ПОДВИЖНЫЙ РОБОТ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИМ
A MOBILE ROBOT AND ITS CONTROL METHOD

Область техники
Настоящее изобретение относится к подвижному роботу и способу управления им, и, в частности, к подвижному роботу, способному очищать поверхность пола на основании вращения протирочной тряпки, установленной к поверхности пола при перемещении в области, и способу управления им.
Уровень техники
В основном, подвижный робот сам перемещается в области для выполнения соответствующей работы.
Например, робот-уборщик автоматически очищает посредством всасывания инородных веществ, таких как пыль, с поверхности пола. Кроме того, робот-газонокосилка подстригает газон при перемещении в области, и робот для влажной очистки очищает поверхность пола с помощью протирочной тряпки. В некоторых случаях инородные вещества всасываются спереди подвижного робота, и протирочная тряпка установлена сзади подвижного робота для выполнения сухой и влажной очистки.
Среди этих подвижных роботов робот для влажной очистки перемещается в области при протирании поверхности пола для выполнения влажной очистки.
Публикация заявки на патент Кореи №10-2014-0015069 относится к роботу для очистки влажной тряпкой, который может точно и быстро выполнять влажную очистку влажной тряпкой посредством этапа смачивания и протирания, причем емкость для воды образована в пластине для протирочной тряпки, и влажная тряпка имеет часть, покрытую водой, и часть для протирания водой, так что очистка может выполняться влажной тряпкой с использованием этапа смачивания и протирания.
Поскольку робот-уборщик имеет небольшое трение с поверхностью пола, поскольку на поверхность пола не действует заданная величина давления, инородные вещества не удаляются эффективно, и, таким образом, очистка не может выполняться эффективно.
При этом, публикация заявки на патент Кореи №2019-007608 относится к роботу-уборщику, который включает в себя первый и второй вращающиеся элементы, способные закреплять устройство для очистки, и первый и второй вращающиеся валы для вращения каждого вращающегося элемента, таким образом, обеспечивая перемещение на основании вращения вращающихся элементов.
Робот-уборщик имеет устройство для очистки (или влажную тряпку), закрепленное на нем, и выполняет влажную очистку на поверхности пола при перемещении в области.
Однако, когда используемый робот работает даже без закрепленного устройства для очистки, пользователь не может распознать отсутствие устройства для очистки, поскольку устройство для очистки обычно закреплено в нижней части робота-уборщика, то есть, на нижней поверхности.
Когда робот-уборщик перемещается, в то время как протирочная тряпка или устройство для очистки не закреплены, очистка не может быть должным образом выполнена.
Кроме того, поскольку вращающийся элемент робота перемещается при вращении, изделие может быть повреждено вследствие трения, увеличенного для эффективности очистки. Кроме того, трение между роботом и поверхностью пола может повреждать поверхность пола и может вызывать изменение материала поверхности пола.
Кроме того, если вода подается, в то время как влажная тряпка или устройство для очистки не закреплены, конкретное количество воды может накапливаться на поверхности пола, что может вызвать случаи, такие как проскальзывание.
Краткое описание изобретения
Аспект настоящего изобретения описывает подвижный робот и способ управления им для приведения в действие несущего корпуса при вращении протирочной тряпки с помощью электродвигателя, таким образом, выполняя влажную очистку на поверхности пола с увеличенным трением.
Другой аспект настоящего изобретения описывает подвижный робот и способ управления им для обнаружения установки или отсутствия протирочной тряпки, выдавая уведомление и останавливая работу для предотвращения повреждения изделия и поверхности пола.
Другой аспект настоящего изобретения описывает подвижный робот и способ управления им для анализа изменения местоположения несущего корпуса для обнаружения отсутствия протирочной тряпки.
Другой аспект настоящего изобретения описывает подвижный робот и способ управления им для предотвращения накопления воды, подаваемой на протирочную тряпку, на поверхности пола.
Другой аспект настоящего изобретения описывает подвижный робот и способ управления им для обеспечения распознавания пользователем отсутствия протирочной тряпки за короткое время.
Цели настоящего изобретения не ограничиваются вышеупомянутыми целями, и другие цели, которые не упомянуты, будут ясно понятны специалистам в данной области техники из нижеследующего описания.
Для достижения вышеуказанной цели подвижный робот и способ управления им в соответствии с настоящим изобретением перемещает несущий корпус на основании вращения протирочной тряпки с помощью электродвигателя и очищает поверхность пола за счет вращения протирочной тряпки.
В настоящем изобретении при перемещении в соответствии с вращением протирочной тряпки изменение местоположения может быть проанализировано для обнаружения того, что закреплена ли протирочная тряпка.
В настоящем изобретении закреплена или нет протирочная тряпка может быть обнаружено на основании изменения расстояния перемещения и угла вращения несущего корпуса.
В настоящем изобретении может быть обнаружена установка только части протирочной тряпки.
В настоящем изобретении, как только начинается очистка, состояние перемещения может быть проанализировано для определения отсутствия протирочной тряпки или количества установленных протирочных тряпок
В настоящем изобретении закреплена ли протирочная тряпка может быть определено на основании состояния перемещения, когда невозможно перемещаться, когда невозможно перемещаться прямо вперед, когда происходит вращение на месте в круглой форме, и когда происходит только изменение угла вращения, в то время как прямое пройденное расстояние не рассчитано.
В настоящем изобретении уведомление может быть выдано посредством обнаружения того, что закреплена ли протирочная тряпка.
В настоящем изобретении работа может быть остановлена, когда протирочная тряпка не закреплена.
Настоящее изобретение представляет собой несущий корпус для перемещения в заданной области, первую вращающуюся пластину, на которой установлена первая протирочная тряпка, и вращающуюся швабру, включающую в себя вторую вращающуюся пластину, на которой установлена вторая протирочная тряпка, устройство для очистки, которое перемещает несущий корпус при удалении инородных веществ на нижней поверхности за счет вращения вращающейся швабры, при перемещении контроллер выдает предупреждение посредством определения условия перемещения посредством расчета изменения местоположения несущего корпуса и определения того, что закреплена ли протирочная тряпка на первой или второй вращающейся пластине в соответствии с условиями перемещения несущего корпуса.
Контроллер характеризуется тем, что если не происходит изменение местоположения в несущем корпусе в течение конкретного периода времени, определяется то, что первая протирочная тряпка и вторая протирочная тряпка не установлены.
Когда угол вращения изменяется при перемещении в пределах заданного диапазона в течение заданного периода времени, контроллер характеризуется тем, что определяется то, что любая из первой протирочной тряпки и второй протирочной тряпки не установлена.
Контроллер характеризуется тем, что он определяет изменение местоположения несущего корпуса посредством расчета расстояния перемещения и угла вращения для оси x и оси y на основании начальной точки в качестве значения координаты.
Когда изменение значений координат для оси x, оси y и угла вращения повторяется в соответствии с конкретным рисунком, контроллер определяет то, что происходит отклонение в перемещении несущего корпуса.
Настоящее изобретение дополнительно включает в себя детектор препятствий, который обнаруживает препятствие в направлении движения, и контроллер определяет то, что является ли состояние перемещения несущего корпуса аномальным вследствие препятствия в соответствии с результатом обнаружения детектора препятствий.
Устройство для очистки может включать в себя множество электродвигателей, выполненных с возможностью передачи вращательного усилия вращающейся швабре, приводной узел, выполненный с возможностью управления множеством электродвигателей таким образом, чтобы первая вращающаяся пластина и вторая вращающаяся пластина вращались независимо, и узел подачи воды, выполненный с возможностью подачи воды на протирочную тряпку, и приводной узел может быть выполнен с возможностью, когда возникает отклонение при установке протирочной тряпки, остановки работы электродвигателя в соответствии с командой управления контроллера и прекращения подачи воды в устройство для очистки из узла подачи воды.
В соответствии с аспектом настоящего изобретения описан способ управления подвижным роботом, причем способ включает в себя вращение с помощью вращающейся швабры, содержащей первую вращающуюся пластину и вторую вращающуюся пластину, причем первая протирочная тряпка установлена на первой вращающейся пластине, и вторая протирочная тряпка установлена на второй вращающейся пластине, перемещение несущего корпуса в соответствии с вращением вращающейся швабры, в то время как первая протирочная тряпка и вторая протирочная тряпка удаляют инородные вещества с поверхности пола, расчет местоположения несущего корпуса, определение состояния перемещения несущего корпуса в соответствии с изменением местоположения несущего корпуса, когда возникает отклонение в перемещении несущего корпуса определяет то, что установлена ли на первой вращающейся пластине или на второй вращающейся пластине соответствующая протирочная тряпка, и когда возникает отклонение в установке соответствующей протирочной тряпки выводят предупреждение.
Способ может дополнительно включать в себя, когда нет изменения в местоположении несущего корпуса в течение заданного периода времени, определение того, что первая протирочная тряпка и вторая протирочная тряпка не установлены, и когда угол вращения изменяется во время перемещения в пределах заданного диапазона в течение заданного периода времени, определение того, что любая из первой протирочной тряпки и второй протирочной тряпки не установлена.
Способ может дополнительно включать в себя, когда определено, что имеется отклонение в установке протирочной тряпки, остановку вращения первой вращающейся пластины и второй вращающейся пластины, прекращение подачи воды на протирочную тряпку.
Способ может дополнительно включать в себя обнаружение препятствия в направлении перемещения, и когда состояние движения несущего корпуса является аномальным вследствие препятствия, выполнение перемещения с учетом препятствия.
В подвижном роботе и способе управления им в соответствии с настоящим изобретением, в связи с тем, что обнаружена ли протирочная тряпка для влажной очистки и разрешено ли пользователю распознавать обнаружение, можно подтвердить отклонение в несущем корпусе и эффективно выполнять влажную очистку.
В настоящем изобретении можно перемещаться в области в соответствии с вращением установочной части, где закреплена протирочная тряпка, и увеличивать трение о поверхность пола для эффективного удаления инородных веществ, таким образом, повышая эффективность очистки.
В настоящем изобретении возможно решить проблему перемещения несущего корпуса посредством классификации состояния перемещения, вызванного отсутствием протирочной тряпки, и состояния перемещения, вызванного наличием препятствия.
В настоящем изобретении, как только подвижный робот начинает работать, определяется, прикреплена ли протирочная тряпка, и затем выводится уведомление, и работа прекращается, и, следовательно, пользователь может распознать отсутствие протирочной тряпки.
В настоящем изобретении возможно решить проблему в том, что радиус перемещения подвижного робота ограничен, и подвижному роботу не разрешается перемещаться прямо вперед вследствие отсутствия протирочной тряпки.
В настоящем изобретении можно определить то, что установлена ли протирочная тряпка или нет на основании изменения местоположения несущего корпуса, даже если дополнительный датчик не закреплен.
В настоящем изобретении, поскольку используется вращение установочной части, на которой должна быть закреплена протирочная тряпка, можно предотвратить повреждение вследствие трения, которое увеличивается, когда протирочная тряпка не установлена.
В настоящем изобретении, поскольку используется вращение установочной части, на которой должна быть закреплена протирочная тряпка, можно предотвратить повреждение поверхности пола вследствие трения, которое увеличивается, когда протирочная тряпка не установлена.
В настоящем изобретении можно предотвратить накопление воды, подаваемой на протирочную тряпку, на полу и предотвратить несчастный случай вследствие накопленной воды.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - вид в перспективе подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2 - вид нижней поверхности подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 - вид в перспективе с пространственным разделением элементов узла швабры, включающего в себя вращающуюся швабру подвижного робота с фиг. 2.
