本發(fā)明涉及一種機器人清潔設備以及一種當行駛時通過記錄路標節(jié)點來操作并導航機器人清潔設備的方法。

背景技術：

在許多技術領域中，希望使用具有自主行為的機器人，使得它們可以在空間內(nèi)四處自由移動而不與可能的障礙物碰撞。

進一步被稱為機器人清潔設備的機器人真空吸塵器或機器人地板拖把在本領域是已知的并且通常裝備有呈一個或多個電機形式的驅(qū)動裝置用于使該吸塵器跨待清潔的表面移動。機器人清潔設備可以進一步配備有呈用于引起自主行為的(多個)微處理器和導航裝置形式的智能，從而使得機器人真空吸塵器能夠自由地來回移動并且清潔例如呈房間形式的空間。因此，這些現(xiàn)有技術機器人清潔設備具有或多或少地自主地對其中具有家具(如桌椅)以及其他障礙物(如墻壁和樓梯)的房間進行真空吸塵或擦干的能力。

基本上存在兩類本領域已知的機器人清潔設備；——通過隨機移動清潔表面的機器人清潔設備以及使用各種傳感器數(shù)據(jù)導航的機器人清潔設備。

使用隨機移動的機器人清潔設備還隨機地尋找充電器。這些機器人清潔設備按照偶然性原則導航和清潔。這種機器人清潔設備可以包括碰撞傳感器來避免在清潔時發(fā)生碰撞。通常，它們具有用于當它們碰巧經(jīng)過充電器時或當充電器進入視野中時檢測并定位充電器的裝置。這明顯不是清潔和導航非常有效的方式，并且具體地無法針對大表面或復雜的布局很好地工作。

使用傳感器數(shù)據(jù)導航的本領域另一種類型的機器人清潔設備根據(jù)它們可以安全地行駛而不碰撞障礙物的傳感器數(shù)據(jù)進行推斷。由于它們基于在大部分情況下并不完整的傳感器數(shù)據(jù)來假設它們的環(huán)境，因此它們冒著卡住或迷路的高風險。此外，提取數(shù)據(jù)并且因此根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)作出假設額外地需要昂貴的電子部件。

在一些情況下，現(xiàn)有技術機器人清潔設備使用行程方法進行清潔，這意味著它們來回逐行程地行駛以便清潔表面。當將這種現(xiàn)有機器人清潔設備從一個房間導航到另一個房間或者導航回至充電器時，機器人清潔設備使用傳感器數(shù)據(jù)進行導航。由于這種機器人清潔設備還被迫基于傳感器數(shù)據(jù)作出假設，因此碰撞障礙物的風險則可比較地較高。這可能使機器人清潔設備減速并且由此降低清潔效率。

在其他情況下，機器人清潔設備甚至可能在沒有任何電池電量剩余的情況下卡住，因為其需要行駛的距離太長并且沒有適當計劃。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種操作機器人清潔設備的魯棒且高效的方法。

有利的是，提供了一種機器人清潔設備，所述機器人清潔設備包括被配置成用于執(zhí)行所述方法以便因此操作機器人清潔設備的處理單元等。

諸位發(fā)明人已經(jīng)認識到可能利用機器人清潔設備最終跨整個待清潔的表面移動的事實。因為機器人清潔設備最終覆蓋整個表面并且這在其操作壽命期間進行許多次，因此可能提供魯棒的且出人意料地高效的方法以便提高由機器人清潔設備執(zhí)行的導航和清潔的安全性和效率。

本文中公開了一種在待清潔的表面上操作機器人清潔設備的方法，所述方法包括以下步驟：

在清潔期間，在所述表面上以一定間隔記錄路標節(jié)點，所述路標節(jié)點包括位置信息；

如果所述機器人清潔設備從先前記錄的路標節(jié)點直接行駛到當前記錄的路標節(jié)點，則鏈接所述路標節(jié)點以便在路標圖中形成路標鏈路，由此，所述路標圖中的所述路標鏈路可以幫助對所述機器人清潔設備進行導航。

路標鏈路可以形成序列，由此，此序列可以是連續(xù)的或不連續(xù)的。這種序列形成路徑，機器人清潔設備可以在稍后階段重新使用并跟隨所述路徑，例如以便將其自身從一個點運輸?shù)搅硪粋€點或者用于從任意位置導航回至充電器。

