本發(fā)明通常涉及機器人的控制運動以在運動期間跟蹤諸如壁的障礙物。
背景技術(shù):
移動機器人可被用于經(jīng)過表面以執(zhí)行各種操作,如清潔、吸塵等。諸如壁、固定物等障礙物可能對于某些移動機器人到達某些區(qū)域是困難的。例如,相鄰于壁與地板之間交叉的表面對于機器人的經(jīng)過是困難的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
當機器人執(zhí)行壁追蹤行為時,示例機器人可以保持與壁表面接觸。當機器人追蹤壁表面時,與機器人緩沖器相關(guān)聯(lián)的傳感器能夠連續(xù)使機器人的清潔墊與壁表面之間接觸。傳感器還可以檢測緩沖器不與壁表面接觸的時刻,以使機器人能夠調(diào)整其自身的方向以繼續(xù)追蹤壁表面。
示例機器人包括:可相對于表面移動的主體;安裝在主體上的緩沖器,以使緩沖器相對于主體運動;響應(yīng)于由緩沖器與表面之間的接觸引起的緩沖器相對于主體的運動,產(chǎn)生信號的傳感器;以及基于值控制主體運動以使主體跟蹤表面的控制器。緩沖器在相對于主體的未壓縮位置與相對于主體的壓縮位置之間是可移動的。信號隨緩沖器相對于主體的運動線性變化。值基于信號并且表示處于部分壓縮位置的緩沖器具有在未壓縮位置與壓縮位置之間的壓縮范圍。示例機器人可以包括單獨或組合的一個或多個下述特征。
表面可包括壁表面??刂浦黧w運動的控制器的配置可以包括使機器人保持與壁表面以大約3度至大約20度之間的角度接觸的配置。機器人可包括附接至主體底部的清潔墊以及配置成從機器人分配流體的流體施加器。該清潔墊可以延伸超過緩沖器。
控制主體的運動以使主體跟蹤表面的控制器的配置可以包括使機器人執(zhí)行壁追蹤行為的配置,其中控制器控制主體的運動,以使主體以一定角度接觸壁表面,以致緩沖器處于部分壓縮位置,并且控制器調(diào)整機器人的旋轉(zhuǎn) 和平移速度,以保持緩沖器的壓縮在部分壓縮位置??刂浦黧w的運動以使主體跟蹤表面的控制器的配置可以包括在壁追蹤行為中使機器人保持清潔墊與壁表面接觸的配置。
傳感器可以是第一傳感器并且信號可以是第一信號。機器人可包括第二傳感器以產(chǎn)生響應(yīng)于緩沖器運動的第二信號。第二信號可以隨緩沖器的運動線性變化??刂破骺梢员痪幊桃曰诘谝恢岛偷诙涤嬎阒担谝恢祷诘谝恍盘?,并且第二值基于第二信號。
主體可以具有左側(cè),右側(cè),前部和后部。第一傳感器可以相鄰于右側(cè)并且第二傳感器可以相鄰于左側(cè)。緩沖器可沿著機器人的前部放置并且沿著左側(cè)和右側(cè)部分地延伸。機器人可包括第三傳感器以產(chǎn)生響應(yīng)于緩沖器的運動的第三信號。該第三信號隨緩沖器的運動線性變化。第三傳感器可以在左側(cè)與右側(cè)之間,并且第三傳感器相鄰于前部。
傳感器可以是或包括安裝至緩沖器的支柱、安裝至支柱的磁體,以及安裝在主體中磁體上的霍爾效應(yīng)傳感器。傳感器可以是或包括電容傳感器。該電容性傳感器可以包括一對電容板?;诰彌_器的運動,至少電容板可以相對于另一個電容板移動??刂破骺梢员痪幊桃詮捻憫?yīng)于至少一個電容板的運動所產(chǎn)生的信號中確定時間常數(shù)。傳感器可以是或包括電感傳感器。該電感傳感器可以包括基于緩沖器的運動可在繞組中可移動的芯材??刂破骺梢员痪幊蹋詮捻憫?yīng)于芯材運動的信號中確定時間常數(shù)。
表面可包括房間的壁,并且控制器可以被編程以控制主體的運動以跟蹤壁表面從而通過保持壓縮范圍內(nèi)的值來保持與壁接觸。響應(yīng)于在未壓縮位置的預(yù)定范圍內(nèi)的緩沖器,控制器可以被編程以動態(tài)校準緩沖器相對于主體的位置。響應(yīng)于在壓縮范圍以外的值以及表示比與壓縮范圍相關(guān)聯(lián)的壓縮量更進一步壓縮的緩沖器,控制器可被編程以控制主體的運動以使主體從表面撤回。響應(yīng)于在壓縮范圍以外的值以及表示比與壓縮范圍相關(guān)聯(lián)的壓縮量更少壓縮的緩沖器,控制器可以被編程以控制主體的運動以使主體轉(zhuǎn)向表面。
主體可以包括輪子,并且機器人可以包括與輪子相關(guān)聯(lián)的檢測器。該檢測器可以用于檢測輪子的速度。至少部分的基于比預(yù)定速度小的輪子速度以及在壓縮范圍以外的值,控制器可以被編程以控制主體的運動從而使主體從表面撤回,轉(zhuǎn)動遠離表面,隨后重新接合表面??刂破骺梢员痪幊桃允怪黧w以一定角度跟蹤表面??刂破骺梢员痪幊桃曰谥嫡{(diào)整角度。
另一示例機器人可以包括:主體,其可相對于表面移動;緩沖器,其安裝在主體上以使緩沖器相對于主體運動;線性傳感器,響應(yīng)于由緩沖器與表面之間的一段時間的接觸引起的緩沖器相對于主體的運動,其產(chǎn)生信號;以及控制器,基于由線性傳感器產(chǎn)生的信號,其產(chǎn)生一個或多個控制信號。該信號隨緩沖器的運動線性變化。一個或多個控制信號用于控制主體的運動以至少在一段時間內(nèi)跟蹤表面。示例機器人可以包括單獨的或組合的一個或多個下述特征。
表面可包括壁表面??刂浦黧w運動的控制器的配置可以包括使機器人保持與壁表面以大約3度至大約20度之間的角度接觸的配置。機器人可包括附接至主體底部的清潔墊和配置成從機器人中分配流體的流體施加器。清潔墊可以延伸超過緩沖器。
控制主體的運動以使主體跟蹤表面的控制器的配置可以包括使機器人執(zhí)行壁追蹤行為的配置,其中控制器控制主體的運動,以使主體以一定角度接觸壁表面,以致緩沖器處于部分壓縮位置,并且控制器調(diào)整機器人的旋轉(zhuǎn)和平移速度,以保持緩沖器的壓縮在部分壓縮位置。控制主體的運動以使主體跟蹤表面的控制器的配置可以包括使機器人在壁追蹤行為中保持清潔墊與壁表面之間的接觸。
線性傳感器可以包括第一線性傳感器和第二線性傳感器。第一線性傳感器可以設(shè)置在相鄰于主體的第一側(cè),并且第二線性傳感器可以設(shè)置在相鄰于主體的第二側(cè)。線性傳感器可以包括設(shè)置在第一線性傳感器與第二線性傳感器之間的第三線性傳感器。
每個線性傳感器可以包括安裝至緩沖器的支柱、安裝至支柱的磁體,以及安裝主體中磁體上的霍爾效應(yīng)傳感器。每個線性傳感器可以是或包括電容傳感器。電容性傳感器可以包括一對電容板?;诰彌_器的運動,至少一個電容板可相對于另一個電容板移動。控制器可以被編程以從響應(yīng)于至少一個電容板的運動所產(chǎn)生的信號中確定時間常數(shù)。每個線性傳感器可以是或包括電感傳感器。該感應(yīng)傳感器可以包括基于緩沖器的運動可在繞組中移動的芯材??刂破骺梢员痪幊桃詮捻憫?yīng)于芯材運動的信號中確定時間常數(shù)。
控制機器人的一示例方法包括:基于隨機器人與表面之間的力大小線性變化的至少一個信號來確定機器人與超過閾值的表面之間的接觸水平;以及控制機器人跟蹤表面以保持機器人與超過閾值的表面之間的至少一個接觸 水平。示例方法可以包括單獨或組合的一個或多個下述特征。
閾值可以是下限閾值。方法可包括:基于至少一個信號來確定機器人與表面之間的力的大小超過上限閾值,其中上限閾值大于下限閾值,并且響應(yīng)于確定的機器人與表面之間的力的大小超過上限閾值時,控制機器人從表面撤回。
機器人可包括輪子。方法可包括檢測輪子的速度,并且至少部分地基于輪子的速度,控制機器人從表面撤回,轉(zhuǎn)動離開表面,隨后重新接合表面。
確定可以基于隨機器人與表面之間的力的大小線性變化的兩個或更多個信號。方法可以包括至少部分的基于兩個或更多的信號控制一定的角度,機器人以該角度接合表面。
本文所描述的示例機器人和方法的優(yōu)點可以包括但不限于下述內(nèi)容。在一示例中,機器人可以清潔縫隙、拐角,以及可能難以到達和可能積聚碎屑的其它區(qū)域。在一示例中,機器人可以清潔具有由壁和房間障礙形成的幾何構(gòu)造的房間。在一示例中,機器人具有能夠使機器人錯過房間的清潔區(qū)域的幾何構(gòu)造。在這樣的示例中,機器人能夠執(zhí)行壁追蹤從而進入清潔操作期間其它運動和清潔圖案可能錯過的區(qū)域。
在本說明書中描述的包含在發(fā)明內(nèi)容部分中的任何兩個或更多的特征可以被組合以形成在文本中沒有具體描述的實施方式。
本文所描述的機器人和技術(shù),或其部分,可以由計算機程序產(chǎn)品控制,該產(chǎn)品包括存儲在一個或多個非短暫性計算機可讀存儲介質(zhì)中并且是可在一個或多個處理設(shè)備上執(zhí)行以控制(例如,坐標)本文所描述操作的指令。本文所描述的機器人,或其部分,可以被執(zhí)行為所有或部分的裝置或電子系統(tǒng),其可以包括一個或多個處理設(shè)備和存儲器以存儲可執(zhí)行指令從而執(zhí)行各種操作。
一個或多個實施方式的細節(jié)闡述于本文的附圖和描述。其它特征和優(yōu)點從說明和附圖以及權(quán)力要求中將是顯而易見的。
附圖說明