Фиг. 4 - блок-схема, кратко показывающая конфигурацию подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 - блок-схема, кратко показывающая конфигурацию устройства для очистки подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 - вид, на который делается ссылка для объяснения изменения координат в соответствии с перемещением подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7 - пример, на который делается ссылка для объяснения перемещения несущего корпуса в отсутствие протирочной тряпки подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8 - другой пример, на который делается ссылка для объяснения перемещения несущего корпуса в отсутствие протирочной тряпки подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 9 - блок-схема, показывающая способ управления подвижным роботом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Описание примеров осуществления изобретения
Преимущества и признаки настоящего изобретения и способ их достижения будут четко понятны из вариантов осуществления, подробно описанных ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. Однако, настоящее изобретение не ограничивается нижеследующими вариантами осуществления и может быть осуществлено в различных формах. Варианты осуществления представлены только для полного изобретения настоящего изобретения и для полного изобретения объема изобретения для специалистов в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение. Настоящее изобретение определено только объемом формулы изобретения. Во всей описании подобные ссылочные позиции относятся к подобным элементам. Конфигурация управления настоящего изобретения может состоять из, по меньшей мере, одного процессора.
Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, а фиг. 2 - схематичный вид нижней поверхности подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 1 и 2, перемещающийся робот 1 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения перемещается в пределах области и удаляет инородные вещества с пола во время перемещения.
Кроме того, подвижный робот 1 аккумулирует заряженную энергию, подаваемую с зарядного стенда 2, в батарее (не показана) для перемещения в области.
Подвижный робот 1 включает в себя несущий корпус 10 для выполнения соответствующей работы, детектор препятствий (не показан), расположенный на передней поверхности несущего корпуса 10 для обнаружения препятствия, и устройство 170 получения изображения для захвата изображения. Несущий корпус 10 представляет собой корпус, который образует область для размещения элементов несущего корпуса 10, который образует внешний вид несущего корпуса и внутреннюю область для размещения элементов несущего корпуса 10, вращающуюся швабру 80, способную вращаться, ролик 89 для содействия перемещению несущего корпуса 10 и очистке, и клемму 99 для зарядки, через которую энергия для зарядки получают с зарядного стенда 2.
Кроме того, подвижный робот 1 может дополнительно включать в себя емкость 32 для воды, расположенную внутри несущего корпуса 10, для хранения воды, насос (не показан) для подачи воды, хранящейся в емкости для воды, на вращающуюся швабру 80 и соединительный шланг (не показан), который образует соединительный канал потока между насосом и емкостью 32 для воды или между насосом и вращающейся шваброй 80. В некоторых случаях дополнительно может быть установлен клапан для управления подачей воды.
Вращающаяся швабра 80 расположена на корпусе и образована к нижней поверхности таким образом, чтобы протирочная тряпка была съемной. Вращающаяся швабра симметрично расположена на нижней стороне несущего корпуса 10. Вращающаяся швабра 80 расположена перед емкостью 32 для воды.
Вращающаяся швабра 80 перемещается с помощью силы трения с нижней поверхностью, силы трения, которая генерируется в соответствии с вращением по часовой стрелке или против часовой стрелки, если смотреть сверху, и вращающаяся швабра очищает пол. Вращающаяся швабра 80 выполнена с возможностью вращения вокруг оси вращения, которая проходит, по существу, в вертикальном направлении.
Вращающаяся швабра 80 включает в себя первую вращающуюся пластину 81 и вторую вращающуюся пластину 82, так что корпус 10 перемещается по полу области посредством вращения.
Несущий корпус 10 перемещается вперед, назад, влево и вправо, когда первая и вторая вращающиеся пластины 81 и 82 вращающейся швабры 80 вращаются вокруг оси вращения. Кроме того, по мере вращения первой вращающейся пластины и второй вращающейся пластины инородные вещества удаляются с нижней поверхности за счет закрепленной протирочной тряпки, и несущий корпус 10 выполняет влажную очистку.
Несущий корпус 10 может включать в себя приводной узел (не показан) для приведения в действие первой вращающейся пластины 81 и второй вращающейся пластины 82. Приводной узел может включать в себя, по меньшей мере, один электродвигатель.
Нижние поверхности вращающейся швабры 80 могут быть выполнены с возможностью наклона, соответственно.
Нижняя поверхность первой вращающейся пластины 81 образует наклон вниз в направлении влево в целом. Нижняя поверхность второй вращающейся пластины 82 в целом образует наклон вниз в направлении вправо. Нижняя поверхность первой вращающейся пластины 81 образует самую нижнюю точку на левой стороне. Нижняя поверхность первой вращающейся пластины 81 образует самую высокую точку на правой стороне. Нижняя поверхность второй вращающейся пластины 82 образует самую нижнюю точку на правой стороне. Нижняя поверхность второй вращающейся пластины 82 образует самую высокую точку на левой стороне. Например, когда первая вращающаяся пластина 81 вращается с первой скоростью вращения в первом направлении, и вторая вращающаяся пластина 82 вращается с первой скоростью вращения во втором направлении, несущий корпус 10 может перемещаться вперед и назад. Кроме того, несущий корпус 10 может перемещаться влево и вправо посредством установки разных скоростей вращения для первой и второй вращающихся пластин или посредством установки одинакового направления вращения для первой и второй вращающихся пластин.
Кроме того, несущий корпус 10 может дополнительно включать в себя наклонную раму (не показана). Наклонная рама расположена с возможностью наклона в пределах заданного углового диапазона относительно вращающейся швабры 80. Наклонная рама обеспечивает изменение угла наклона в соответствии с состоянием пола. Наклонная рама может выполнять функцию подвески (уменьшая вибрацию вверх и вниз одновременно при поддержании веса) вращающейся швабры 80.
Ролик 89 вращается во время перемещения и собирает инородные вещества с нижней поверхности и хранит собранные инородные вещества в пылесборнике (не показан).
На верхней поверхности корпуса может быть расположена панель управления, включающая в себя оператор (не показан), который принимает различные команды для управления подвижным роботом 1 от пользователя.
Кроме того, устройство 170 получения изображения и детектор препятствий (не показаны) расположены на передней поверхности или верхней поверхности несущего корпуса.
Детектор препятствий обнаруживает препятствие, расположенное в направлении перемещения или вокруг несущего корпуса 10.
Устройство 170 получения изображения захватывает изображение внутренней области. На основании изображения, захваченного с помощью устройства получения изображения, можно не только обнаружить препятствие вокруг несущего корпуса, но также контролировать внутреннюю область.
Устройство 170 получения изображения расположено под заданным углом к направлению вперед и вверх для фотографирования области вперед и вверх от подвижного робота. Кроме того, устройство получения изображений способно осуществлять фотосъемку в диапазоне 360°.
Устройство получения изображения может дополнительно включать в себя дополнительную камеру для фотографирования передней области. Устройство получения изображения может быть расположено на верхней стороне несущего корпуса 10 для обращения к потолку, и в некоторых случаях может быть установлено множество камер. Кроме того, устройство получения изображения может дополнительно включать в себя дополнительную камеру для фотографирования нижней поверхности.
Подвижный робот 1 может дополнительно включать в себя средство получения местоположения (не показано) для получения информации о текущем местоположении. Подвижный робот 1 может определять текущее местоположение посредством включения GPS и UWB. Кроме того, подвижный робот 1 может определять текущее местоположение с помощью изображения.
Несущий корпус 10 может включать в себя перезаряжаемую батарею (не показана), и поскольку клемма 99 для зарядки батареи может быть соединена с источником питания общего назначения (например, с домашней розеткой), или несущий корпус 10 соединен с зарядным стендом 2, соединенным с источником питания общего назначения, клемма для зарядки может быть электрически соединена с источником питания общего назначения через контакт с клеммой 29 зарядного стенда, так что батарея может заряжаться за счет расхода энергии на подзарядку, подаваемой на несущий корпус 10.
На электрические элементы, входящие в состав подвижного робота 1, может подаваться питание от батареи, и, таким образом, в состоянии, в котором батарея заряжена, подвижный робот 1 способен перемещаться самостоятельно при электрическом разъединении с источником питания общего назначения.
Ниже, подвижный робот 1 будет описан с примером подвижного робота для влажной очистки, но настоящее изобретение этим не ограничивается, и может быть применен любой робот, способный воспринимать звук при автономном перемещении в области.
Вращающаяся швабра 80 включает в себя первую вращающуюся пластину 81 и вторую вращающуюся пластину 82.
Протирочные тряпки 91 и 92 и 90 могут быть закреплены на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82, соответственно.
Вращающаяся швабра 80 выполнена таким образом, что протирочные тряпки могут быть закреплены с возможностью съема. Вращающаяся швабра 80 может включать в себя крепежные элементы для закрепления протирочных тряпок на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82, соответственно. Например, крепежный элемент, такой как липучка, и установочный элемент, могут быть установлены на вращающейся швабре 80 таким образом, чтобы закрепить и зафиксировать протирочную тряпку. Кроме того, вращающаяся швабра 80 может дополнительно включать в себя раму для протирочной тряпки (не показана) в качестве дополнительного вспомогательного средства для закрепления протирочных тряпок на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82.
Протирочная тряпка 90 впитывает воду и удаляет инородные вещества за счет трения с нижней поверхностью. Протирочная тряпка 90 может быть выполнена из микрофибры или тканевой прокладки, и может быть использован такой материал, как хлопчатобумажная ткань или смешанная хлопчатобумажная ткань. Можно использовать любую протирочную тряпку, если она содержит влагу в конкретной пропорции или более и имеет заданную плотность ткани, и материал протирочной тряпки не ограничен.
На протирочную тряпку 90 подается вода из емкости 32 для воды по соединительному каналу потока. Вода может подаваться из емкости 32 для воды на протирочную тряпку 90 через соединительный канал (не показан) за счет приведения в действие насоса.
Протирочная тряпка 90 имеет круглую форму.
Форма протирочной тряпки 90 не ограничивается чертежами и может быть выполнена в виде квадрата, многоугольника или тому подобного, но предпочтительно, чтобы протирочная тряпка имела форму, которая не препятствует повороту первой и второй вращающихся пластин посредством принятия во внимание вращения первой и второй вращающихся пластин. Кроме того, форма протирочной тряпки может быть изменена на круг с помощью рамы для протирочной тряпки, которая выполнена отдельно.
Вращающаяся швабра 80 выполнена таким образом, что при установке протирочной тряпки 90 протирочная тряпка входит в контакт с нижней поверхностью. Вращающаяся швабра 80 выполнена с учетом толщины протирочной тряпки таким образом, что расстояние между первой вращающейся пластиной и второй вращающейся пластиной изменяется в соответствии с толщиной протирочной тряпки.
Вращающаяся швабра 80 дополнительно включает в себя элемент, который регулирует расстояние между корпусом и вращающейся пластиной таким образом, что протирочная тряпка и нижняя поверхность входят в контакт друг с другом, и который вызывает давление, оказываемое на первую и вторую вращающиеся пластины к нижней поверхности.
Фиг. 3 представляет собой вид в перспективе с пространственным разделением элементов узла швабры, включающего в себя вращающуюся швабру подвижного робота на фиг. 2.
Как показано на фиг. 3, вращающаяся швабра 80 включена в узел 40 швабры.
Узел 40 швабры включает в себя, по меньшей мере, одну протирочную тряпку 90, выполненную с возможностью протирания нижней поверхности при вращении, и, по меньшей мере, одну вращающуюся швабру 80, выполненную с возможностью вхождения в контакт с нижней частью при вращении в направлении по часовой стрелке или в направлении против часовой стрелки, если смотреть сверху.
Вращающаяся швабра включает в себя первую вращающуюся пластину 81 и вторую вращающуюся пластину 82. В этом варианте осуществления вращающаяся швабра 80 выполнена с возможностью вращения вокруг оси Osa, Osb вращения, которая проходит, по существу, в вертикальном направлении.
Узел 40 швабры расположен под несущим корпусом 10. Узел 40 швабры расположен за узлом 50 сбора.