以上所描述的方法利用機器人清潔設備在整個待清潔的表面上導航的事實。最終，表面幾乎覆蓋有鏈接在一起的路標節(jié)點。機器人清潔設備因此準確地知道在不與障礙物碰撞的情況下其可以在哪里安全地行駛。換言之，因為機器人清潔設備連續(xù)地記錄路標節(jié)點，所以機器人清潔設備將經(jīng)?？赡馨l(fā)現(xiàn)從其當前位置到其之前已經(jīng)處于的任何位置的無障礙路徑或序列。

路標節(jié)點可以是記錄在機器人清潔設備的存儲器中的虛擬路標節(jié)點。

在上文中，術語從先前記錄的路標節(jié)點直接行駛到當前記錄的路標節(jié)點指機器人清潔設備在沒有在先前記錄的路標節(jié)點與當前記錄的路標節(jié)點之間碰撞或檢測障礙物的情況下行駛。

如果在兩個路標節(jié)點之間檢測到障礙物，則機器人清潔設備將圍繞其導航并且在進行所述導航的同時繼續(xù)記錄路標節(jié)點。

根據(jù)優(yōu)選實施例，所述方法可以包括以下步驟：如果發(fā)現(xiàn)兩個路標節(jié)點足夠靠近，從而使得能夠安全地假設機器人清潔設備可以在沒有任何碰撞風險的情況下在它們之間行駛，則在所記錄的路標節(jié)點的第一序列的先前記錄的路標節(jié)點與第二序列的當前記錄的路標節(jié)點之間添加捷徑鏈路。

如果在第一序列的先前記錄的路標節(jié)點與第二序列的當前記錄的路標節(jié)點之間沒有檢測到障礙物，則可以例如考慮安全假設，所述第二序列被安排成以偏移遠離所述第一序列。

捷徑鏈路提高了導航的魯棒性。機器人清潔設備能夠通過使用捷徑鏈路在序列部分之間行駛和導航。如本文中稍后公開的，捷徑鏈路可以很大幅度地縮短運輸路徑。

用于在第一序列的先前記錄的路標節(jié)點與第二序列的當前記錄的路標節(jié)點之間添加捷徑的標準可以是偏移小于機器人清潔設備的寬度。

通常，可以將偏移選擇為小于機器人清潔設備的尺寸之一，例如機器人清潔設備的寬度或長度。

這可以幫助機器人清潔設備確保在第一序列部分的所記錄的路標節(jié)點與第二序列部分的當前記錄的路標節(jié)點之間不存在障礙物。

第一序列部分和第二序列部分各自可以包括由路標鏈路鏈接的至少兩個路標節(jié)點。

在實施例中，所述方法可以進一步包括以下步驟：通過標識接近第一位置的所記錄的路標節(jié)點以及接近第二位置的所記錄的路標節(jié)點并且然后計算包括最少數(shù)量的從所述第一位置引導至所述第二位置的被鏈接的所記錄的路標節(jié)點的運輸序列來確定所述第一位置(優(yōu)選地在路標圖中)與所述第二位置(優(yōu)選地在路標圖中)之間的最短距離。

作為上文的替代性方案，機器人清潔設備可以被配置成用于測量每個鏈路(由此路標鏈路和捷徑鏈路)的幾何長度并選擇具有最短總距離的路徑或序列，所述總距離是路徑或序列中涉及的所有鏈路的幾何長度的總和。這可以提供甚至更短的序列。

運輸序列可以包括路標鏈路和捷徑鏈路。

最少數(shù)量的被鏈接的路標節(jié)點通常指從第一位置到第二位置的最短距離。運輸序列使用建立的路標鏈路和捷徑鏈路并且因此避免與障礙物碰撞。

在實施例中，間隔可以是時間間隔。

時間間隔可以在1至30秒的范圍內(nèi)，優(yōu)選地3至20秒，并且更優(yōu)選地5至15秒。

機器人清潔設備可以被配置成用于當在待清潔的表面上移動時僅記錄路標節(jié)點。

在另一個實施例中，所記錄的路標節(jié)點之間的間隔可以是距離間隔。

距離間隔可以在1至20cm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地5至15cm，并且更優(yōu)選地在7至13cm的范圍內(nèi)。

替代性地，距離間隔可以在機器人清潔設備的最大尺寸的1％至100％的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地機器人清潔設備的最大尺寸的20％至50％。

