專利名稱：移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)以及控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)施例涉及一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)以及控制該移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法，其中，所述 移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)用于限定機(jī)器人的行進(jìn)區(qū)域并用于引導(dǎo)機(jī)器人前往另一區(qū)域。
背景技術(shù)：
通常，移動(dòng)機(jī)器人是用于在行進(jìn)區(qū)域中自主行進(jìn)的同時(shí)無(wú)需用戶控制來(lái)執(zhí)行操作 的裝置。機(jī)器人清潔機(jī)作為移動(dòng)機(jī)器人，在諸如家庭或辦公室等預(yù)定清潔區(qū)域中自主行進(jìn) 的同時(shí)從地板上吸取諸如灰塵等外來(lái)雜質(zhì)，從而執(zhí)行清潔操作。為了允許移動(dòng)機(jī)器人來(lái)執(zhí)行所述操作，需防止移動(dòng)機(jī)器人從行進(jìn)區(qū)域脫離提供虛 擬墻單元(以下，稱為“信標(biāo)機(jī)”(beacon))以便限定移動(dòng)機(jī)器人的行邊區(qū)域，其中，所述虛 擬墻單元用于防止移動(dòng)機(jī)器人進(jìn)入行進(jìn)區(qū)域的邊界(如門口或者臥室與廚房之間的分界 線)。用于限定移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)區(qū)域的信標(biāo)機(jī)向行進(jìn)區(qū)域的邊界持續(xù)發(fā)送紅外線 (IR)信號(hào)，以便產(chǎn)生波束區(qū)(beam region) 0當(dāng)在移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)以便執(zhí)行操作的同時(shí)探 測(cè)到頂信號(hào)時(shí)，移動(dòng)機(jī)器人改變其行進(jìn)方向以免穿越波束區(qū)，從而執(zhí)行避障導(dǎo)航。移動(dòng)機(jī) 器人僅當(dāng)從信標(biāo)機(jī)發(fā)送的信號(hào)被探測(cè)到時(shí)執(zhí)行避障導(dǎo)航。但是，由于即使當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人不 在信標(biāo)機(jī)的信號(hào)到達(dá)范圍中時(shí)，信標(biāo)機(jī)仍持續(xù)發(fā)送信號(hào)，所以用于發(fā)送信號(hào)的高功率被不 必要地浪費(fèi)。由于所述不必要的功耗，信標(biāo)機(jī)的電池被頻繁地沖電并因此頻繁地更換新電 池。因此，用戶可能不滿意電池的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)以及控制該移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng) 的方法，其中，所述移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)用于僅當(dāng)信標(biāo)機(jī)中的遙控器接收模塊以低功耗探測(cè)到 從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)時(shí)，通過(guò)向移動(dòng)機(jī)器人報(bào)告用于限定移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)區(qū)域的響 應(yīng)信號(hào)以提高信標(biāo)機(jī)的電池的能量效率。本發(fā)明另外的方面和/或優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地闡明，且在一定程度上從該 描述中顯而易見(jiàn)，或者可通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施而認(rèn)識(shí)到。通過(guò)提供一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述和/或其他方面，所述移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng) 包括移動(dòng)機(jī)器人，用于在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)發(fā)送信號(hào)；以及信標(biāo)機(jī)，用于接收從移動(dòng) 機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)并用于向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，其中，所述信標(biāo)機(jī)限定用于接收信 號(hào)的視場(chǎng)(FOV)，并且僅當(dāng)?shù)綇囊苿?dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)被感測(cè)為在限定的FOV之內(nèi)時(shí)，向移 動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)可包括紅外線、可見(jiàn)光、超聲波或激光束。從信標(biāo)機(jī)發(fā)送的響應(yīng)信號(hào)可包括紅外線、可見(jiàn)光、超聲波、射頻(RF)信號(hào)或激光束ο移動(dòng)機(jī)器人還可包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)送器，用于發(fā)送信號(hào)以報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)狀態(tài)，并且所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)送器可以按包單元來(lái)發(fā)送信號(hào)。發(fā)送器可以是360度散射透鏡，所述360度散射透鏡被安裝在移動(dòng)機(jī)器人的主體 的前表面的上部，用于在移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)的所有方向上發(fā)送信號(hào)。移動(dòng)機(jī)器人還可包括一個(gè)或多個(gè)接收器，用于接收信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)；以及機(jī) 器人控制單元，如果信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)被接收，則控制移動(dòng)機(jī)器人的避障導(dǎo)航。移動(dòng)機(jī)器人的避障導(dǎo)航可使移動(dòng)機(jī)器人旋轉(zhuǎn)，直到不再接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信 號(hào)。機(jī)器人控制單元可控制移動(dòng)機(jī)器人在接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)時(shí)開始旋轉(zhuǎn)，控制 移動(dòng)機(jī)器人在沒(méi)有接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)時(shí)結(jié)束旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)停止的方向上開始清潔 導(dǎo)航。多個(gè)接收器可包括180度散射透鏡，所述180度散射透鏡以預(yù)定的間隔被安裝在 移動(dòng)機(jī)器人的主體的前表面和側(cè)表面，用于在移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)的所有方向上接收信號(hào)。信標(biāo)機(jī)可被安裝為與移動(dòng)機(jī)器人分開。信標(biāo)機(jī)還可包括指向性接收器，用于在限定的FOV內(nèi)接收從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信 號(hào)，并且所述指向性接收器可以是具有用于限定FOV的寬、長(zhǎng)、高的狹縫形的遙控器接收模 塊。指向性接收器可包括第一指向性接收器，用于感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近行進(jìn) 區(qū)域的限制邊界；以及第二指向性接收器，用于感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否已穿越限制邊界并已 靠近前沿區(qū)域以便運(yùn)動(dòng)到另一區(qū)域。第一指向性接收器可當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)執(zhí)行清潔時(shí)接收信 號(hào)，所述信號(hào)用于防止移動(dòng)機(jī)器人穿越限制邊界。第一指向性接收器可以是用于限制邊界識(shí)別模式的狹縫，所述狹縫被安裝在信標(biāo) 機(jī)的主體的前表面的上部。