Каждая из первой вращающейся пластины 81 и второй вращающейся пластины 82 включает в себя протирочную тряпку 90, пластину 412 и вращающийся вал 414. Каждая из первой вращающейся пластины 81 и второй вращающейся пластины 82 включает в себя узел 413 приема подачи воды. Каждая из первой вращающейся пластины 81 и второй вращающейся пластины 82 содержит ведомый шарнир 415. Протирочная тряпка 90, пластина 412, вращающийся вал 414, участок 413 для приема воды и ведомый шарнир 415, который будет описан ниже, можно понимать как элементы, включенные в каждую из первой вращающейся пластины 81 и второй вращающейся пластины 82.
Несущий корпус 10 и узел 40 швабры могут быть соединены с возможностью разъема друг с другом.
Положение, в котором несущий корпус 10 и узел 40 швабры соединены друг с другом, может называться «соединенным положением». Кроме того, положение, в котором несущий корпус 10 и узел 40 швабры отделены друг от друга, может называться «разделенным положением». Подвижный робот 1 включает в себя узел отделения (не показан), который зацепляет с возможностью отсоединения узел швабры с несущим корпусом. Узел отделения может расцеплять узел 40 швабры и несущий корпус 10 из соединенного положения. Узел отделения работает таким образом, что узел 40 швабры и несущий корпус 10 отсоединяются друг от друга и закрепляются друг с другом. Узел отсоединения может принудительно зацеплять несущий модуль 10 с узлом 40 швабры из разделенного положения. Узел отделения может быть расположен поперек зазора между емкостью 32 для воды и батареей Bt.
Подвижный робот 1 включает в себя основание (не показано), которое образует нижнюю поверхность несущего корпуса 10. Основание образует нижнюю поверхность, переднюю поверхность, заднюю поверхность, левую поверхность и правую поверхность несущего корпуса 10. Узел 40 швабры соединен с основанием. Узел сбора (не показан) соединен с основанием. Контроллер 110 и батарея Bt расположены во внутренней области, образованной корпусом 31 и основанием.
Подвижный робот 1 включает в себя кожух узла, который образует внешний вид узла 40 швабры. Кожух узла расположен под корпусом 10.
Узел 40 швабры включает в себя пару установочных участков несущего корпуса (не показаны), которые расположены на расстоянии друг от друга. Пара установочных участков несущего корпуса соответствует паре вращающихся швабр 80. Пара установочных участков несущего корпуса соответствует паре установочных участков узла (не показаны).
Установочный участок узла образует отверстие для шарнира (не показано), в котором открыт, по меньшей мере, участок ведущего шарнира (не показан). Ведущий шарнир (не показан) может быть установлен посредством прохождения через отверстие для шарнира. Ведущий шарнир соединен с ведомым шарниром 415 для передачи движущей силы приводного узла (не показан) вращающейся швабре.
Поверхность одного из установочного участка узла и установочного участка корпуса содержит выступающей зацепляющей участок (не показан), и поверхность другого содержит зацепляемый участок 435, 436, который утоплен для зацепления с зацепляющим участком в соединенном положении.
Установочный участок несущего корпуса включает в себя верхнюю часть 431, образующую верхнюю поверхность. Верхняя часть 431 обращена вверх. Верхняя часть 431 может быть образована горизонтально. Верхняя часть 431 расположена над периферийной частью 433.
Установочный участок несущего корпуса включает в себя периферийную часть 433, которая расположена по окружности верхней части 431. Периферийная часть 433 образует наклон, который проходит между верхней поверхностью кожуха 42 узла и верхней частью 431. Периферийная часть 433 имеет наклон, который увеличивается от верхней поверхности кожуха узла к верхней части 431. Периферийная часть 433 расположена окружающей верхнюю часть 431.
Установочный участок несущего корпуса включает в себя зацепленную поверхность 433a, которая контактирует с зацепляющей поверхностью 363a в соединенном положении. Пара установочных участков несущего корпуса включает в себя пару зацепленных поверхностей 433a. Пара зацепленных поверхностей 433a расположена на левой и правой сторонах для обращения под наклоном друг к другу. Пара зацепленных поверхностей 433a расположена между парой установочных участков несущего корпуса. Зацепленная поверхность 433a расположена в области периферийной части 433 одного установочного участка несущего корпуса, области, которая находится близко к другому установочному участку несущего корпуса. Зацепленная поверхность 433a расположена в области, относительно близкой к центральной вертикальной плоскости Po в периферийной части 433. Зацепленная поверхность 433a образует участок периферийной части 433.
Установочный участок несущего корпуса имеет приводное отверстие 434, образованное в нем, отверстие, через которое открыт, по меньшей мере, участок ведомого шарнира 415. Приводное отверстие 434 образовано в верхней части 431. В соединенном положении ведущий шарнир может быть вставлен в приводное отверстие 434 и соединено с ведомым шарниром 415.
Узел 40 швабры включает в себя, по меньшей мере, одну вращающуюся швабру 80. По меньшей мере, одна вращающаяся швабра 80 может включать в себя пару вращающихся швабр 80. Пара вращающихся швабр 80 расположена симметрично слева и справа относительно виртуальной центральной вертикальной плоскости. Первая вращающаяся пластина 81 и вторая вращающаяся пластина 82 расположены симметрично друг другу.
Нижняя поверхность первой вращающейся пластины 81 и нижняя поверхность второй вращающейся пластины 82 расположены с возможностью наклона, соответственно. Нижняя поверхность первой вращающейся пластины 81 образует наклон, который в целом направлен вниз в направлении влево. Нижняя поверхность второй вращающейся пластины 82 образует наклон, который в целом направлен вниз в направлении вправо.
Нижняя поверхность первой вращающейся пластины 81 образует самую нижнюю точку на левой стороне. Нижняя поверхность первой вращающейся пластины 81 образует самую высокую точку на правой стороне. Нижняя поверхность второй вращающейся пластины 82 образует самую нижнюю точку на правой стороне. Нижняя поверхность второй вращающейся пластины 82 образует самую высокую точку на левой стороне.
Перемещение подвижного робота 1 осуществляется за счет трения с землей, которое генерируется узлом 40 швабры.
Узел 40 швабры может генерировать «трение при перемещении вперед» для перемещения несущего корпуса 10 вперед или «трение при перемещении назад» для перемещения несущего корпуса назад. Узел 40 швабры может генерировать «трение при левом моменте» для поворота несущего корпуса 10 влево или «трение при правом моменте» для поворота несущего корпуса 10 вправо. Узел 40 швабры может генерировать трение посредством сочетания любого трения при перемещении вперед и трения при перемещении назад и любого из трения при левом моменте и трения при правом моменте.
Для генерации силы трения при перемещении вперед узел 40 швабры может вращать первую вращающуюся пластину 81 с заданными оборотами в минуту R1 в первом направлении вперед и вторую вращающуюся пластину 82 с заданными оборотами в минуту R1 во втором направлении вперед.
Для генерации силы трения при перемещении назад узел 40 швабры может вращать первую вращающуюся пластину 81 с заданными оборотами в минуту в первом обратном направлении и вращает вторую вращающуюся пластину 82 с заданными оборотами в минуту R2 во втором обратном направлении.
Вращающаяся швабра 80 включает в себя ведомый шарнир 415, который вращается в зацеплении с ведущим шарниром. Ведущий шарнир открыт на наружную сторону несущего корпуса 10. По меньшей мере, участок ведомого шарнира 415 открыт на наружную сторону узла 40 швабры.
Множество ведущих выступов расположены на заданном расстоянии друг от друга. Множество ведущих канавок 415h расположены на заданном расстоянии друг от друга. В соединенном положении ведущие выступы выполнены с возможностью вставки в ведущие канавки 415h.
Один из ведущего шарнира и ведомого шарнира 415 включает в себя множество ведущих выступов, расположенных на расстоянии друг от друга в направлении вдоль окружности вокруг осей вращения одного шарнира, и другой шарнир включает в себя множество противоположных выступов 415a, расположенных на расстоянии друг от друга в направлении вдоль окружности вокруг оси вращения другого шарнира. Множество противоположных выступов 415a выступает в вышеупомянутом направлении.
Выступающие концы противоположных выступов 415a образованы закругленными. Выступающие концы противоположных выступов 415a образованы закругленными по направлению, в котором расположено множество противоположных выступов 415a. Каждый из выступающих концов противоположных выступов 415a имеет угловой участок, закругленный к противоположным выступам 415a относительно центральной оси направления выступа. Соответственно, когда разделенное положение изменяется на соединенное положение, ведущие выступы 65a могут плавно перемещаться по закругленным выступающим концам противоположных выступов 415a и вставляться в ведущие канавки 415h.
В этом варианте осуществления ведущий шарнир включает в себя ведущие выступы 65a, и ведомый шарнир 415 образует ведущие канавки 415h. В этом варианте осуществления ведомый шарнир 415 включает в себя противоположные выступы 415a. Нижеследующее описание основано на этом варианте осуществления.
Ведомый шарнир 415 закреплен на верхнем конце вращающегося вала 414. Ведомый шарнир 415 включает в себя ведомый участок 415b вала, закрепленный на вращающемся валу. Ведомый шарнир 415 включает в себя противоположные выступы 415a, выступающие от ведомого участка 415b вала. Противоположные выступы 415a выступают от ведомого участка 415b вала в одном из направлений вверх и вниз, которое направлено к ведущему шарниру.
Кожух 42 узла соединяет пару вращающихся швабр 81, 82. С помощью кожуха 42 узла пара вращающихся швабр 81, 82 отделяется вместе от корпуса 10 и соединяется вместе с корпусом 10. Установочный участок несущего корпуса расположен над кожухом 42 узла. Вращающаяся швабра 80 может поддерживаться с возможностью вращения внутри кожуха 42 узла. Вращающаяся швабра 80 может быть размещена посредством прохождения через кожух 42 узла.
Кожух 42 узла может включать в себя верхнюю крышку 421, образующую верхнюю часть, и нижнюю крышку 423, образующую нижнюю часть. Верхняя крышка 421 и нижняя крышка 423 соединены друг с другом. Верхняя крышка 421 и нижняя крышка 423 образуют внутреннюю область для размещения участка вращающейся швабры 80.
Узел подвески может быть расположен в кожухе 42 узла. Узел подвески может быть расположен во внутренней области, образованной верхней крышкой 421 и нижней крышкой 423. Узел подвески поддерживает вращающийся вал 414 для обеспечения перемещения вверх и вниз в пределах заданного диапазона. Узлы подвески в соответствии с данным вариантом осуществления включают в себя наклонную раму 47, наклонный вал 48 и упругий элемент 49.
Кожух 42 узла может включать в себя ограничитель, который ограничивает диапазон вращения наклонной рамы 47.
Ограничитель может включать в себя нижний ограничитель 427, который ограничивает диапазон поворота наклонной рамы 47 вниз. Нижний ограничитель 427 может быть расположен в кожухе 42 узла. Нижний ограничитель 427 выполнен с возможностью контакта с контактным участком 477 нижнего ограничителя в положении, в котором наклонная рама 47 повернута до максимума в направлении вниз. В положении, в котором подвижный робот 1 надлежащим образом расположен на наружной горизонтальной поверхности, контактный участок 477 нижнего ограничителя расположен на расстоянии от нижнего ограничителя 427. В положении, в котором отсутствует сила, толкающая от нижней поверхности вращающейся швабры 80 в направлении вверх, наклонная рама 47 повернута на максимальный угол, контактный участок 477 нижнего ограничителя входит в контакт с нижним ограничителем 427, и угол наклона становится наибольшим.
Ограничитель может включать в себя верхний ограничитель (не показан), который ограничивает диапазон поворота наклонной рамы 47 вверх. В этом варианте осуществления диапазон поворота наклонной рамы 47 вверх может быть ограничен за счет воздухонепроницаемого контакта между ведущим шарниром и ведомым шарниром 415. В положении, в котором подвижный робот 1 должным образом расположен на наружной горизонтальной поверхности, ведомый шарнир 415 находится в плотном контакте с ведущим шарниром, и угол наклона становится наименьшим.