圖1A是移動機器人的透視圖。
圖1B是圖1A的移動機器人的側(cè)視圖。
圖1C是圖1A的移動機器人的俯視圖。
圖1D是與圖1A的移動機器人一起使用的清潔墊的俯視圖。
圖1E是清潔墊的附接機構(gòu)的俯視圖。
圖1F是圖1A的移動機器人的分解透視圖。
圖1G是從圖1A的移動機器人中移除的頂部的透視圖。
圖1H是從圖1A的移動機器人中移除的頂部的透視圖。
圖2A至圖2C是接觸壁表面的移動機器人的緩沖器的俯視示意圖。
圖3A是示出移動機器人擦洗地板表面的移動機器人的俯視圖。
圖3B是執(zhí)行辮形(cornrow)圖案以清潔房間的移動機器人的俯視圖。
圖3C是移動清潔圖3B的房間周邊的俯視圖。
圖3D至圖3H是清潔具有障礙物的房間的一示例移動機器人的俯視圖。
圖4是圖1A的示例移動機器人的控制器的架構(gòu)的示意圖。
圖5A至圖5F示出清潔內(nèi)拐角的移動機器人。
圖6A至圖6E示出清潔周邊外拐角的移動機器人。
圖7A至圖7D描述清潔壁表面的移動機器人的一示例。
圖8是示出由移動機器人執(zhí)行以追蹤壁表面過程的流程圖。
在不同附圖中的相同的附圖標記表示相同的元件。
具體實施方式
本文所描述的是配置成橫穿諸如地板、地毯、草皮,或其他材料表面的示例機器人。該示例機器人可以配置成對表面執(zhí)行各種操作,包括但不限制于吸塵、濕式或干式清潔、濕清潔、拋光等。
可以以圖案或者隨機地橫穿表面的開放區(qū)域。壁或其它障礙物(例如,具有豎直表面)可能影響機器人如何橫穿表面。例如,相鄰于壁的表面使用圖案或隨機橫穿難于到達。因此,在本文所描述的示例機器人使用壁追蹤(也稱為跟蹤)技術(shù),其能夠使機器人橫穿相鄰與壁或其它障礙物的表面。在文中所描述的以示例跟蹤技術(shù)包括使用線性傳感器來感應(yīng)機器人與壁之間的力,并且響應(yīng)于所感應(yīng)的力控制機器人追蹤壁的運動。在某些實施方式中,機器人的運動基于測量的機器人與壁之間的力的大小來控制以至所測量的力保持在目標范圍內(nèi)。例如,機器人能夠以一定角度(例如,在5度與10度之間)接觸壁,以至由于壁與緩沖器之間的摩擦,緩沖器被部分的壓縮。其他實施方式也被描述。
本文中所描述的示例跟蹤技術(shù)可以與在其運行中遇到壁或其他障礙物的任何適合類型的機器人或者其它裝置一起使用。采用該跟蹤技術(shù)的機器人的一示例是移動機器人,其能夠圍繞房間導(dǎo)航來清潔房間的地板表面。參照圖1A,在某些實施方式中,移動機器人100導(dǎo)航并清潔具有側(cè)壁表面20的房間的地板表面10。在某些實施方式中,機器人的重量小于5磅(例如小于2.26kg),并且具有中心CG。在某些實施方式中,移動機器人可以是自動的。機器人100包括由輪子(在圖1A中不可見)支撐的主體102,例如,該輪子能夠基于具有x、y和θ部件的驅(qū)動指令來操縱機器人100橫跨地板表面10。如圖所示,機器人主體102具有正方形的形狀并且限定X軸和Y軸。X軸限定機器人100向右的方向R以及機器人100向左的方向L。Y軸限定機器人100向后的方向A(向后)以及機器人100向前的方向F。在其它實施方式中,主體102可以具有其它形狀,諸如圓形、橢圓形、表面滴斑形、長方形、前面正方形或長方形以及后面圓形的組合、或者任何這些形狀的縱向不對稱組合。主體102包括底部(未示出)以及頂部108。
沿著機器人主體102的底部,位于機器人100的兩個后角的一個或兩個中的一個或多個后懸壁傳感器(未示出)以及位于移動機器人100的前角中一個或兩個中的一個或多個前懸壁傳感器(未示出)檢測突出部分或地板表面10的其它陡峭臺階,并且防止機器人100在該地板邊緣落下。懸壁傳感器可以是機械下降傳感器或者是基于光的接近傳感器,諸如,IR(紅外線)對、雙發(fā)射器、單接收器或者雙接收器、單發(fā)射器IR基于光的接近傳感器,其在地板表面10向下瞄準。
主體102承載可移動緩沖器110用于在縱向(A,F(xiàn))或橫向(L,R)方向檢測碰撞。緩沖器110安裝至機器人主體102的前側(cè)102F并且纏繞至機器人主體102的右側(cè)102R和左側(cè)102L。緩沖器110具有補足機器人主體102的形狀并且向前延伸機器人主體102。緩沖器100包括延伸的較低部分111,以至前側(cè)102F的總體尺寸寬于機器人主體102的后側(cè)102A。機器人主體102支撐緩沖器110,以至緩沖器110可以相對于機器人主體102平移并旋轉(zhuǎn)。因此,緩沖器110的右部110R和左部110L可以在不同的方向移動。如將在本文中更加詳細地描述,左緩沖器傳感器組件112L和右緩沖器傳感器組件112R定位在機器人100中,以致左緩沖器傳感器組件112L能夠檢測緩沖器110的左部110L的運動,并且右緩沖器傳感器組件112R能夠檢測緩 沖器1110的右部110R的運動。右緩沖器傳感器組件112R位于相鄰于機器人主體102的右側(cè)。左緩沖器傳感器組件112L位于相鄰于機器人主體102的左側(cè)102L。通常,緩沖器傳感器組件112L、112R可以是線性傳感器組件,其提供模擬信號,該信號相對于緩沖器110上的力是線性的。在某些實施方式中,如在本文中所描述的,附加傳感器組件可以包括在機器人中,例如左與右傳感器組件之間。
在某些示例中,使用的提供模擬傳感器的線性傳感器能夠提供各種優(yōu)點。例如,線性傳感器提供隨緩沖器壓縮程度變化的信號。如果緩沖器被壓縮至未壓縮位置與完全壓縮位置之間的一半的形式,來自傳感器的電壓或電流值將是緩沖器完全壓縮時的值的一半。
參照圖1B,機器人主體102的底部包括附接的清潔墊120。機器人主體的底部包括當機器人100關(guān)于地板表面10導(dǎo)航時可旋轉(zhuǎn)支撐機器人主體102的后部106的輪子121。每個輪子121可與電流傳感器123一起操作,電流傳感器確定輸送至每個輪子121的電流。每個輪子121還可以與編碼器相關(guān)聯(lián)并且與編碼器可一起操作,該編碼器確定每個輪子121的位置。編碼器是可選的編碼器,其檢測輪子121的旋轉(zhuǎn)位置?;谛D(zhuǎn)位置,機器人100的控制器能夠確定輪子121的加速度和/或速度。當機器人100關(guān)于地板表面10導(dǎo)航時,清潔墊120支撐機器人主體102的前部。機器人在向前的驅(qū)動方向F上沒有移動的情況下,電流傳感器123和編碼器一起可感應(yīng)機器人100的輪子被驅(qū)動的時刻。
在機器人主體102中的貯液器122保持清潔流體124(例如,清潔溶液、水,和/或洗滌劑)。在某些示例中,貯液器122的容量為170mL至230mL或大約200mL。機器人100包括通過機器人主體102中的管連接至貯液器122的流體施加器。在某些示例中,流體施加器126可以是噴霧器或噴霧機構(gòu)。
機器人100的頂部108可包括手柄135,用于在用戶搬運機器人100。當折疊時,手柄135置于機器人100的頂端108的凹進處。頂部108還可以包括設(shè)置于手柄135下方的切換按鈕136,其可以激活墊的釋放機構(gòu)。用戶也可以按清潔按鈕140以打開機器人100并指示機器人100開始清潔操作。清潔按鈕140也可以用于機器人的其它操作,例如,關(guān)閉該機器人100和/或建立一個虛擬阻擋位置。
參照圖1C,在某些情況下,清潔墊120可延伸超過緩沖器110的寬度,以至機器人100可以使墊120的外邊緣向上定位并沿著強硬到達表面或進入縫隙,例如,壁-地板界面30。在某些示例中,清潔墊120延伸超過機器人100的主體102大約0.1mm至10mm(例如,0.5mm至2mm,1mm至3mm,1mm至5mm,2mm至5mm,3mm至6mm,5mm至10mm,大約1mm,大約5mm,大約10mm)。在這樣的實施方式中,清潔墊120的端部接觸壁表面20,并且如本文所描述的,由于清潔墊120上的摩擦力,可引起緩沖器110移動。在一實施方式中,清潔墊120向上延伸至邊緣,并且不會顯著的延伸超過機器人的墊保持器(未示出)。在這種情況下,緩沖器110接觸壁表面20并且由于緩沖器與壁表面20之間的摩擦而移動。
機器人100可以推動墊120的邊緣倚靠壁表面或其它豎直延伸表面。當機器人100以一段時期的壁追蹤運動移動時,清潔墊120的定位還允許通過清潔墊120的延伸邊緣,使清潔墊120清潔表面或者壁的縫隙或者其它豎直延伸表面。因此,清潔墊120的擴展能夠使機器人100在機器人主體102能夠達到之外的裂縫和縫隙中清潔。如本文所描述的,當機器人100啟動沿房間側(cè)表面(例如,壁表面20)的壁追蹤圖案或行為,清潔墊120可壓靠壁表面20,從而沿壁-地板界面30放置的碎屑可以由清潔墊120撿起。
參照圖1D,在一示例中,清潔墊120包括吸收層152、外纏繞層154,以及卡背156。墊120具有直截了當?shù)厍懈疃瞬?58,以至吸收層152暴露在墊120的兩端,并且墊120的全長可用于吸收流體和清潔。所吸收的清洗液可通過吸收層152牢固地保持,以致清洗液不會從清潔墊120滴落。在某些情況下,清潔墊120是一次性的。在其它情況下,清潔墊120是可重復(fù)使用的(例如,可機洗)具有耐用的塑料背襯的微纖維布墊。