第二指向性接收器可接收信號(hào)，所述信號(hào)用于指示移動(dòng)機(jī)器人已完成行進(jìn)區(qū)域的 清潔。第二指向性接收器可以是用于運(yùn)動(dòng)模式的狹縫，所述狹縫被安裝在第一指向性接收 器的左側(cè)和右側(cè)。信標(biāo)機(jī)還可包括全向接收器，用于以360度接收從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，并感 測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近。通過(guò)提供一種控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述和/或其他方面，所述方法 包括在移動(dòng)機(jī)器人，在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)發(fā)送信號(hào)；確定是否在信標(biāo)機(jī)的限定的視 場(chǎng)(FOV)內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)；在信標(biāo)機(jī)，如果在限定的FOV內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng) 機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，則向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)；以及當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人接收到信標(biāo)機(jī)的響 應(yīng)信號(hào)時(shí)，限定移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)，使得移動(dòng)機(jī)器人不穿越行進(jìn)區(qū)域的限制邊界。對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)的限定可包括控制移動(dòng)機(jī)器人的避障導(dǎo)航，使得移動(dòng)機(jī)器人 旋轉(zhuǎn)，直到不再接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)。移動(dòng)機(jī)器人可當(dāng)接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)時(shí)開始旋轉(zhuǎn)，以及當(dāng)沒(méi)有接收到信標(biāo)機(jī) 的響應(yīng)信號(hào)時(shí)結(jié)束旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)停止方向上開始清潔導(dǎo)航。通過(guò)提供一種控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述和/或其他方面，所述方去 包括在移動(dòng)機(jī)器人，在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)發(fā)送信號(hào)；在信標(biāo)機(jī)，以360度接收從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，并確定移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近信標(biāo)機(jī)；在信標(biāo)機(jī)，如果移動(dòng)機(jī)器人已靠 近信標(biāo)機(jī)，則向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)；以及在移動(dòng)機(jī)器人，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人接收到信標(biāo)機(jī) 的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，執(zhí)行避障導(dǎo)航以防止與信標(biāo)機(jī)相撞。確定移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近信標(biāo)機(jī)的處理可包括，如果信標(biāo)機(jī)感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器 人發(fā)送的“靠近”信號(hào)，則確定移動(dòng)機(jī)器人已靠近信標(biāo)機(jī)。通過(guò)提供一種控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)上述和/或其他方面，所述方法 包括在移動(dòng)機(jī)器人，當(dāng)完成行進(jìn)區(qū)域的清潔時(shí)發(fā)送信號(hào)；確定是否在信標(biāo)機(jī)的限定的視 場(chǎng)(FOV)內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)；在信標(biāo)機(jī)，如果在限定的FOV內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng) 機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，則向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)；以及當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人接收到信標(biāo)機(jī)的響 應(yīng)信號(hào)時(shí)，引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人穿越行進(jìn)區(qū)域的限制邊界并運(yùn)動(dòng)到另一區(qū)域。對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的引導(dǎo)可包括使得移動(dòng)機(jī)器人沿由信標(biāo)機(jī)形成的導(dǎo)向區(qū)域來(lái)靠近 信標(biāo)機(jī)，確定移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近信標(biāo)機(jī)的臨近區(qū)域；在信標(biāo)機(jī)，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人已靠近信 標(biāo)機(jī)的臨近區(qū)域時(shí)，向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)；在移動(dòng)機(jī)器人，如果移動(dòng)機(jī)器人接收到信 標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)，則沿信標(biāo)機(jī)的臨近區(qū)域執(zhí)行沿墻導(dǎo)航以便穿越限制邊界。信標(biāo)機(jī)可接收指示行進(jìn)區(qū)域的清潔已完成的信號(hào)，并感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近 導(dǎo)向區(qū)域以便穿越限制邊界以運(yùn)動(dòng)到另一區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，使用具有低功耗的遙控器接收模塊來(lái)代替以高功耗來(lái)發(fā)送信 號(hào)。僅當(dāng)信標(biāo)機(jī)的遙控器接收模塊感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)時(shí)，感測(cè)結(jié)果以響應(yīng)信 號(hào)的形式報(bào)告給移動(dòng)機(jī)器人。相應(yīng)地，可在限定移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)區(qū)域的同時(shí)，將信標(biāo)機(jī)電 池的能耗最小化，并且信標(biāo)機(jī)電池的能量效率可得到提高。另外，遙控器接收模塊的視場(chǎng) (FOV)由指向性接收器所限定。僅當(dāng)在限定的FOV內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)時(shí)，感 測(cè)結(jié)果被報(bào)告給移動(dòng)機(jī)器人。因此，將移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)限定區(qū)域最小化，從而不限定將由 移動(dòng)機(jī)器人清潔的區(qū)域。增加燈塔功能，從而即使當(dāng)清潔幾個(gè)房間時(shí)，仍可滿足用戶各種需 求，其中，所述燈塔功能用于當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人完成一個(gè)房間的清潔時(shí)引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到 另一房間。