Кожух 42 узла включает в себя вторую опору 425, которая закрепляет конец упругого элемента 49. При повороте наклонной рамы 47 упругий элемент 49 упруго деформируется или упруго восстанавливается с помощью первой опоры 475, закрепленной на наклонной раме 47, и второй опоры 425, закрепленной на кожухе 42 узла.
Кожух 42 узла включает в себя опору 426 наклонного вала, которая поддерживает наклонный вал 48. Опора 426 наклонного вала поддерживает оба конца наклонного вала 48.
Узел 40 швабры включает в себя узел подачи воды узла, который направляет воду, подаваемую из емкости 32 для воды, на вращающуюся швабру 80 в соединенном положении. Узел подачи воды узла направляет воду с верхней стороны на нижнюю сторону. Может быть установлена пара узлов подачи воды узла (не показаны), соответствующая паре вращающихся швабр 81, 82.
Узел подачи воды узла (не показан) включает в себя соответствующий узел 441 подачи воды, который получает воду из емкости 32 для воды. Соответствующий узел 441 подачи воды расположен для соединения с соединительным узлом подачи воды (не показан).
Узел подачи воды узла включает в себя направляющий узел 445 подачи воды, который направляет воду, подаваемую в соответствующий узел 441 подачи воды, на вращающуюся швабру 80. Вода, подаваемая в соответствующий узел 441 подачи воды, проходит в направляющий узел 445 подачи воды через передающий узел 443 подачи воды.
Направляющий узел 445 подачи воды расположен на наклонной раме 47. Направляющий узел 445 подачи воды закреплен на основании 471 рамы. Вода проходит в область, образованную направляющим узлом 445 подачи воды, через соответствующий узел 441 подачи воды и передающий узел 443 подачи воды. Разбрызгивание воды минимизировано с помощью направляющего узла 445 подачи воды, так что вся вода может проходить в приемный узел 413 подачи воды.
Направляющий узел 445 подачи воды может включать в себя впускное отверстие 445a, которое образует область, углубленную от верхней стороны к нижней стороне. Впускное отверстие 445a может вмещать нижний конец передающего узла 443 подачи воды. Впускное отверстие 445a может образовывать область, в которой открыта верхняя сторона. Вода, которая прошла через передающий узел 443 подачи воды, подается через верхнее отверстие области впускного отверстия 445a. Одна сторона области впускного отверстия 445a соединена с каналом потока, который образует участок 445b канала потока.
Направляющий узел 445 подачи воды может включать в себя участок 445b канала потока, который соединяет впускное отверстие 445a и выпускное отверстие 445c. Один конец участка 445b канала потока соединен с впускным отверстием 445a, и другой конец участка 445b канала потока соединен с выпускным отверстием 445c. Область, образованная участком 445b канала потока, служит в качестве канала для потока воды. Область участка 445b канала потока соединена с областью впускного отверстия 445a. Участок 445b канала потока может быть выполнен в форме канала, в котором верхняя сторона открыта. Участок 445b канала потока может иметь наклон, который постепенно уменьшается по высоте от впускного отверстия 445a к выпускному отверстию 445c.
Направляющий узел 445 подачи воды может включать в себя выпускное отверстие 445c, которое выпускает воду в область Sw для подачи воды приемного узла 413 подачи воды. Нижний конец выпускного отверстия 445c может быть расположен в области Sw для подачи воды. Выпускное отверстие 445c образует канал, который соединен от внутренней области кожуха 42 узла к области над пластиной 412. Канал выпускного отверстия 445c соединяет две области вертикально. Выпускное отверстие 445c образует канал, которое проходит через наклонную раму 47 вертикально. Область участка 445b канала потока соединена с каналом выпускного отверстия 445c. Нижний конец выпускного отверстия 445c может быть расположен в области Sw для подачи воды приемного узла 413 подачи воды.
Наклонная рама 47 соединена с кожухом 42 узла через наклонный вал 48. Наклонная рама 47 поддерживает с возможностью вращения вращающийся вал 414.
Наклонная рама 47 выполнена с возможностью вращения в заданном диапазоне вокруг наклонной оси Ota и Otb вращения. Наклонная ось Ota, Otb вращения проходит в направлении, поперечном к оси Osa, Osb вращения вращающегося вала 414. Наклонный вал 48 расположен на наклонной оси Ota, Otb вращения. Левая наклонная рама 47 выполнена с возможностью вращения в заданном диапазоне вокруг наклонной оси Ota вращения. Правая наклонная рама 47 выполнена с возможностью вращения в заданном диапазоне вокруг наклонной оси Otb вращения.
Наклонная рама 47 расположена с возможностью наклона в пределах заданного углового диапазона относительно узла 40 швабры. Наклонная рама 47 обеспечивает изменение угла наклона в соответствии с состоянием пола. Наклонная рама 47 может выполнять функцию подвески вращающейся швабры 80 (для поддержания веса и уменьшения вибрации вверх и вниз).
Наклонная рама 47 включает в себя основание 471 рамы, которое образует нижнюю поверхность. Вращающийся вал 414 расположен посредством вертикального прохождения через основание 471 рамы. Основание 471 рамы может быть выполнено в форме пластины, которая образует вертикальную толщину. Наклонный вал 48 соединяет с возможностью вращения кожух 42 узла и основание 471 рамы.
Подшипник Ba может быть расположен между опорой 473 вращающегося вала и вращающимся валом 414. Подшипник Ba может включать в себя первый подшипник B1, расположенный на нижней стороне, и второй подшипник B2, расположенный на верхней стороне.
Нижний конец опоры 473 вращающегося вала вставлен в область Sw для подачи воды приемного узла 413 подачи воды. Внутренняя периферийная поверхность опоры 473 вращающегося вала поддерживает вращающийся вал 414.
Наклонная рама 47 включает в себя первую опору 475, которая поддерживает один конец упругого элемента 49. Другой конец упругого элемента 49 поддерживается второй опорой 425, расположенной в кожухе 42 узла. Когда наклонная рама 47 наклоняется на наклонном валу 48, изменяется местоположение первой опоры 475 и изменяется длина упругого элемента 49.
Первая опора 475 закреплена на наклонной раме 47. Первая опора 475 расположена на левой стороне левой наклонной рамы 47. Первая опора 475 расположена на правой стороне правой наклонной рамы 47. Вторая опора 425 расположена в левой области первой вращающейся пластины 81. Вторая опора 425 расположена в правой области второй вращающейся пластины 82.
Первая опора 475 закреплена на наклонной раме 47. Первая опора 475 наклоняется вместе с наклонной рамой 47 при наклоне наклонной рамы 47. Расстояние между первой опорой 475 и второй опорой 425 является наименьшим, когда угол наклона минимизирован, и расстояние между первой опорой 475 и второй опорой 425 является наибольшим, когда угол наклона максимизирован. В положении, когда угол наклона минимизирован, упругий элемент 49 упруго деформируется, таким образом, обеспечивая восстанавливающую силу.
Наклонная рама 47 включает в себя контакт 477 нижнего ограничителя, который выполнен с возможностью контакта с нижним ограничителем 427. Нижняя поверхность контактного участка 477 нижнего ограничителя может быть выполнена с возможностью обеспечения контакта с верхней поверхностью нижнего ограничителя 427.
Наклонный вал 48 расположен в кожухе 42 узла. Наклонный вал 48 служит в качестве оси вращения наклонной рамы 47. Наклонный вал 48 может быть расположен для прохождения в направлении, перпендикулярном к направлению наклона вращающейся швабры 80. Наклонный вал 48 может быть расположен для прохождения в горизонтальном направлении. В этом варианте осуществления наклонный вал 48 расположен для прохождения в направлении, наклоненном под острым углом от направления вперед-назад.
Упругий элемент 49 прикладывает упругую силу к наклонной раме 47. К наклонной раме 47 прикладывается упругая сила, так что угол наклона нижней поверхности вращающейся швабры 80 относительно горизонтальной поверхности увеличивается.
Упругий элемент 49 выполнен с возможностью удлинения, когда наклонная рама 47 поворачивается вниз, и сжатия, когда наклонная рама поворачивается вверх. Упругий элемент 49 обеспечивает работу наклонной рамы 47 с возможностью поглощения удара (упругим способом). Упругий элемент 49 прикладывает моментальную силу к наклонной раме 47 в направлении, в котором угол наклона увеличивается.
Вращающаяся швабра 80 включает в себя пластину 412, расположенную с возможностью вращения под корпусом 10. Пластина 412 может быть выполнена в виде круглого пластинчатого элемента вокруг вращающегося вала 414. Протирочная тряпка 411 закреплена на нижней поверхности пластины 412. Пластина 412 вращает протирочную тряпку 90. Вращающийся вал 414 закреплен в центре пластины 412.
Пластина 412 включает в себя вторую вращающуюся пластину 82, расположенную на расстоянии от первой вращающейся пластины 81. Нижняя поверхность первой вращающейся пластины 81 может образовывать наклон вниз в направлении влево вперед, и нижняя поверхность второй вращающейся пластины 82 может образовывать наклон вниз в направлении вправо вперед.
Пластина 412 включает в себя часть 412c для закрепления протирочной тряпки, которая закрепляет протирочную тряпку 90. Часть 412c для закрепления протирочной тряпки может закреплять протирочную тряпку 90 с возможностью съема. Часть 412c для закрепления протирочной тряпки может быть липучкой или тому подобным, которая расположена на нижней поверхности пластины 412. Часть 412c для закрепления протирочной тряпки может быть крючком или тому подобным, который расположен на кромке пластины 412.
Образовано отверстие 412a для подачи воды, проходящее через пластину 412 в направлениях вверх и вниз. Отверстие 412a для подачи воды соединяет область Sw для подачи воды и нижнюю сторону пластины 412. Через отверстие 412a для подачи воды вода из области Sw для подачи воды проходит на нижнюю сторону пластины 412. Через отверстие 412a для подачи воды вода из области Sw для подачи воды проходит на протирочную тряпку 90. Отверстие 412a для подачи воды расположено в центре пластины 412. Отверстие 412a для подачи воды расположено в местоположении, где исключен вращающийся вал 414. Конкретно, отверстие 412a для подачи воды расположено в местоположении, не перекрывающем вращающийся вал 414 в вертикальном направлении.
Вращающаяся швабра 80 включает в себя протирочную тряпку 90, которая соединена с нижней стороной пластины 412, чтобы, таким образом, контактировать с полом. Протирочная тряпка 90 может быть расположена с возможностью замены на пластине 412. Протирочная тряпка 90 может быть закреплена с возможностью съема на пластине 412 с помощью липучки или крючка. Протирочная тряпка 90 может состоять только из протирочной тряпки 90 или может состоять из протирочной тряпки 90 и распорного элемента (не показан). Протирочная тряпка 90 является участком, который непосредственно контактирует с полом для очистки.
Вращающаяся швабра 80 включает в себя вращающийся вал 414, который вращает пластину 412. Вращающийся вал 414 закреплен на пластине 412 и передает вращательное усилие приводного узла 60 швабры пластине 412. Вращающийся вал 414 соединен с верхней стороной пластины 412. Вращающийся вал 414 расположен в центре верхней стороны пластины 412. Вращающийся вал 414 закреплен в центре Osa, Osb вращения (ось вращения) пластины 412. Вращающийся вал 414 включает в себя участок 414a для закрепления шарнира, который закрепляет ведомой шарнир 415. Участок 414a для закрепления шарнира расположен на верхнем конце вращающегося вала 414.
Узел 40 швабры включает в себя узел 413 приема подачи воды, который расположен на верхней стороне пластины 412 для приема воды. Узел 413 приема подачи воды образует область Sw для подачи воды, в которой содержится вода. Узел 413 приема подачи воды образует область SW для подачи воды, которая расположена на расстоянии от вращающегося вала 414 при окружении окружности вращающегося вала 414. Узел 413 приема подачи воды обеспечивает сбор воды, подаваемой на верхнюю сторону пластины 412, в области Sw для подачи воды до тех пор, пока вода не пройдет через отверстия для подачи воды. Область Sw для подачи воды расположена в центре верхней стороны пластины 412. Область Sw для подачи воды в целом имеет цилиндрический объем. Верхняя сторона области Sw для подачи воды открыта. Вода проходит в область Sw для подачи воды через верхнюю сторону области Sw для подачи воды.
