移动机器人及其控制方法与流程

文档序号:29638531发布日期:2022-04-13 17:48阅读:320来源:国知局
移动机器人及其控制方法与流程

1.本公开涉及一种移动机器人及其控制方法,更具体地,涉及一种能够在区域内行进的同时基于朝向地板表面安装的清洁布的旋转来清洁地板表面的移动机器人及其控制方法。


背景技术:

2.通常,移动机器人在区域内自行行进以执行指定操作。
3.例如,清洁机器人通过从地板表面抽吸诸如灰尘的异物来自动地进行清洁。另外,割草机器人在区域内行进的同时修剪草坪,湿式清洁机器人使用清洁布清洁地板表面。在一些情况下,从移动机器人的前部抽吸异物,并且将清洁布安装在移动机器人的后部处以执行干式清洁和湿式清洁。
4.在这些移动机器人中,湿式清洁机器人在擦拭地板表面以执行湿式清洁的同时在区域内移动。
5.韩国专利申请公开no.10-2014-0015069涉及一种湿布清洁机器人,该湿布清洁机器人能够借助于润湿和擦拭步骤用湿布精确且快速地执行湿式清洁,其中,水箱形成在清洁布板中,并且湿布具有水涂覆部分和水擦拭部分,使得能够借助于润湿和擦拭步骤用湿布执行清洁。
6.由于因为预定大小的压力不作用在地板表面上而机器人清洁器与地板表面具有小的摩擦,所以不能有效地去除异物,从而不能有效地执行清洁。
7.同时,韩国专利申请公开no.2019-007608涉及一种机器人清洁器,该机器人清洁器包括能够固定清洁器的第一旋转构件和第二旋转构件,以及用于旋转每个旋转构件的第一旋转轴和第二旋转轴,从而使得能够基于旋转构件的旋转而移动。
8.机器人清洁器具有附接到其上的清洁器(或湿布),并且在区域中移动的同时在地板表面上执行湿式清洁。
9.然而,当现有机器人即使在没有附接清洁器的情况下也操作时,用户可能不会识别出不存在清洁器,因为清洁器通常附接到机器人清洁器的底部,也就是说,底表面。
10.由于机器人清洁器移动而没有附接清洁布或清洁器,所以不能正确地执行清洁。
11.另外,由于机器人的旋转构件在旋转的同时移动,所以产品可能由于为了清洁效率而增加摩擦而被损坏。另外,机器人和地板表面之间的摩擦可能损坏地板表面,并且可能导致地板表面的材料改变。
12.另外,如果在湿布或清洁器未附接时供水,则一定量的水可能积聚在地板表面上,这可能导致诸如打滑之类的事故。
13.[现有技术文献]
[0014]
[专利文献]
[0015]
韩国专利公开no.10-2014-0015069
[0016]
韩国专利公开no.10-2019-007608


技术实现要素:

[0017]
技术问题
[0018]
本公开的一个方面提供了一种移动机器人及其控制方法,以用于在借助于马达旋转清洁布的同时操作主体,从而利用增加的摩擦在地板表面上执行湿式清洁。
[0019]
本公开的另一方面提供了一种移动机器人及其控制方法,以用于检测清洁布的安装或不存在,输出通知,并停止操作以防止对产品和地板表面的损坏。
[0020]
本公开的另一方面提供了一种移动机器人及其控制方法,以用于分析主体的位置改变以检测清洁布的不存在。
[0021]
本公开的另一方面提供了一种移动机器人及其控制方法,以用于防止供应到清洁布的水积聚在地板表面上。
[0022]
本公开的另一方面提供了一种移动机器人及其控制方法,以用于允许用户在短时间内识别出清洁布的不存在。
[0023]
本发明的目的不限于上述目的,并且本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解未提及的其它目的。
[0024]
技术方案
[0025]
为了实现上述目的,根据本公开的移动机器人及其控制方法基于借助于马达的清洁布的旋转来移动主体,并利用清洁布的旋转来清洁地板表面。
[0026]
在本公开中,当响应于清洁布的旋转而移动时,可分析位置改变以检测清洁布是否被附接。
[0027]
在本公开中,可以基于主体的行进距离和旋转角度的改变来检测清洁布是否被附接。
[0028]
在本公开中,可以检测清洁布的仅一部分的安装。
[0029]
在本公开中,一旦清洁开始,就可分析行进状态以确定清洁布的不存在或安装的清洁布的数量。
[0030]
在本公开中,可以基于当不能行进时、当不能直线向前行进时、当发生圆形形式的原地旋转时以及当在不计算直线行进距离的同时仅存在旋转角度的改变时的行进状态来确定清洁布是否被附接。
[0031]
在本公开中,可以通过检测清洁布是否被附接来输出通知。
[0032]
在本公开中,当清洁布未被附接时,可以停止操作。
[0033]
本公开包括:用于在区域内驱动的主体;第一旋转板,第一清洁布安装在该第一旋转板上,旋转拖把包括第二旋转板,第二清洁布安装在该第二旋转板上;清洁器,该清洁器在通过旋转拖把的旋转操作去除底表面上的异物的同时移动主体;当驱动时,控制器通过计算主体的位置改变来确定驱动状况,并根据主体的驱动状况确定清洁布是否附接到第一旋转板或第二旋转板,输出警报。
[0034]
控制器的特征在于,如果主体在一定时间段内没有位置改变,则确定没有安装第一清洁布和第二清洁布。
[0035]
当在预定范围内移动持续预定时间段的同时改变旋转角度时,控制器的特征在于,确定第一清洁布和第二清洁布中的任一者未被安装。
[0036]
控制器的特征在于它通过计算基于起始点的x轴和y轴的移动距离和旋转角度作
为坐标值来确定主体的位置改变。
[0037]
当根据特定模式重复改变x轴、y轴和旋转角度的坐标值时,控制器确定主体的驱动存在异常。
[0038]
本公开还包括障碍物检测器,该障碍物检测器检测驱动方向上的障碍物,并且控制器根据障碍物检测器的检测结果确定主体的行进状态是否由于障碍物而异常。
[0039]
清洁器可以包括:多个马达,所述多个马达被构造成将旋转力传递到所述旋转拖把;驱动单元,所述驱动单元被构造成控制所述多个马达,使得所述第一旋转板和所述第二旋转板独立地旋转;以及供水单元,所述供水单元被构造成向所述清洁布供水,并且所述驱动单元可以被构造成当所述清洁布的安装存在异常时,根据来自所述控制器的控制命令停止所述马达的操作,并且停止从所述供水单元向所述清洁器供水。
[0040]
根据本公开的一个方面,提供了一种移动机器人的控制方法,所述控制方法包括以下步骤:通过包括第一旋转板和第二旋转板的旋转拖把进行旋转,其中,第一清洁布安装在所述第一旋转板处,第二清洁布安装在所述第二旋转板处;在所述第一清洁布和所述第二清洁布从地板表面去除异物的同时,通过主体响应于所述旋转拖把的旋转而行进;计算所述主体的位置;根据所述主体的所述位置的改变来确定所述主体的行进状态;当所述主体的行进存在异常时,确定所述第一旋转板或所述第二旋转板是否安装有对应的清洁布;以及当对应的所述清洁布的安装存在异常时,输出警告。
[0041]
所述控制方法还可以包括以下步骤:当所述主体的所述位置在预定时间段内没有改变时,确定所述第一清洁布和所述第二清洁布未被安装;以及当在预定范围内移动持续预定时间段期间旋转角度改变时,确定所述第一清洁布和所述第二清洁布中的任一者未被安装。
[0042]
所述控制方法还可以包括以下步骤:当确定所述清洁布的安装存在异常时,停止所述第一旋转板和所述第二旋转板的旋转;停止向所述清洁布供水。
[0043]
所述控制方法还可以包括以下步骤:检测行进方向上的障碍物;以及当所述主体的行进状态由于所述障碍物而异常时,执行响应于所述障碍物的运动。
[0044]
发明效果
[0045]
在根据本公开的移动机器人及其控制方法中,由于检测到是否有用于湿式清洁的清洁布并且允许用户识别该检测,所以能够确认主体的异常并且有效地执行湿式清洁。
[0046]
在本公开中,能够响应于附接有清洁布的安装部的旋转而在区域中移动,并且能够增大抵靠地板表面的摩擦以有效地去除异物,从而提高清洁效率。
[0047]
在本公开中,能够通过对由不存在清洁布而引起的行进状态和由存在障碍物而引起的行进状态进行分类来解决主体的行进问题。
[0048]
在本公开中,一旦移动机器人开始操作,则检测是否附接清洁布,然后输出通知并停止操作,因此,用户能够识别不存在清洁布。
[0049]
在本公开中,能够解决移动机器人的移动半径受到限制并且由于不存在清洁布而不允许移动机器人直线向前行进的问题。
[0050]
在本公开中,即使未附接附加传感器,也能够基于主体的位置改变来检测清洁布是否被安装。
[0051]
在本公开中,由于利用了要附接清洁布的安装部的旋转,所以能够防止由于在未
安装清洁布时增加的摩擦而对产品的损坏。
[0052]
在本公开中,由于利用了要附接清洁布的安装部的旋转,所以能够防止由于在未安装清洁布时增加的摩擦而对地板表面的损坏。
[0053]
在本公开中,能够防止供应到清洁布的水积聚在地板上,并且防止由于积聚的水而导致的安全事故。
附图说明
[0054]
图1是示出根据本公开的实施方式的移动机器人的立体图。
[0055]