通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面將會(huì)變 得清楚和更加易于理解，其中；圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的整體配置的示圖；圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人的外觀的透視圖；圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的信標(biāo)機(jī)的外觀的透視圖；圖4是根據(jù)實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的控制框圖；圖5是解釋根據(jù)實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的操作原理的概念圖；圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的在移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中限定移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)區(qū)域的方 法的流程圖；圖7是示出根據(jù)實(shí)施例的在移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中防止移動(dòng)機(jī)器人碰撞的方法的流 程圖；圖8是解釋根據(jù)實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的操作原理的概念圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的在移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)到另一區(qū)域 的方法的流程圖；圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的在移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中根據(jù)信標(biāo)機(jī)設(shè)置狀態(tài)的移動(dòng)機(jī)器 人信號(hào)發(fā)送的表。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)地描述實(shí)施例，實(shí)施例的例子在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號(hào)始終指示 相同的部件。以下，通過(guò)參照附圖描述實(shí)施例來(lái)解釋本發(fā)明。圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的整體配置的示圖。移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)包 括移動(dòng)機(jī)器人10，用于當(dāng)在預(yù)定區(qū)域中自主行進(jìn)的同時(shí)執(zhí)行清潔操作，并用于以包單元 發(fā)送紅外線(IR)信號(hào)；以及信標(biāo)機(jī)20，與移動(dòng)機(jī)器人10分開，用于接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā) 送的信號(hào)。將信標(biāo)機(jī)20可移動(dòng)地安裝在行進(jìn)區(qū)域的邊界(如臥室與廚房之間的拐角處、房間 之間的門等)，以便限定移動(dòng)機(jī)器人10的行進(jìn)區(qū)域。信標(biāo)機(jī)20探測(cè)從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送 的信號(hào)，并根據(jù)探測(cè)結(jié)果向移動(dòng)機(jī)器人10全向地發(fā)送響應(yīng)信號(hào)以便控制避障導(dǎo)航，從而防 止移動(dòng)機(jī)器人10穿越行進(jìn)區(qū)域的邊界(限制邊界)，并防止移動(dòng)機(jī)器人10與信標(biāo)機(jī)20相撞。另外，信標(biāo)機(jī)20具有燈塔功能以引領(lǐng)移動(dòng)機(jī)器人10到另一房間，從而移動(dòng)機(jī)器人 在結(jié)束一個(gè)房間的清潔操作后執(zhí)行另一房間的清潔操作。圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人的外觀的透視圖。在圖2中，移動(dòng)機(jī)器人10包括形成外觀的主體12，和一對(duì)以預(yù)定間隔安裝在主體 12下面的用于驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人10的輪子14。這對(duì)驅(qū)動(dòng)輪14由使輪子旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)單元(發(fā) 動(dòng)機(jī))選擇性地驅(qū)動(dòng)，使得移動(dòng)機(jī)器人10朝期望的方向行進(jìn)。用于支撐主體12并用于使 移動(dòng)機(jī)器人10平滑行進(jìn)的多個(gè)輔助輪可安裝在驅(qū)動(dòng)輪14的前側(cè)和后側(cè)。另外，移動(dòng)機(jī)器人10包括一個(gè)用于以包單元發(fā)送頂信號(hào)以便報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人行 進(jìn)的發(fā)送器100，和多個(gè)(例如5個(gè))用于接收信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)的接收器102。發(fā)送 器100被安裝在主體12的前表面的上部，并使用360度散射透鏡來(lái)全向地(以360度)發(fā) 送頂信號(hào)。多個(gè)接收器102以預(yù)定間隔被安裝在主體12的前表面和側(cè)表面，并使用180 度散射透鏡來(lái)全向地接收頂信號(hào)。圖3是示出根據(jù)實(shí)施例的信標(biāo)機(jī)的外觀的透視圖。在圖3中，信標(biāo)機(jī)20包括形成外觀的主體22和安裝在主體22外圍的用于發(fā)送或 接收信號(hào)的傳感器窗口 24。傳感器窗口 M的外壁是環(huán)形，使得發(fā)送或接收到的信號(hào)的波束 不彎曲。另外，信標(biāo)機(jī)20包括第一指向性接收器200，用于在限定的視場(chǎng)(FOV)內(nèi)接收在 移動(dòng)機(jī)器人10為了執(zhí)行一個(gè)房間的清潔而行進(jìn)的同時(shí)發(fā)送的信號(hào)(高/中/低/靠近信 號(hào))，并用于感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否已進(jìn)入行進(jìn)區(qū)域的邊界(限制邊界)；第二指向性接收 器202，用于在限定的FOV內(nèi)接收指示一個(gè)房間的清潔已完成的信號(hào)，并用于感測(cè)移動(dòng)機(jī)器 人10是否已靠近用于引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人10從一個(gè)房間到另一房間的導(dǎo)向區(qū)域；全向接收器 204，用于接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的“靠近”信號(hào)，并用于感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10是否已靠近信標(biāo)機(jī)20的附近；以及多個(gè)(如3個(gè))發(fā)送器206，用于根據(jù)探測(cè)的結(jié)果向移動(dòng)機(jī)器人10 全向地發(fā)送響應(yīng)信號(hào)(發(fā)送的頂信號(hào)，以便防止移動(dòng)機(jī)器人穿越限制邊界或引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器 人到另一區(qū)域)。第一指向性接收器200是用于限制邊界識(shí)別模式的指向性接收狹縫，所述指向性 接收狹縫被安裝在信標(biāo)機(jī)20的前表面的上部，以便限定用于接收在移動(dòng)機(jī)器人10執(zhí)行一 個(gè)房間清潔的同時(shí)發(fā)送的信號(hào)(高/中/低/靠近信號(hào))的區(qū)域。通過(guò)使用所述狹縫的間 隙(寬度)、長(zhǎng)度和高度來(lái)限定信號(hào)接收區(qū)域，所述用于限制邊界識(shí)別模式的指向性接收狹 縫具有指向性。每個(gè)第二指向性接收器202是用于運(yùn)動(dòng)模式的指向性接收狹縫，所述指向性接收 狹縫被安裝在第一指向性接收器200的左側(cè)或右側(cè)，以便限制用于從移動(dòng)機(jī)器人10接收指 示一個(gè)房間的清潔已完成的信號(hào)的區(qū)域。類似于與第一指向性接收器200相應(yīng)的用于限制 邊界識(shí)別模式的指向性接收狹縫，通過(guò)使用所述狹縫的間隙(寬度)、長(zhǎng)度和高度來(lái)限定信 號(hào)接收區(qū)域，所述用于運(yùn)動(dòng)模式的指向性接收狹縫具有指向性。與第二指向性接收器202 相應(yīng)的用于運(yùn)動(dòng)模式的指向性接收狹縫的寬度大于用于限制邊界識(shí)別模式的指向性接收 狹縫的寬度，以便引領(lǐng)移動(dòng)機(jī)器人10從一個(gè)房間到另一房間。