此外,參照圖1E,清潔墊120可以由墊保持器160固定至機器人100的底部。墊保持器160可以通過抓緊卡背156牢固地將清潔墊120保持在一定位置。清潔墊120可以從任兩個相同方向(彼此對置的180度)安裝到墊保持器160。當使用切換按鈕136(圖1A中所示)觸發(fā)墊釋放機構(gòu)162時,墊保持器160可以釋放清潔墊120。
參照圖1F至1H,支柱164橫穿機器人主體102以將緩沖器110的緩沖器底盤171附接至機器人主體102。緩沖器底盤171固定至緩沖器110(例如,使用緊固件)。參照圖1G,支柱164插入由機器人主體102限定的孔166 中。支柱164可具有沿其長度尺寸變化的橫截面直徑,并且尺寸還適于安裝在由機器人主體102限定的孔166中。支柱164可以由塑性材料制成的(例如,彈性體或其它有彈性的材料)。支柱164的材料允許在緩沖器110與環(huán)境中的障礙物或豎直定向的或延伸的表面之間接觸時,緩沖器110和緩沖器底盤171相對于機器人主體102移動。
參照圖1H,機器人100包括左傳感器組件112L和右傳感器組件112R以檢測緩沖器110相對于機器人主體102的運動。在某些實施方式中,可以包括附加傳感器組件(多個),例如,中心傳感器組件(本文所描述的)。在某些實施方式中,左和右傳感器組件112L、112R包括線性傳感器。在某些實施方式中,線性傳感器具有響應(yīng)于所施加力的響應(yīng),其在至少一個有限的范圍內(nèi)是線性。在某些實施方式中,響應(yīng)可以在所施加的力的整個范圍內(nèi)是線性的,而在其它實施方式中,響應(yīng)可以僅在所施加力的限制范圍內(nèi)是線性的。在其它實施方式中,可以使用非線性傳感器并且來自非線性傳感器的信號可以通過例如機器人的控制器重新繪制,以計算所施加的力相對于信號幅度的推算。示例線性傳感器包括霍爾效應(yīng)傳感器,電容傳感器,或電感傳感器??梢允褂萌魏芜m合類型的線性傳感器。下面的示例表達霍爾效應(yīng)傳感器的使用,其可以是響應(yīng)于磁場改變其輸出電壓的變換器。霍爾效應(yīng)傳感器可操作為一個模擬變換器,其響應(yīng)于磁場直接返回模擬電壓信號。用已知的磁場,距霍爾板的距離可以被確定并且磁體的相對位置可以基于所測量的電壓推導(dǎo)。
參照圖1F,緩沖器底盤171包括左底座或左磁體170L安裝和安置的支柱168L。左磁體170L形成上文描述的左緩沖器傳感器組件112L的一部分。緩沖器底盤171還包括用于右緩沖器傳感器組件112R的右支柱168R和右磁體170R。磁體170L可耦接于緩沖器底盤171的支柱168L,其允許磁體170L相對于機器人100的機器人主體102移動。
返回圖1H,在該示例中,平臺172固定至機器人主體102。當在緩沖器110相對于機器人主體102移動時,固定至緩沖器110的緩沖器底盤171也相對于平臺172移動。緩沖器底盤171也可以附接至有彈性的支柱164以消除緩沖器110的動態(tài)響應(yīng)(例如,響應(yīng)于來自與環(huán)境中的障礙物接觸的力),消耗緩沖器的動能,并吸收機械沖擊。
在某些實施方式中,平臺172包括電路板174,其包括左霍爾效應(yīng)傳感 器176L和右霍爾效應(yīng)傳感器176R。在某些實施方式中,緩沖器傳感器組件112L和112R包括附接至機器人主體102(例如,傳感器176L、176R)的第一部件以及經(jīng)由緩沖器底盤171(例如,磁體170L,170R)附接至緩沖器110的第二部件。返回圖1C,左緩沖器傳感器組件112L包括耦接至機器人主體102的左傳感器176L和經(jīng)由緩沖器底盤171耦接至左部110L的左磁體170L。右緩沖器傳感器組件112R包括耦接至機器人主體102的右傳感器176R和經(jīng)由緩沖器底盤171耦接至緩沖器110的右部110R的右磁體170R。左傳感器176L定位在機器人主體102的左側(cè)102L上或附近并且定位在左磁體170L的上方。右傳感器176R定位在機器人主體102的右側(cè)102R上或附近并且定位在右磁體170R的上方?;魻栃?yīng)傳感器176L和176R產(chǎn)生響應(yīng)于附近磁場的電壓,例如由磁體170L和170R產(chǎn)生的磁場。
左和右緩沖器傳感器組件112L和112R的配置允許左和右傳感器176L和176R來檢測磁體170L和170R相對于傳感器176L和176R的運動。磁體170R、170L產(chǎn)生磁場,該磁場在磁體170R、170L遠離或靠近傳感器176R、176L移動時在傳感器176R、176L位置的強度發(fā)生變化。依次,左和右的傳感器176L和176R響應(yīng)于左和右磁體170L和170R分別相對于左和右的傳感器176L和176R的運動而產(chǎn)生電壓。該電壓隨磁場的改變發(fā)生線性變化。因此,該傳感器176L和176R提供模擬響應(yīng)信號,其基于緩沖器110被壓下的程度發(fā)生變化。當磁體170L和170R遠離其各自的傳感器176L和176R移動時,在傳感器176L和176R位置的磁場的強度削弱,因此傳感器176L和176R產(chǎn)生較小的電壓。相反,當磁體170L和170R靠近各自的傳感器176L和176R移動時,在傳感器176L和176R位置的磁場的強度增加,因此傳感器176L和176R產(chǎn)生較大的電壓。一旦傳感器176L和176R耦接至機器人主體102并且磁體170L和170R耦接至緩沖器110,由傳感器176L和176R產(chǎn)生的模擬電壓對應(yīng)于緩沖器110相對于機器人主體體102的運動,這是由于例如緩沖器110與房間中諸如壁的障礙物的接觸。例如,壁與緩沖器110之間的摩擦力引起緩沖器110在未壓縮與部分壓縮位置之間移動,使霍爾效應(yīng)傳感器記錄由于壁與緩沖器之間的摩擦隨而使緩沖器經(jīng)歷的壓縮量線性變化的電壓。更具體地,來自傳感器176L、176R的信號(例如,傳感器176L、176R的電壓)隨緩沖器110相對于機器人主體102的運動線性變化。
雖然傳感器176L和176R已被描述為霍爾效應(yīng)傳感器,在某些實施方式 中,該傳感器可以是電容傳感器,以致緩沖器傳感器組件基于由電容傳感器感應(yīng)的電容變化來操作。例如,電容板可以代替磁體170L和170R,并且相應(yīng)的電容板對可以代替霍爾效應(yīng)傳感器176L、176R。左和右板成對的電容可使用的各種技術(shù)獨立地測量,例如,通過測量一個RC(電阻-電容)時間常數(shù)動態(tài)地測量電耦合。左和右成對的電容可以根據(jù)電容傳感器距電容板的距離線性變化。在某些實施方式中,傳感器176L、176R可以是電感傳感器。在這種情況下,電路板上的電容板用作為感應(yīng)器的螺旋PCB(印刷電路板)痕跡替換。緩沖器底盤171可包括穿過螺旋痕跡的芯材(而不是磁體170L和170R)。當緩沖器110壓縮時,橫穿螺旋痕跡的芯材料的量可以變化,因此導(dǎo)致在電感的變化。這些跡線的電感可以通過測量電感耦合來測量,例如通過動態(tài)地測量具有振蕩電路的LR(電感-電阻)或LRC(電感-電阻-電容)時間常數(shù)。
雖然左和右傳感器組件112L和112R已在上文描述,在某些實施方式中,機器人可附加和/或替代地包括位于機器人左側(cè)與機器人右側(cè)之間的前傳感器組件。該前傳感器組件可以位于相鄰于機器人的前側(cè)并且能夠響應(yīng)于緩沖器在例如向右方向R和向左方向L運動產(chǎn)生信號。因此,前傳感器組件能夠檢測緩沖器在橫向方向上的力。
雖然磁體170R、170L已經(jīng)描述成固定至緩沖器110并且傳感器176R、176L已經(jīng)描述成固定至機器人主體102,在某些實施方式中,傳感器可以固定至緩沖器并且磁體可以固定至機器人本體。在這樣的實施方式中,傳感器和磁體可相對于彼此移動,以使傳感器處的磁場變化。
如圖2A、圖2B和圖2C所示,緩沖器110的中立位置110N以虛線示出。中立位置110N對應(yīng)于力施加于緩沖器110以引起緩沖器110相對于機器人主體移動(例如,壓下)之前的緩沖器110的位置。如本文中更詳細的描述,中立位置110N可以從一個清潔操作到另一個清洗操作變化。在清潔操作期間,機器人100可以校準的中立位置110N以致中立位置110N被解釋為緩沖器110的非壓縮狀態(tài)。在本文中緩沖器110的壓縮也可互換地稱為緩沖器110的向后平移。在圖2A、圖2B和圖2C描繪緩沖器110的實線對應(yīng)于力引起的緩沖器相對于機器人主體102移動之后的緩沖器110的位置。