距離間隔可以由連接至處理單元的位置傳感器測量。

有利地，如果檢測到機器人清潔設備改變其移動方向多于預定義的上限閾值，則間隔可以被縮短。

當機器人清潔設備在復雜區(qū)域中導航時，這可以增加準確度，所述區(qū)域具有例如許多障礙物或復雜的布局。

上限閾值可以例如被測量為機器人清潔設備單位時間方向改變的量或者機器人清潔設備單位距離方向改變的量。

在另一個實施例中，如果檢測到機器人清潔設備改變其移動方向少于預定義的下限閾值，則間隔可以被延長。

這可以減少路標節(jié)點以及由此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的量。

下限閾值也可以例如被測量為機器人清潔設備單位時間方向改變的量或者機器人清潔設備單位距離方向改變的量。

在另一個實施例中，所述方法可以進一步包括以下步驟：通過連接直線序列段的第一路標節(jié)點和最后路標節(jié)點來在直線鏈接的路標節(jié)點之間添加直線捷徑鏈路。

直線捷徑鏈路可以簡化路標圖。

可能有利的是，不檢測被安排在直線鏈接的路標節(jié)點的第一路標節(jié)點與最后路標節(jié)點之間的最初記錄的路標節(jié)點，因為可能需要被安排在兩者之間的路標節(jié)點用于第一序列部分與第二序列部分之間的捷徑鏈路。

當機器人清潔設備通過長且窄的走廊等導航時，直線捷徑鏈路可以是有利的。

在另一個實施例中，路標節(jié)點可以包括關于機器人清潔設備在記錄路標節(jié)點和/或路標鏈路的時間處的狀態(tài)的附加信息。

附加信息可以用于在多個可能的路標節(jié)點當中選擇降低與障礙物碰撞的風險的任意路標節(jié)點序列。

如果遇到物體或障礙物，則附加信息可以例如包括如“地毯邊緣”、“墻壁”、“門檻”等標簽，以便提高導航的安全性。

本文中還公開了一種機器人清潔設備，所述機器人清潔設備包括：主體；推進系統(tǒng)，所述推進系統(tǒng)被安排成用于移動所述機器人清潔設備；接觸檢測部分，所述接觸檢測部分連接至所述主體并且被安排成用于檢測所述機器人清潔設備是否與物體接觸；以及航位推算傳感器，所述航位推算傳感器可操作地連接至所述推進系統(tǒng)。機器人清潔設備可以進一步包括處理單元，所述處理單元被安排成用于控制所述推進系統(tǒng)；由此，所述處理單元可以連接至所述航位推算傳感器并且被配置成用于執(zhí)行包括先前描述的步驟和/或特征中任一項的方法。

本文中進一步公開了一種包括計算機可執(zhí)行指令的計算機程序，所述計算機可執(zhí)行指令用于在所述計算機可執(zhí)行指令在所述機器人清潔設備中所包括的處理單元上被執(zhí)行時使所述機器人清潔設備執(zhí)行包括先前描述的步驟和/或特征中任一項的方法。

進一步公開了一種包括計算機可讀存儲介質(zhì)的計算機程序產(chǎn)品，所述計算機可讀存儲介質(zhì)具有在其中實施的根據(jù)以上內(nèi)容的計算機程序。

總的來說，除非本文中另有明確定義，否則在權利要求書中所使用的所有術語是根據(jù)它們在技術領域中的普通含義來解釋的。除非另有明確聲明，否則所有引用的“一/一個/元件、裝置、部件、手段、設備、步驟等”是如參考所述要素、裝置、部件、手段、設備、步驟等中的至少一個實例開放性解釋的。除非明確闡述，否則本文中所公開的任何方法的步驟不必按照所公開的確切順序來執(zhí)行。

附圖說明

現(xiàn)在將通過示例方式通過參考附圖來描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明的機器人清潔設備的實施例的俯視圖；

圖2示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明實施例的機器人清潔設備的正視圖；

圖3示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明的方法的記錄路標節(jié)點并形成路標鏈路的步驟；

圖4示意性地展示了在路標節(jié)點之間添加捷徑的步驟；

圖5示意性地展示了在直線連接的路標節(jié)點之間添加直線捷徑的步驟；

圖6示意性地展示了在完成由機器人清潔設備進行的清潔之后清潔環(huán)境的路標圖；

圖7示意性地展示了確定并計算圖6的路標圖中的第一位置與第二位置之間的最短距離的步驟；以及

圖8示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。

具體實施方式

現(xiàn)在將參照這些附圖在下文中更為全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的某些實施例。然而，本發(fā)明可以采用許多不同形式來實施，并不應被解釋為局限于本文中提出的這些實施例；而是，這些實施例是以示例方式提供的，這樣使得本公開將是全面和完整的，并將向本領域技術人員完整地傳達本發(fā)明的范圍。貫穿本說明書，相同的數(shù)字指代相同的要素。