多個(gè)(如2個(gè))第二指向性接收器202被安裝在第一指向性接收器200的左側(cè)和 右側(cè)，以便在移動(dòng)機(jī)器人10從一個(gè)房間運(yùn)動(dòng)到另一房間時(shí)引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人10從右接收區(qū) 域到左接收區(qū)域，或者從左接收區(qū)域到右接收區(qū)域。全向接收器204是設(shè)置在信標(biāo)機(jī)20下部的中心部分的全向接收器，以便以360度 接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的“靠近”信號(hào)。全向接收器204使用透鏡20 的折射和反射 屬性，通過(guò)接收模塊204b從任意給定方向接收頂信號(hào)，并產(chǎn)生散射光區(qū)域。第一指向性接收器200、第二指向性接收器202以及全向接收器204使用具有極低 電流損耗的遙控器接收模塊，其中，電流損耗最大值約為0. 4mA至2. 0mA。第一指向性接收器200、第二指向性接收器202以及全向接收器204接收到從移動(dòng) 機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)時(shí)，所述多個(gè)發(fā)送器206向移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送用于報(bào)告接收方向和 接收信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)，并使用180度散射透鏡。信標(biāo)機(jī)20還包括用于提供信標(biāo)機(jī)20的驅(qū)動(dòng)功率的電池沈，用于將信標(biāo)機(jī)20的信 號(hào)到達(dá)距離設(shè)置為“高”、“中”、或“低”的信號(hào)設(shè)置開關(guān)28，以及用于將信標(biāo)機(jī)20的操作模 式設(shè)置為“限制邊界識(shí)別模式”或“運(yùn)動(dòng)模式”的模式設(shè)置開關(guān)30。如果信號(hào)設(shè)置開關(guān)觀被設(shè)置為“高”，則信標(biāo)機(jī)20的信號(hào)到達(dá)距離約為細(xì)，這相 當(dāng)于普通家庭的臥室的1/2距離。如果信號(hào)設(shè)置開關(guān)觀被設(shè)置為“中”，則信標(biāo)機(jī)20的信號(hào)到達(dá)距離約為2m，這相 當(dāng)于在普通家庭中廚房的走廊的距離。如果信號(hào)設(shè)置開關(guān)觀被設(shè)置為“低”，則信標(biāo)機(jī)20的信號(hào)到達(dá)距離約為lm，這相 當(dāng)于在普通家庭中門的寬度。圖4是根據(jù)實(shí)施例的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的控制框圖。在圖4中，除了圖2的基本配置，移動(dòng)機(jī)器人10還包括輸入單元104、障礙物感測(cè) 單元106、驅(qū)動(dòng)單元108、電池感測(cè)單元110、存儲(chǔ)單元112和機(jī)器人控制單元114。輸入單元104包括多個(gè)設(shè)置在移動(dòng)機(jī)器人的主體12上部的按鈕或者一個(gè)遙控器(未示出)，以便使用戶輸入命令來(lái)執(zhí)行移動(dòng)機(jī)器人10的操作。障礙物感測(cè)單元106感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10行進(jìn)區(qū)域中的如家具、辦公設(shè)備或墻等障 礙物。障礙物感測(cè)單元106向移動(dòng)機(jī)器人10沿其行進(jìn)的路徑發(fā)射超聲波信號(hào)，接收從障礙 物反射的超聲波信號(hào)，并感測(cè)障礙物的存在/不存在以及到障礙物的距離。此時(shí)，障礙物感 測(cè)單元106可以是頂傳感器，包括多個(gè)頂發(fā)射部件和光接收部件，以便發(fā)射頂和接收反 射光。驅(qū)動(dòng)單元108驅(qū)動(dòng)設(shè)置在移動(dòng)機(jī)器人的主體12下面的雙驅(qū)動(dòng)輪14，以便移動(dòng)機(jī)器 人10在行進(jìn)區(qū)域中自主行進(jìn)，同時(shí)基于通過(guò)障礙物感測(cè)單元106感測(cè)到的障礙物信息來(lái)改 變其方向，不與墻或障礙物碰撞。電池感測(cè)單元110感測(cè)充電電池109的充電殘留量，并向機(jī)器人控制單元114發(fā) 送關(guān)于充電殘留量的信息，其中，所述充電電池109用于提供移動(dòng)機(jī)器人10的驅(qū)動(dòng)功率 (例如由多個(gè)發(fā)送器發(fā)送信號(hào)所必需的能量)。存儲(chǔ)單元112是存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人10的操作程序、行進(jìn)模式以及 在行進(jìn)過(guò)程中獲得的移動(dòng)機(jī)器人10的位置信息和障礙物信息。機(jī)器人控制單元114是用于控制移動(dòng)機(jī)器人10的整體操作的微處理器。機(jī)器人 控制單元114控制發(fā)送器100以包單元發(fā)送頂信號(hào)以報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)，并且如 果多個(gè)接收器102接收到從信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則機(jī)器人控制單元114控制移動(dòng)機(jī)器人 10的避障導(dǎo)航，直到不再接收到從信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)。在圖4中，除了在圖3中示出的基本配置，信標(biāo)機(jī)20還包括存儲(chǔ)單元208，用于 存儲(chǔ)移動(dòng)機(jī)器人10的頭信息等；和信標(biāo)機(jī)控制單元210，用于控制信標(biāo)機(jī)20的整體操作， 即，用于控制所述多個(gè)發(fā)送器206使用頂信號(hào)來(lái)報(bào)告第一指向性接收器200和第二指向性 接收器202或者全向接收器204已接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)。以下將描述具有以上描述的配置的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的操作和效果以及控制該移 動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法。圖5是解釋根據(jù)實(shí)施例的例如當(dāng)將信標(biāo)機(jī)20的操作模式設(shè)置為限制邊界識(shí)別模 式時(shí)的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的操作原理的概念圖。在圖5中，移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)區(qū)域自主行進(jìn)(如沿由粗箭頭指示的方向)，并且 在移動(dòng)機(jī)器人10的行進(jìn)區(qū)域的邊界(如臥室與廚房之間的拐角處、房間之間的門等)設(shè)置 信標(biāo)機(jī)20。如圖5所示，移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)區(qū)域中自主行進(jìn)的同時(shí)，所述移動(dòng)機(jī)器人通過(guò) 設(shè)置在機(jī)器人的主體12的前表面的上部的一發(fā)送器100以包單元發(fā)送頂信號(hào)，以報(bào)告移 動(dòng)機(jī)器人在行進(jìn)。此時(shí)，從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的包信號(hào)包括移動(dòng)機(jī)器人10的頭信息和強(qiáng) 度為“高”、“中”、“低”或用于報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人10靠近的“靠近”的信號(hào)數(shù)據(jù)。包信號(hào)發(fā)送 時(shí)間約為每周期180毫秒至200毫秒。在實(shí)施例中，如果移動(dòng)機(jī)器人10位于遠(yuǎn)離信標(biāo)機(jī)20的位置，則信標(biāo)機(jī)20不發(fā)送 信號(hào)，因而信標(biāo)機(jī)電池沈的能量沒(méi)有被不必要地浪費(fèi)。此時(shí)，信標(biāo)機(jī)20處于待機(jī)狀態(tài)，以 便使得第一指向性接收器200和全向接收器204使用具有極低功耗的遙控器接收模塊的備 用功率來(lái)接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)。信標(biāo)機(jī)20的第一指向性接收器200以狹縫形來(lái)限定限制邊界以使遙控器接收模塊具有指向性，并且當(dāng)從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)進(jìn)入所述限定的限制邊界時(shí)，所述第一 指向性接收器200感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10已靠近限制邊界。