图2是示出根据本公开的实施方式的移动机器人的底表面的视图。
[0056]
图3是包括图2的移动机器人的旋转拖把的拖把模块的分解立体图。
[0057]
图4是简要示出根据本公开的实施方式的移动机器人的构造的框图。
[0058]
图5是简要示出根据本公开的实施方式的移动机器人的清洁器的构造的框图。
[0059]
图6是涉及用于解释根据本公开的实施方式的响应于移动机器人的移动的坐标改变的视图。
[0060]
图7是涉及用于解释根据本公开的实施方式的移动机器人的清洁布不存在时的主体的移动的一个示例。
[0061]
图8是涉及用于解释根据本公开的实施方式的移动机器人的清洁布不存在时的主体的移动的另一示例。
[0062]
图9是示出根据本公开的实施方式的移动机器人的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0063]
从下面参照附图详细描述的实施方式,将清楚地理解本发明的优点和特征以及实现本发明的优点和特征的方法。然而,本发明不限于以下实施方式,并且可以以各种不同的形式来实现。提供这些实施方式仅仅是为了完整地公开本发明,并且将本发明的范围完全传达给本发明所属领域的普通技术人员。本发明仅由权利要求的范围限定。在整个说明书中,相同的附图标记表示相同的元件。本公开的控制构造可以由至少一个处理器组成。
[0064]
图1是示出根据本公开的实施方式的移动机器人的立体图,图2是示出根据本公开的实施方式的移动机器人的底表面的视图。
[0065]
参照图1和图2,根据本公开的实施方式的移动机器人1在区域内移动,并在行进期间从地板去除异物。
[0066]
另外,移动机器人1将从充电台2供应的充电电力存储在电池(未示出)中以在区域中行进。
[0067]
移动机器人1包括用于执行指定操作的主体10、设置在主体10的前表面处以感测障碍物的障碍物检测器(未示出)和用于捕获图像的图像获取器170。主体10包括:外壳,该外壳形成容纳主体10的部件的空间,并且该外壳形成主体的外部和容纳主体10的部件的内部空间;能够旋转的旋转拖把80;用于辅助主体10的移动并清洁的辊89;以及充电端子99,通过该充电端子从充电台2接收充电电力。
[0068]
另外,移动机器人1还可以包括设置在主体10内部以存储水的水箱32、用于将存储在水箱中的水供应到旋转拖把80的泵(未示出)、以及在泵和水箱32之间或者在泵和旋转拖
把80之间形成连接流动路径的连接软管(未示出)。在一些情况下,还可以设置用于控制供水的阀。
[0069]
旋转拖把80设置在外壳处,并朝向底表面形成,使得清洁布是可拆卸的。旋转拖把对称地设置在主体10的下侧处。旋转拖把80设置在水箱32的前面。
[0070]
旋转拖把80利用与底表面的摩擦力移动,该摩擦力是响应于从上方观察时在顺时针或逆时针方向上的旋转而产生的,并且该旋转拖把清洁地板。旋转拖把80设置成围绕在基本竖直方向上延伸的旋转轴线旋转。
[0071]
旋转拖把80包括第一旋转板81和第二旋转板82,使得主体10通过旋转沿着区域的地板移动。
[0072]
当旋转拖把80的第一旋转板81和第二旋转板82绕旋转轴线旋转时,主体10向前、向后、向左和向右行进。另外,当第一旋转板和第二旋转板旋转时,通过附接的清洁布从底表面去除异物,并且主体10执行湿式清洁。
[0073]
主体10可以包括驱动单元(未示出),以用于驱动第一旋转板81和第二旋转板82。驱动单元可以包括至少一个马达。
[0074]
旋转拖把80的下表面可以分别被布置成倾斜的。
[0075]
第一旋转板81的下表面整体上形成沿左方向向下的斜坡。第二旋转板82的下表面整体上形成沿右方向向下的斜坡。第一旋转板81的下表面在左侧形成最低点。第一旋转板81的下表面在右侧形成最高点。第二旋转板82的下表面在右侧形成最低点。第二旋转板82的下表面在左侧形成最高点。例如,当第一旋转板81在第一方向上以第一旋转速度旋转并且第二旋转板82在第二方向上以第一旋转速度旋转时,主体10可前后移动。另外,通过为第一旋转板和第二旋转板设定不同的旋转速度,或者通过为第一旋转板和第二旋转板设定相同的旋转方向,主体10可以左右移动。
[0076]
另外,主体10还可以包括倾斜框架(未示出)。倾斜框架设置成可相对于旋转拖把80在预定角度范围内倾斜。倾斜框架允许根据地板状况改变倾斜角度。倾斜框架可以执行旋转拖把80的悬挂的功能(在支撑重量的同时减少上下振动)。
[0077]
辊89在行进期间旋转,并且从底表面收集异物并将收集的异物存储在集尘器(未示出)中。
[0078]
包括从用户接收用于控制移动机器人1的各种命令的操作器(未示出)的控制面板可以设置在外壳的上表面上。
[0079]
另外,图像获取器170和障碍物检测器(未示出)设置在主体的前表面或上表面处。
[0080]
障碍物检测器感测位于行进方向上或主体10周围的障碍物。
[0081]
图像获取器170基于通过图像获取器捕获的图像来捕获室内区域的图像,不仅能够感测主体周围的障碍物,而且能够监测室内区域。
[0082]
图像获取器170以预定角度朝向向前和向上的方向设置,以拍摄从移动机器人向前和向上的区域。此外,图像获取器能够进行360度拍摄。
[0083]
图像获取器还可以包括用于拍摄前方区域的附加相机。图像获取器可以设置在主体10的上侧处以面对天花板,并且在一些情况下,可以设置多个相机。另外,图像获取器还可以包括用于拍摄底表面的附加相机。
[0084]
移动机器人1还可以包括用于获得当前位置信息的位置获得装置(未示出)。移动
机器人1可以通过包括gps和uwb来确定当前位置。另外,移动机器人1可以使用图像来确定当前位置。
[0085]
主体10可以包括可再充电电池(未示出),并且由于电池的充电端子99可以连接到公用电源(例如,家庭的电源输出口)或者主体10与连接到公用电源的充电台2对接,充电端子可以通过与充电台的端子29的接触而电连接到公用电源,使得可以通过供应到主体10的充电电力对电池充电。
[0086]
构成移动机器人1的电气部件可以由电池供电,因此,在电池被充电的状态下,移动机器人1能够在与公用电源电断开的同时自行行进。
[0087]
以下,以用于湿式清洁的移动机器人为例描述移动机器人1,但本公开不限于此,可以应用能够在区域内自主地行进的同时感测声音的任何机器人。
[0088]
旋转拖把80包括第一旋转板81和第二旋转板82。
[0089]
清洁布91、92和90可分别附接到第一旋转板81和第二旋转板82。
[0090]
旋转拖把80被构造成使得清洁布能够可拆卸地附接。旋转拖把80可以包括用于将清洁布分别附接到第一旋转板81和第二旋转板82的安装构件。例如,可以在旋转拖把80中设置诸如魔术贴的安装构件和装配构件,使得清洁布被附接并固定。另外,旋转拖把80还可包括清洁布框架(未示出)作为用于将清洁布固定到第一旋转板81和第二旋转板82的附加辅助装置。
[0091]
清洁布90吸水并通过与底表面的摩擦去除异物。清洁布90可由微纤维或织物垫制成,并且可使用诸如棉织物或混纺棉织物的材料。只要清洁布包含一定比例或更多的水分并具有预定的织物密度,就可以使用任何清洁布,并且清洁布的材料不受限制。
[0092]
清洁布90通过连接流动路径从水箱32被供应水。通过泵的驱动,水可以从水箱32穿过连接通道被供应到清洁布90。
[0093]
清洁布90形成为圆形形状。
[0094]
清洁布90的形状不限于附图,并且可以形成为正方形、多边形等,但是优选的是,清洁布具有通过考虑第一旋转板和第二旋转板的旋转而不干涉第一旋转板和第二旋转板的旋转的形状。另外,清洁布的形状可以通过单独设置的清洁布框架而变成圆形。
[0095]
旋转拖把80被构造成使得一旦清洁布90被安装,清洁布就与底表面接触。旋转拖把80考虑到清洁布的厚度而被构造,使得第一旋转板和第二旋转板之间的距离根据清洁布的厚度而改变。
[0096]
旋转拖把80还包括调节外壳和旋转板之间的距离的构件,使得清洁布和底表面彼此接触,并且该构件使得压力朝向底表面被施加在第一旋转板和第二旋转板上。
[0097]
图3是包括图2的移动机器人的旋转拖把的拖把模块的分解立体图。
[0098]
如图3所示,旋转拖把80包括在拖把模块40中。
[0099]
拖把模块40包括:至少一个清洁布90、41、411,该至少一个清洁布设置成在旋转的同时拖扫底表面;以及至少一个旋转拖把80,该至少一个旋转拖把设置成在从上方观察时在顺时针方向或逆时针方向上旋转的同时与底部接触。
[0100]
旋转拖把包括第一旋转板81、41a和第二旋转板82、41b。在该实施方式中,旋转拖把80设置成绕在基本竖直方向上延伸的旋转轴线osa、osb旋转。
[0101]
拖把模块40设置在主体10的下方。拖把模块40设置在收集模块50的后方。
[0102]