本發(fā)明涉及機器人清潔設備，或者換言之，涉及用于清潔表面的自動自推進機器，例如，機器人真空吸塵器、機器人清潔器或機器人地板洗滌器。根據(jù)本發(fā)明的機器人清潔設備10能夠用市電操作并且具有電繩、是用電池操作的、或者使用任何其他種類的合適的能源，例如太陽能。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的機器人清潔設備10的底視圖，即，示出了機器人清潔設備10的底側(cè)。箭頭指示了機器人清潔設備的前進方向。機器人清潔設備10包括主體11，所述主體容納了如推進系統(tǒng)的部件，所述推進系統(tǒng)包括呈能夠使驅(qū)動輪12、13移動的兩個電動輪電機15a、15b形式的驅(qū)動裝置，從而使得機器人清潔設備10能夠在待清潔的表面上移動。每個輪電機15a、15b能夠控制各自的驅(qū)動輪12、13彼此獨立地旋轉(zhuǎn)以便使機器人清潔設備10跨待清潔的表面移動?？梢栽O想許多不同的驅(qū)動輪安排以及各種不同的輪電機安排。應注意的是，機器人清潔設備10可以具有任何合適的形狀，如所展示的圓形主體11或三角形主體。

作為上文所描述的推進系統(tǒng)的替代方案，可以使用跟蹤推進系統(tǒng)或甚至氣墊船推進系統(tǒng)。

所述推進系統(tǒng)另外連接至兩個航位推算傳感器30、30’上，給每個驅(qū)動輪12、13指派了一個航位推算傳感器，如圖1中所展示的。航位推算傳感器30、30’被配置成用于通過觀察驅(qū)動輪12、13的相應移動和轉(zhuǎn)動來獨立地測量機器人清潔設備10所行駛的距離，以便幫助將機器人清潔設備10定位在例如房間內(nèi)。

圖1中所展示的機器人清潔設備10的實施例包括兩個航位推算傳感器30、30’，但是能夠想象機器人清潔設備包括僅一個航位推算傳感器30、30’。

控制器(如處理單元16)鑒于從障礙物檢測設備(圖2中示出)處接收的信息來控制輪電機15a、15b根據(jù)需要使驅(qū)動輪12、13旋轉(zhuǎn)，所述障礙物檢測設備用于檢測機器人清潔設備必須在繞其導航的呈墻壁、落地燈、桌腿形式的障礙物。如圖1中所展示的，航位推算傳感器30、30’例如經(jīng)由電動輪電機15a、15b連接至處理單元16上。

障礙物檢測設備可以以紅外(ir)傳感器和/或聲吶傳感器、微波雷達、記錄其周圍環(huán)境借助于例如3d相機、與激光器組合的相機、激光掃描儀等實現(xiàn)的3d傳感器系統(tǒng)的形式被實施，用于檢測障礙物并將關于任何檢測到的障礙物的信息傳達至處理單元16。處理單元16與輪電機15a、15b通信，以便根據(jù)由障礙物檢測設備提供的信息控制輪12、13的移動。

在圖1中，進一步展示了機器人清潔設備10的寬度w。由于主體11具有圓形形狀，因此寬度w與主體的直徑相對應。概括地說，寬度w可以被限定為機器人清潔設備10的最寬部分或最大尺寸，如在正向方向m上測量的。

主體11可以可選地提供有用于從待清潔的表面上除去碎屑和灰塵的清潔構(gòu)件17，所述清潔構(gòu)件呈安排在機器人吸塵器10的底部處的開口18中的可旋轉(zhuǎn)刷輥的形式。因此，可旋轉(zhuǎn)刷輥17沿水平軸線安排在開口18中，以增強清潔設備10的灰塵和碎屑收集特性。為了使刷輥17旋轉(zhuǎn)，刷輥電機19操作性地耦合至刷輥上，以根據(jù)從處理單元16處接收的指令控制其旋轉(zhuǎn)。