信標(biāo)機(jī)20的全向接收器204以360度接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)，并且當(dāng) 接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)中的“靠近”信號(hào)(“靠近”信號(hào)的到達(dá)距離指示移動(dòng) 機(jī)器人向信標(biāo)機(jī)附近運(yùn)動(dòng)此距離便足以與信標(biāo)機(jī)相撞)時(shí)，所述全向接收器204感測(cè)出移 動(dòng)機(jī)器人10已靠近信標(biāo)機(jī)20的附近。如果信標(biāo)機(jī)20的第一指向性接收器200或全向接收器204接收到從移動(dòng)機(jī)器人 10發(fā)送的信號(hào)，則信標(biāo)機(jī)20通過(guò)多個(gè)發(fā)送器206向移動(dòng)機(jī)器人10全向地發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，以 報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人10的信號(hào)已接收，從而防止移動(dòng)機(jī)器人10進(jìn)入行進(jìn)區(qū)域的邊界或者防止 移動(dòng)機(jī)器人10與信標(biāo)機(jī)20相撞。相應(yīng)地，移動(dòng)機(jī)器人10通過(guò)多個(gè)接收器102接收信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)以停止移 動(dòng)機(jī)器人10的行進(jìn)，并執(zhí)行避障導(dǎo)航，從而防止移動(dòng)機(jī)器人10穿越行進(jìn)區(qū)域的邊界或者防 止移動(dòng)機(jī)器人與信標(biāo)機(jī)20相撞。圖6是示出根據(jù)實(shí)施例的在移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中限定移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)區(qū)域的方 法的流程圖。為了描述此操作，假設(shè)將信標(biāo)機(jī)20的模式設(shè)置開關(guān)30設(shè)置為限制邊界識(shí)別模式。在圖6中，移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)通過(guò)發(fā)送器100以包單元發(fā)送 頂信號(hào)，以報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人在行進(jìn)(300)。此時(shí)，信標(biāo)機(jī)20處于使用具有極低功耗的遙控器接收模塊的備用功率的待機(jī)狀 態(tài)，并通過(guò)第一指向性接收器200接收移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)，以及當(dāng)從移動(dòng)機(jī)器人10 發(fā)送的信號(hào)進(jìn)入限定的FOV時(shí)向信標(biāo)機(jī)控制單元210發(fā)送接收到的信號(hào)。信標(biāo)機(jī)控制單元210確定第一指向性接收器200是否已接收到從移動(dòng)機(jī)器人10 發(fā)送的信號(hào)(30 。如果信標(biāo)機(jī)20的第一指向性接收器200未接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā) 送的信號(hào)，則信標(biāo)機(jī)20保持待機(jī)狀態(tài)(304)。如果在操作302中確定信標(biāo)機(jī)20的第一指向性接收器200已接收到從移動(dòng)機(jī) 器人10發(fā)送的信號(hào)，則信標(biāo)機(jī)控制單元210感測(cè)出移動(dòng)機(jī)器人10已進(jìn)入限制邊界，并通 過(guò)多個(gè)發(fā)送器206全向地發(fā)送響應(yīng)信號(hào)( 信號(hào))，以便向移動(dòng)機(jī)器人10報(bào)告“禁止區(qū) 域” (306)。移動(dòng)機(jī)器人10通過(guò)多個(gè)接收器102接收信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，并向機(jī)器人控制 單元114發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。機(jī)器人控制單元114確定多個(gè)接收器102是否已接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào) (308)。如果移動(dòng)機(jī)器人10未接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則所述方法進(jìn)行至操作300并重復(fù)其后續(xù)操作。如果在操作308中確定移動(dòng)機(jī)器人10已接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則機(jī)器人 控制單元114停止移動(dòng)機(jī)器人10的清潔導(dǎo)航，并控制避障導(dǎo)航使得移動(dòng)機(jī)器人10旋轉(zhuǎn)，以 免穿越限制邊界(310)。此后，機(jī)器人控制單元114確定是否通過(guò)移動(dòng)機(jī)器人10的旋轉(zhuǎn)避障導(dǎo)航而未感測(cè) 到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)(312)，并且如果感測(cè)到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則所述機(jī)器人控制 單元114繼續(xù)執(zhí)行移動(dòng)機(jī)器人10的旋轉(zhuǎn)避障導(dǎo)航，直到未感測(cè)到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)。
如果在操作312中確定未感測(cè)到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則結(jié)束信標(biāo)機(jī)10的旋轉(zhuǎn) 避障導(dǎo)航，并在旋轉(zhuǎn)結(jié)束的方向上開始移動(dòng)機(jī)器人的清潔導(dǎo)航(314)。圖7是示出根據(jù)實(shí)施例的在移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中防止移動(dòng)機(jī)器人碰撞的方法的流 程圖。為了描述此操作，假設(shè)將信標(biāo)機(jī)20的模式設(shè)置開關(guān)30設(shè)置為限制邊界識(shí)別模式。在圖7中，移動(dòng)機(jī)器人10在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)通過(guò)發(fā)送器100以包單元發(fā)送 頂信號(hào)，以報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人在行進(jìn)(400)。此時(shí)，信標(biāo)機(jī)20處于使用具有極低功耗的遙控器接收模塊的備用功率的待機(jī)狀 態(tài)，并通過(guò)全向接收器204接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的“靠近”信號(hào)，以及向信標(biāo)機(jī)控制單 元210發(fā)送接收到的信號(hào)。信標(biāo)機(jī)控制單元210確定全向接收器204是否已接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的 信號(hào)(40 。如果信標(biāo)機(jī)20的全向接收器204未接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的“靠近”信 號(hào)，則信標(biāo)機(jī)20保持待機(jī)狀態(tài)(404)。如果在操作402中確定信標(biāo)機(jī)20的全向接收器204接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā) 送的“靠近”信號(hào)，則信標(biāo)機(jī)控制單元210感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人10已靠近信標(biāo)機(jī)20的附近，并 通過(guò)多個(gè)發(fā)送器206全向地發(fā)送響應(yīng)信號(hào)( 信號(hào))，以便向移動(dòng)機(jī)器人10報(bào)告“禁止區(qū) 域” (406)。移動(dòng)機(jī)器人10通過(guò)多個(gè)接收器102接收信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，并向機(jī)器人控制 單元114發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。機(jī)器人控制單元114確定所述多個(gè)接收器102是否已接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信 號(hào)(408)。如果移動(dòng)機(jī)器人10未接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則所述方法進(jìn)行至操作400并重復(fù)其后續(xù)操作。