第一旋转板41a和第二旋转板41b均包括清洁布411、旋转板412和旋转轴414。第一旋转板41a和第二旋转板41b均包括供水接收单元413。第一旋转板41a和第二旋转板41b均包括从动接头415。下面将描述的清洁布411、旋转板412、旋转轴414、供水接收单元413和从动接头415可以理解为包括在第一旋转板41a和第二旋转板41b中的每一者中的部件。
[0103]
主体10和拖把模块40可以可拆卸地彼此联接。
[0104]
主体10和拖把模块40彼此联接的状态可被称为“联接状态”。另外,主体10和拖把模块40彼此分离的状态可被称为“分离状态”。移动机器人1包括可拆卸地将拖把模块与主体接合的拆卸模块(未示出)。在联接状态下,拆卸模块可使拖把模块40从主体10拆卸。拆卸模块操作,使得拖把模块40和主体10彼此拆卸和彼此附接。拆卸模块可使拖把模块40在分离状态下与主体10接合。拆卸模块可被设置成横跨水箱32和电池bt之间的间隙。
[0105]
移动机器人1包括形成主体10的下表面的基部(未示出)。该基部形成主体10的下表面、前表面、后表面、左表面和右表面。拖把模块40联接到该基部。收集模块(未示出)联接到基部。控制器110和电池bt设置在由外壳31和基部形成的内部空间中。
[0106]
移动机器人1包括形成拖把模块40的外部的模块壳体42。模块壳体42设置在主体10的下方。
[0107]
拖把模块40包括彼此间隔开的一对主体基座部分(未示出)。该对主体基座部分对应于一对旋转拖把41a和41b。该对主体基座部分对应于一对模块基座部分(未示出)。
[0108]
模块基座部分形成接合孔(未示出),驱动接头(未示出)的至少一部分在该接合孔中露出。驱动接头(未示出)可以通过穿过接合孔而放置。驱动接头与从动接头415联接,以将驱动单元(未示出)的驱动力传递到旋转拖把。
[0109]
模块基座部分和主体基座部分中的一者的表面设置有突出的接合部分(未示出),另一者的表面设置有被接合部分435、436,该被接合部分凹入以在联接状态下与接合部分接合。
[0110]
主体基座部分43包括形成顶表面的顶部431。顶部431面向上。顶部431可以水平地形成。顶部431设置在外周部433上方。
[0111]
主体基座部分43包括沿顶部431的周向设置的外周部433。外周部433形成在模块壳体42的顶表面和顶部431之间延伸的斜坡。外周部433具有从模块壳体42的顶表面到顶部431增大的倾斜度。外周部433被设置成围绕顶部431。
[0112]
主体基座部分43包括在联接状态下接触接合表面363a的被接合表面433a。该对主体基座部分43包括一对被接合表面433a。该对被接合表面433a在左侧和右侧设置成彼此倾斜地面对。该对被接合表面433a设置在一对主体基座部分43之间。在一个主体基座部分43的外周部433的与另一主体基座部分43接近的区域中设置被接合表面433a。在外周部433的与中央竖直平面po相对接近的区域中设置被接合表面433a。被接合表面433a构成外周部433的一部分。
[0113]
主体基座部分43具有形成在其中的驱动孔434,从动接头415的至少一部分通过该孔暴露。驱动孔434形成在顶部431中。在联接状态下,驱动接头可以插入驱动孔434中并且连接到从动接头415。
[0114]
拖把模块40包括至少一个旋转拖把80。该至少一个旋转拖把80可以包括一对旋转拖把80。该对旋转拖把80相对于虚拟的中心竖直平面左右对称地设置。第一旋转板41a和第
二旋转板41b彼此对称地设置。
[0115]
第一旋转板41a的下表面和第二旋转板41b的下表面分别被设置成倾斜的。第一旋转板41a的下表面整体上形成沿左方向向下的斜坡。第二旋转板41b的下表面整体上形成沿右方向向下的斜坡。
[0116]
第一旋转板41a的下表面在左侧形成最低点。第一旋转板41a的下表面在右侧形成最高点。第二旋转板41b的下表面在右侧形成最低点。第二旋转板41b的下表面在左侧形成最高点。
[0117]
移动机器人1的移动通过与地面的摩擦来执行,这由拖把模块40产生。
[0118]
拖把模块40可以产生“向前移动摩擦”以使主体10向前移动,或者产生“向后移动摩擦”以使主体向后移动。拖把模块40可以产生“左力矩摩擦”以使主体10向左旋转,或者产生“右力矩摩擦”以使主体10向右旋转。拖把模块40可以通过将向前移动摩擦和向后移动摩擦中的任何一者与左力矩摩擦和右力矩摩擦中的任何一者结合而产生摩擦。
[0119]
为了产生向前移动摩擦力,拖把模块40可使第一旋转板41a以预定rpm r1在第一向前方向上旋转,并使第二旋转板41b以预定rpm r1在第二向前方向上旋转。
[0120]
为了产生向后移动摩擦,拖把模块40可以使第一旋转板41a以预定rpm在第一反方向上旋转,并使第二旋转板41b以预定rpm r2在第二反方向上旋转。
[0121]
旋转拖把80包括与驱动接头接合旋转的从动接头415。驱动接头暴露于主体10的外部。从动接头415的至少一部分暴露于拖把模块40的外部。
[0122]
在分离状态下,驱动接头和从动接头415彼此分离。在联接状态下,驱动接头和从动接头415接合。
[0123]
驱动接头和从动接头415中的一者包括多个驱动突起(未示出),所述多个驱动突起绕一个接头的旋转轴线在周向方向上设置,并且另一个接头具有形成在其中的多个驱动凹槽415,所述多个驱动凹槽绕另一个接头的旋转轴线在周向方向上设置。
[0124]
多个驱动突起以预定间隔彼此间隔开。多个驱动凹槽415h以预定间隔彼此间隔开。在联接状态下,驱动突起被设置成插入驱动凹槽415h中。
[0125]
驱动接头和从动接头415中的一者包括绕一个接头的旋转轴线在周向方向上彼此间隔开的多个驱动突起65a,并且另一个接头包括绕另一个接头的旋转轴线在周向方向上彼此间隔开的多个相对突起415a。多个相对突起415a在上述方向上突出。
[0126]
相对突起415a的突出端形成为圆形。相对突起415a的突出端形成为沿着多个相对突起415a的布置方向为圆形。相对突起415a的突出端均具有角部,该角部相对于突出方向的中心轴线朝向相对突起415a倒圆。因此,当分离状态变为联接状态时,驱动突起65a可沿着相对突起415a的圆形突出端平滑地移动,并被插入到驱动凹槽415h中。
[0127]
在该实施方式中,驱动接头包括驱动突起65a,从动接头415形成驱动凹槽415h。在该实施方式中,从动接头415包括相对突起415a。以下描述基于该实施方式。
[0128]
从动接头415固定到旋转轴414的上端。从动接头415包括固定到旋转轴的从动轴部分415b。从动接头415包括从从动轴部分415b突出的相对突起415a。相对突起415a从从动轴部分415b在向上方向和向下方向中的一个方向上突出,该方向朝向驱动接头。
[0129]
模块壳体42连接该对旋转拖把41a、41b。借助于模块壳体42,该对旋转拖把41a、41b一起与主体10分离以及一起联接到主体10。主体基座部分43设置在模块壳体42上方。旋
转拖把80可以被支撑为可在模块壳体42内旋转。旋转拖把80可以通过穿过模块壳体42而被放置。
[0130]
模块壳体42可以包括形成上部的上盖421和形成下部的下盖423。上盖421和下盖423彼此联接。上盖421和下盖423形成用于容纳旋转拖把80的一部分的内部空间。
[0131]
悬架单元47、48、49可设置在模块壳体42中。悬架单元47、48、49可设置在由上盖421和下盖423形成的内部空间中。悬架单元47、48、49支撑旋转轴414,以能够在预定范围内上下移动。根据该实施方式的悬架单元47、48、49包括倾斜框架47、倾斜轴48和弹性构件49。
[0132]
模块壳体42可以包括限制倾斜框架47的旋转范围的限制部。
[0133]
该限制部可以包括下限制部427,该下限制部限制倾斜框架47的向下旋转范围。下限制部427可以设置在模块壳体42中。下限制部427设置成在倾斜框架47在向下方向上旋转到最大的状态下接触下限制部接触部分477。在移动机器人1被适当地设置在外部水平表面上的状态下,下限制部接触部分477与下限制部427间隔开。在没有力从旋转拖把80的下表面在向上方向上推动的状态下,倾斜框架47旋转最大角度,下限制部接触部分477与下限制部427接触,倾斜角度变得最大。
[0134]
该限制部可以包括上限制部(未示出),该上限制部限制倾斜框架47的向上旋转范围。在该实施方式中,倾斜框架47的向上旋转范围可以通过驱动接头和从动接头415之间的气密接触来限制。在移动机器人1适当地设置在外部水平表面上的状态下,从动接头415与驱动接头紧密接触,并且倾斜角度变得最小。
[0135]
模块壳体42包括固定弹性构件49的一端的第二支撑件425。当倾斜框架47旋转时,弹性构件49通过固定到倾斜框架47的第一支撑件475和固定到模块壳体42的第二支撑件425弹性变形或弹性恢复。
[0136]