緩沖器110可以根據(jù)緩沖器110上的力的方向和位置移動(例如,與緩沖器110接觸的障礙物的相對方向和相對位置)。參照圖2A,當右部110R 和左部110L在向后的方向A移動時,緩沖器110相對于機器人主體102在向后方向A上平移。當機器人100在向前的方向F移動時,緩沖器110的前部110F與諸如壁表面20的障礙物之間的接觸可引起緩沖器110在向后方向A上的平移。參照圖2B,當機器人100遇到在機器人主體102左側(cè)的障礙物時,緩沖器110在左部110L被壓下的程度比右部110R更大。左部110L在向后方向A上移動,而右部110R在前進方向F或在向后方向A上移動,以致右部110R被壓下的程度小于左部110L。緩沖器110向后方向A上平移或者相對于機器人主體102逆時針方旋轉(zhuǎn),以致例如清潔墊的前方相對于機器人主體102成一定的角度。當機器人100在向前方向F上移動時,緩沖器110的左部110L與壁表面20之間的接觸可引起緩沖器110的順時針旋轉(zhuǎn)向后平移,這是由于例如左部110L與壁表面20之間的摩擦。參照圖2C,當機器人100遇到機器人主體102右側(cè)的障礙物時,緩沖器110在右部110R壓下的程度比左部110L更大。右部110R在向后方向A上移動,而左部110L在向前方向F或向后方向A上移動,以致左部110L被壓下的程度小于右部110R。緩沖器110向后平移并相對于機器人主體102順時針旋轉(zhuǎn),以致例如清潔墊的前方相對于機器人主體102成一定角度。當機器人100在向前方向F移動時,緩沖器110的右部110R與壁表面20之間的接觸可引起緩沖器110的順時針旋轉(zhuǎn)和向后平移,這是由于例如右部110R與壁表面20之間的摩擦。參照圖1H,左和右緩沖器傳感器組件112L和112R可以檢測上文描述的左部110L和右部110R相對于圖1A至圖1C的運動。換言之,左和右緩沖器傳感器組件112L和112R可配置成檢測緩沖器110的左和右部110L和110R的壓縮。
盡管緩沖器110已經(jīng)描述成接觸環(huán)境中的諸如豎直表面(例如,壁)的障礙物以便移動,在某些實施方式中,緩沖器110也可以由于清潔墊與環(huán)境中表面的接觸而移動。
本文中所描述的示例機器人可以通過追蹤圖案橫穿表面,或通過隨機地橫穿來橫穿表面。機器人的示例導(dǎo)航行為可包括壁追蹤圖案和區(qū)域覆蓋圖案。例如,壁追蹤圖案可以是直運動圖案,并且區(qū)域覆蓋圖案可以是蔓藤圖案,辮形圖案,或這些圖案的任意組合。其他圖案也是可能的。
在直線運動圖案中,機器人100通常以直線路徑移動以追蹤由諸如壁的豎直邊緣限定的障礙。直線運動圖案通常對應(yīng)于墻追蹤行為。鳥足狀 (birdfoot)圖案的連續(xù)和重復(fù)使用被稱為蔓藤圖案或蔓生圖案。在蔓藤(vine)圖案中,機器人100執(zhí)行一個鳥足狀圖案的重復(fù),其中機器人100來回移動同時漸沿大致向前的軌跡逐漸推進。所述鳥足狀圖案的每個重復(fù)沿大致向前的軌跡推進機器人100,以及重復(fù)執(zhí)行鳥足狀圖案可以允許機器人100以大致向前的軌跡橫穿地板表面。在辮形圖案中,機器人100前后移動橫跨整個房間,以使機器人100垂直于每次橫穿房間以形成橫穿地板表面的一系列大致平行的排之間的圖案的縱向運動來移動。機器人100可以執(zhí)行當機器人100橫穿房間時使用蔓藤和辮形圖案以及當機器人100關(guān)于房間的周邊或房間中物體的邊緣移動時使用直線運動圖案的導(dǎo)航行為。
參照圖3A,在一示例中,機器人100以上文提到的鳥足狀圖案移動穿過清潔流體124施加于其上的地板表面10上的足跡區(qū)域AF。所描繪的鳥足狀圖案涉及(i)沿中心軌跡300在向前方向F和向后或反向方向A上移動機器人100,(ⅱ)沿左軌跡310在向前方向F和相反方向A上移動機器人100,(iii)沿右軌跡305在向前方向F和相反方向A上移動機器人100。左軌跡310和右軌道305是弧形的,其從起始點沿中心軌跡300以弧線向外延伸。雖然右和左軌跡305、310已描述并示出為弧形,但是在其它實施方式中,左軌跡和右軌跡可以是從中心軌跡以直線向外延伸的的直線軌跡。
在圖3A的示例中,機器人100從位置A沿著中心軌跡300在向前方向F上移動。隨后,機器人100沿中心軌跡在向后方向A上移動的距離等于或大于由施加流體覆蓋的距離。例如,機器人100沿中心軌跡300向后移動至少一個機器人的長度LR到位置G,其可以與位置A是同一位置。機器人100施加清洗流體124的區(qū)域基本上等于或小于機器人100的足跡區(qū)域AF。當機器人返回至壁20時,清潔墊120穿過清潔流體124并且清潔地板表面10。從位置B,機器人100分別沿左軌跡310或右軌跡305縮回在到達位置E或位置C之前到位置F或位置D。在某些情況下,位置C、E可以對應(yīng)于位置B。隨后,機器人100可以繼續(xù)完成其剩余軌跡。每次機器人100沿著中心軌跡300、左軌道310和右軌道305向前和向后移動,清潔墊120穿過所施加的流體124,從地板表面10擦洗污垢、碎屑和其它顆粒物質(zhì),并且吸收遠離地板表面10污垢流體。與清潔流體124的溶劑特性組合的清潔墊120的擦洗運動發(fā)生故障并且釋放干燥的污漬和污垢。由機器人100施加的清潔流體124使釋放的碎屑懸浮,以致清潔墊120吸收懸浮的碎屑并且將其帶走遠 離地板表面10。
參照圖3B,機器人100可以在房間320中導(dǎo)航,其追蹤執(zhí)行上文所描述的蔓藤圖案和辮形圖案的組合的路徑325以覆蓋房間的地板表面10。辮形圖案的每一排與相鄰排隔開的間距為距離D。在該示例中,機器人100以需要使用清潔流體124的清潔模式操作,所以機器人100沿路徑325施加充滿機器人100的前部的清潔流體124。機器人100沿路徑325通過執(zhí)行蔓藤圖案推進,其包括沿辮形圖案的每個長度的鳥足狀圖案的重復(fù)。用如本文中所述描述的每個鳥足狀圖案,機器人100在一定位置結(jié)束,其通常在相對于其初始位置前進方向上。
路徑325允許機器人100清潔房間的區(qū)域326,但路徑325的蔓藤和辮形圖案可以使機器人100錯過房間的清潔區(qū)域327。該區(qū)域327具有寬度W,例如,該區(qū)域可以是狹窄過道。在某些情況下,區(qū)域327的寬度W小于辮形圖案排之間的距離D的兩倍。因此,當機器人100執(zhí)行辮形圖案時,機器人100可以接觸壁20,而不進入?yún)^(qū)域327,因此簡單地使用辮形圖案可能無法清潔區(qū)域327。如本文所描述的,在某些實施方式中,機器人100可以檢測門路328或其它狹窄區(qū)域,該狹窄區(qū)域具有的寬度大概小于2個機器人的寬度,其基于追蹤路線的壁將區(qū)域327從室320的其余部分分隔開。
壁追蹤行為允許機器人100沿壁/地板界面(例如,圖1的壁-地板就界面30)清潔,清潔房間的拐角,并發(fā)現(xiàn)和清潔鄰近于壁表面20的未清潔區(qū)域,例如,區(qū)域327。參照圖3C,使用辮形和蔓藤圖案執(zhí)行區(qū)域的清潔之后,機器人100可以執(zhí)行壁追蹤以清潔房間的周邊。機器人100追蹤路徑350,因為它通過以很小的角度并且施加于機器人100的相對恒定的力與壁表面20連續(xù)地接合執(zhí)行直線運動圖形。一旦機器人100在使用清潔液體124的清潔模式下操作,機器人沿路徑350施加機器人100前部的清潔流體124。在某些示例中,在很小的角度(例如,機器人的邊緣和壁不平行于彼此)的壁表面接觸可以提供將清潔墊的一部分壓靠在壁表面上的優(yōu)點,以致整個地板到壁被清潔墊清潔。在某些示例中,在很小的角度的壁表面接觸可以提供使機器人確定它的位置倚靠壁(例如,用墊延伸至壁),而不會引起機器人與壁表面之間的接觸和摩擦的優(yōu)點,以阻止機器人向前方向上的運動。
如本文所描述的,壁追蹤技術(shù)可以允許機器人100清潔在沿圖3B的路徑325的辮形和蔓藤行期間錯過的區(qū)域。在某些情況下,簡單地執(zhí)行辮形和 蔓藤行為可導(dǎo)致機器人100忽視清潔房間的一定區(qū)域,例如由于障礙物、房間的幾何特征,和機器人100的幾何特征。機器人100追蹤壁表面20時,機器人100可以進房間320的區(qū)域327,并且機器人100的控制器可確定機器人100在早期執(zhí)行辮形和蔓藤圖案期間沒有清潔區(qū)域327。在某些情況下,當發(fā)現(xiàn)區(qū)域327時,機器人100可以在區(qū)域327內(nèi)執(zhí)行隨后的辮形和蔓藤圖案。在其它情況下,機器人100可以執(zhí)行墻追蹤,并且控制器可以確定關(guān)于區(qū)域327的壁20的壁追蹤足以清潔區(qū)域327的地板表面。