Узел 413 приема подачи воды выступает вверх от пластины 412. Узел 413 приема подачи воды проходит по направлению вдоль окружности вращающегося вала 414. Часть 413 для приема воды может быть выполнена в форме ребра кольцевого типа. Отверстия 412a для подачи воды образованы во внутренней нижней поверхности узла 413 приема подачи воды. Узел 413 приема подачи воды расположен на расстоянии от вращающегося вала 414.
Нижний конец узла 413 приема подачи воды закреплен на пластине 412. Верхний конец узла 413 приема воды имеет свободный конец 463.
Фиг. 4 представляет собой блок-схему, кратко показывающую конфигурацию подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 4, подвижный робот 1 включает в себя устройство 180 для очистки, блок 120 данных, детектор 100 препятствий, устройство 170 получения изображения, узел 150 датчиков и устройство 130 связи, операционный блок 160, блок 190 вывода и контроллер 110 для управления общей работой.
Операционный блок 160 включает в себя средство ввода, такое как, по меньшей мере, одна кнопка, переключатель или сенсорная панель для приема команды пользователя. Оператор может быть расположен в верхней части несущего корпуса 10, как описано выше.
Блок 190 вывода имеет дисплей, такой как светодиод и ЖК-дисплей, и отображает режим работы, информацию о резервировании, состояние батареи, рабочее состояние, состояние ошибки и тому подобное подвижного робота 1. Кроме того, блок 190 вывода содержит динамик или устройство звуковой сигнализации и выдает заранее заданный звуковой спецэффект, предупреждающий звук или голосовое руководство, соответствующее режиму работы, информации о резервировании, состоянии батареи, рабочего состояния, состояния ошибки и тому подобного.
В некоторых случаях подвижный робот может дополнительно включать в себя входное аудиоустройство (не показано).
Входное аудиоустройство включает в себя, по меньшей мере, один микрофон и принимает звук, генерируемый в окружающей области или области в пределах конкретного расстояния от несущего корпуса 10. Входное аудиоустройство может дополнительно включать в себя процессор сигналов (не показан), который фильтрует, усиливает и преобразует входной звук. Подвижный робот 1 может работать посредством распознавания голосовой команды, вводимой через входное аудиоустройство.
Блок 120 данных хранит полученное изображение, вводимое с устройства 170 получения изображения, справочные данные, используемые для средства 111 распознавания препятствия, для определения препятствия, и информацию об обнаруженном препятствии.
Блок 120 данных хранит данные о препятствии для определения типа препятствия, данные изображения, в которых хранится захваченное изображение, и данные карты, касающиеся области. Данные карты включают в себя информацию о препятствиях, и сохраняются различные типы карт для областей, по которым можно перемещаться, которые должны просматриваться с помощью подвижного робота.
Блок 120 данных может включать в себя изображение, полученное с помощью устройства получения изображений, например, неподвижное изображение, видео и панорамное изображение. Кроме того, блок 120 данных хранит управляющие данные для управления работой подвижного робота, данные в соответствии с режимом очистки подвижного робота и измерительный сигнал, такой как ультразвук/лазер, принятый узлом 150 датчиков.
Кроме того, блок 120 данных может хранить данные, считываемые микропроцессором, и может включать в себя жесткий диск (HDD), твердотельный диск (SSD), кремниевый дисковод (SDD), память только для чтения (ROM), память с произвольным доступом (RAM), память только для чтения компакт-диска (CD-ROM), магнитную ленту, гибкий диск, оптическое устройство хранения данных и т.д.
Устройство 130 связи осуществляет связь с терминалом 300 способом беспроводной связи. Кроме того, устройство 130 связи может быть соединено с сетью Интернет через домашнюю сеть и взаимодействовать с внешним сервером (не показан) или терминалом 300 для управления подвижным роботом.
Устройство 130 связи передает сгенерированную карту на терминал 300, принимает команду очистки с терминала и передает данные о рабочем состоянии и состоянии очистки подвижного робота на терминал. Кроме того, устройство 130 связи может передавать информацию о препятствии, обнаруженном во время перемещения, на терминал 300 или сервер. Устройство 130 связи передает и принимает данные, включая модули связи, такие как беспроводная связь малой дальности, такая как ZigBee, Bluetooth, Wi-Fi и WiBro.
Устройство 130 связи может осуществлять связь с зарядным стендом 2 и принимать сигнал зарядки для возврата к зарядному стенду или направляющий сигнал для соединения с зарядным стендом. Подвижный робот 1 ищет зарядную стойку на основании сигнала, полученного через устройство 130 связи, и соединяется с зарядной стойкой.
С другой стороны, терминал 300 представляет собой устройство, в котором установлен модуль связи для доступа к сети и установлена программа или приложение для управления подвижным роботом, и в качестве терминала могут использоваться компьютер, ноутбук, смартфон, КПК, планшетный ПК и тому подобное. Кроме того, в качестве терминала может использоваться носимое устройство, такое как умные часы.
Терминал 300 может выдавать заранее заданный предупреждающий звуковой сигнал или отображать принятое изображение в соответствии с данными, полученными с подвижного робота 1.
Терминал 300 может принимать данные о подвижном роботе 1, отслеживать рабочее состояние подвижного робота и управлять подвижным роботом 1 с помощью команды управления.
Терминал 300 может быть непосредственно соединен с подвижным роботом 1 на взаимно-однозначном соответствии, и также может быть соединен через сервер, например, сервер управления бытовой техникой.
Устройство 180 для очистки вращает первую вращающуюся пластину 81 и вторую вращающуюся пластину 82 вращающейся швабры 80 с помощью приводного узла (не показан) для удаления инородных веществ с поверхности пола в соответствии с вращением закрепленной протирочной тряпки 90.
Несущий корпус 10 перемещается за счет вращения первой и второй вращающихся пластин 81 и 82 устройства 180 для очистки. Соответственно, устройство 180 для очистки может работать как маршрутная карта.
Кроме того, устройство 180 для очистки может дополнительно включать в себя узел подачи воды (не показан) и емкость 32 для воды, причем узел подачи воды соединен с вращающейся шваброй 80 для подачи воды на протирочную тряпку, закрепленную на первой и второй вращающихся пластинах. Подача воды может включать в себя насос или клапан.
Устройство 180 для очистки может включать в себя отдельное приспособление для протирочной тряпки для закрепления протирочной тряпки на вращающейся швабре. Батарея (не показана) подает питание, необходимое не только для электродвигателя, но также для общей работы подвижного робота 1. Когда батарея разряжена, подвижный робот 1 может перемещаться для возврата к зарядному стенду для зарядки, и во время такого обратного перемещения подвижный робот 1 может самостоятельно определять местоположение зарядного стенда.
Зарядный стенд 2 может включать в себя передатчик сигнала (не показан) для передачи заданного отраженного сигнала. Отраженным сигналом может быть ультразвуковой сигнал или инфракрасный сигнал, но не ограничивается этим.
Детектор 100 препятствий излучает рисунок заданной формы и получает излучаемый рисунок в виде изображения. Детектор препятствий может включать в себя, по меньшей мере, один излучатель рисунка (не показан) и устройство получения рисунка.
Кроме того, детектор препятствий может включать в себя датчик, такой как ультразвуковой датчик, лазерный датчик, инфракрасный датчик и 3D-датчик, для определения местоположения препятствия. Кроме того, детектор 100 препятствий может обнаруживать препятствие на основании изображения направления перемещения. Узел датчиков и устройство получения изображения могут быть включены в детектор препятствий.
Узел 150 датчиков включает в себя множество датчиков для обнаружения препятствия. Узел 150 датчиков обнаруживает препятствие, расположенное в направлении вперед, то есть, в направлении перемещения, используя, по меньшей мере, один из ультразвукового датчика, лазерного датчика и инфракрасного датчика. Узел 150 датчиков может использоваться в качестве вспомогательного средства для обнаружения препятствия, которое не может быть обнаружено детектором препятствий.
Кроме того, узел 150 датчиков может дополнительно включать в себя датчик уступа, который обнаруживает наличие уступа на полу в области перемещения. Когда переданный сигнал отражается и падает, узел 150 датчиков вводит информацию о том, что существует ли препятствие или расстояние до препятствия в качестве сигнала обнаружения препятствия в контроллер 110.
Узел 150 датчиков включает в себя, по меньшей мере, один датчик угла наклона для определения наклона несущего корпуса. При наклоне несущего корпуса в направлении вперед, назад, влево или влево датчик наклона рассчитывает направление наклона и угол наклона. Датчик угла наклона может быть датчиком наклона, датчиком ускорения и тому подобным, и датчик ускорения может быть любым из типа гироскопа, инерционного типа и типа кремниевого полупроводника.
Узел 150 датчиков может определять угол вращения и расстояние перемещения несущего корпуса 10. Угол может быть измерен с помощью датчика гироскопа, и расстояние перемещения может быть измерено с помощью лазерного оптоволоконного датчика.
Кроме того, узел 150 датчиков может определять рабочее состояние или состояние ошибки с помощью датчика, установленного внутри подвижного робота 1.
Устройство 170 получения изображения состоит, по меньшей мере, из одной камеры.
Устройство 170 получения изображения может включать в себя камеру, которая преобразует изображение объекта в электрический сигнал, преобразует электрический сигнал обратно в цифровой сигнал и сохраняет цифровой сигнал в запоминающем устройстве. Камера может включать в себя, по меньшей мере, одну оптическую линзу, датчик изображения (например, датчик изображения на КМОП-структуре), включающий в себя множество фотодиодов (например, пикселей), на которых изображение создается светом, проходящим через оптическую линзу, и процессор цифровых сигналов (DSP) для построения изображения на основании сигналов, выводимых с фотодиодов. DSP может создавать не только неподвижное изображение, но также видео, состоящее из кадров, составляющих неподвижные изображения.
Датчик изображения является устройством, которое преобразует оптическое изображение в электрический сигнал и выполнено в виде микросхемы, имеющей множество встроенных в нее фотодиодов. Например, фотодиодами могут быть пиксели. Когда свет, пройдя через линзу, формирует изображение на микросхеме, заряды накапливаются в соответствующих пикселях, образующих изображение, и заряды, накопленные в пикселях, преобразуются в электрический сигнал (например, напряжение). Как хорошо известно, в качестве датчика изображения могут использоваться устройство с зарядовой связью (CCD), комплементарный металло-оксидный полупроводник (КМОП) и тому подобное.
Когда подвижный робот работает, устройство 170 получения изображения непрерывно захватывает изображения. Кроме того, устройство 170 получения изображения может захватывать изображение с заданным циклом или с заданной единицей длины. Устройство 170 получения изображения может устанавливать цикл съемки в соответствии со скоростью перемещения подвижного робота.
Устройство 170 получения изображения может получать не только изображение области вперед в направлении перемещения, но также изображение формы потолка вверх. Устройство 170 получения изображения сохраняет изображение, которое захвачено во время перемещения несущего корпуса, в блоке 120 данных в качестве данных изображения.
Детектор 100 препятствий вводит информацию об обнаруженном местоположении обнаруженного препятствия или перемещении препятствия в контроллер 110. Узел 150 датчиков может вводить сигнал обнаружения относительно препятствия, обнаруженного установленным датчиком, в контроллер. Устройство 170 получения изображения вводит захваченное изображение в контроллер.
Контроллер 110 управляет подвижным роботом для перемещения в пределах соответствующей области во всей области перемещения.
Контроллер 110 устанавливает режим работы подвижного робота посредством обработки данных, вводимых работой операционного блока 160, выводит рабочее состояние через блок 190 вывода и выводит предупреждающий звук, звуковой спецэффект и голосовое руководство через динамик блока вывода в соответствии с рабочим состоянием, состоянием ошибки или обнаружением препятствия.