模块壳体42包括支撑倾斜轴48的倾斜轴支撑件426。倾斜轴支撑件426支撑倾斜轴48的两端。
[0137]
拖把模块40包括模块供水单元44,在联接状态下该模块供水单元将从水箱32引入的水引导到旋转拖把80。模块供水单元44将水从上侧引导到下侧。可以设置与一对旋转拖把41a、41b对应的一对模块供水单元(未示出)。
[0138]
模块供水单元(未示出)包括从水箱32接收水的供水对应单元441。供水对应单元441被设置成连接到供水连接单元(未示出)。
[0139]
模块供水单元44包括供水引导单元445,该供水引导单元将引入到供水对应单元441中的水引导到旋转拖把80。引入到供水对应单元441中的水通过供水传递单元443流入供水引导单元445中。
[0140]
供水引导单元445设置在倾斜框架47处。供水引导单元445固定到框架基部471。水通过供水对应单元441和供水传递单元443流入由供水引导单元445形成的空间中。通过供水引导单元445使水的分散最小化,使得所有的水可以流入供水接收单元413中。
[0141]
供水引导单元445可以包括入口445a,该入口形成从上侧向下侧凹入的空间。入口445a可以容纳供水传递单元443的下端。入口445a可以形成上侧敞开的空间。已经穿过供水传递单元443的水通过入口445a的空间的上部开口被引入。入口445a的空间的一侧连接到形成流动路径部分445b的流动路径。
[0142]
供水引导单元445可以包括连接入口445a和出口445c的流动路径部分445b。流动
路径部分445b的一端与入口445a连接,流动路径部分445b的另一端与出口445c连接。由流动路径部分445b形成的空间用作水流动路径。流动路径部分445b的空间与入口445a的空间连接。流动路径部分445b可以形成为上侧敞开的通道形状。流动路径部分445b可以具有从入口445a到出口445c高度逐渐减小的倾斜度。
[0143]
供水引导单元445可包括将水排放到供水接收单元413的供水空间sw中的出口445c。出口445c的下端可以设置在供水空间sw中。出口445c形成从模块壳体42的内部空间连接到旋转板412上方的空间的孔。出口445c的孔竖直地连接两个空间。出口445c形成竖直地穿透倾斜框架47的孔。流动路径部分445b的空间与出口445c的孔连接。出口445c的下端可以设置在供水接收单元413的供水空间sw中。
[0144]
倾斜框架47经由倾斜轴48连接到模块壳体42。倾斜框架47可旋转地支撑旋转轴414。
[0145]
倾斜框架47设置成可在预定范围内绕倾斜旋转轴线ota和otb旋转。倾斜旋转轴线ota、otb在横向于旋转轴414的旋转轴线osa、osb的方向上延伸。倾斜轴48设置在倾斜旋转轴线ota、otb上。左倾斜框架47设置成可在预定范围内绕倾斜旋转轴线ota旋转。右倾斜框架47设置成可在预定范围内绕倾斜旋转轴线otb旋转。
[0146]
倾斜框架47被设置成可相对于拖把模块40在预定角度范围内倾斜。倾斜框架47允许根据地板状况改变倾斜角度。倾斜框架47可以执行旋转拖把80的悬架的功能(以支撑重量并减少上下振动)。
[0147]
倾斜框架47包括形成下表面的框架基部471。旋转轴414通过竖直地穿过框架基部471设置。框架基部471可以形成为形成竖直厚度的板状。倾斜轴48可旋转地连接模块壳体42和框架基部471。
[0148]
轴承ba可以设置在旋转轴支撑件473和旋转轴414之间。轴承ba可以包括设置在下侧处的第一轴承b1和设置在上侧处的第二轴承b2。
[0149]
旋转轴支撑件473的下端插入到供水接收单元413的供水空间sw中。旋转轴支撑件473的内周向表面支撑旋转轴414。
[0150]
倾斜框架47包括支撑弹性构件49的一端的第一支撑件475。弹性构件49的另一端由设置在模块壳体42中的第二支撑件425支撑。当倾斜框架47在倾斜轴48上倾斜时,第一支撑件475的位置改变,并且弹性构件49的长度改变。
[0151]
第一支撑件475固定到倾斜框架47。第一支撑件475设置在左倾斜框架47的左侧处。第一支撑件475设置在右倾斜框架47的右侧处。第二支撑件425设置在第一旋转板41a的左区域中。第二支撑件425设置在第二旋转板41b的右区域中。
[0152]
第一支撑件475固定到倾斜框架47。在倾斜框架47的倾斜操作之后,第一支撑件475与倾斜框架47一起倾斜。当倾斜角度被最小化时,第一支撑件475和第二支撑件425之间的距离最小,而当倾斜角度被最大化时,第一支撑件475和第二支撑件425之间的距离最大。在倾斜角度被最小化的状态下,弹性构件49弹性变形,从而提供恢复力。
[0153]
倾斜框架47包括设置成与下限制部427接触的下限制部接触部分477。下限制部接触部分477的下表面可以设置成能够接触下限制部427的上表面。
[0154]
倾斜轴48设置在模块壳体42中。倾斜轴48用作倾斜框架47的旋转轴线。倾斜轴48可以设置成在垂直于旋转拖把80的倾斜方向的方向上延伸。倾斜轴48可以设置成在水平方
向上延伸。在本实施方式中,倾斜轴48被设置成在与前后方向倾斜了锐角的方向上延伸。
[0155]
弹性构件49向倾斜框架47施加弹力。弹力被施加到倾斜框架47,使得旋转拖把80的下表面相对于水平表面的倾斜角度增加。
[0156]
弹性构件49设置成当倾斜框架47向下旋转时延伸,并且当倾斜框架向上旋转时收缩。弹性构件49允许倾斜框架47以减震方式(弹性方式)操作。弹性构件49在倾斜角度增加的方向上向倾斜框架47施加力矩。
[0157]
旋转拖把80包括设置成在主体10下方旋转的旋转板81、82、412。旋转板412可以形成为绕旋转轴414的圆板形构件。清洁布411固定到旋转板412的下表面。旋转板412旋转清洁布411。旋转轴414固定到旋转板412的中央。
[0158]
旋转板412包括与第一旋转板81、412间隔开的第二旋转板412。第一旋转板412的下表面可以形成在向左前方向上的向下的斜坡,并且第二旋转板82、412的下表面可以形成在向右前方向上的向下的斜坡。
[0159]
旋转板412包括固定清洁布90、411的清洁布固定部412c。清洁布固定部412c可以可拆卸地固定清洁布411。清洁布固定部412c可以是魔术贴等,其设置在旋转板412的下表面处。清洁布固定部412c可以是钩等,其设置在旋转板412的边缘处。
[0160]
形成有在上下方向上穿入旋转板412的供水孔412a。供水孔412a连接供水空间sw和旋转板412的下侧。通过供水孔412a,供水空间sw中的水流到旋转板412的下侧。通过供水孔412a,供水空间sw中的水流到清洁布411。供水孔412a设置在旋转板412的中央处。供水孔412a设置在避开旋转轴414的位置处。具体地,供水孔412a设置在沿竖直方向不与旋转轴414重叠的位置处。
[0161]
旋转板412可以形成多个供水孔412a。在多个供水孔412a之间设置有连接部412b。连接部412b连接对应于旋转板412相对于供水孔412a的离心方向xo的部分和对应于旋转板412相对于供水孔412a的相反离心方向xi的部分。这里,离心方向xo指的是远离旋转轴414的方向,相反离心方向xi指的是更靠近旋转轴414的方向。
[0162]
多个供水孔412a可沿着旋转轴414的周向方向彼此间隔开。多个供水孔412a可被布置成以预定间隔彼此间隔开。多个连接部412b可被布置成沿着旋转轴414的周向方向彼此间隔开。供水孔412a均设置在多个连接部412b之间。
[0163]
旋转板412包括设置在旋转轴414的下端处的倾斜部分412d。供水空间sw中的水由于重力而沿着倾斜部分412d向下流动。倾斜部分412d沿着旋转轴414的下端的周向形成。倾斜部分412d在相反离心方向xi上形成向下倾斜。倾斜部分412d可以形成供水孔412a的下表面。
[0164]
旋转拖把80包括联接到旋转板412的下侧从而与地板接触的清洁布411。清洁布411可以是可更换的,其设置在旋转板412处。清洁布411可以使用魔术贴或钩可拆卸地固定到旋转板412。清洁布411可以仅由清洁布411构成,也可以由清洁布411和分隔件(未图示)构成。清洁布411是直接接触地板以进行清洁的部分。
[0165]
旋转拖把80包括使旋转板412旋转的旋转轴414。旋转轴414固定到旋转板412,并将拖把驱动单元60的旋转力传递到旋转板412。旋转轴414连接到旋转板412的上侧。旋转轴414设置在旋转板412的上侧的中央处。旋转轴414固定到旋转板412的旋转中心osa、osb(旋转轴线)。旋转轴414包括固定从动接头415的接头固定部分414a。接头固定部分414a设置在
旋转轴414的上端处。
[0166]