參照圖3D,在另一示例中,機器人100周圍的具有障礙物375的房間372導(dǎo)航。機器人100通過追蹤路徑380來執(zhí)行諸如穿過房間372的辮形圖案的區(qū)域清潔圖案以清潔房間372的區(qū)域382。但是,由于與障礙物375(例如,廁所)的接觸,路徑380的排380A、380B短于其它排,因此,機器人100不清潔區(qū)域384。因此,機器人可進入的后面的區(qū)域(如,區(qū)域384)或由障礙物(例如,障礙物375)遮掩的區(qū)域可以保持在區(qū)域清潔行為期間沒有橫穿。
參照圖3E,機器人100完成辮形和蔓藤路徑380之后,例如,機器人100通過接近房間372的壁20和追蹤路徑390沿區(qū)域384的周邊執(zhí)行壁追蹤。當緩沖器接合壁20以沿房間372的壁20清潔時,機器人100通過將平均緩沖器程度保持在制定的范圍內(nèi)來保持與壁20的接觸。路徑390允許機器人100清理障礙物375的后面,先前的機器人100以辮形和蔓藤圖案無法達到該區(qū)域。
在某些情況下,區(qū)域384可以足夠大,以保證在區(qū)域384中執(zhí)行后續(xù)的辮形和蔓藤圖案。當機器人100沿壁20清潔時,機器人100可以識別出由壁20限定的邊界不可以匹配當機器人100執(zhí)行辮形圖案時由控制器確定的邊界。隨后,機器人100可繼續(xù)發(fā)現(xiàn)障礙物375并且通過追蹤障礙物路徑391圍繞障礙物375清潔。機器人100沿由障礙物375限定的側(cè)表面執(zhí)行壁追蹤行為,以致機器人能夠清潔障礙物375與地板表面10之間的界面。
使用辮形和蔓藤圖案,機器人100不能進入僅稍微大于機器人寬度(例如,1至1.2倍、1.2至1.4倍、1.4至1.6倍、1.6至1.8倍,1.8至2倍)的通道。在另一示例中,現(xiàn)在參照圖3F至圖3H,機器人100清潔具有由門路395分隔開的第一房間393和第二房間394的環(huán)境392。第二房間394足夠大,以保證機器人100執(zhí)行辮形和蔓藤圖案。如圖3F所示,機器人100執(zhí) 行例如辮形和蔓藤圖案的區(qū)域覆蓋圖案396以清潔第一房間393。使用區(qū)域覆蓋圖案396,機器人100不能夠清潔門路395和第二房間394,因為當機器人100執(zhí)行區(qū)域覆蓋圖案的排396a時,機器人100接觸的環(huán)境392的壁表面20并且不能夠通過門路395進入第二房間394。每一排辮形圖案與相鄰排間隔的一定距離DR,該距離大約是機器人100的寬度。門路395具有寬度WD。在某些情況下,寬度WD是小于兩倍的距離DR。如圖3G所示,在完成第一房間393中的區(qū)域覆蓋圖案396時,機器人100執(zhí)行壁追蹤圖案397。追蹤壁追蹤圖案397的機器人100能夠行進通過門路395并進入第二房間394?,F(xiàn)在參考圖3H,第二房間394是足夠大的,機器人100可以執(zhí)行的區(qū)域覆蓋圖案398以清潔第二房間394。當使用在圖3G中所示的壁追蹤圖案397進入第二房間394時,機器人100執(zhí)行區(qū)域覆蓋圖案398以清潔第二房間394。
參照圖4,機器人100的控制系統(tǒng)400的一示例包括控制電路405(文中也被稱為控制器),其操作驅(qū)動器410,清潔系統(tǒng)420,具有緩沖器傳感器系統(tǒng)435的傳感器系統(tǒng)430,行為系統(tǒng)440,導(dǎo)航系統(tǒng)450,和存儲器460。
驅(qū)動器410可包括輪子(例如,圖1B所示的輪121),以基于具有x、y,和θ部件驅(qū)動指令操縱橫跨地板表面的機器人100。驅(qū)動器410的輪子支撐地板表面上方的機器人本體??刂破?05可進一步操作配置成關(guān)于地板表面操縱機器人100導(dǎo)航系統(tǒng)450。導(dǎo)航系統(tǒng)450基于行為系統(tǒng)440上的導(dǎo)航指令,其可以選擇存儲在存儲器460中的導(dǎo)航圖案或行為。導(dǎo)航系統(tǒng)450還使用機器人的碰撞傳感器、加速計,以及其它傳感器與傳感器系統(tǒng)430進行通信,以確定并發(fā)出驅(qū)動指令至驅(qū)動器410。
傳感器系統(tǒng)430還可以包括用于輪子(例如,圖1B所示的輪子121)的3軸加速計,3軸回轉(zhuǎn)儀,以及旋轉(zhuǎn)編碼器??刂破?05能夠利用從3軸加速度計感應(yīng)的線性加速度來推算在x和y方向上的偏離并且可利用的3軸回轉(zhuǎn)儀來推算在機器人100的航向或取向中的偏移。從而,控制器405可以組合由旋轉(zhuǎn)編碼器、加速計,以及回轉(zhuǎn)儀采集的數(shù)據(jù),以產(chǎn)生機器人100的一般姿態(tài)(例如,位置和取向)的推算值。在某些實施方式中,機器人100可使用編碼器、加速計,以及回轉(zhuǎn)儀,以使機器人100執(zhí)行辮形圖案時,機器人100保持在大致平行的排上。通過控制器405,回轉(zhuǎn)儀和旋轉(zhuǎn)編碼器一起還可以用于執(zhí)行航位推算算法,以確定環(huán)境中的機器人100的位置。傳感 器系統(tǒng)430還包括用于輪子121(圖1B所示)的電流傳感器123??刂破?05可以使用從電流傳感器123檢測的電流,以確定傳送至每個輪子121的電流量,隨后,估算輪子121的速度。
控制器405操作的清潔系統(tǒng)420以啟動例如用于一段時期、一定頻率噴霧指令。噴霧指令可以根據(jù)存儲在存儲器460的噴霧時間表發(fā)出??刂破?05還可以操作清洗系統(tǒng)420來振動清潔墊120以擦洗地板表面10。
傳感器系統(tǒng)430的緩沖器傳感器系統(tǒng)435包括緩沖器傳感器組件112L和112R,其檢測緩沖器110與環(huán)境中物體的接觸。控制器405可以通過解釋由緩沖器傳感器組件112L和112R產(chǎn)生的電壓來執(zhí)行緩沖器傳感器系統(tǒng)435。
返回圖2A至圖2C,使用來自緩沖器傳感器系統(tǒng)435的信號,控制器405能夠確定緩沖器110的左部110L被壓縮的程度(文中也稱為左緩沖器程度),并且能夠確定緩沖器110的右部110R被壓縮的程度(本文中也被稱為右緩沖器程度)。在其它情況下,緩沖器傳感器系統(tǒng)435可以感應(yīng)左部110L和右部110R在壓縮的狀態(tài),這可能表示在機器人100的向前方向F上的與障礙物的接觸,如圖2A所示。左緩沖器程度和右緩沖器程度分別可以是緩沖器110壓縮狀態(tài)與緩沖器110的未壓縮狀態(tài)之間壓縮的量。
返回圖1H,磁體170L和170R相對于傳感器176L和176R的位置可被設(shè)置成當緩沖器110被壓縮時使得磁體170L和170R相對于傳感器176L和176R移動。因此,當緩沖器110被壓縮時,由傳感器176L和176R產(chǎn)生的電壓發(fā)生改變。尤其是,當磁體170L、170R靠近傳感器176L、176R移動時,由于緩沖器110的壓縮,由傳感器176L產(chǎn)生的電壓增加,緩沖器包括容納傳感器176L、176R的緩沖器底盤171。因此,左和右緩沖器程度線性成比例于所產(chǎn)生的電壓。機器人100的控制器405可以使左緩沖器程度和右緩沖器程度標準化為百分比,并能確定的左緩沖器程度和右緩沖器程度的平均緩沖器程度。對于每個清洗操作,控制器405還可以動態(tài)校準左緩沖器程度和右緩沖器程度,以使0%對應(yīng)于緩沖器110的未壓縮狀態(tài)并且100%對應(yīng)于緩沖器110的壓縮狀態(tài)。負百分比可以表示緩沖器110的擴展。如本文所描述的,控制系統(tǒng)400可利用緩沖器傳感器系統(tǒng)435以及檢測的左和右緩沖器程度來執(zhí)行壁追蹤行為,其允許機器人100跟蹤壁或其它障礙物(如浴室固定物)的表面,從而清潔清潔難以訪問的拐角以及由地板表面和壁表面 的交叉限定的縫隙。例如,當追蹤壁時,由于緩沖器110與壁之間的摩擦,機器人100的緩沖器110將部分壓縮。機器人100可以保持與壁接觸,通過保持緩沖器壓縮的程度以及通過連續(xù)地調(diào)整機器人100的旋轉(zhuǎn)和平移速度以保持接近恒定的壓縮來保持左和右緩沖器壓縮之間的差值。
在其它情況下,機器人100可以計算左緩沖器程度和右緩沖器程度之間的差值。正差值表示左緩沖器程度大于右緩沖器程度,并且負差值表示右緩沖器程度大于左緩沖器程度。當機器人100執(zhí)行壁追蹤以使緩沖器110的左部110L相鄰壁表面20a時,機器人100可以保持差值在下述范圍內(nèi),例如,0%至10%、5%至15%、4%至20%。當機器人100執(zhí)行壁追蹤以使緩沖器110的右部110R相鄰壁表面20a時,通過發(fā)出驅(qū)動指令至驅(qū)動器410,機器人100的控制器405可以保持差值在下述范圍內(nèi),例如,-5%至-15%、-10%至0%、-20%至-4%??商娲?,控制器405可以確定左緩沖器程度和右緩沖器程度的平均值。
