自主移动机器人工作方法、自主移动机器人及系统

技术领域

本说明书涉及一种自主移动机器人工作方法、自主移动机器人及系统,尤其借助自主机器人进行检测或处理地面的方法。

背景技术

许多自行驶的、用于清洁或处理地面的机器人是已知的,并且能够购买得到。原则上应该在尽可能短的时间内尽量完整地处理地面。在简单的系统中使用随机的导航系统(例如iRobot公司的EP 2287697A2)即可,无需设立或使用待处理地面所处环境的地图。也就是说,不必使用涉及障碍物、地面边界、已清洁/未清洁区域的位置信息。在结合局部的移动策略时,在与障碍物相撞时只(随机地)改变行驶方向。因此例如虽然对地面进行多次清洁,但不能(最终)确保地面的完全清洁。

更复杂的系统设立了周围环境的地图,以便借助SLAM-算法(SLAM:“SimultaneousLocalization and Mapping”,“同步定位与地图构建”)有针对性地计划路径以及有针对性地清洁地面。在此借助传感器来获知地图以及机器人在地图中的位置,例如激光测距仪、借助摄像头和激光进行的三角测量、接触传感器、测距传感器、加速度传感器等。在新型的具有这种SLAM-模块的清洁机器人中,设立的地图不是永久性的,即为每个新的清洁过程(即在结束前一个清洁过程之后)设立新的地图。在这种系统中,基于地图的信息(以何种方式和方法进行清洁)大多不会通知使用者,使用者不能控制地图的内部应用(例如将地面划分为待处理和非待处理的区域)。

与非永久地图相反,应用永久存储的地图能够实现更有效率的处理过程,因为不必重复地勘测周围环境。因此能够马上计算出处理过程。在此,能够获知并且再次应用额外的基于地图的信息(例如问题区域、严重污染的区域等)。在EP 1 967 116 A1中例如获知了地面的污染程度并且存储在地图中,以便在后面的处理周期中相应地调整处理强度(例如持续时间、次数)。在Intellibot的US 6,667,592 B2中例如应用了存储的/永久的地图,以便给地图的单个局部区域分配(可能不同的)功能(例如抽吸、擦拭),这些功能随后由清洁设备自主完成。在Samsung的US 2009/0182464 A1中将可用的地图拆分成随后一个接一个进行清洁的局部区域。

但从一个处理过程到下一个处理过程出现在待清洁地区中的情况经常可能是变化的。因此,例如人或未知的物体(例如鞋子或袋子)可能位于待清洁的区域中,或者受到家具的阻挡。这使机器人很难完全自主地实施处理工作。在许多系统中,由于此原因规定了用户和机器人之间的交互作用。在此有利的是,如果机器人例如探测到变化的环境,则它有针对性地要求用户提供帮助。

在US 5,995,884 A中描述了一种清洁系统,该系统是计算机的扩展。计算机管理着可对其进行更新的永久地图。该地图是清洁工作的基础。计算机是用户界面,借助它能够输出有关可能的障碍物信息。

还已知的方法是,借助它排除在处理过程中未触及到的区域,并且随后在相同的处理过程中或在后继的处理过程中能够事后补做。例如在文献WO 03/014852 A1中描述这种方法。

在US 2010/0313364 A1中描述了一种机器人,它能够在再处理行驶时再次清洗在处理行驶期间可能未被处理到的区域。

US 2011/0264305描述了一种方法,其中清洁机器人将有关待清洁区域的地图传递到外部设备上,并且能以这种方式和方法与用户交互作用。

但是,在可能出现不规则情况或不可触及的区域时,用户大多不能对机器人的行为产生影响,例如在机器人系统中它们根本没有或只能借助临时地图进行工作,或者用户必须为机器人为每个确定的不规则情况预先规定随后应该采取何种行动。

在此,为一个或同一个问题进行过于频繁的介入或者重复的介入,用户经常觉得被打扰。相反,介入过少或缺少介入通常说明机器人不够智能。

本发明的目的是,提供一种自主的机器人,它使交互作用与用户的需求和期望以及机器人的任务范围相适应。

发明内容

所述目的通过根据权利要求1所述的可移动机器人以及根据权利要求17所述的方法得以实现。本发明的不同实施例和改进方案是从属权利要求的内容。

下文描述了一种可移动的、自行驶机器人,其用于自主地执行工作。该机器人根据本发明的实施例具有:驱动模块,用于在地面上移动机器人;处理模块,用于在处理过程中执行工作;导航模块,其这样构成,即在处理过程中借助周围环境的地图在地面上为机器人导航,并且存储或管理周围环境的一个或多个地图。此外,机器人还包含:至少一个传感器模块,用于探测有关周围环境的结构的信息;分析单元,其这样构成,即确定在处理过程中被处理的表面,并且将该表面与参照物进行对比,并且将有关参照物和实际处理的表面之间的偏差的信息存储起来;通迅模块,其这样构成,即在处理过程中或处理过程结束或中断之后与人机界面建立连接,以便传达所存储的有关参照物和实际处理的表面之间的偏差的信息,并因此使用户能够介入处理过程,改变周围环境或者开始新的处理过程,其中借助确定的、可预先定义的标准来决定,是否应该按用户的要求传达,或者在无用户要求的情况下传达甚至根本不传达。通迅模块还这样构成,即接受用户的控制命令,中断、继续、修改或重新开始处理过程。

此外,还描述了一种相应的方法,用于借助自行驶的、自主机器人来自动地执行工作。该处理模块不必强制地处理地面。同样还能实施单纯地检测或输送任务。不是所有的模块都必须集成在可移动机器人中。例如分析单元还可在与可移动机器人(例如通过无线电)通迅的静止计算机上执行分析任务。

该可移动的机器人的在上下文中提到的借助地面的处理进行描述的实施例以及技术特征也能够转换到用于执行其它或附加工作的可移动机器人上。由所述可移动的机器人执行的工作例如能够包含处理地面、检测地面或周围环境、输送物体、清洁空气和/或执行娱乐运动。例如在仅用于检测的应用情况下,处理模块并不是强制必须的。

附图说明

下面的附图以及其它的描述应该有助于更好地理解本发明。附图中的元件不是一定理解为限制性的,而只是用于描述本发明的原理。在这些附图中,相同的参考标记表示相同或类似的部件或具有相同或类似意思的信号。在这些附图中示出了:

图1是自行驶的、用于自主地清洁地面的机器人的示例性示意立体图;

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