拖把模块40包括供水接收单元413,该供水接收单元设置在旋转板412的上侧处以接收水。供水接收单元413形成水被接收在其中的供水空间sw。供水接收单元413形成供水空间sw,该供水空间与旋转轴414间隔开同时围绕旋转轴414的周向。供水接收单元413允许供应到旋转板412的上侧的水被收集在供水空间sw中,直到水穿过供水孔412a。供水空间sw设置在旋转板412的上侧的中心处。供水空间sw整体上具有圆柱形容积。供水空间sw的上侧是敞开的。水通过供水空间sw的上侧流入供水空间sw。
[0167]
供水接收单元413从旋转板412向上突出。供水接收单元413沿旋转轴414的周向方向延伸。供水接收单元413可以形成为环形肋形状。供水孔412a设置在供水接收单元413的内下表面中。供水接收单元413与旋转轴414间隔开。
[0168]
供水接收单元413的下端固定到旋转板412。供水接收单元413的上端具有自由端463。
[0169]
图4是简要示出根据本公开的实施方式的移动机器人的构造的框图。
[0170]
移动机器人1包括清洁器180、数据单元120、障碍物检测器100、图像获取器170、传感器单元150、通信单元130、操作器160、输出单元190和用于控制整体操作的控制器110。
[0171]
操作器160包括输入装置,例如至少一个按钮、开关或触摸板,以接收用户命令。如上所述,操作器可以设置在主体10的顶部处。
[0172]
输出单元190具有诸如led和lcd的显示器,显示移动机器人1的操作模式、预约信息、电池状态、操作状态、错误状态等。另外,输出单元190设置有扬声器或蜂鸣器,并输出与操作模式、预约信息、电池状态、操作状态、错误状态等对应的预定的声音效果、警告声音或语音引导。
[0173]
在一些情况下,移动机器人还可以包括音频输入单元(未示出)。
[0174]
音频输入单元包括至少一个麦克风,并接收在距主体10一定距离内的周围区域或范围内产生的声音。音频输入单元还可包括对输入声音进行过滤、放大和转换的信号处理器(未示出)。移动机器人1可以通过识别经由音频输入单元输入的语音命令来操作。
[0175]
数据单元120存储从图像获取器170输入的获取图像、用于障碍物识别器111确定障碍物的参考数据、以及关于感测到的障碍物的障碍物信息。
[0176]
数据单元120存储用于确定障碍物的类型的障碍物数据、捕获的图像存储在其中的图像数据和关于区域的地图数据。地图数据包括障碍物信息,并且存储了用于要由移动机器人搜索的可行进区域的各种类型的地图。
[0177]
数据单元120可以包括通过图像获取器捕获的图像,例如,静止图像、视频和全景图像。另外,数据单元120存储用于控制移动机器人的操作的控制数据、根据移动机器人的清洁模式的数据、以及由传感器单元150感测的诸如超声/激光的感测信号。
[0178]
另外,数据单元120可以存储可由微处理器读取的数据,并且可以包括硬盘驱动器(hdd)、固态盘(ssd)、硅盘驱动器(sdd)、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、光盘只读存储器(cd-rom)、磁带、软盘、光学数据存储装置等。
[0179]
通信单元130以无线通信方法与终端300通信。此外,通信单元130可以在家里通过网络连接到因特网,并与外部服务器(未示出)或终端300通信以用于控制移动机器人。
[0180]
通信单元130将生成的地图发送到终端300,从终端接收清洁命令,并将关于移动
机器人的操作状态和清洁状态的数据发送到终端。另外,通信单元130可将关于在行进期间检测到的障碍物的信息发送到终端300或服务器。通信单元130发送和接收数据,包括诸如短距离无线通信的通信模块,诸如zigbee、蓝牙、wi-fi和wibro。
[0181]
通信单元130可以与充电台2通信,并接收用于返回到充电台的充电信号或用于与充电台对接的引导信号。移动机器人1基于通过通信单元130接收的信号搜索充电台并与充电台对接。
[0182]
另一方面,终端300是其中安装有通信模块以访问网络并且安装有用于控制移动机器人的程序或应用的装置,并且计算机、笔记本电脑、智能电话、pda、平板pc等可以用作终端。另外,诸如智能手表的可穿戴装置可以用作终端。
[0183]
终端300可以根据从移动机器人1接收的数据输出预定的警告声音或显示接收的图像。
[0184]
终端300可以接收关于移动机器人1的数据,监测移动机器人的操作状态,并且使用控制命令来控制移动机器人1。
[0185]
终端300可以在一对一的基础上直接连接到移动机器人1,并且还可以通过服务器、例如家用电器管理服务器被连接。
[0186]
清洁器180通过驱动单元(未示出)使旋转拖把80的第一旋转板81和第二旋转板82旋转,以根据所附接的清洁布90的旋转从地板表面去除异物。
[0187]
主体10通过清洁器180的第一旋转板81和第二旋转板82的旋转而移动。因此,清洁器180可以作为行进器操作。
[0188]
另外,清洁器180还可以包括供水单元(未示出)和水箱32,供水单元连接到旋转拖把80,以将水供应到附接到第一旋转板和第二旋转板的清洁布。供水单元可以包括泵或阀。
[0189]
清洁器180可以包括用于将清洁布安装到旋转拖把的单独的清洁布工具。电池(未示出)不仅为马达供应所需的电力,而且为移动机器人1的整体操作供应所需的电力。当电池放电时,移动机器人1可以行进以返回到充电台以进行充电,并且在这种返回行进期间,移动机器人1可以自己检测充电台的位置。
[0190]
充电台2可以包括用于发送预定返回信号的信号发送器(未示出)。返回信号可以是超声信号或红外信号,但不限于此。
[0191]
障碍物检测器100发射预定形状的图案,并获取所发射的图案作为图像。障碍物检测器可包括至少一个图案发射器(未示出)和图案获取器。
[0192]
另外,障碍物检测器可包括传感器,例如超声波传感器、激光传感器、红外传感器和3d传感器,以检测障碍物的位置。另外,障碍物检测器100可基于行进方向的图像检测障碍物。传感器单元和图像获取器可以包括在障碍物检测器中。
[0193]
传感器单元150包括多个传感器以检测障碍物。传感器单元150使用超声波传感器、激光传感器和红外传感器中的至少一者来检测位于向前方向即行进方向上的障碍物。传感器单元150可以用作用于检测不能被障碍物检测器检测到的障碍物的辅助装置。
[0194]
另外,传感器单元150还可以包括检测行进区域内的地板上是否存在落差的落差传感器。当发射的信号被反射和入射时,传感器单元150将关于障碍物是否存在或到障碍物的距离的信息作为障碍物检测信号输入到控制器110。
[0195]
传感器单元150包括至少一个倾斜传感器以检测主体的倾斜。当在主体的向前、向
后、向左或向右方向上倾斜时,倾斜传感器计算倾斜方向和倾斜角度。倾斜传感器可以是倾斜传感器、加速度传感器等,并且加速度传感器可以是陀螺仪类型、惯性类型和硅半导体类型中的任何一种。
[0196]
传感器单元150可以检测主体10的旋转角度和行进距离。可以使用陀螺仪传感器测量角度,并且可以使用激光ofs测量行进距离。
[0197]
另外,传感器单元150可使用安装在移动机器人1内部的传感器来检测操作状态或错误状态。
[0198]
图像获取器170由至少一个相机组成。
[0199]
图像获取器170可以包括将对象的图像转换为电信号、将电信号转换回数字信号、并将数字信号存储在存储装置中的相机。相机可以包括至少一个光学透镜、包括多个光电二极管(例如,像素)的图像传感器(例如,cmos图像传感器)和数字信号处理器(dsp)以基于从光电二极管输出的信号来构建图像,其中,在所述多个光电二极管上通过透射穿过光学透镜的光来创建图像。dsp不仅可以产生静止图像,而且可以产生由构成静止图像的帧组成的视频。
[0200]
图像传感器是将光学图像转换为电信号的装置,并且被形成为其中集成有多个光电二极管的芯片。例如,光电二极管可以是像素。当已经穿过透镜的光在芯片上形成图像时,电荷在构成图像的各个像素中累积,并且在像素中累积的电荷被转换为电信号(例如,电压)。众所周知,电荷耦合器件(ccd)、互补金属氧化物半导体(cmos)等可用作图像传感器。
[0201]
当移动机器人操作时,图像获取器170连续地捕获图像。另外,图像获取器170可以以预定周期或以预定距离单位捕获图像。图像获取器170可以根据移动机器人的移动速度设定拍摄周期。
[0202]
图像获取器170不仅可以获取在行进方向上向前的区域的图像,而且可以获取向上吊顶形状的图像。图像获取器170将在主体行进期间捕获的图像作为图像数据存储在数据单元120中。
[0203]
障碍物检测器100将关于被检测障碍物的检测位置或障碍物的移动的信息输入到控制器110。传感器单元150可以将关于由所提供的传感器检测到的障碍物的检测信号输入到控制器。图像获取器170将捕获的图像输入到控制器。
[0204]
控制器110控制移动机器人在整个行进区域中的指定区域内行进。