存儲器460可加載閾值并且限制相關(guān)的標準化平均緩沖器程度,如本文所描述的。存儲器460也可以加載制造機器人100期間執(zhí)行的靜態(tài)校準結(jié)果。該靜態(tài)校準結(jié)果可以限定一范圍,在該范圍中,機器人認為所描述的動態(tài)校準是有效的。在某些示例中,當機器人被重復(fù)使用時,保持緩沖器的支柱的位置將有少量改變。為了考慮該變化,校準過程可用于確定緩沖器的未壓縮位置和相關(guān)聯(lián)的傳感器讀數(shù)是否已改變。每個清潔任務(wù)之間,該校準可在啟動機器人時執(zhí)行和/或在清洗期間,該校準可以每5-10秒動態(tài)地執(zhí)行。
返回圖1A、圖3C和圖4,當機器人100追蹤房間320的壁20時,機器人100可以執(zhí)行特定的過程,其允許機器人100清潔緊密鄰接壁表面20的地板表面10。控制器405能夠控制機器人主體102運動,以使主體102基于所述平均緩沖器程度的值跟蹤壁表面20。該值基于由緩沖器傳感器系統(tǒng)435(例如,緩沖器傳感器組件112L和112R)產(chǎn)生的信號或多個信號,并且該值可以表示緩沖器110部分地壓縮,以致該值在壓縮范圍內(nèi)或在未壓縮狀態(tài)與壓縮狀態(tài)之間的間隔內(nèi)。隨后,控制器405可確定緩沖器110是否在壓縮范圍或間隔(例如,基于標準化的緩沖器程度)內(nèi)。例如,控制器405可確定緩沖器已達到用于壁追蹤的閾值壓縮水平,例如2%至2.5%、2.5%至3%、3%至3.5%、3.5%至4%、4%至4.5%、4.5%至5%、5%至5.5%、5.5%至6%、6%至6.5%、6.5%至7%、7%至7.5%。隨后,壁追蹤過程可 以被執(zhí)行并且不減弱的繼續(xù),只要緩沖器保持壓縮在壓縮與未壓縮狀態(tài)之間的預(yù)定范圍內(nèi)(例如,2%至5%、2.5%至7.5%、5%至10%、5%至15%、7.5%至12.5%、10%至15%、5%至20%、10%至20%)。即,壁追蹤過程繼續(xù),只要緩沖器與機器人之間的力的大小保持在指定范圍內(nèi)。機器人100可以通過不斷調(diào)整機器人100的旋轉(zhuǎn)和平移速度來保持力的大小在指定的范圍內(nèi),以保持緩沖器的幾乎恒定壓縮。如果壓縮量超過上限閾值(例如,20%),則壁跟蹤過程可以停止,并且其它過程可接管機器人的控制以重新建立橫穿圖案或重新接合壁或其它障礙物以繼續(xù)壁追蹤,如本文所描述的。
在預(yù)定范圍或間隔內(nèi),機器人100的控制器405還可以保持平均緩沖器程度,并且在某些情況下,通過不斷調(diào)整其旋轉(zhuǎn)和平移速度使左和右緩沖器程度之間的差值維持接近恒定的壓縮。雖然壁追蹤,機器人100可以以標定的平移速度行進(例如,50mm/s至150mm/s、150mm/s至250mm/s、250mm/s至350mm/s),而不是旋轉(zhuǎn)。當平均緩沖器程度偏離于存儲在存儲器460中的目標平均緩沖器程度時,控制器405可以遞送驅(qū)動器指令至驅(qū)動器410,以減少機器人100的速度,該量與偏離量成比例。當緩沖器程度差值偏離于存儲在存儲器460中的目標差值時,控制器405可以遞送驅(qū)動器指令至驅(qū)動器410,以增加機器人100的旋轉(zhuǎn)速度,該量與偏離量成比例。在某些實施方式中,旋轉(zhuǎn)和平移速度可以調(diào)整一定的量,該量分別與平均碰撞程度和碰撞程度差值的變化速率成比例。
在某些情況下,從一個清潔操作到另一個清洗操作的未壓縮位置可以不同,因為將緩沖器110安裝至機器人主體102的有彈性的支柱164(圖1F所示)的位置變化。清潔操作期間,控制器405可以動態(tài)地校準未壓縮位置以考慮緩沖器110相對于機器人主體102的位置的變化??刂破?05可以校準緩沖器相對于在清潔操作起始處有彈性的支柱164的初始位置(當緩沖器沒有接觸壁表面時)。例如,在緩沖器處于中立位置時,緩沖器傳感器組件112L和112R的電壓信號可以設(shè)置成對應(yīng)于未壓縮位置。換言之,這些電壓信號可以表示0%的標準化的平均緩沖器程度。如上文所描述的,存儲器460可以包括一有效電壓的范圍(因此,有效校準的范圍),其通??梢员硎?%的標準化平均緩沖器程度。
圖5A至圖5F示出了機器人100可以沿著房間的壁20執(zhí)行清潔行為的一示例。在該示例中,壁表面20包括內(nèi)拐角500,其由壁表面20a和壁面 20b的交叉來限定。
參照圖5A,機器人100接近內(nèi)拐角500執(zhí)行壁追蹤行為。在壁追蹤行為期間,機器人100放置清潔墊使其倚靠壁表面20a,以使清潔墊可以清潔壁20與地板表面10之間的界面(例如,圖1的壁-地板界面30)。機器人100可以通過將壁表面20與機器人100的緩沖器110接觸來實現(xiàn)與壁表面20的如此接近。接觸在一個很小的角度(例如,在大約1度與大約10度之間、大約3度與大約15度之間、大約3度與大約20度之間、大約5度與大約20度之間、大約3度與大約10度之間、大約10度與大約20度之間),以便在壁20與緩沖器110之間保持足夠的接觸力,并且至少只要力被維持以便繼續(xù)壁追蹤。在該示例中,機器人100將壁表面20a與緩沖器110的右部110R接觸,以使清潔墊可以追蹤壁-地板界面(例如,圖1的壁-地板界面)。當緩沖器與壁之間的力的大小在緩沖器110部分壓縮的所期望的壓縮范圍內(nèi)時,用于壁追蹤的足夠的接觸可被檢測到。
壁追蹤期間,機器人100可以將其自身定位成倚靠壁,以便保持緩沖器110處于部分壓縮狀態(tài),以致平均緩沖器程度是預(yù)定間隔(例如,壓縮范圍或間隔)內(nèi),例如,該預(yù)定間隔可以是0%至5%、2.5%至7.5%、5%至10%、5%至15%、5%至20%、7.5%至10%、7.5%至12.5%、10%至15%、10%至20%。在某些示例中,在該間隔以上,機器人100可用非常大的力將緩沖器110壓靠在壁表面20a上,其可以阻止機器人100的向前運動和/或表示障礙物。在該間隔以下,機器人100可以不壓緩沖器110使其足夠難的倚靠壁表面20b,以允許清潔墊120到達由地板表面10和壁表面20a所限定的縫隙和拐角。如果控制器405檢測到前述間隔以上的力,控制器405可啟動操作以移動機器遠離壁,并且與壁重新接合(用于進一步的壁追蹤)或與壁脫離。如果控制器405檢測到前述間隔以下的力,控制器可以啟動操以進一步移動機器人與壁接觸或開始覆蓋圖案,例如,辮形和蔓藤圖案。
參照圖5B,在該示例中,機器人100追蹤壁表面20a直到其用緩沖器110的前部110F接觸到壁面20b。壁表面20b與前部110F接觸時,平均緩沖器程度增加超過用于壁追蹤的上限閾值的緩沖器程度,這表示機器人100將緩沖器110的前部110F推靠在表面(例如,壁表面20b)上。例如,標準化的平均緩沖器程度的上限閾值可以是7%至8%、7.5%至8%、8%至9%、9%至10%、10%至11%、11%至12%、12至13%、13%至14%、14%至 15%、15%至16%、16%至17%、17%至18%、18%至19%、19%至20%。在某些情況下,基于來自電流傳感器123和/或編碼器的信號,控制器405可確定機器人100的輪子移動慢于預(yù)定的速度,因此表示機器人100不再沿壁表面20a前進。機器人100的緩沖器110上的力可以基于與遞送至輪子的電流相比的輪子的速度來推算。由遞送至輪子的電流分開的輪子的速度成比例于在輪子上的力,所以控制器405可以計算每個輪子上的力??刂破?05可基于來自用輪子可操作的編碼器的信號來確定輪子的速度,并且基于來自輪子的電流傳感器123的信號來確定輪子的電流。隨后,控制器405可推算每個輪子上的力,計算所推算的力之間的差值,并且基于差值計算關(guān)于機器人質(zhì)心的轉(zhuǎn)矩??刂破?05可以基于轉(zhuǎn)矩計算緩沖器110上的力。在某些實施方式中,存儲器460可包括目標力范圍(例如,0.1N至0.2N、0.1N至0.3N、0.1N至0.5N、0.5N至1N),當緩沖器110接觸豎直取向的表面時,控制器405能夠保持目標力范圍。
在圖5C、圖5D,以及圖5E中,機器人100試圖沿壁表面20b重新接合壁追蹤行為(例如,在拐角的另一個壁上)。參照圖5C,當平均緩沖器程度超過閾值緩沖器程度時,機器人100可以通過停止向前運動和反向驅(qū)動機器人100來響應(yīng),以致機器人100背離壁表面20b使得緩沖器110不再處于壓縮狀態(tài)。機器人100可以繼續(xù)向后退直到平均緩沖器程度下降到低于緩沖器程度的下限閾值,例如,下限閾值可以是7.5%至7%、7%至6%、6%至5%,5%至4%、4%至3%、3%至2%、2%至1%、1%至0%、小于0%。一旦平均緩沖器程度減小至低于下限閾值,機器人100可以繼續(xù)往后退使得緩沖器110距壁表面20b一預(yù)定退后距離BD。距離BD可被選擇,以致機器人100具有足夠的空間來轉(zhuǎn)身并沿著壁表面20b開始壁追蹤。在某些情況下,例如,距離BD可以是5mm至10mm、10mm至15mm、15mm至20mm、20mm至25mm、25mm至30mm、30mm至35mm、大約10mm、大約20mm、大于30mm??刂破?05可以通過使用由加速度計和/或傳感器系統(tǒng)430的輪子編碼器輸出的信號來推算緩沖器110距壁表面20b的距離并且可以將所推算的距離與距離BD進行比較。