此外，機器人吸塵器10的主體11包括抽風機20，所述抽風機創(chuàng)造氣流以便經(jīng)由主體11的底側(cè)中的開口18將碎屑運輸?shù)奖蝗菁{在主體中的集塵袋或旋流器安排(未示出)。抽風機20由連接至處理單元16上的風扇電機21驅(qū)動，風扇電機21從所述處理單元處接收用于控制抽風機20的指令。應注意的是，可以設想機器人清潔設備10具有可旋轉(zhuǎn)刷輥17和抽風機20中的任一者用于將碎屑運輸?shù)郊瘔m袋。然而，這兩個的組合會增強機器人清潔設備10的除屑能力。

替代性地，機器人清潔設備10可以包括拖把(未示出)和/或旋轉(zhuǎn)地板刷(未示出)。

進一步參考圖1，可以以一個或多個微處理器形式實施的處理單元16被安排成用于執(zhí)行被下載到與微處理器相關聯(lián)的合適存儲介質(zhì)26中的計算機程序25，如隨機存取存儲器(ram)、閃存或硬盤驅(qū)動器。處理單元16被安排成用于在包括計算機可執(zhí)行指令的適當計算機程序25被下載至存儲介質(zhì)26并且被處理單元16執(zhí)行時實施根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法。存儲介質(zhì)26還可以是包括計算機程序25的計算機程序產(chǎn)品。替代性地，計算機程序25可以通過合適的計算機程序產(chǎn)品(如數(shù)字化通用磁盤(dvd)、光盤(cd)或者記憶棒)來傳遞至存儲介質(zhì)26。作為另外一個替代方案，計算機程序25可以通過網(wǎng)絡下載至存儲介質(zhì)26。處理單元16可以替代性地以數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)、復雜可編程邏輯器件(cpld)的形式被實施。

在圖1中進一步展示了接觸檢測部分32。如在移動方向上看到的，接觸檢測部分32被安排在機器人清潔設備10的前端處。接觸檢測部分32可以延伸跨過機器人清潔設備10的整個前部、類似于現(xiàn)代汽車的停車距離傳感器。替代性地，接觸檢測部分32可以僅延伸跨過機器人清潔設備10的前極端，如圖1中所展示的。接觸檢測部分32被安排成用于檢測機器人清潔設備10是否與物體或地標相接觸。當不得不避免與障礙物碰撞時，這可能是有用的。

圖2示出了根據(jù)實施例的機器人清潔設備10的正視圖，展示了呈3d相機系統(tǒng)22形式的前述障礙物檢測設備，所述相機系統(tǒng)至少包括相機23以及第一和第二結(jié)構(gòu)光源27、28，所述結(jié)構(gòu)光源可以是水平或豎直定向的線激光器。另外展示了前面參照圖1討論的處理單元16、主體11、驅(qū)動輪12、13和可旋轉(zhuǎn)刷輥17。處理單元16操作性地耦合至用于記錄機器人清潔設備10的附近的圖像的相機23。第一和第二結(jié)構(gòu)光源27、28可以優(yōu)選地是豎直線激光器并且被安排在相機23的側(cè)面、被配置成用于照亮比機器人清潔設備10的高度和寬度更大的高度和寬度。相機23由處理單元16控制來每秒捕捉和記錄多張圖像。由處理單元16從圖像中提取數(shù)據(jù)，并且通常將數(shù)據(jù)與計算機程序25一起保存在存儲介質(zhì)26中。

第一和第二結(jié)構(gòu)光源27、28被配置成用于優(yōu)選地朝豎直朝向、正常朝機器人清潔設備10的移動方向掃描機器人清潔設備10的附近。第一和第二結(jié)構(gòu)光源27、28被配置成用于發(fā)出照亮家里或房間的家具、墻壁和其他障礙物的激光束。在機器人清潔設備10在待清潔的表面上移動時，相機23被處理單元16控制，以捕捉并記錄圖像，通過從所述圖像提取特征并通過測量被機器人清潔設備10覆蓋的距離，處理單元16從所述圖像中創(chuàng)建機器人清潔設備10在其中操作的周圍環(huán)境的表示或布局。由此，處理單元16可以從所記錄的圖像中得出機器人清潔設備10的關于待清潔的表面的位置數(shù)據(jù)，以便生成周圍環(huán)境(特別是障礙物)的3d表示。

從3d相機系統(tǒng)22記錄的圖像中生成的3d表示因此幫助對墻壁、落地燈、桌腿等形式的、機器人清潔設備10必須在其周圍導航的障礙物以及機器人清潔設備10必須橫越的小地毯、地毯、門階等進行檢測。