Контроллер 110 формирует карту области перемещения на основании изображения, полученного устройством 170 получения изображения, и информации о препятствии, обнаруженной узлом 150 датчиков или детектора 100 препятствий. Контроллер 110 может формировать карту области перемещения на основании информации о препятствии при перемещении в области, и в этом случае контроллер может формировать карту посредством определения формы области перемещения на основании изображения, полученного с устройства получения изображения.
Контроллер 110 распознает препятствие, обнаруженное устройством 170 получения изображения или детектором 100 препятствий, и выполняет управление для перемещения посредством выполнения заранее заданной работы или изменения маршрута в соответствии с распознаванием препятствия. Кроме того, контроллер может выводить заранее заданный звуковой спецэффект или предупреждающий звук через блок вывода по мере необходимости и может управлять устройством получения изображения для захвата изображения.
Кроме того, контроллер 110 управляет устройством 180 для очистки для перемещения при очистке поверхности пола в соответствии с командой очистки. Когда несущий корпус 10 перемещается в соответствии с вращением устройства 180 для очистки, контроллер 110 определяет рабочее состояние на основании того, что перемещается ли несущий корпус по заданной траектории перемещения и должным образом ли перемещается несущий корпус.
Контроллер 110 устанавливает траекторию перемещения к конкретному пункту назначения и выполняет управление для обхода препятствия при перемещении по траектории перемещения. При этом, в случае, когда несущий корпус установлен для перемещения прямо вперед, если несущий корпус 10 отклоняется от траектории перемещения без перемещения прямо вперед, контроллер 110 может определить состояние аномального перемещения.
Например, в случае, когда несущий корпус установлен для перемещения прямо вперед, если несущий корпус 10 не перемещается, если несущий корпус 10 не может перемещаться прямо вперед, если несущий корпус непрерывно вращается на месте, и если расстояние перемещения не рассчитано, и имеется только изменение угла вращения, контроллер 110 может определить состояние аномального перемещения и также определить, что имеется проблема в закреплении протирочной тряпки.
При определении того, что закреплена ли протирочная тряпка, контроллер может определять то, что имеется ли препятствие, и вызвано ли нарушение состояния перемещения неисправностью приводного узла или электродвигателя.
При обнаружении состояния аномального перемещения, в то время как электродвигатель нормально работает в отсутствии препятствия, контроллер может определить то, что состояние аномального перемещения вызвано отсутствием протирочной тряпки.
При обнаружении состояния аномального перемещения, контроллер 110 может определить то, что вызвано ли состояние аномального перемещения неисправностью приводного узла, расположенного в устройстве для очистки, нарушением состояния пола или отсутствием протирочной тряпки, может генерировать предупреждение, соответствующее заранее заданной причине состояния аномального перемещения, и выводить сгенерированное предупреждение через блок 190 вывода.
В случае нормального перемещения контроллер 110 выполняет управление для очистки поверхности пола при перемещении в заданной области в соответствии с заранее введенной командой очистки.
Если имеется нарушение состояния перемещения, контроллер 110 прекращает работу. Контроллер 110 прекращает работу, когда определено, что протирочная тряпка не установлена, или электродвигатель или приводной узел находятся в неисправном состоянии.
Кроме того, контроллер 110 генерирует предупреждение в соответствии с возникновением отклонения и передает сгенерированное предупреждение через устройство 130 связи на терминал 300.
Когда команда очистки повторно введена оператором или терминалом 300, контроллер 110 может повторить попытку перемещения и повторно определить состояние перемещения.
Контроллер 110 может анализировать звуковой ввод через входное аудиоустройство для распознавания голоса. В некоторых случаях контроллер 110 может передавать входной звук на сервер распознавания голоса (не показан) для распознавания входного голоса. Когда распознавание голоса завершено, контроллер 110 выполняет работу, соответствующую голосовой команде.
Кроме того, контроллер 110 выводит голосовое руководство, соответствующее голосовой команде, через динамик блока 190 вывода.
Контроллер 110 проверяет зарядную емкость батареи и определяет время для возврата к зарядному стенду. Когда зарядная емкость достигает заданного значения, контроллер 110 останавливает выполняемую работу и начинает поиск зарядного стенда для возврата к зарядному стенду. Контроллер 110 может выдавать уведомление о зарядной емкости батареи и уведомление о возвращении к зарядному стенду. Кроме того, когда сигнал, переданный с зарядного стенда, принят через устройство 130 связи, контроллер 110 может вернуться к зарядному стенду.
Контроллер 110 включает в себя устройство 111 распознавания препятствий, картогенератор 112, контроллер 113 перемещения и устройство 114 распознавания местоположения.
В случае начальной работы или в случае, когда карта области не сохранена, картогенератор 112 формирует карту области на основании информации о препятствиях при перемещении в области. Кроме того, картогенератор 112 обновляет ранее сформированную карту на основании информации о препятствиях, полученной во время перемещения. Кроме того, картогенератор 112 формирует карту посредством анализа изображения, полученного во время перемещения, и определения формы области на основании результата анализа.
После формирования несущий карты картогенератор 112 разделяет область очистки на множество областей и формирует карту, которая включает в себя каналы, соединяющие множество областей, и информацию о любом препятствии в каждой из множества областей.
Картогенератор 112 обрабатывает форму каждой разделенной области. Картогенератор 112 может устанавливать атрибуты для каждой разделенной области.
Кроме того, картогенератор 112 может различать область на основании элементов, извлеченных из изображения. Картогенератор 112 может определять местоположение двери на основании взаимосвязи элементов и может различать границы между областями для формирования карты, состоящей из множества областей.
Устройство 111 распознавания препятствий может определять препятствие на основании данных, введенных с устройства 170 получения изображения или детектора 100 препятствий, картогенератор 112 может формировать карту области перемещения, и информация об обнаруженном препятствии может быть включена в карту.
Устройство 111 распознавания препятствий анализирует данные, введенные с детектора 100 препятствий, для определения препятствия. Направление препятствия или расстояние до препятствия рассчитывается в соответствии с сигналом обнаружения с детектора препятствий, например, ультразвуковым сигналом, лазерным сигналом или тому подобным. Кроме того, устройство распознавания препятствий может извлекать рисунок посредством анализа полученного изображения, включающего в себя рисунок, и определять препятствие посредством анализа формы рисунка. Когда используется ультразвуковой или инфракрасный сигнал, может быть разница в форме принятых ультразвуковых волн или разница во времени приема ультразвуковых волн в соответствии с расстоянием до препятствия или местоположением препятствия, и, следовательно, устройство 111 распознавания препятствий определяет препятствие на основании вышеизложенного.
Устройство 111 распознавания препятствий может определять препятствие, расположенное вокруг несущего корпуса, посредством анализа изображения, захваченного с помощью устройства 170 получения изображений.
Устройство 111 распознавания препятствий может обнаруживать человеческое тело. Устройство 111 распознавания препятствий анализирует данные, введенные через детектор 100 препятствий или устройство 170 получения изображения, обнаруживает человеческое тело на основании силуэта, размера, формы лица и тому подобного, и определяет, является ли соответствующее человеческое тело зарегистрированным пользователем.
Устройство 111 распознавания препятствий извлекает элементы объекта посредством анализа данных изображения, определяет препятствие на основании вида (формы), размера и цвета препятствия и определяет местоположение препятствия.
Устройство 111 распознавания препятствий может определять препятствие посредством извлечения элементов препятствия на основании ранее сохраненных данных о препятствии, за исключением фона изображения, из данных изображения. Данные о препятствиях обновляются новыми данными о препятствиях, полученными с сервера. Подвижный робот 1 может сохранять данные об обнаруженном препятствии и получать данные о типе препятствия с сервера для других данных.
Кроме того, устройство 111 распознавания препятствий может сохранять информацию об распознанном препятствии в данных о препятствиях и может передавать данные о распознанном изображении на сервер (не показан) через устройство 130 связи для определения типа препятствия. Устройство 130 связи передает, по меньшей мере, данные одного изображения на сервер.
Устройство 111 распознавания препятствий определяет препятствие на основании данных изображения, преобразованных процессором изображений.
Устройство 114 распознавания местоположения рассчитывает текущее местоположение несущего корпуса.
Устройство 114 распознавания местоположения может определять текущее местоположение на основании сигнала, принятого с использованием имеющегося устройства распознавания местоположения, например, GPS, UWB или тому подобного.
Устройство 114 распознавания местоположения может извлекать элементы из изображения, полученного с устройства получения изображений, то есть, данные изображения, и сравнивать элементы для определения текущего местоположения. Устройство 114 распознавания местоположения может определять текущее местоположение на основании конструкции, окружающей несущий корпус, формы потолка и тому подобного, которые находятся на изображении.
Устройство 114 распознавания местоположения обнаруживает элементы, такие как точки, линии и плоскости, для заранее определенных пикселей, составляющих изображение, и анализирует характеристики области на основании обнаруженных элементов для определения текущего местоположения. Устройство 114 распознавания местоположения может извлекать контур потолка и извлекать элементы, такие как осветительное устройство.
Устройство распознавания местоположения непрерывно определяет текущее местоположение в области на основании данных изображения, сопоставляет элементы, выполняет обучение посредством сопоставления элементов и отражения изменения в окружающей конструкции и рассчитывает значение местоположения.
Контроллер 113 перемещения выполняет управление для перемещения в области на основании карты и для изменения направления перемещения или траектории перемещения на основании информации об обнаруженном препятствии для прохождения через препятствие или его обхода.
Контроллер 113 перемещения управляет устройством 180 для очистки в соответствии с командой очистки, так что очистка может выполняться по мере того, как несущий корпус 10 удаляет инородные вещества с поверхности пола при перемещении в области очистки.
Контроллер 113 перемещения управляет приводным узлом (не показан) устройства 180 для очистки для управления работой первой вращающейся пластины 81 и второй вращающейся пластины 82 независимо, так что несущий корпус 10 перемещается прямо вперед или поворачивается для перемещения.
Контроллер 113 перемещения управляет несущим корпусом для перемещения в заданную область на основании карты, сформированной картогенератором 112, или перемещения в пределах заданной области. Кроме того, контроллер 113 перемещения управляет перемещением на основании текущего местоположения, рассчитанного устройством 114 распознавания местоположения.
Контроллер 113 перемещения выполняет управление для выполнения заданной работы в соответствии с препятствием или изменения траектории перемещения в соответствии с сигналом обнаружения с детектора 100 препятствий.
Контроллер 113 перемещения выполняет управление для выполнения, по меньшей мере, одного из следующих действий в соответствии с обнаруженным препятствием: обхода препятствия, приближения к препятствию, установки расстояния приближения, остановки, замедления, ускорения, обратного перемещения, выполнения вращения на 180° и изменения направления перемещения.
Кроме того, контроллер 113 перемещения выдает ошибку и может выдавать заранее установленный предупреждающий звуковой сигнал или голосовое руководство по мере необходимости.
Фиг. 5 представляет собой блок-схему, кратко показывающую конфигурацию устройства для очистки подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 5, устройство 180 для очистки обеспечивает перемещение несущего корпуса 10 при очистке поверхности пола.
Устройство 180 для очистки включает в себя приводной узел 181, протирочную тряпку 90, вращающуюся швабру 80, узел подачи воды и электродвигатель 182.
Вращающаяся швабра 80 соединена с вращающимся валом электродвигателя 182 для вращения.
Вращающаяся швабра включает в себя первую вращающуюся пластину 81 и вторую вращающуюся пластину 82.
Кроме того, вращающаяся швабра может дополнительно включать в себя регулятор (не показан), который регулирует расстояние между корпусом и первой вращающейся пластиной 81 и расстояние между корпусом и второй вращающейся пластиной 82, так что протирочные тряпки 90, 91, 92, закрепленные на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82, могут контактировать с поверхностью пола. Регулятор может прикладывать давление заданной силы, так что первая вращающаяся пластина 81 и вторая вращающаяся пластина 82 могут контактировать с поверхностью пола. Соответственно, протирочные тряпки закреплены на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82 для контакта с поверхностью пола, независимо от толщины.