參照圖5D,在該示例中,機器人100轉(zhuǎn)動離開壁表面20a以使機器人100能夠在基本上與壁表面20b平行的方向(例如,在90度拐角的情況下,垂直于先前行進的方向)上定位其向前驅(qū)動方向F。參照圖5E,隨后,機器 人100隨后重新接合與壁表面20b的壁追蹤行為。在該點,機器人100可以繼續(xù)接合緩沖器110的右部110R與壁表面20b,直到平均緩沖器程度在本文所描述的預(yù)定間隔內(nèi)。機器人100重新接合壁追蹤行為之后,現(xiàn)在參照圖5F,機器人100通過保持倚靠壁的力繼續(xù)沿壁表面20b執(zhí)行壁追蹤行為,以使平均緩沖器程度保持在預(yù)定間隔內(nèi)。機器人100可以通過保持緩沖器110的右部110R與壁表面20b的接觸來引起緩沖器程度的增加。
圖6A至圖6E示出了機器人100可以執(zhí)行清潔包括外拐角600的壁20的行為的一示例,外拐角由壁表面20c和壁表面20d的交叉限定。
參照圖6A,機器人100接近外拐角600執(zhí)行壁追蹤行為。在壁追蹤行為期間,機器人100將清潔墊緊密地放置在倚靠壁表面20c,以使清潔墊可清潔地板表面10與壁20之間的界面(例如,圖1的壁-地板界面)。機器人100可以通過壁表面20與機器人100的緩沖器110的接觸來實現(xiàn)與壁表面20c如此接近,其中壁表面20與緩沖器110之間是切向的或者是很小的角度(例如,大約1度至約大約10度之間、大約3度與大約15度之間、大約3度與大約20度之間、大約5度與大約20度之間、大約3度與大約10度之間、大約10度與大約20度之間)。例如,機器人100將壁表面20c與緩沖器110的右部110R接觸,以使清潔墊可以追蹤壁-地板界面。壁追蹤期間,機器人100可以保持緩沖器110壓縮,以致平均緩沖器程度在本文所描述的預(yù)定間隔內(nèi)。在該間隔以上,機器人100用非常大的力將緩沖器110壓靠在壁表面20c上,其可以阻止機器人100的向前運動。在該間隔以下,機器人100可以不壓緩沖器110使其足夠難的倚靠壁表面20d,以允許清潔墊120到達由地板表面10與壁表面20c限定的縫隙和拐角。在某些實施方式中,較小的力閾值可以增加噪聲的相對效果,使機器人100更可能不緊密地追蹤拐角。
參照圖6B,在一示例性實施方式中,機器人100追蹤壁表面20c,直到檢測到平均緩沖器程度不再在預(yù)定的間隔內(nèi)。尤其是,機器人100能夠檢測到保險杠110已不與壁表面20c接觸,并且能夠檢測到平均緩沖器程度低于下限閾值的緩沖器程度(例如,緩沖器110不再部分壓縮)。當緩沖器110的右部110R不與壁標面20c接觸時,在該示例中,平均緩沖器程度降低到低于下限閾緩沖器程度,因為壁表面20c與右部110R之間的摩擦力不再壓縮緩沖器110。平均緩沖器程度的降低表示機器人100不再壁追蹤。例如, 緩沖器程度的下限閾值可以是7.5%至7%、7%至6%、6%至5%、5%至4%、4%至3%、34%至2%、2%至1%、1%至0%、小于0%。檢測緩沖器110不接觸時,機器人100可以停止向前運動。
圖6C和圖6D中,機器人100試圖沿壁表面20d重新接合壁追蹤行為。參照圖6C和圖6D,當平均緩沖器程度在下限閾值的緩沖器程度以下時,機器人100可以通過轉(zhuǎn)向最初追蹤壁20c的方向來響應(yīng)并且機器人100慢慢地前進,直到緩沖器110的右部110R接合壁表面20d。在某些實施方式中,在確定平均緩沖器在下限閾值的緩沖器程度以下時,機器人100的控制器405可以發(fā)出驅(qū)動指令至驅(qū)動器410,以使機器人100的輪子逆轉(zhuǎn)方向從而沿向后的方向A移動機器人100。在控制器405基于例如來自輪子的編碼器的信號確定機器人100沿向后方向A移動了預(yù)定的距離之后,控制器發(fā)出驅(qū)動指令至驅(qū)動410使機器人100的輪子轉(zhuǎn)動機器人100,以致前向驅(qū)動方向F基本上平行于壁表面20d。在某些情況下,驅(qū)動指令使車輪轉(zhuǎn)動機器人100,以致前向驅(qū)動方向F與壁表面20形成很小的角度(例如,大約1度至大約10度之間、大約3度至大約15度之間、大約3度至大約20度之間、大約5度至大約20度之間、大約3度至大約10度之間、大約10度至大約20度之間)。
機器人100與壁表面20d重新接合壁追蹤行為之后,現(xiàn)在參照圖6E,機器人100通過保持平均緩沖器程度在預(yù)定的間隔內(nèi)來繼續(xù)執(zhí)行沿著壁表面20b壁追蹤行為。
返回圖3B,在某些實施方式中,機器人可以通過在門路328側(cè)面的點325A和325B處與壁表面20接合來檢測門路328。在點325A和325B處,機器人100接觸的壁表面20,以致大約僅緩沖器的前部的一半與壁表面20接觸。在某些情況下,緩沖器的前部的大約25%至75%、40%至60%、45%至55%與壁表面20接觸。在點325A處,基于由左緩沖器傳感器組件112L檢測的緩沖器程度以及由右緩沖器傳感器組件112R檢測的緩沖器程度,機器人100的控制器405可以確定緩沖器110的右部110R已與壁標面20接合并且緩沖器110的左部110L未與壁表面20接合。因此,控制器405可確定壁表面20從右部110R接觸壁表面20的位置到左部110L被定位的位置是不連續(xù)的。在點325B處,控制器405可確定緩沖器110的左部110L與壁表面20接合并且緩沖器110的右部110R不與壁表面20接合。因此,控制器405 可確定壁表面20從左部110L接觸壁表面20的位置到右部110R被定位的位置是不連續(xù)的。基于在點325A、325B處與緩沖器110的接觸,控制器405可以確定諸如門路328的開口存在于點325A、325B之間。控制器405可以計算大約是2D的點325A、325B之間的距離,并確定門路328具有的寬度W小于2D。
如圖5A、圖5F、圖6A和圖6E所示,機器人100通過保持緩沖器110的右部110R與壁表面20a和20b之間的接觸來追蹤壁表面20a和20b。在某些實施方式中,機器人100可附加地和/或替代地通過保持緩沖器110的左部110L與壁表面之間的接觸來追蹤壁表面或豎直取向的表面。接觸產(chǎn)生摩擦引起緩沖器110的壓縮,在某些實施方式中機器人試圖保持該壓縮在預(yù)定的間隔。在某些實施方式中,清潔墊120可延伸超出緩沖器110,并且清潔墊120和緩沖器110可以配置成使施加在清潔墊120上的力傳遞至緩沖器110。例如,參照圖1G,有彈性的支柱164可機械地連接清潔墊120與緩沖器110。因此,在清潔墊120上的摩擦力可以壓縮緩沖器,因此增加平均緩沖器程度。
參照圖7A至圖7D,機器人100可以保持清潔墊120與壁表面20a和20b之間的接觸,同時通過追蹤壁表面保持緩沖器110與壁表面20a、20b、20c和20d之間的接觸,以致向前驅(qū)動方向F和壁表面20a、20b、20c和20d形成很小的角度θ(例如,大約1度至大約10度之間、大約3度至大約15度之間、大約3度至大約20度之間、大約5度至大約20度之間、大約3度至大約10度之間、大約10度至大約20度之間)。預(yù)定間隔可以在相似的間隔內(nèi),如關(guān)于圖5A、圖5F、圖6A和圖6E所描述的間隔。(例如,0%至5%、2.5%至7.5%、5%至10%、5%至15%、5%至20%、7.5%至10%、7.5%至12.5%、10%至15%、10%至20%)。在某些情況下,預(yù)定間隔可以大于關(guān)于圖5A、圖5F、圖6A和圖6E所描述的情況下使用的預(yù)定間隔,以使摩擦的量足以在清潔墊120與壁表面之間。例如,該間隔可以增大0%至1%、1%至2%、2%至3%、3%至4%、4%到5%、大約1%,大約2%,大約3%。為了充分壓縮清潔墊120,機器人100可以自身定向以使機器人100的向前驅(qū)動方向F與壁表面20a、20b、20c和20d形成很小的角度θ。該角度θ允許向前驅(qū)動方向F的一部分將清潔墊120推進壁表面20a、20b、20c和20d,因此,在清潔墊120上產(chǎn)生更大的壓縮力并且在緩沖器110上產(chǎn)生更大的摩擦力。
參照圖8,流程圖800示出執(zhí)行壁追蹤行為的一示例方法。