關于圖2，為了說明目的，3d相機系統(tǒng)22是與機器人清潔設備10的主體11分開的。然而，在實際實現(xiàn)方式中，3d相機系統(tǒng)22可能與機器人清潔設備10的主體11集成在一起，以使機器人清潔設備10的高度最小化，由此允許它在如(例如)沙發(fā)的障礙物下面穿過。

現(xiàn)在已經(jīng)描述了包括障礙物檢測設備的機器人清潔設備10，所述障礙物檢測設備具有3d相機23以及第一和第二結(jié)構(gòu)光源27、28，同樣這提供了機器人清潔設備的高效且相當快的導航。然而，在其最簡單的形式中，機器人清潔設備10可以僅包括接觸檢測部分32，因為此接觸檢測部分32使機器人清潔設備10能夠圍繞檢測到的物體和障礙物導航。對本文中所展示的方法而言，機器人清潔設備10包括接觸檢測部分32是足夠的，障礙物檢測設備是執(zhí)行本文中所描述的方法必不可少的。

圖3至圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟。在以下內(nèi)容中，術語路標節(jié)點34、路標鏈路36和路標圖38(參照圖6和圖7)涉及以下：

路標節(jié)點34：機器人清潔設備10在特定時間點處的位置，由此，路標節(jié)點是例如存儲在存儲介質(zhì)26上的虛擬點，所述虛擬點最終建立路標圖；

路標鏈路36：也可以存儲在存儲介質(zhì)26上的記錄，所述記錄連接兩個或多個路標節(jié)點34、34’、34”，在所述路標節(jié)點之間機器人清潔設備可以直接行駛而不與任何障礙物碰撞；

路標圖38：待清潔的表面的例如存儲在存儲介質(zhì)26上的虛擬圖，所述虛擬圖包括路標節(jié)點34和路標鏈路36中的至少一些。

路標圖38可以包括如本文中稍后將描述的附加特征。

圖3展示了當以一定間隔記錄s01路標節(jié)點34、34’時機器人清潔設備10在方向m上如何移動。當檢測到機器人清潔設備10可以從先前記錄的路標節(jié)點34’直接行駛或移動到當前記錄的路標節(jié)點34時，兩個路標節(jié)點34’，34通過路標鏈路36鏈接s02。如圖3中所展示的，在不與任何障礙物碰撞的情況下，機器人清潔設備10已經(jīng)直線行駛了五個路標節(jié)點34、34’的序列，并且因此這些路標節(jié)點34’、34通過路標鏈路36全部鏈接在一起。這向機器人清潔設備10指示了沿著這些路標鏈路36行駛是安全的并且必要時這可以被再次執(zhí)行例如用于運輸(參照圖7)。

被鏈接的路標節(jié)點34、34’可以形成序列54。此序列54隨著機器人清潔設備10行駛和清潔而連續(xù)地延伸，如例如圖6和圖7中所展示的。然而，應注意的是，序列54不必須是連續(xù)的，其可以被中斷。

所記錄的路標節(jié)點34、34’之間的間隔可以是時間間隔或距離間隔。因此，可以以例如1至30秒(優(yōu)選地3至20秒并且更優(yōu)選地從5至15秒)的時間間隔或者以例如1至20cm(優(yōu)選地5至15cm并且更優(yōu)選地在7至13cm的范圍內(nèi))的距離間隔來落下或記錄車路標節(jié)點34、34’。

替代性地，距離間隔可以在機器人清潔設備10的最大尺寸的1％至100％的范圍內(nèi)(更優(yōu)選地，機器人清潔設備10的最大尺寸的20％至50％)，在所展示的情況下，所述尺寸為直徑或?qū)挾葁，但是在其他情況下，可以為機器人清潔設備的長度或?qū)挾取?/p>

圖4另外地展示了與圖3一起展示的步驟：如果在第一序列部分42的所記錄的路標節(jié)點與第二序列部分44的當前記錄的路標節(jié)點34之間沒有檢測到障礙物，則機器人清潔設備10如何在所記錄的路標節(jié)點的第一序列部分42或序列54的第一序列的所記錄的路標節(jié)點34”與所記錄的路標節(jié)點的第二序列部分44或序列54的第二序列的當前記錄的路標節(jié)點34之間添加s03捷徑鏈路40。如圖4中所示出的，第二序列部分44被安排成以偏移d遠離第一序列部分42。