[0205]
控制器110通过处理由操作器160的操作输入的数据来设定移动机器人的操作模式,通过输出单元190输出操作状态,并根据操作状态、错误状态或障碍物的检测,通过输出单元的扬声器输出警告声音、声音效果和语音引导。
[0206]
控制器110基于从图像获取器170获取的图像和从传感器单元150或障碍物检测器100检测的障碍物信息生成行进区域的地图。控制器110可以在行进区域中行进的同时基于障碍物信息生成行进区域的地图,并且在这种情况下,控制器可以通过基于从图像获取器获取的图像确定行进区域的形状来生成地图。
[0207]
控制器110识别由图像获取器170或障碍物检测器100检测到的障碍物,并响应于对障碍物的识别通过执行预定操作或改变路线来控制行进。另外,控制器可以根据需要通过输出单元输出预定的声音效果或警告声音,并且可以控制图像获取器捕获图像。
[0208]
另外,控制器110响应于清洁命令控制清洁器180在清洁地板表面的同时移动。当主体10响应于清洁器180的旋转而移动时,控制器110基于主体是否沿着指定的行进路径移动以及主体是否正确地行进来确定操作状态。
[0209]
控制器110设定到特定目的地的移动路径,并且在沿着移动路径行进的同时执行控制以避开障碍物。此时,在主体被设定为直线向前行进的情况下,如果主体10偏离行进路径而不直线向前行进,则控制器110可以确定异常行进状态。
[0210]
例如,在主体被设定为直线向前行进的情况下,如果主体10不移动,如果主体10不允许直线向前行进,如果主体继续原地旋转,以及如果没有计算出行进距离并且仅存在旋转角度的改变,则控制器110可以确定异常行进状态并且还确定存在清洁布的附接的问题。
[0211]
在确定清洁布是否被附接时,控制器110可确定是否存在障碍物以及行进状态的异常是否由驱动单元或马达的异常引起。
[0212]
当在没有任何障碍物的情况下马达正常操作的同时检测到异常行进状态时,控制器110可以确定异常行进状态是由不存在清洁布引起的。
[0213]
当检测到异常行进状态时,控制器110可确定异常行进状态是否由设置在清洁器中的驱动单元的异常、地板状况的异常或不存在清洁布引起,可产生与异常行进状态的确定原因对应的警告,并通过输出单元190输出产生的警告。
[0214]
在正常行进的情况下,控制器110根据先前输入的清洁命令执行控制以在指定区域中行进的同时清洁地板表面。
[0215]
如果行进状态存在异常,控制器110停止操作。当确定没有安装清洁布或者马达或驱动单元处于异常状态时,控制器110停止操作。
[0216]
另外,控制器110根据异常的发生产生警告,并通过通信单元130将产生的警告发送到终端300。
[0217]
当从操作器或终端300再次输入清洁命令时,控制器110可重新尝试行进并重新确定行进状态。
[0218]
控制器110可分析通过音频输入单元输入的声音以识别语音。在一些情况下,控制器110可以将输入声音发送到语音识别服务器(未示出)以识别输入语音。当完成语音识别时,控制器110执行与语音命令对应的操作。
[0219]
另外,控制器110通过输出单元190的扬声器输出与语音命令对应的语音引导。
[0220]
控制器110检查电池的充电容量并确定返回到充电台的时间。当充电容量达到预定值时,控制器110停止正被执行的操作,并且开始搜索充电台以返回到充电台。控制器110可以输出关于电池的充电容量的通知和关于返回到充电台的通知。此外,当通过通信单元130接收到从充电台发送的信号时,控制器110可以返回到充电台。
[0221]
控制器110包括障碍物识别器111、地图生成器112、行进控制器113和位置识别器114。
[0222]
在初始操作的情况下或者在没有存储关于区域的地图的情况下,地图生成器112在该区域中行进的同时基于障碍物信息生成该区域的地图。另外,地图生成器112基于行进期间获取的障碍物信息更新先前生成的地图。另外,地图生成器112通过分析在行进期间获取的图像并基于分析结果确定区域的形状来生成地图。
[0223]
在生成基本地图之后,地图生成器112将清洁区域划分为多个区域,并生成包括连
接多个区域的通道和关于多个区域中的每个区域中的任何障碍物的信息的地图。
[0224]
地图生成器112处理每个划分区域的形状。地图生成器112可以为每个划分区域设定属性。
[0225]
另外,地图生成器112可以基于从图像提取的特征来区分区域。地图生成器112可以基于特征的连接关系来确定门的位置,并且可以区分区域之间的边界以生成由多个区域组成的地图。
[0226]
障碍物识别器111可以基于从图像获取器170或障碍物检测器100输入的数据来确定障碍物,地图生成器112可以生成行进区域的地图,并且关于检测到的障碍物的信息可以被包括在地图中。
[0227]
障碍物识别器111对从障碍物检测器100输入的数据进行分析以确定障碍物。根据来自障碍物检测器的检测信号、例如超声波信号、激光信号等来计算障碍物的方向或到障碍物的距离。另外,障碍物识别器可以通过分析包括图案的获取的图像来提取图案,并且通过分析图案的形状来确定障碍物。当使用超声波或红外信号时,根据到障碍物的距离或障碍物的位置,可能存在接收的超声波的形状的差异或接收超声波的时间的差异,因此,障碍物识别器111基于上述内容确定障碍物。
[0228]
障碍物识别器111可以通过分析通过图像获取器170捕获的图像来确定位于主体周围的障碍物。
[0229]
障碍物识别器111可以检测人体。障碍物识别器111分析通过障碍物检测器100或图像获取器170输入的数据,基于轮廓、尺寸、脸部形状等检测人体,并确定对应人体是否是注册用户。
[0230]
障碍物识别器111通过分析图像数据来提取物体的特征,基于障碍物的形式(形状)、大小和颜色来确定障碍物,并确定障碍物的位置。
[0231]
障碍物识别器111可以通过基于先前存储的障碍物数据从图像数据中提取除图像背景之外的障碍物的特征来确定障碍物。障碍物数据由从服务器接收的新障碍物数据更新。移动机器人1可以存储关于检测到的障碍物的障碍物数据,并且从服务器接收关于障碍物的类型的数据以用于其它数据。
[0232]
另外,障碍物识别器111可以将关于识别的障碍物的信息存储在障碍物数据中,并且可以通过通信单元130将可识别图像数据发送到服务器(未示出)以确定障碍物的类型。通信单元130将至少一个图像数据发送到服务器。
[0233]
障碍物识别器111基于由图像处理器转换的图像数据来确定障碍物。
[0234]
位置识别器114计算主体的当前位置。
[0235]
位置识别器114可以基于使用所提供的位置识别装置(例如,gps、uwb等)接收的信号来确定当前位置。
[0236]
位置识别器114可以从由图像获取器获取的图像(即,图像数据)提取特征,并比较特征以确定当前位置。位置识别器114可以基于在图像中找到的主体周围的结构、吊顶形状等来确定当前位置。
[0237]
位置识别器114检测构成图像的预定像素的诸如点、线和平面的特征,并基于检测到的特征来分析区域的特性以确定当前位置。位置识别器114可以提取吊顶的轮廓并提取诸如照明之类的特征。
[0238]
位置识别器基于图像数据连续地确定区域中的当前位置,匹配特征,通过匹配特征并反映周围结构的改变来执行学习,并计算位置的值。
[0239]
行进控制器113执行控制,以基于地图在区域中行进,并基于检测到的障碍物信息来改变行进方向或行进路径,以经过或避开障碍物。
[0240]
行进控制器113根据清洁命令控制清洁器180,使得当主体10在清洁区域中行进的同时从地板表面去除异物时,可以执行清洁。
[0241]
行进控制器113控制清洁器180的驱动单元(未示出),以独立地控制第一旋转板81和第二旋转板82的操作,使得主体10直线向前行进或旋转着行进。
[0242]
行进控制器113控制主体以基于由地图生成器112生成的地图移动到设定区域或者在设定区域内移动。另外,行进控制器113基于从位置识别器114计算的当前位置来控制行进。
[0243]
行进控制器113根据来自障碍物检测器100的检测信号执行控制以响应于障碍物执行预定操作或改变行进路径。
[0244]
行进控制器113执行控制,以便响应于检测到的障碍物而执行以下操作中的至少一者:避开障碍物、接近障碍物、设定接近距离、停止、减速、加速、反向行进、进行u形转弯、以及改变行进方向。
[0245]
另外,行进控制器113输出错误,根据需要,可以输出预定的警告声音或语音引导。
[0246]
图5是简要示出根据本公开的实施方式的移动机器人的清洁器的构造的框图。
[0247]
如图5所示,清洁器180允许主体10在清洁地板表面的同时移动。
[0248]
清洁器180包括驱动单元181、清洁布90、旋转拖把80、185、供水单元和马达182。
[0249]
旋转拖把185、80连接到马达182的旋转轴以便旋转。