如果在操作408中確定移動(dòng)機(jī)器人10已接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則機(jī)器人 控制單元114停止移動(dòng)機(jī)器人10的清潔導(dǎo)航，并控制避障導(dǎo)航使得移動(dòng)機(jī)器人10旋轉(zhuǎn)，以 免與信標(biāo)機(jī)20相撞(410)。此后，機(jī)器人控制單元114確定是否通過(guò)移動(dòng)機(jī)器人10的旋轉(zhuǎn)避障導(dǎo)航而未感測(cè) 到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)(412)，并且如果感測(cè)到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則所述機(jī)器人控制 單元114在行進(jìn)方向的相反方向上繼續(xù)執(zhí)行移動(dòng)機(jī)器人10的旋轉(zhuǎn)避障導(dǎo)航，直到未感測(cè)到 信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)。如果在操作412中確定未感測(cè)到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則在行進(jìn)方向的相反方向 上結(jié)束移動(dòng)機(jī)器人10的旋轉(zhuǎn)避障導(dǎo)航，并在行進(jìn)方向的相反方向上開始清潔導(dǎo)航(414)。圖8是解釋根據(jù)實(shí)施例的例如當(dāng)將信標(biāo)機(jī)20的操作模式設(shè)置為運(yùn)動(dòng)模式時(shí)移動(dòng) 機(jī)器人系統(tǒng)的操作原理的概念圖。在圖8中，移動(dòng)機(jī)器人10沿導(dǎo)向區(qū)域行進(jìn)，信標(biāo)機(jī)20被安裝在移動(dòng)機(jī)器人10的 行進(jìn)區(qū)域的邊界(如房間之間的門等)。如圖8所示，如果移動(dòng)機(jī)器人10完成一個(gè)房間的清潔，則移動(dòng)機(jī)器人10通過(guò)設(shè)置 在機(jī)器人的主體12的前表面的上部的發(fā)送器100以360度發(fā)送IR信號(hào)，以報(bào)告清潔已完 成。信標(biāo)機(jī)20的第二指向性接收器202以狹縫形來(lái)限定左FOV或者右F0V(導(dǎo)向區(qū)域)以使遙控器接收模塊具有指向性，并當(dāng)從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)進(jìn)入限定的左FOV 或右FOV(導(dǎo)向區(qū)域)時(shí)，感測(cè)出移動(dòng)機(jī)器人10已進(jìn)入此導(dǎo)向區(qū)域。信標(biāo)機(jī)20的全向接收器204以360度接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)，并當(dāng)從 移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的“靠近”信號(hào)被接收時(shí)，所述全向接收器204感測(cè)出移動(dòng)機(jī)器人10已 靠近信標(biāo)機(jī)20的附近。在信標(biāo)機(jī)20的第二指向性接收器202或者全向接收器204感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人 10發(fā)送的信號(hào)的情況下，信標(biāo)機(jī)20通過(guò)多個(gè)發(fā)送器206全向地發(fā)送響應(yīng)信號(hào)以報(bào)告移動(dòng)機(jī) 器人10的信號(hào)已被接收，從而移動(dòng)機(jī)器人10沿由信標(biāo)機(jī)20形成的導(dǎo)向區(qū)域靠近信標(biāo)機(jī)， 以便從一個(gè)房間運(yùn)動(dòng)到另一房間，或者當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人感測(cè)到“靠近”信號(hào)時(shí)，移動(dòng)機(jī)器人10 沿臨近區(qū)域(暈FOV，halo F0V)執(zhí)行沿墻導(dǎo)航。相應(yīng)地，移動(dòng)機(jī)器人10通過(guò)多個(gè)接收器102接收信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，沿導(dǎo)向 區(qū)域靠近信標(biāo)機(jī)20，并當(dāng)靠近信標(biāo)機(jī)20的臨近區(qū)域(暈F0V)時(shí)，沿信標(biāo)機(jī)20的臨近區(qū)域 (暈F0V)執(zhí)行沿墻導(dǎo)航，以免穿越限制邊界。盡管在圖8中描述了移動(dòng)機(jī)器人10沿右導(dǎo)向區(qū)域靠近信標(biāo)機(jī)20，在靠近信標(biāo)機(jī) 20的臨近區(qū)域后沿信標(biāo)機(jī)20的臨近區(qū)域執(zhí)行沿墻導(dǎo)航，并從右房間運(yùn)動(dòng)到左房間的情況， 但實(shí)施例不限于此。移動(dòng)機(jī)器人10可沿左導(dǎo)向區(qū)域靠近信標(biāo)機(jī)20，在靠近信標(biāo)機(jī)20的臨 近區(qū)域后沿信標(biāo)機(jī)20的臨近區(qū)域執(zhí)行沿墻導(dǎo)航，并從左房間運(yùn)動(dòng)到右房間。圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的在移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人到另一區(qū)域的方 法的流程圖。為了描述此操作，假設(shè)將信標(biāo)機(jī)20的模式設(shè)置開關(guān)30設(shè)置為運(yùn)動(dòng)模式。在圖9中，如果完成一個(gè)房間的清潔，則移動(dòng)機(jī)器人10通過(guò)發(fā)送器100以360度 發(fā)送用于運(yùn)動(dòng)模式的頂信號(hào)，以報(bào)告清潔已完成(500)。此時(shí)，信標(biāo)機(jī)20處于使用具有極低功耗的遙控器接收模塊的備用功率的待機(jī)狀 態(tài)，并通過(guò)第二指向性接收器202接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)，以及當(dāng)從移動(dòng)機(jī)器人 10發(fā)送的用于運(yùn)動(dòng)模式的信號(hào)進(jìn)入限定的左FOV或者右FOV時(shí)，向信標(biāo)機(jī)控制單元210發(fā) 送接收到的信號(hào)。相應(yīng)地，信標(biāo)機(jī)控制單元210確定第二指向性接收器202是否已接收到從移動(dòng)機(jī) 器人10發(fā)送的信號(hào)(50 。如果信標(biāo)機(jī)20的第二指向性接收器202未接收到從移動(dòng)機(jī)器 人10發(fā)送的信號(hào)，則信標(biāo)機(jī)20保持待機(jī)狀態(tài)(504)。如果在操作502中確定信標(biāo)機(jī)20的第二指向性接收器202已接收到從移動(dòng)機(jī)器 人10發(fā)送的信號(hào)，則信標(biāo)機(jī)控制單元210感測(cè)出移動(dòng)機(jī)器人10已進(jìn)入限定的左FOV或者 右FOV (導(dǎo)向區(qū)域)，并通過(guò)多個(gè)發(fā)送器206全向地發(fā)送響應(yīng)信號(hào)GR信號(hào))，以便向移動(dòng)機(jī) 器人10報(bào)告“導(dǎo)向區(qū)域”(506)。移動(dòng)機(jī)器人10通過(guò)多個(gè)接收器102接收信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，并向機(jī)器人控制 單元114發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。機(jī)器人控制單元114確定多個(gè)接收器102是否已接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào) (508)。如果移動(dòng)機(jī)器人10未接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則所述方法進(jìn)行至操作500并重復(fù)其后續(xù)操作。如果在操作508中確定移動(dòng)機(jī)器人10已接收到信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，則機(jī)器人控制單元114控制引導(dǎo)導(dǎo)航，使得移動(dòng)機(jī)器人10沿由信標(biāo)機(jī)20形成的導(dǎo)向區(qū)域靠近信標(biāo) 機(jī)20，以便從已完成清潔的一個(gè)房間運(yùn)動(dòng)到另一房間(510)。此后，當(dāng)執(zhí)行引導(dǎo)導(dǎo)航以便移動(dòng)機(jī)器人10靠近信標(biāo)機(jī)20的臨近區(qū)域(暈F0V)的 同時(shí)，信標(biāo)控制單元210確定全向接收器204是否已接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的“靠近” 信號(hào)(512)。