為了說明性目的，第一序列部分42在圖4中被展示為虛線，以便易于在兩個序列部分42、44之間區(qū)分。此外，機器人清潔設備10在虛線形狀中展示，以便示出當添加所展示的捷徑鏈路40時其沿著第二序列部分44行駛。機器人清潔設備進一步示出為透明的，以便展示記錄s01當前路標節(jié)點34。

因此機器人清潔設備10被配置成用于在處理單元16一檢測到遇到先前記錄的路標節(jié)點34”就跟隨先前記錄的路標節(jié)點34”，這通常是如例如圖6和圖7中所展示的情況。換言之，機器人清潔設備10能夠注意到其之前已經(jīng)處于什么位置，因為，由于先前記錄的路標節(jié)點34’、34”因此其將檢測并由此識別這些區(qū)域。

因此，如果沒有檢測到障礙物，則捷徑鏈路40連接所述至少近似平行的第一序列部分42和第二序列部分44。每當可能時可以連續(xù)地添加捷徑鏈路40或者僅以定義的距離或時間間隔順序地添加捷徑鏈路。

第二序列部分44與第一序列部分42之間的偏移d必須小于機器人清潔設備10的寬度w(參照圖1)，只有這時才安全地假設沒有障礙物被安排在第二序列部分44的當前記錄的路標節(jié)點34與第一序列部分42的先前記錄的路標節(jié)點34”之間。可以進一步將偏移d選擇為小于抽風機20的開口18的寬度(在附圖中未展示)。處理單元16可以被配置成用于當遇到先前記錄的路標節(jié)點34”時相應地以小于機器人清潔設備10的寬度w的偏移d導航機器人清潔設備10。

圖5展示了在形成直線序列部分43的直線鏈接的路標節(jié)點34”’、34a、34b之間可以如何添加s04直線捷徑鏈路46、46’、46”。當處理單元16檢測到機器人清潔設備10至少近似直線地行駛了路標節(jié)點34a、34”’、34b的序列時，其可以在路標節(jié)點34a、34b、34”’的直線序列的第一路標節(jié)點34a與最后路標節(jié)點34b之間添加s04直線捷徑鏈路46、46’、46”。為了稍后添加捷徑鏈路40(參照圖4)，因此在遇到圖5中所展示的路標節(jié)點34”’、34a、34b之后跟隨(在附圖中未示出)所述路標節(jié)點的序列時，未刪除第一路標節(jié)點34a與最后路標節(jié)點34b之間的路標節(jié)點34”’。因此，如果稍后需要將捷徑鏈路36添加到如參照圖4所示出和描述的另一個序列部分42、44的路標節(jié)點34上，則機器人清潔設備10可以恢復回到那些中間路標節(jié)點34”’。

如果機器人清潔設備10在第二序列部分的當前記錄的路標節(jié)點與第一序列部分的先前記錄的路標節(jié)點34”之間檢測到(在附圖中未示出)障礙物，則機器人清潔10將使用接觸檢測部分32以及可選地障礙物檢測設備來圍繞其導航，同時記錄s01并鏈接s02路標節(jié)點，直到再次遇到適合于添加s03捷徑鏈路40的先前記錄的路標節(jié)點34”為止。

為了簡單起見，在圖5中未示出機器人清潔設備10。然而，其當前位置將處于當前記錄的路標節(jié)點34處。

進一步地，應當提及的是，可以例如當機器人清潔設備10跟隨墻壁等時建立在圖5中示意性地展示的路標圖38’。

現(xiàn)在參照圖6，所述圖展示了在完成清潔之后并且因此在已經(jīng)記錄了路標節(jié)點34之后待清潔的表面的路標圖38。展示了路標節(jié)點34、34’、34”、34””、34””’、34a、34b，路標鏈路36，以及捷徑鏈路40，所述路標節(jié)點34、34’、34”、34””、34””’、34a、34b，路標鏈路36以及捷徑鏈路40形成完整且魯棒的路標圖38。路標圖38包括關于兩個障礙物48、50的由此教導機器人清潔設備10其無法在這些區(qū)域中行駛的位置信息。在圖6中，路標節(jié)點34的清潔和記錄起點s以及機器人清潔設備10的當前位置c也是可見的。圖6很好地展示了每當遇到更早的序列部分42的先前記錄的路標節(jié)點34”時，機器人清潔設備10和處理單元16如何分別添加捷徑鏈路40。

