根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該第二移動式機器人時，該第一移動式機器人在透過移出一目前移動區域來避開該第二移動式機器人的同時控制該第二移動式機器人移動。
9. 根據申請專利範圍第8項所述的複數個移動式機器人，其中，該第一移動式機器人改變該第一移動式機器人的移動速度或將一停止指令發送到該第二移動式機器人，以便在該第二移動式機器人跟隨該第一移動式機器人的同時該第二移動式機器人不會偏離一特定臨界跟隨距離。
10. 根據申請專利範圍第8項所述的複數個移動式機器人，其中，當相對於該第一移動式機器人的該移動方向從前側接收到該第一信號時，該第二移動式機器人停止對該第一移動式機器人的跟隨，並且當在該移動方向改變之後該第一移動式機器人在下一個移動區域中移動的同時相對於該第二移動式機器人的該移動方向從後側接收該第一信號時，該第二移動式機器人再次跟隨該第一移動式機器人的該移動路徑。
11. 一種控制複數個移動式機器人的方法，該方法包括：允許發射一第一信號的一第一移動式機器人與發射一第二信號的一第二移動式機器人通訊；基於該第一信號和該第二信號相互識別該第一移動式機器人和該第二移動式機器人的位置；允許該第二移動式機器人基於所識別的位置沿著該第一移動式機器人的移動路徑執行跟隨；接收與該第二移動式機器人處的該第一移動式機器人的移動方向的改變對應的一信號，以回應該移動方向的改變，並且允許該第一移動式機器人根據該移動方向的改變感測該第二信號的接收方向的改變，以限制跟隨；以及 當感測到該第一移動式機器人根據該移動方向的改變在一參考範圍內接近該第二移動式機器人時，控制該第二移動式機器人在透過移出一目前移動區域來避開該第一移動式機器人的同時移動。
12. 根據申請專利範圍第11項所述的方法，其中，所述限制跟隨包括該第二移動式機器人的移動停止和用於該第一移動式機器人的跟隨解除，並且當在該第二信號的接收方向改變之後符合一特定條件時，終止對跟隨的限制。
13. 根據申請專利範圍第11項所述的方法，其中，當符合在感測到該第二信號的接收方向的改變之後經過一預定時段、該複數個移動式機器人之間的分隔距離增加超過一預定範圍、以及該第二信號的接收方向的重新改變中的至少一個時，解除所述跟隨的限制。
14. 根據申請專利範圍第11項所述的方法，其中，所述沿著該第一移動式機器人的該移動路徑執行跟隨包括：改變該第一移動式機器人的行進單元的移動速度或停止該第二移動式機器人，以便該第二移動式機器人在跟隨該第一移動式機器人的該移動路徑的同時不會偏離一特定臨界跟隨距離。
15. 根據申請專利範圍第11項所述的方法，其中，在該移動方向改變之後，相對於該第一移動式機器人的該移動方向從前側接收該第二信號的同時執行感測該第二信號的接收方向的改變以限制跟隨，並且還包括：當相對於該第一移動式機器人的該移動方向從後側接收該第二信號時，允許該第二移動式機器人再次跟隨該第一移動式機器人的該移動路徑。

Images