如果在操作512中確定信標(biāo)機(jī)20的全向接收器204未接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā) 送的“靠近”信號(hào)，則所述方法進(jìn)行至操作510，并且信標(biāo)機(jī)20繼續(xù)執(zhí)行移動(dòng)機(jī)器人10的引導(dǎo)導(dǎo)航。如果在操作512中確定信標(biāo)機(jī)20的全向接收器204已接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā) 送的“靠近”信號(hào)，則信標(biāo)機(jī)控制單元210感測(cè)出移動(dòng)機(jī)器人10已靠近信標(biāo)機(jī)20的臨近區(qū) 域(暈F0V)，并且信標(biāo)機(jī)20通過(guò)多個(gè)發(fā)送器206全向地發(fā)送響應(yīng)信號(hào)以報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人 10的“靠近”信號(hào)已被接收。然后，移動(dòng)機(jī)器人10通過(guò)多個(gè)接收器102接收信標(biāo)機(jī)20的響應(yīng)信號(hào)，并控制沿墻 導(dǎo)航，以便沿信標(biāo)機(jī)20的臨近區(qū)域(暈F0V)穿越限制邊界(514)。此后，機(jī)器人控制單元114確定移動(dòng)機(jī)器人10是否已沿臨近區(qū)域(暈F0V)穿越 限制邊界(516)，并且如果移動(dòng)機(jī)器人10未穿越限制邊界，則所述方法進(jìn)行至操作514，以 便繼續(xù)執(zhí)行沿墻導(dǎo)航，使得移動(dòng)機(jī)器人沿臨近區(qū)域(暈F0V)穿越限制邊界。如果在操作516中確定移動(dòng)機(jī)器人10已穿越限制邊界，則通過(guò)另一導(dǎo)向區(qū)域(如 果移動(dòng)機(jī)器人沿右導(dǎo)向區(qū)域從右房間運(yùn)動(dòng)到左房間，則此處為左導(dǎo)向區(qū)域)控制移動(dòng)機(jī)器 人10的導(dǎo)航。在通過(guò)另一導(dǎo)向區(qū)域控制移動(dòng)機(jī)器人10的導(dǎo)航中，移動(dòng)機(jī)器人10繼續(xù)沿臨近區(qū) 域(暈F0V)執(zhí)行沿墻導(dǎo)航，直到信標(biāo)機(jī)20的第二指向性接收器202 (更具體地，圖5的左 側(cè)示出的第二指向性接收器)接收到在移動(dòng)機(jī)器人10穿越限制邊界后從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā) 送的信號(hào)，并且當(dāng)信標(biāo)機(jī)20的第二指向性接收器202接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào) 時(shí)，感測(cè)出移動(dòng)機(jī)器人10已進(jìn)入左接收區(qū)域(導(dǎo)向區(qū)域)，并且移動(dòng)機(jī)器人10被控制以左 導(dǎo)向區(qū)域(SP，另一導(dǎo)向區(qū)域)為基礎(chǔ)開始左房間(SP，另一房間)的清潔導(dǎo)航。圖10是示出根據(jù)實(shí)施例的在移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)中根據(jù)信標(biāo)機(jī)設(shè)置狀態(tài)的移動(dòng)機(jī)器 人信號(hào)發(fā)送的表。在圖10中，用戶操作信標(biāo)機(jī)20的信號(hào)設(shè)置開關(guān)28，以便將信標(biāo)機(jī)20的到達(dá)距離 設(shè)置為“高”、“中”或“低”。然后，即使當(dāng)信標(biāo)機(jī)20接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)時(shí)， 信標(biāo)機(jī)20根據(jù)設(shè)置值不發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，從而可區(qū)別控制移動(dòng)機(jī)器人10的避障導(dǎo)航。例如，如果用戶將信標(biāo)機(jī)20的信號(hào)設(shè)置開關(guān)觀設(shè)置為“低”，則即使當(dāng)信標(biāo)機(jī)20 的第一指向性接收器200接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)時(shí)，信標(biāo)機(jī)20也不全向地發(fā) 送響應(yīng)信號(hào)，從而移動(dòng)機(jī)器人10忽略對(duì)于從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)中具有“中”或“高” 強(qiáng)度的信號(hào)的避障導(dǎo)航，并且僅對(duì)于從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)中具有“低”或“靠近”強(qiáng) 度的信號(hào)報(bào)告避障導(dǎo)航。例如，如果用戶將信標(biāo)機(jī)20的信號(hào)設(shè)置開關(guān)觀設(shè)置為“中”，則即使當(dāng)信標(biāo)機(jī)20 的第一指向性接收器200接收到從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)時(shí)，信標(biāo)機(jī)20也不全向地發(fā) 送響應(yīng)信號(hào)，從而移動(dòng)機(jī)器人10忽略對(duì)于從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)中具有“高”強(qiáng)度的信號(hào)的避障導(dǎo)航，并且僅對(duì)于從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)中具有“中”、“低”或“靠近”強(qiáng) 度的信號(hào)報(bào)告避障導(dǎo)航。以上描述的例子指示當(dāng)信標(biāo)機(jī)20的模式設(shè)置開關(guān)30被設(shè)置為“限制邊界識(shí)別模 式”時(shí)信標(biāo)機(jī)20的第一指向性接收器200接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)的情況。如果 用戶將信標(biāo)機(jī)20的模式設(shè)置開關(guān)30設(shè)置為“運(yùn)動(dòng)模式”，則信標(biāo)機(jī)20的第二指向性接收器 202接收從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的用于運(yùn)動(dòng)模式的信號(hào)，以通過(guò)左導(dǎo)向區(qū)域和右導(dǎo)向區(qū)域引 領(lǐng)移動(dòng)機(jī)器人10到另一房間。盡管在所述實(shí)施例中從移動(dòng)機(jī)器人10發(fā)送的信號(hào)是頂信號(hào)，但實(shí)施例不限于此。 即便使用可見(jiàn)光、超聲波或激光信號(hào)，也可實(shí)現(xiàn)同樣的效果。盡管在所述實(shí)施例中從信標(biāo)機(jī)20發(fā)送的信號(hào)是頂信號(hào)，但實(shí)施例不限于此。即 便使用可見(jiàn)光、超聲波、射頻(RF)信號(hào)或激光信號(hào)，也可實(shí)現(xiàn)同樣的效果。盡管已說(shuō)明和描述了一些實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在不脫離實(shí)施例 的原理和精神的情況下，可對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行改變，其中，實(shí)施例的范圍在權(quán)利要求及其等 同物中被限定。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，包括移動(dòng)機(jī)器人，用于在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)發(fā)送信號(hào)；和 信標(biāo)機(jī)，用于接收從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)并向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)， 其中，所述信標(biāo)機(jī)限定用于接收信號(hào)的視場(chǎng)(FOV)，并且僅當(dāng)從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào) 被感測(cè)為在限定的FOV之內(nèi)時(shí)，所述信標(biāo)機(jī)向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其中移動(dòng)機(jī)器人還包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)送器，用于發(fā)送信號(hào)以報(bào)告移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)狀態(tài)，和移動(dòng)機(jī)器人包括主體，并且，所述發(fā)送器是360度散射透鏡，所述360度散射透鏡被安 裝在移動(dòng)機(jī)器人的主體的前表面的上部，用于在移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)的所有方向上發(fā)送信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其中，移動(dòng)機(jī)器人還包括 接收器，用于接收信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)；和機(jī)器人控制單元，用于如果接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)，則控制移動(dòng)機(jī)器人的避障導(dǎo)航。