為了展示的目的，盡管可能存在如在圖5中所示出的潛在直線捷徑46、46’、46”，但是在圖6中未將其示出。

圖7示意性地展示了可以如何將圖6的路標圖38用于確定s05從第一位置a到第二位置b的最短距離?？梢酝ㄟ^標識靠近第一位置a的所記錄的路標節(jié)點34””以及靠近第二位置的另一個所記錄的路標節(jié)點34””’以及通過然后計算運輸序列52來確定從位置a到位置b的最短距離。運輸序列52可以被選擇為包括最少數(shù)量的從第一位置a引導至第二位置b的被鏈接的所記錄的路標節(jié)點34、34””、34””’的序列。被鏈接的所記錄的路標節(jié)點34、34””、34””’在此應被理解為由路標鏈路36、捷徑鏈路40和/或直線捷徑鏈路46(在圖7中未示出)鏈接的所記錄的路標節(jié)點34、34””、34””’。

替代性地，當匯總運輸序列中所涉及的所有路標鏈路36和捷徑鏈路40的幾何長度時，通過標識接近第一位置a的所記錄的路標節(jié)點34””以及接近第二位置b的另一個所記錄的路標節(jié)點34””’并且然后計算運輸序列52來確定s05第一位置a與第二位置b之間的最短距離可能涉及對包括最短總距離的運輸序列(未示出)的計算。在一些情況下，例如，當涉及許多路標節(jié)點時，這可能導致比對最少數(shù)量的從第一位置a引導至第二位置b的被鏈接的路標節(jié)點34、34””、34””’的計算結(jié)果更短的運輸序列52。

圖6和圖7進一步展示了由路標鏈路36鏈接的路標節(jié)點34、34’、34””、34””’的另一個序列54’。此序列54’被展示為是連續(xù)的，然而，如之前所提及的，情況不一定是這樣。

序列54’進一步包括如先前所描述的多個序列部分42、43、44。

因此，機器人清潔設備10能夠安全地且以很小的迷路風險進行導航。此外，即使在房間或表面的第一清潔區(qū)段與同一房間或表面的第二清潔區(qū)段之間向清潔環(huán)境添加了新的障礙物，機器人清潔設備10也將能夠安全地導航，因為在完成每個清潔區(qū)段之后刪除了所記錄的路標節(jié)點34a、34b、34’、34”、34”’、34””、34””’，路標鏈路36，捷徑鏈路40，以及直線捷徑鏈路46、46’、46”。因此，路標圖38總是最新的并且是基于經(jīng)驗的，將可靠且魯棒的導航方法留給機器人清潔設備10。

路標節(jié)點34a、34b、34’、34”、34”’、34””、34””’可以包括位置信息以及關于機器人清潔設備10在記錄路標節(jié)點34a、34b、34’、34”、34”’、34””、34””’和/或路標鏈路36的時間處的狀態(tài)的附加信息。所述附加信息可以例如用于確定減小與障礙物碰撞的風險的任意路標節(jié)點序列。

換言之，如果機器人清潔設備10例如檢測到其定期地橫跨地毯的邊緣，則處理單元16可以被相應地配置成用于計劃清潔以及具體地潛在運輸序列52以便避免需要橫跨地毯邊緣(如果可能的話)。因此，所記錄路標節(jié)點34a、34b、34’、34”、34”’、34””、34””’可以分別為機器人清潔設備10和處理單元16提供關于待清潔的表面的附加信息。

進一步地，所述附加信息可以包括如“凹凸不平”等意指表面的某個區(qū)域是凹凸不平的或者難以在其上行駛的標簽，所述標簽將分別教導機器人清潔設備10和處理單元16在計劃序列時避免這個區(qū)域，以便使此序列更安全且更魯棒。

如先前所描述的時間或距離間隔可以不是規(guī)則的或連續(xù)的，它們可以根據(jù)機器人清潔設備10在特定時間段內(nèi)的方向變化的量而變化。這些方向變化可由航位推算傳感器30、30’容易地檢測到。

圖8展示了根據(jù)本發(fā)明的步驟。如果例如在嘗試添加捷徑鏈路40時檢測到障礙物(未示出)，則機器人清潔設備10將不會添加捷徑鏈路40并且將返回至第一步驟并記錄s01且鏈接s02路標節(jié)點34，同時跟隨障礙物的邊緣，直到再次遇到先前序列部分的先前記錄的路標節(jié)點為止。

上文主要參照一些實施例對本發(fā)明進行了描述。然而，本領域技術人員容易了解的是，除了上文公開的實施例之外的其他實施例在由所附專利權利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)同樣是可能的。