Первая вращающаяся пластина 81 и вторая вращающаяся пластина 82 могут быть выполнены таким образом, что первая и вторая протирочные тряпки 91 и 92 могут быть установлены непосредственно на первой и второй вращающихся пластинах, соответственно. Например, липучка может быть закреплена на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82 для закрепления протирочных тряпок.
Кроме того, рамы для протирочных тряпок (не показаны) могут быть установлены на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82. Протирочные тряпки плотно прилегают к рамам для протирочных тряпок и установлены на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82.
Первая вращающаяся пластина 81 и вторая вращающаяся пластина 82 вращаются и работают независимо друг от друга.
Первая вращающаяся пластина 81 и вторая вращающаяся пластина 82 соединены с вращающимся валом электродвигателя, вращаются и могут работать в разных направлениях и с разными скоростями вращения.
Приводной узел 181 управляет скоростью вращения, приведением в действие и остановкой электродвигателя 182 в соответствии с командой управления с контроллера 113 перемещения. Приводной узел 181 подает рабочую мощность для приведения в действие электродвигателя.
Приводной узел 181 работает, когда несущий корпус 10 перемещается к месту назначения по траектории перемещения или очищает соответствующую область.
Приводной узел 181 управляет электродвигателем 182 таким образом, что первая и вторая вращающиеся пластины вращаются независимо. Приводной узел 181 управляет электродвигателем 182 посредством определения того, что приводить ли в действие первую вращающуюся пластину 81 и вторую вращающуюся пластину 82, и регулировать ли скорости вращения первой вращающейся пластины 81 и второй вращающейся пластины 82 в соответствии с траекторией перемещения, формой области, а также размером и местоположением препятствия.
Электродвигатель 182 передает вращательное усилие первой вращающейся пластине и второй вращающейся пластине. Электродвигатель 182 может быть выполнен во множественном числе. Например, первый электродвигатель (не показан) может быть соединен с первой вращающейся пластиной, и второй электродвигатель (не показан) может быть соединен со второй вращающейся пластиной.
Электродвигатель 182 вращает первую вращающуюся пластину 81 в первом направлении и вращает вторую вращающуюся пластину 82 во втором направлении, которое является направлением, противоположным первому направлению, так что несущий корпус 10 может перемещаться вперед.
Кроме того, в случае перемещения влево или вправо по траектории перемещения электродвигатель 182 может вращать первую вращающуюся пластину и вторую вращающуюся пластину по-разному для перемещения несущего корпуса 10. Электродвигатель может вращать несущий корпус 10 посредством остановки одной из первой вращающейся пластины и второй вращающейся пластины и вращения другой.
Узел 183 подачи воды подает воду, содержащуюся в емкости для воды, на протирочную тряпку. Узел подачи воды подает воду на протирочную тряпку, в то время как несущий корпус 10 выполняет очистку, так что протирочная тряпка может оставаться влажной.
Узел 183 подачи воды подает заданное количество воды на протирочные тряпки в течение заданного периода времени. Узел 183 подачи воды включает в себя соединительный канал потока, который соединяет протирочные тряпки и емкость для воды.
Когда приведение в действие электродвигателя прекращено приводным узлом 181, узел 183 подачи воды может прекратить подачу воды. Узел 183 подачи воды может включать в себя клапан (не показан), который управляет подачей воды на протирочные тряпки. Кроме того, узел 183 подачи воды может включать в себя насос (не показан), который управляет подачей воды из емкости для воды на протирочные тряпки.
Когда приведение в действие электродвигателя прекращено, контроллер 110 может остановить работу насоса или закрыть клапан для предотвращения подачи воды на протирочные тряпки.
Фиг. 6 представляет собой схематичный вид, на который ссылаются для объяснения изменения координат в соответствии с перемещением подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 6, подвижный робот 1 может линейно перемещаться из первой точки P1 в третью точку P3. Когда электродвигатель устройства 180 для очистки начинает вращаться, подвижный робот 1 перемещается в заданном направлении.
Когда начинается очистка, контроллер 110 заставляет несущий корпус 10 перемещаться прямо вперед на заданное расстояние и определяет состояние перемещения.
Контроллер 110 может перемещаться прямо вперед в заданном направлении и определять состояние перемещения на основании координат во второй точке и третьей точке. Кроме того, контроллер 110 может определять состояние перемещения посредством сравнения схемы перемещения в соответствии с траекторией перемещения.
Контроллер 110 может включать в себя датчик для определения расстояния перемещения и угла вращения в узле 150 датчиков для расчета расстояния перемещения и угла вращения во время перемещения. Например, контроллер 110 может рассчитать расстояние перемещения относительно оси X и оси Y с помощью датчика расстояния (не показан) и рассчитать установку и угол несущего корпуса с помощью датчика угла (не показан).
Кроме того, контроллер 110 может рассчитывать расстояние перемещения и угол вращения на основании оборотов в минуту электродвигателя и скорости вращения устройства 180 для очистки. Контроллер 110 может рассчитывать расстояние перемещения и угол вращения на основании полученного изображения.
Подвижный робот 1 может перемещаться прямо вперед, когда первая вращающаяся пластина 81 устройства 180 для очистки вращается в первом направлении, и вторая вращающаяся пластина 82 вращается во втором направлении.
Поскольку первая протирочная тряпка 91 и вторая протирочная тряпка 92 установлены на первой вращающейся пластине и второй вращающейся пластине, подвижный робот 1 очищает поверхность пола при перемещении прямо вперед для достижения третьей точки P2 через первую точку P1 и вторую точку P2.
Когда подвижный робот 1 перемещается из первой точки в третью точку, узел подачи воды подает воду из емкости 32 для воды на протирочную тряпку для поддержания протирочной тряпки влажной.
В то время как несущий корпус 10 перемещается, контроллер 110 определяет текущее местоположение с помощью устройства 114 распознавания местоположения. Устройство 114 распознавания местоположения рассчитывает и сохраняет координаты, представляющие каждую точку, на основании угла вращения и расстояния перемещения.
Устройство 114 распознавания местоположения рассчитывает координаты несущего корпуса 10 на основании оси X, оси Y и угла вращения на основании начальной точки и направления перемещения в начальной точке.
Например, координаты начальной точки могут быть установлены как (0, 0, 0) относительно оси X, оси Y и угла вращения.
Когда несущий корпус 10 перемещается прямо вперед для достижения второй точки P2, координаты второй точки перемещаются в направлении оси X и, таким образом, изменяются на (50, 0, 0) в соответствии с расстоянием перемещения.
Кроме того, для достижения третьей точки несущий корпус перемещается в направлении оси X без вращения, координаты третьей точки равны (100, 0, 0).
При перемещении из первой точки P1 в третью точку P3 контроллер 110 определяет состояние перемещения на основании отклонения от расстояния и угла. Контроллер может определять состояние перемещения на основании угла, измеренного датчиком гироскопа, и расстояния перемещения, измеренного лазерным оптоволоконным датчиком.
Кроме того, даже когда происходит изменение расстояния перемещения или угла вращения в пределах диапазона ошибок, контроллер 110 определяет то, что состояние перемещения является нормальным, если значение изменения находится в пределах диапазона ошибок. Контроллер 110 может определять угловую траекторию на основании значения, установленного в диапазоне 1-2 раза больше радиуса несущего корпуса. Например, контроллер может установить опорное значение для угловой траектории на основании значения, которое в 1,5 раза больше радиуса несущего корпуса.
Поскольку подвижное устройство перемещается прямо вперед от первой точки в направлении оси X, контроллер 110 может определять состояние перемещения как нормальное на основании изменения координаты оси X в соответствии с расстоянием перемещения.
Если препятствие обнаружено с помощью детектора 100 препятствий, в то время как подвижный робот движется прямо вперед, контроллер 110 выполняет обход препятствия относительно обнаруженного препятствия, снова перемещается прямо вперед, и определяет состояние перемещения.
Кроме того, когда обнаружено состояние аномального перемещения, в то время как значение тока электродвигателя является нормальным, контроллер может определять то, что состояние аномального перемещения вызвано отсутствием протирочной тряпки.
Когда несущий корпус не перемещается, в то время как значение тока электродвигателя указывает на состояние без нагрузки, контроллер 110 может определять то, что протирочная тряпка не установлена.
Кроме того, когда разность между значениями тока соответствующих электродвигателей первого и второго значений вращения является заданным значением или более, в то время как несущий корпус вращается, контроллер 110 может определять то, что любая одна протирочная тряпка не установлена.
Фиг. 7 представляет собой пример, на который ссылаются для объяснения перемещения несущего корпуса в соответствии с отсутствием протирочной тряпки подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 7, подвижный робот 1 может определять состояние перемещения на основании изменения местоположения в течение заданного периода времени относительно момента времени, в котором работает электродвигатель устройства для очистки.
После применения команды управления к устройству для очистки для перемещения из первой точки в третью точку контроллер 110 определяет состояние перемещения посредством сравнения изменения местоположения или схемы перемещения с заданным интервалом времени.
Приводной узел 181 приводит в действие электродвигатель в соответствии с командой управления, и несущий корпус 10 перемещается, когда первая вращающаяся пластина 81 и вторая вращающаяся пластина 82 вращаются в соответствии с вращением электродвигателя.
Если в течение заданного периода времени не происходит изменения местоположения, контроллер 110 определяет то, что в перемещении имеется отклонение. Как аномальное состояние, так как координаты поддерживаются на уровне (0,0,0) в течение заданного периода времени или дольше, контроллер определяет состояние перемещения как аномальное состояние, поскольку координаты поддерживаются на уровне (0,0,0) в течение заданного периода времени или дольше.
Когда не происходит изменение местоположения несущего корпуса 10 при отсутствии препятствия, контроллер 110 определяет аномальное состояние.
Когда детектор препятствий обнаруживает препятствие, контроллер 110 выполняет обход препятствия для уклонения от столкновения с препятствием, снова перемещает прямо вперед и затем определяет состояние перемещения.
Кроме того, когда нет препятствий, в то время как ток электродвигателя находится в пределах нормального диапазона, и нет изменения местоположения несущего корпуса, контроллер может определять аномальное состояние. Контроллер 110 определяет то, что находится ли электродвигатель в неисправном состоянии на основании соответствующих токов электродвигателей, которые вращают первую и вторую вращающиеся пластины устройства для очистки. Кроме того, контроллер 110 может определять состояние пола на основании тока электродвигателя и может определять то, что отсутствует ли протирочная тряпка, принимая во внимание состояние пола в соответствии с измеренным значением тока.
Если есть отклонение при перемещении, контроллер 110 может определить то, что протирочные тряпки не установлены на первой вращающейся пластине 81 и второй вращающейся пластине 82, что в приводном узле или электродвигателях имеется неисправность, или что первая или вторая вращающиеся пластины не могут вращаться вследствие инородных веществ.
Если приводной узел и электродвигатели находятся в нормальном состоянии, контроллер 110 может определить то, что первая протирочная тряпка 91 и вторая протирочная тряпка 92 не установлены.
Контроллер 110 может определять то, что находятся ли приводной узел и электродвигатели в нормальном состоянии на основании тока электродвигателя. Если обнаруженное значение тока электродвигателя находится в пределах заданного диапазона, контроллер 110 определяет нормальное состояние, и если обнаруженное значение тока электродвигателя находится за пределами заданного диапазона, контроллер определяет то, что в приводном узле или электродвигателе имеется неисправность.
Учитывая, что измеренный ток электродвигателя изменяется в зависимости от содержания влаги в установленной протирочной тряпке, контроллер 110 может определять то, что является ли значение тока нормальным посредством различения состояния без нагрузки, состояния сухой протирочной тряпки, состояния влажной протирочной тряпка и ограниченного состояния.