[0250]
旋转拖把185包括第一旋转板81和第二旋转板82。
[0251]
另外,旋转拖把185还可以包括调节器(未示出),该调节器调节外壳与第一旋转板81之间的距离以及外壳与第二旋转板82之间的距离,使得附接到第一旋转板81和第二旋转板82的清洁布90、91、92能够接触地板表面。调节器可以施加预定强度的压力,使得第一旋转板81和第二旋转板82可以接触地板表面。因此,清洁布附接到第一旋转板81和第二旋转板82以接触地板表面,而与厚度无关。
[0252]
第一旋转板81和第二旋转板82可以被构造成使得第一清洁布91和第二清洁布92可以分别直接安装在第一旋转板和第二旋转板处。例如,魔术贴可以附接到第一旋转板81和第二旋转板82以固定清洁布。
[0253]
另外,清洁布框架(未示出)可以安装在第一旋转板81和第二旋转板82处。清洁布装配到清洁布框架,并安装在第一旋转板81和第二旋转板82处。
[0254]
第一旋转板81和第二旋转板82彼此独立地旋转和操作。
[0255]
第一旋转板81和第二旋转板82连接到马达的旋转轴,旋转,并且可以在不同的方向上和以不同的旋转速度操作。
[0256]
驱动单元181响应于来自行进控制器113的控制指令,控制马达182的旋转速度、驱动和停止。驱动单元181提供用于驱动马达的操作动力。
[0257]
当主体10沿着移动路径移动到目的地或清洁指定区域时,驱动单元181操作。
[0258]
驱动单元181控制马达182,使得第一旋转板和第二旋转板独立地旋转。驱动单元
181通过根据移动路径、区域的形状以及障碍物的尺寸和位置确定是否操作第一旋转板81和第二旋转板82以及第一旋转板81和第二旋转板82的旋转速度来控制马达182。
[0259]
马达182将旋转力传递到第一旋转板和第二旋转板。马达182可以设置为多个。例如,第一马达(未示出)可以连接到第一旋转板,第二马达(未示出)可以连接到第二旋转板。
[0260]
马达182使第一旋转板81在第一方向上旋转,并且使第二旋转板82在第二方向上旋转,使得主体10能够向前移动,其中,第二方向是与第一方向相反的方向。
[0261]
另外,在沿移动路径向左或向右移动的情况下,马达182可不同地使第一旋转板和第二旋转板旋转,以移动主体10。马达可通过停止第一旋转板和第二旋转板中的一者并旋转另一者来使主体10旋转。
[0262]
供水单元183将容纳在水箱中的水供应到清洁布。在主体10执行清洁的同时,供水单元将水供应到清洁布,使得清洁布可保持湿润。
[0263]
供水单元183将预定量的水供应到清洁布持续预定的时间段。供水单元183包括连接清洁布和水箱的连接流动路径。
[0264]
当驱动单元181停止对马达的驱动时,供水单元183可停止供水。供水单元183可包括控制向清洁布供水的阀(未示出)。另外,供水单元183可以包括泵(未示出),该泵控制从水箱到清洁布的供水。
[0265]
当停止驱动马达时,控制器110可以停止泵的操作或关闭阀,以防止水被供应到清洁布。
[0266]
图6是涉及用于解释根据本公开的实施方式的响应于移动机器人的移动的坐标改变的视图。
[0267]
如图6所示,移动机器人1可以从第一点p1线性移动到第三点p3。当清洁器180的马达开始旋转时,移动机器人1在指定方向上移动。
[0268]
当清洁开始时,控制器110使主体10直线向前行进预定距离,并确定行进状态。
[0269]
控制器110可在指定方向上直线向前行进,并基于第二点和第三点处的坐标确定行进状态。另外,控制器110可通过根据移动路径比较行进模式来确定行进状态。
[0270]
控制器110可以包括传感器,以用于在传感器单元150中感测行进距离和旋转角度,以计算行进期间的行进距离和旋转角度。例如,控制器110可使用距离传感器(未示出)计算相对于x轴和y轴的行进距离,并使用角度传感器(未示出)计算主体的安装和角度。
[0271]
另外,控制器110可基于马达rpm和清洁器180的旋转速度计算行进距离和旋转角度。控制器110可以基于获取的图像计算行进距离和旋转角度。
[0272]
当清洁器180的第一旋转板81在第一方向上旋转,并且第二旋转板82在第二方向上旋转时,移动机器人1可以直线向前行进。
[0273]
由于第一清洁布91和第二清洁布92安装在第一旋转板和第二旋转板处,移动机器人1在直线向前行进以通过第一点p1和第二点p2到达第三点p3的同时清洁地板表面。
[0274]
当移动机器人1从第一点移动到第三点时,供水单元183将水从水箱32供应到清洁布,以保持清洁布湿润。
[0275]
在主体10移动的同时,控制器110通过位置识别器114确定当前位置。位置识别器114基于旋转角度和行进距离计算并存储表示每个点的坐标。
[0276]
位置识别器114根据起始点和在该起始点处的行进方向计算基于x轴、y轴和旋转
角度的主体10的坐标。
[0277]
例如,起始点的坐标可以被设定成相对于x轴、y轴和旋转角度为(0,0,0)。
[0278]
当主体10直线向前行进以到达第二点p2时,第二点的坐标在x轴的方向上移动,从而根据行进距离改变为(50,0,0)。
[0279]
另外,为了到达第三点,主体在x轴的方向上移动而不旋转,第三点的坐标是(100,0,0)。
[0280]
当从第一点p1移动到第三点p3时,控制器110基于距离和角度的移位确定行进状态。控制器可以基于由陀螺仪传感器测量的角度和由激光ofs测量的行进距离来确定行进状态。
[0281]
另外,即使当在误差范围内存在行进距离或旋转角度的改变时,如果改变的值落入误差范围内,则控制器110确定行进状态正常。控制器110可基于在主体的半径的1倍至2倍的范围内设定的值来确定角度轨迹。例如,控制器可以基于主体的半径的1.5倍的值来设定角度轨迹的基准。
[0282]
由于车辆从第一点在x轴的方向上直线向前行进,所以控制器110可基于根据行进距离的x轴坐标的改变将行进状态确定为正常。
[0283]
在移动机器人直线向前行进的同时,如果通过障碍物检测器100检测到障碍物,则控制器110针对检测到的障碍物执行障碍物避让,再次直线向前行进,并确定行进状态。
[0284]
另外,当在马达的电流值正常的同时检测到异常行进状态时,控制器可以确定异常行进状态是由不存在清洁布引起的。
[0285]
当主体没有移动而马达的电流值指示为空载状态时,控制器110可确定没有安装清洁布。
[0286]
此外,当在主体旋转的同时第一旋转板和第二旋转板的相应马达的电流值之间的差为预定值或更大时,控制器110可以确定没有安装任何一个清洁布。
[0287]
图7是涉及用于解释根据本公开的实施方式的移动机器人的根据不存在清洁布的主体的移动的一个示例。
[0288]
如图7所示,移动机器人1可基于在预定时间段内参照清洁器的马达操作的时间点的位置改变来确定行进状态。
[0289]
在将控制命令施加到清洁器以从第一点移动到第三点之后,控制器110通过以预定时间间隔比较位置改变或行进模式来确定行进状态。
[0290]
驱动单元181根据控制命令驱动马达,并且随着第一旋转板81和第二旋转板82响应于马达的旋转而旋转,主体10移动。
[0291]
如果在预定时间段内没有位置改变,则控制器110确定行进存在异常。当坐标维持在(0,0,0)持续预定时间段或更长时间段时,控制器将行进状态确定为异常状态。
[0292]
当在没有障碍物的情况下主体10没有位置改变时,控制器110确定异常状态。
[0293]
当障碍物检测器检测到障碍物时,控制器110执行障碍物避让以避开障碍物,再次直线向前行进,然后确定行进状态。
[0294]
另外,当在马达电流处于正常范围内时没有障碍物并且主体没有位置改变时,控制器可以确定异常状态。控制器110基于使清洁器的第一旋转板和第二旋转板旋转的马达的相应电流确定马达是否处于异常状态。另外,控制器110可基于马达的电流来确定地板状
态,并可通过根据感测的电流值考虑地板状态来确定是否缺少清洁布。
[0295]
如果行进存在异常,则控制器110可以确定清洁布没有安装在第一旋转板81和第二旋转板82处,确定驱动单元或马达存在异常,或者确定由于异物不允许第一旋转板或第二旋转板旋转。
[0296]
如果驱动单元和马达处于正常状态,则控制器110可确定第一清洁布91和第二清洁布92未被安装。
[0297]
控制器110可基于马达的电流来确定驱动单元和马达是否处于正常状态。如果检测到的马达的电流值落入预定范围内,则控制器110确定正常状态,如果检测到的马达的电流值在预定范围之外,则控制器确定驱动单元或马达存在异常。
[0298]
考虑到测量的马达电流根据安装的清洁布的含水量变化,控制器110可通过区分空载状态、干清洁布状态、湿清洁布状态和约束状态来确定电流值是否正常。
[0299]