4.如權(quán)利要求3所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，還包括多個(gè)接收器，移動(dòng)機(jī)器人包括主體，并 且，所述接收器包括180度散射透鏡，所述180度散射透鏡以預(yù)定間隔被安裝在移動(dòng)機(jī)器人 的主體的前表面和側(cè)表面，用于在移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)的所有方向上接收信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其中，所述信標(biāo)機(jī)被安裝為與移動(dòng)機(jī)器人分開。
6.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其中信標(biāo)機(jī)還包括指向性接收器，用于在限定的FOV內(nèi)接收從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，和 所述指向性接收器是具有用于限定FOV的寬、長(zhǎng)、高的狹縫形的遙控器接收模塊以限 定視場(chǎng)。
7.如權(quán)利要求6所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其中，指向性接收器包括第一指向性接收 器，用于感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近行進(jìn)區(qū)域的限制邊界；和多個(gè)第二指向性接收器，用于 感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否已穿越限制邊界并已靠近導(dǎo)向區(qū)域以便運(yùn)動(dòng)到另一區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其中，信標(biāo)機(jī)包括主體，并且所述第一指向 性接收器是用于限制邊界識(shí)別模式的狹縫，所述狹縫被安裝在信標(biāo)機(jī)的主體的前表面的上 部。
9.如權(quán)利要求8所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其中，第二指向性接收器是用于運(yùn)動(dòng)模式的 狹縫，所述狹縫被安裝在第一指向性接收器的左側(cè)和右側(cè)。
10.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，其中，信標(biāo)機(jī)還包括全向接收器，用于以360 度接收從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，并用于感測(cè)移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近。
11.一種控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法，所述方法包括 在移動(dòng)機(jī)器人，在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)發(fā)送信號(hào)；確定是否在信標(biāo)機(jī)的限定的視場(chǎng)(FOV)內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)； 在信標(biāo)機(jī)，如果在限定的FOV內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，則向移動(dòng)機(jī)器人發(fā) 送響應(yīng)信號(hào)；以及當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，限定移動(dòng)機(jī)器人的行進(jìn)，使得移動(dòng)機(jī)器人 不穿越行進(jìn)區(qū)域的限制邊界。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，對(duì)移動(dòng)機(jī)器人行進(jìn)的限定包括控制移動(dòng)機(jī)器人 的避障導(dǎo)航，使得移動(dòng)機(jī)器人旋轉(zhuǎn)，直到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)不再被接收。
13.—種控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法，所述方法包括 在移動(dòng)機(jī)器人，在行進(jìn)區(qū)域中行進(jìn)的同時(shí)發(fā)送信號(hào)；在信標(biāo)機(jī)，以360度接收從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，并確定移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近信 標(biāo)機(jī)；在信標(biāo)機(jī)，如果移動(dòng)機(jī)器人已靠近信標(biāo)機(jī)，則向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)；以及 在移動(dòng)機(jī)器人，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，執(zhí)行避障導(dǎo)航以防止與信 標(biāo)機(jī)相撞。
14.一種控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的方法，所述方法包括 在移動(dòng)機(jī)器人，當(dāng)完成行進(jìn)區(qū)域的清潔時(shí)發(fā)送信號(hào)；確定是否在信標(biāo)機(jī)的限定的視場(chǎng)(FOV)內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)； 在信標(biāo)機(jī)，如果在限定的FOV內(nèi)感測(cè)到從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)，則向移動(dòng)計(jì)算機(jī)發(fā) 送響應(yīng)信號(hào)；以及當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，引導(dǎo)移動(dòng)機(jī)器人穿越行進(jìn)區(qū)域的限制邊界 并運(yùn)動(dòng)到另一區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的引導(dǎo)包括 使移動(dòng)機(jī)器人沿由信標(biāo)機(jī)形成的導(dǎo)向區(qū)域來(lái)靠近信標(biāo)機(jī)； 確定移動(dòng)機(jī)器人是否已靠近信標(biāo)機(jī)的臨近區(qū)域；在信標(biāo)機(jī)，當(dāng)移動(dòng)機(jī)器人已靠近信標(biāo)機(jī)的臨近區(qū)域時(shí)，向移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送響應(yīng)信號(hào)；以及在移動(dòng)機(jī)器人，如果移動(dòng)機(jī)器人接收到信標(biāo)機(jī)的響應(yīng)信號(hào)，則沿信標(biāo)機(jī)的臨近區(qū)域執(zhí) 行沿墻導(dǎo)航以便穿越限制邊界。
全文摘要
本發(fā)明公開一種移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)以及控制移動(dòng)人系統(tǒng)的方法。僅當(dāng)信標(biāo)機(jī)的遙控器接收模塊感測(cè)到移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)時(shí)，以響應(yīng)信號(hào)的形式向移動(dòng)機(jī)器人報(bào)告感測(cè)結(jié)果。另外，遙控器接收模塊的視場(chǎng)(FOV)由指向性接收器所限定。僅當(dāng)從移動(dòng)機(jī)器人發(fā)送的信號(hào)在限定FOV內(nèi)被感測(cè)時(shí)，感測(cè)結(jié)果被報(bào)告給移動(dòng)機(jī)器人。
文檔編號(hào)G05D1/02GK102048499SQ20101050252
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者朱載晚, 柳暻煥, 洪準(zhǔn)杓, 章暉撰, 鄭在詠, 鄭宇藍(lán), 金東元 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社