Контроллер 110 может определять состояние протирочной тряпки на основании значения тока электродвигателя. В этом случае контроллер 110 может определять состояние без нагрузки в случае около 50-70 мА и состояние сухой протирочной тряпки в случае 250-350 мА, состояние влажной протирочной тряпки в случае 350-8000 мА и ограниченное состояние в случае 1A или больше. Контроллер 110 может разделить состояние влажной протирочной тряпки на 2-3 стадии в соответствии со стадией содержания влаги.
В то время как протирочная тряпка обычно закреплена, контроллер 110 определяет состояние протирочной тряпки в соответствии со значением тока, как описано выше, и когда вращающаяся пластина не контактирует с полом вследствие отсутствия соответствующей протирочной тряпки, значение тока, указывающее состояние без нагрузки может быть определено. При этом, когда вращающаяся пластина контактирует с полом, чтобы, таким образом, увеличивать трение, контроллер 110 может определять значение тока, указывающее на ограниченное состояние. Однако, в случае ограниченного состояния это может быть вызвано неисправностью электродвигателя или приводного узла, и, таким образом, необходимо сначала классифицировать его.
Следовательно, при обнаружении значения тока, указывающего на состояние без нагрузки, или значения тока, указывающего на ограниченное состояние, контроллер может определить отсутствие протирочной тряпки или неисправность электродвигателя.
Когда значение тока равно 0 или меньше 20 мА, электродвигатель не работает, и, таким образом, контроллер 110 может определить неисправность приводного узла или электродвигателя.
В случае, когда значение тока электродвигателя указывает на состояние сухой протирочной тряпки или состояние влажной протирочной тряпки, если определено, что препятствия нет, и определено состояние аномального перемещения, контроллер может определить то, что состояние аномального перемещения вызвано вследствие отсутствия протирочной тряпки.
Кроме того, если разность между значениями тока соответствующих электродвигателей первой и второй вращающихся пластин является заданным значением или более, контроллер 110 может определить то, что протирочная тряпка не закреплена на одной стороне.
Кроме того, поскольку в зависимости от материала пола действует разное трение, нагрузка на электродвигатель изменяется, и, таким образом, контроллер 110 может определять материал пола на основании значения тока электродвигателя.
Контроллер 110 может хранить данные о значении тока электродвигателя, которое измерено при закреплении протирочной тряпки, и может определять состояние пола посредством сравнения измеренных значений тока.
Кроме того, на основании изменения значения тока, когда протирочная тряпка не закреплена, контроллер 110 может определять состояние установки протирочной тряпки или состояние пола.
Например, когда пол представляет собой ковер, по мере увеличения трения обнаруживается ток 700-900 мА на основании влажной протирочной тряпки, и, соответственно, контроллер 110 может определить то, что пол является ковром. При этом, когда подвижный робот перемещается по ковру, в то время как протирочные тряпки не закреплены на обеих сторонах, приложено другое трение по сравнению со случаем, когда протирочные тряпки закреплены, и, таким образом, отклонение от состояния перемещения или состояния пола может быть определено в соответствии с изменением значений тока.
Кроме того, после управления подвижным роботом для ожидания в течение заданного периода времени и повторного перемещения контроллер 110 может определять изменение местоположения и определять то, что состояние перемещения является аномальным. При перемещении прямо вперед при повторном перемещении контроллер 110 может определить временное отклонение.
В аномальном состоянии контроллер 110 подает команду управления на приводной узел 181, так что несущий корпус 10 перестает работать. Соответственно, устройство 180 для очистки прекращает работу электродвигателя и узел подачи воды прекращает работу.
Контроллер 110 генерирует предупреждение для указания невозможности перемещения и запроса проверки и выводит предупреждение через блок 119 вывода. Кроме того, контроллер 110 может выдавать указание по установке протирочной тряпки.
Контроллер 110 может отображать предупреждение в сочетании, по меньшей мере, одного из сообщения, значка и изображения на панели управления, расположенной на верхней части несущего корпуса 10, и может включать сигнальную лампу, а также может выдавать предупреждение в форме голоса.
Кроме того, контроллер 110 может передавать предупреждение на терминал через устройство 130 связи. Терминал 300 может выдавать предупреждение способом отображения предупреждения на экране или генерирования предупреждающего звука или вибрации.
На фиг. 8 представляет собой другой пример, на который ссылаются для объяснения перемещения несущего корпуса в отсутствие протирочной тряпки подвижного робота в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 8, подвижный робот определяет состояние перемещения в соответствии с изменением местоположения в течение заданного периода времени.
В случае, когда, несмотря на изменение местоположения несущего корпуса 10 в течение заданного периода времени, расстояние перемещения находится в пределах заданного диапазона, и угол вращения последовательно изменяется в любом одном направлении, контроллер 110 может определить то, что при перемещении имеется отклонение.
Например, в случае, когда несущий корпус 10 перемещается из одиннадцатой точки P11 в четырнадцатую точку P14, координаты соответствующих точек изменяются с (10, -5, 90) через (0, -10, 180) и (-10, -5, 270) на (0, 0, 360), расстояние перемещения находится в диапазоне 5-10 относительно оси X и оси Y, и угол вращения увеличивается на заданную единицу 90-180° и 270-360°, и, соответственно, контроллер 110 может определять то, что несущий корпус 10 вращается на месте.
При обнаружении препятствия контроллер 110 может определить ограниченное состояние вследствие наличия препятствия.
Кроме того, когда препятствие не обнаружено, контроллер 110 может определить то, что протирочная тряпка установлена на одной стороне первой вращающейся пластины 81 и второй вращающейся пластины 82, и что протирочная тряпка не установлена на другой стороне.
Контроллер 110 может учитывать не только наличие или отсутствие препятствия, но также протирочную тряпку или состояние пола в соответствии со значением тока электродвигателя.
Когда угол вращения изменяется, как описано выше, несущий корпус 10 вращается в направлении по часовой стрелке, и, таким образом, контроллер 110 может определить то, что вторая протирочная тряпка не установлена на второй вращающейся пластине. Если несущий корпус 10 вращается в направлении против часовой стрелки, может быть определено то, что первая протирочная тряпка не установлена на первой вращающейся пластине.
Когда изменение координат для расстояния перемещения по оси X и оси Y и угла вращения повторяется в соответствии с заданной схемой, контроллер 110 может определять аномальное перемещение. Например, контроллер 110 определяет аномальное состояние, когда многократно происходит вращение на месте.
В случае аномального перемещения контроллер 110 может пытаться снова перемещать после ожидания в течение заданного периода времени и может снова определить то, что является ли это аномальным перемещением.
Когда несущий корпус 10 поворачивается один раз, и затем перемещается прямо вперед, контроллер может определить то, что аномальное перемещение является просто временным явлением, и может определить состояние перемещения как нормальное состояние.
Контроллер 110 определяет состояние перемещения как аномальное состояние и подает команду управления на приводной узел 181, так что несущий корпус 10 перестает работать. Соответственно, устройство 180 для очистки прекращает работу электродвигателя, и узел подачи воды прекращает работу.
Как описано выше, контроллер 110 генерирует предупреждение для указания невозможности перемещения и запроса проверки и выдает предупреждение через блок 119 вывода. Кроме того, контроллер 110 может выдавать указание по установке протирочной тряпки.
Кроме того, контроллер 110 может передавать предупреждение на терминал через устройство 130 связи. Терминал 300 может выдавать предупреждение способом отображения предупреждения на экране или генерирования предупреждающего звука или вибрации.
Фиг. 9 представляет собой блок-схему, показывающую способ управления подвижным роботом в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 9, подвижный робот 1 начинает перемещение в соответствии с командой очистки в операции S310.
Контроллер 110 подает команду управления на устройство 180 для очистки через контроллер 113 перемещения, так что несущий корпус 10 перемещается. Приводной узел 181 приводит в действие электродвигатель 182, и первая вращающаяся пластина 81 и вторая вращающаяся пластина 82 вращаются электродвигателем, таким образом, перемещая несущий корпус 10.
Контроллер 110 определяет то, что перемещается ли несущий корпус 10 на основании обнаруженного расстояния перемещения и обнаруженного угла (угла вращения) в операции S320.
Расстояние перемещения и угол могут определяться датчиками. Например, угол может быть измерен датчиком гироскопа, и расстояние перемещения может быть измерено лазерным оптоволоконным датчиком. Кроме того, контроллер 110 может анализировать изображение для расчета расстояния перемещения и угла.
Контроллер 110 анализирует расстояние перемещения и угол (угол вращения), и когда расстояние перемещения и угол изменяются, контроллер определяет то, что подвижный робот перемещается.
Контроллер 110 определяет то, что обнаружено ли препятствие с помощью детектора 100 препятствий в операции S340, и когда не разрешено перемещаться вследствие наличия препятствия, контроллер выполняет перемещение с учетом препятствия в операции S350. Контроллер 110 определяет то, что вызвано ли отклонение в перемещении несущего корпуса 10 препятствием, и контроллер выполняет операцию, соответствующую определению.
Контроллер 110 продолжает перемещение после обхода препятствия.
При этом, когда препятствие не обнаружено, и подвижный робот не перемещается, контроллер 110 может определить то, что в состоянии перемещения имеется отклонение. Кроме того, контроллер 110 может определять то, что является ли состояние перемещения аномальным в соответствии со значением тока электродвигателя. Контроллер 110 может определять то, что является ли электродвигатель или сам приводной узел неисправными в соответствии со значением тока, и может определять состояние установки протирочной тряпки посредством определения ограниченного состояния или состояния без нагрузки электродвигателя на основе значения тока. В некоторых случаях контроллер 110 может определять состояние пола, то есть материал пола, на основании значения тока электродвигателя.
Кроме того, даже в случае, когда происходит изменение местоположения несущего корпуса 10, если изменение местоположения происходит повторно в пределах заданного диапазона, или местоположение поддерживается в пределах заданного диапазона в течение заданного периода времени или дольше в операции S360, контроллер 110 может определять то, что имеется отклонение в состоянии перемещения.
В аномальном состоянии контроллер 110 определяет то, что отклонение вызвано отсутствием протирочной тряпки в соответствии с диапазоном перемещения и направлением перемещения в операции S370. Как описано выше, когда отсутствует перемещение, контроллер 110 определяет то, что первая и вторая протирочные тряпки не установлены, когда отсутствует перемещение, и когда угол вращения изменяется во время перемещения в пределах заданного диапазона, определяется вращение на месте, и контроллер может определить то, что любая из протирочных тряпок не установлена и, таким образом, может определить нарушения режима эксплуатации протирочной тряпки.
Контроллер 110 останавливает работу и выдает соответствующее предупреждение в операции S380.
Контроллер 110 подает команду управления на устройство 180 для очистки для остановки работы электродвигателя и узла подачи воды. Соответственно, электродвигатель перестает работать, и узел подачи воды прекращает подачу воды на протирочную тряпку.
Контроллер 110 генерирует предупреждение, указывающее на невозможность перемещения и неисправность протирочной тряпки, и выдает предупреждение через блок 190 вывода. Предупреждение может выдаваться в виде сочетания, по меньшей мере, одного из сообщения, предупреждающего звука, предупреждающего светового сигнала и голосового руководства. Кроме того, контроллер 110 передает предупреждение на терминал 300 таким образом, что предупреждение выдается через терминал.
Подвижный робот в соответствии с вариантом осуществления может быть осуществлен в виде независимого аппаратного устройства и может приводиться в действие в виде включения в другое аппаратное устройство, такое как микропроцессор или компьютерная система общего назначения, в качестве, по меньшей мере, одного или более процессоров.
Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на примеры осуществления, специалисты в данной области техники должны понимать, что возможны различные изменения и модификации без отхода от сущности и объема настоящего изобретения. Следовательно, примеры осуществления настоящего изобретения не являются ограничивающими, а являются иллюстративными, и сущность и объем настоящего изобретения не ограничиваются этим.