控制器110可基于马达的电流值确定清洁布的状态。在这种情况下,控制器110可以在大约50ma至70ma的情况下确定空载状态,在250ma至350ma的情况下确定干清洁布状态,在350ma至8000ma的情况下确定湿清洁布状态,在1a或更大的情况下确定约束状态。控制器110可根据含水量的水平将湿清洁布状态分为2至3个水平。
[0300]
当清洁布被正常地附接时,控制器110根据电流值确定清洁布的状态,如上所述,并且当旋转板由于缺少对应的清洁布而不接触地板时,可以检测指示空载状态的电流值。同时,当旋转板接触地板从而增加摩擦时,控制器110可以检测指示约束状态的电流值。然而,在约束状态的情况下,可能是由于马达或驱动单元的异常,因此必须首先对其进行分类。
[0301]
因此,当检测到指示空载状态的电流值或指示约束状态的电流值时,控制器可以确定不存在清洁布或马达的异常。
[0302]
当电流值为0或小于20ma时,马达不操作,因此控制器110可以确定驱动单元或马达的异常。
[0303]
在马达的电流值指示干清洁布状态或湿清洁布状态的情况下,如果确定不存在障碍物并且确定异常行进状态,则控制器可以确定异常行进状态是由于不存在清洁布而引起的。
[0304]
另外,如果第一旋转板和第二旋转板的相应的马达的电流值之间的差是预定值或更大,则控制器110可以确定清洁布没有附接到一侧。
[0305]
另外,由于根据地板的材料施加不同的摩擦,所以对马达的负载改变,因此控制器110可基于马达的电流值确定地板的材料。
[0306]
控制器110可存储关于当附接清洁布时测量的马达的电流值的数据,并可通过比较测量的电流值来确定地板状态。
[0307]
另外,基于当未附接清洁布时的电流值的改变,控制器110可确定清洁布的安装状态或地板状态。
[0308]
例如,当地板是地毯时,随着摩擦增加,基于湿清洁布检测到700ma至900ma的电流,并且因此,控制器110可以确定地板是地毯。同时,当移动机器人在地毯上移动而清洁布没有附接到两侧时,与附接清洁布的情况相比施加不同的摩擦,因此,可以根据电流值的改变确定行进状态或地板状态的异常。
[0309]
另外,在控制移动机器人等待预定时间段并再次行进之后,控制器110可确定位置改变并确定行进状态异常。当在重新尝试行进时直线向前行进时,控制器110可以确定暂时异常。
[0310]
在异常状态下,控制器110向驱动单元181施加控制命令,使得主体10停止操作。因此,清洁器180停止马达的操作,并且供水单元停止。
[0311]
控制器110产生用于引导移动的不可能性和请求检查的警告,并通过输出单元119输出该警告。另外,控制器110可以输出安装清洁布的引导。
[0312]
控制器110可以在设置在主体10的上部分上的控制面板上以消息、图标和图像中的至少一者的组合显示警告,并且可以打开警告灯,并且还可以以语音的形式输出警告。
[0313]
另外,控制器110可以通过通信单元130向终端发送警告。终端300可以以在屏幕上显示警告或者产生警告声音或振动的方式输出警告。
[0314]
图8是涉及用于解释根据本公开的实施方式的移动机器人的清洁布不存在时的主体的移动的另一示例。
[0315]
如图8所示,移动机器人根据预定时间段内的位置改变来确定行进状态。
[0316]
在尽管主体10的位置改变持续预定时间段、但行进距离在预定范围内并且旋转角度在任何一个方向上连续改变的情况下,控制器110可以确定行进存在异常。
[0317]
例如,在主体10从第十一点p11移动到第十四点p14时,相应点的坐标从(10,-5,90)经(0,-10,180)和(-10,-5,270)改变到(0,0,360)的情况下,行进距离在相对于x轴和y轴的5到10的范围内,并且旋转角度从90度经180度和270度到360度增加预定单位,因此,控制器110可以确定主体10在原地旋转。
[0318]
当检测到障碍物时,控制器110可以确定由于障碍物的存在而导致的约束状态。
[0319]
另外,当没有检测到障碍物时,控制器110可确定清洁布安装在第一旋转板81和第二旋转板82的一侧处,并确定清洁布没有安装在另一侧处。
[0320]
控制器110不仅可以考虑障碍物的存在或不存在,而且可以根据马达的电流值考虑清洁布或地板状态。
[0321]
当旋转角度如上所述改变时,主体10在顺时针方向上旋转,因此,控制器110可确定第二清洁布未安装在第二旋转板处。如果主体10在逆时针方向上旋转,则可确定第一清洁布没有安装在第一旋转板处。
[0322]
当根据预定模式重复改变x轴和y轴上的行进距离和旋转角度的坐标时,控制器110可确定行进异常。例如,当反复发生原地旋转时,控制器110确定异常状态。
[0323]
在行进异常的情况下,控制器110可以在等待预定时间段之后尝试再次行进,并且可以再次确定其是否行进异常。
[0324]
当主体10旋转一次然后直线向前行进时,控制器可以确定行进异常仅仅是暂时现象,并且可以将行进状态确定为正常状态。
[0325]
控制器110将行进状态确定为异常状态,并将控制命令施加到驱动单元181,使得主体10停止操作。因此,清洁器180停止马达的操作,并且供水单元停止。
[0326]
如上所述,控制器110产生用于引导移动的不可能性和请求检查的警告,并通过输出单元119输出该警告。另外,控制器110可以输出安装清洁布的引导。
[0327]
另外,控制器110可以通过通信单元130向终端发送警告。终端300可以以在屏幕上
显示警告或者产生警告声音或振动的方式输出警告。
[0328]
图9是示出根据本公开的实施方式的移动机器人的控制方法的流程图。
[0329]
如图9所示,在操作s310中,移动机器人1根据清洁命令开始行进。
[0330]
控制器110通过行进控制器113向清洁器180施加控制命令,使得主体10移动。驱动单元181驱动马达182,并且第一旋转板81和第二旋转板82通过马达旋转,从而移动主体10。
[0331]
在操作s320中,控制器110基于检测到的行进距离和检测到的角度(旋转角度)确定主体10是否移动。
[0332]
行进距离和角度可以由传感器检测。例如,角度可以由陀螺仪传感器测量,而行进距离可以由激光ofs测量。另外,控制器110可分析图像以计算行进距离和角度。
[0333]
控制器110分析行进距离和角度(旋转角度),并且当行进距离和角度改变时,控制器确定移动机器人正在移动。
[0334]
在操作s340中,控制器110确定通过障碍物检测器100是否检测到障碍物,并且当由于障碍物的存在而不允许移动时,在操作s350中,控制器响应于障碍物执行运动。控制器110确定主体10的行进异常是否由障碍物引起,并且控制器执行与该确定对应的操作。
[0335]
控制器110在避开障碍物之后继续行进。
[0336]
同时,当没有检测到任何障碍物并且移动机器人没有移动时,控制器110可以确定行进状态存在异常。另外,控制器110可以根据马达的电流值来确定行进状态是否异常。控制器110可根据电流值确定马达或驱动单元本身是否异常,并可通过基于电流值确定马达的约束状态或空载状态来确定清洁布的安装状态。在一些情况下,控制器110可基于马达的电流值确定地板状态,也就是说,地板材料。
[0337]
另外,即使在主体10的位置发生改变的情况下,如果在操作s360中,位置改变在预定范围内重复发生或者位置维持在预定范围内持续预定时间段或更长时间段,则控制器110可以确定行进状态存在异常。
[0338]
在异常状态下,在操作s370中,控制器110根据行进范围和行进方向确定由于缺少清洁布而引起的异常。如上所述,当没有移动时,控制器110确定没有安装第一清洁布和第二清洁布,当在预定范围内的行进期间旋转角度改变时,确定原地旋转,并且控制器可以确定没有安装清洁布中的任一个,从而可以确定清洁布异常。
[0339]
在操作s380中,控制器110停止操作并输出对应的警告。
[0340]
控制器110向清洁器180施加控制命令以停止马达和供水单元的操作。因此,马达停止操作,并且供水单元停止向清洁布供水。
[0341]
控制器110产生警告以指示不能行进和清洁布异常,并通过输出单元190输出警告。警告可以作为消息、警告声音、警告光和语音引导中的至少一者的组合而输出。另外,控制器110将警告发送到终端300,使得通过终端输出警告。
[0342]
根据实施方式的移动机器人可以以独立硬件装置的形式实现,并且可以以被包括在诸如微处理器或通用计算机系统的另一硬件装置中作为至少一个或多个处理器的形式被驱动。
[0343]
尽管已经参照示例性实施方式描述了本公开,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以进行各种改变和修改。因此,本公开的示例性实施方式不是限制性的,而是说明性的,并且本公开的精神和范围不限于此。
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