在操作805處,機器人的控制器輸出控制信號至機器人以追蹤壁表面。檢測到機器人完成辮形和蔓藤行為之后,控制器可以輸出控制信號。機器人可以追蹤具有第一表面部分和第二表面部分的壁表面。在第一和第二表面部分可限定拐角,如關(guān)于圖5A至圖5F和圖6A至圖6E所描述的。在某些實施方式中,控制器被編程以動態(tài)校準緩沖器相對于機器人主體的位置。壁追蹤之間發(fā)生校準,此時機器人不期望與引起機器人的緩沖器壓縮的豎直取向的表面或障礙物接觸。如果測得的位置不在預(yù)定范圍內(nèi),機器人的控制器可以發(fā)出驅(qū)動指令,該指令使機器人移動到開口區(qū)域,以確保機器人的緩沖器不接觸障礙。控制器也可以發(fā)出驅(qū)動指令來停止機器人的運動,以避免因疏忽導(dǎo)致的緩沖器上的力。該預(yù)定范圍可以是在制造期間進行的靜態(tài)校準,如上文所述??刂破鬏敵隹刂菩盘栆宰粉櫛诒砻嬷?,可能發(fā)生動態(tài)校準。
在操作810處,控制器接收來自機器人上的線性傳感器的信號。機器人可以執(zhí)行壁追蹤,以致機器人的緩沖器接觸第一壁表面。例如,傳感器可以是緩沖器傳感器組件112R、112L,如本文所描述的。信號可以是電壓、電流、頻率、或其它電信號。傳感器產(chǎn)生響應(yīng)于緩沖器相對于機器人的主體的運動的可變信號。該信號的改變響應(yīng)于緩沖器與壁表面之間的接觸,并且信號可以隨緩沖器相對于主體的運動線性地變化??刂破骺梢詮臋C器人上的兩個或多個傳感器接收兩個或多個信號。第一傳感器可以響應(yīng)于緩沖器運動產(chǎn)生第一信號,并且第二傳感器可以響應(yīng)于緩沖器運動產(chǎn)生第二信號。第一和第二信號可以隨緩沖器的運動線性地變化。在某些示例中,基于兩個線性傳感器值的平均值,緩沖器的位置被確定。
在操作815處,控制器確定表示機器人上的緩沖器壓縮的值X。例如,該值X可以是緩沖器程度??刂破骺梢曰诖_定的值X來控制機器人主體的運動。控制器可以基于值X使主體跟蹤或追蹤壁表面。在機器人具有一個以上的傳感器來檢測緩沖器的運動的情況下,控制器可以基于來自每個傳感器的單獨的值計算值X。該值X可以基于來自線性傳感器的信號,并且控制器基于值X可以確定緩沖器是否在未壓縮位置與部分壓縮位置之間的壓縮范圍內(nèi)。當控制器基于兩個或更多個信號確定值X時,其中兩個或更多個信號隨機器人與壁表面之間的力的大小線性變化,值X附加地和/或替代地表示機器人接合表面的角度。該角度可以基于表示值X的兩個或多個傳感器信 號??刂破骺梢曰谥礨控制機器人接合壁表面的角度。在某些實施方式中,控制器可以控制機器人接合壁表面用的力的大小。
在操作820處,如果值X是高于下限值LL并且低于壓縮范圍的上限值UL,控制器通過發(fā)出驅(qū)動信號以使機器人繼續(xù)在向前的驅(qū)動方向來輸出控制信號以追蹤壁表面。該控制信號可以與在操作805處輸出的控制信號相同。在某些情況下,控制信號調(diào)整機器人的驅(qū)動從而保持值X在最佳值中。在某些情況下,值X可以基于來自傳感器的信號,并且可以表示緩沖器在未壓縮位置和壓縮位置之間的壓縮范圍內(nèi)。如果值X是平均標準化的緩沖器程度,例如,壓縮范圍的下限值LL可以是7.5%至7%、7%至6%、6%至5%、5%至4%、4%至3%、34%至2%、2%至1%、1%至0%、小于0%。例如,壓縮范圍的上限值可以是7%至8%、7.5%至8%、8%至9%、9%至10%、10%至11%、11%至12%、12到13%、13%至14%、14%至15%、15%至16%、16%至17%、17%至18%、18%至19%、19%至20%。最優(yōu)值可以是下限值LL和上限值UL的平均值。在某些實施方式中,下限值LL可以在大約0%至7.5%之間或更小,并且上限值可以在大約7.5%至15%之間或更大。保持平均緩沖器程度在該預(yù)定間隔或壓縮范圍內(nèi)可能在保持機器人的移動性方面是有益的,同時便于清洗由第一壁表面限定的拐角和縫隙。通過保持值X在預(yù)定間隔或壓縮范圍內(nèi),控制信號可以使機器人追蹤在操作805處機器人追蹤的壁表面。所述控制器可被編程以控制機器人主體的運動以跟蹤壁表面從而保持值X在壓縮范圍內(nèi)。
在操作825處,如果X值低于下限值LL或高于壓縮范圍的上限值UL,控制器輸出控制信號以重新接合壁表面??刂破骺杀痪幊桃钥刂茩C器人主體的運動以使機器人主體從響應(yīng)于壓縮范圍外的值的壁表面撤回。在某些實施方式中,控制器可以接收來自檢測輪子速度的傳感器的信號。例如,傳感器可以是編碼器或與輪子可操作的電流傳感器。例如,基于輪子的速度和緩沖器傳感器,控制器可控制機器人從壁表面撤回,以轉(zhuǎn)動離開墻表面,隨后重新接合壁表面。在值X高于上限值UL的情況下,控制器可執(zhí)行重新接合行為,如關(guān)于上文圖5B至圖5E所描述的。例如,控制器可以遞送控制信號以使機器人即刻停止向前運動,隨后從壁表面撤回??刂菩盘栠€可以使機器人轉(zhuǎn)動離開壁表面,隨后與壁表面重新接合。在值X低于下限值LL的情況下,其可以表示緩沖器與壁表面之間不接觸,控制器可以執(zhí)行重新接合行為,如 關(guān)于上文圖6B至圖6D所描述的。控制器可以遞送控制信號以使機器人即刻停止向前運動,并且在某些實施方式中,使機器人朝壁表面撤回。隨后,控制信號可以使機器人轉(zhuǎn)向壁表面,隨后與壁表面重新接合。
雖然磁體170L和170R以及傳感器176L和176R已描述成是定位的以致緩沖器110的壓縮導(dǎo)致由傳感器176L和176R產(chǎn)生的電壓的增加,在其它實施方式中,磁體和能傳感器被定位成當保險杠被壓縮時使磁體遠離傳感器。在這樣的實施方式中,在緩沖器壓縮時,傳感器產(chǎn)生較小的電壓。
雖然上文所描述的導(dǎo)航行為已相對于執(zhí)行濕式清潔的機器人100解釋,在某些情況下,機器人100可以執(zhí)行干式清潔并且在清潔操作中可以不合并所有上述航行行為,或合并附加的行為。例如,在沒有蔓藤圖案的情況下,機器人100可以執(zhí)行辮形圖案。
在某些示例中,通過在清潔運行期間存儲這些位置在存儲于機器人的非短暫性存儲器460的地圖上或在由穿過有線或無線介質(zhì)的機器人可進入的外部存儲介質(zhì)上,機器人得知先前已經(jīng)穿過的表面的位置。在某些實施方式中,機器人包括朝上相機和/或一個或多個測距激光器用于構(gòu)建空間的該地圖。在某些示例中,控制器405使用壁、家具、地板變化以及其它障礙物的地圖,以在應(yīng)用清潔流體之前定位并且使機器人在足夠遠離障礙和/或地板變化的位置。
雖然緩沖器已描述成檢測機器人上力的大小,在某些實施方式中,置于機器人上的力傳感器、壓力傳感器,或者某些其它的傳感器可以用于感應(yīng)力。在本文所描述的示例壁追蹤技術(shù)可以被控制或執(zhí)行,至少部分地,使用一個或多個計算機程序產(chǎn)品,例如,確實體現(xiàn)在一個或多個信息載體中的一個或多個計算機程序,諸如一個或多個非短暫性機器可讀存儲介質(zhì),用于由諸如可編程處理器、計算機、多個計算機和/或可編程邏輯部件的一個或多個數(shù)據(jù)處理設(shè)備來執(zhí)行或控制該一個或多個數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作。
雖然在上文所描述的某些示例中,完成區(qū)域清潔行為之后,壁追蹤行為用于清潔房間的周邊或的其它空間,在其它示例中,壁追蹤行為可用于允許機器人從凌亂的環(huán)境或邊界區(qū)域逃脫。例如,如果機器人進入具有用于入口/出口的狹窄開口的空間,機器人可能會卡在空間中和正常的覆蓋圖案不與入口/出口對準,以允許機器人逃脫。在這種情況下,機器人可確定它是在凌亂的環(huán)境中和執(zhí)行壁追蹤行為以從該區(qū)域逃脫。追蹤壁允許機器人識別狹窄出 口,否則機器人可能難以定位。在一個特定示例中,機器人可以執(zhí)行的隨機橫穿清潔圖案,并且在識別機器人重復(fù)橫穿同一區(qū)域(例如,被捕獲在小空間或凌亂區(qū)域中)時,機器人可以執(zhí)行壁追蹤行為以退出或逃脫該區(qū)域。
計算機程序可以用任何形式的編程語言編寫,包括編譯或解釋語言,并且其可以以任何形式部署,包括如獨立的程序或者如模塊、部件、子程序、或適于用在計算環(huán)境中的其它單元。
與執(zhí)行本文所描述的所有或部分的壁追蹤行為相關(guān)聯(lián)的操作可以由執(zhí)行一個或多個計算機程序以執(zhí)行本文描述功能的一個或多個可編程處理器來執(zhí)行。控制文本所描述的所有或部分的壁追蹤行為可以使用諸如FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)和/或ASIC(專用集成電路)的專用邏輯電路來執(zhí)行。
通過示例的方式,適合于執(zhí)行計算機程序的處理器包括通用和專用微處理器,以及任何類型的數(shù)字計算機的任何一個或多個處理器。通常,處理器將接收來自只讀存儲區(qū)域或隨機存取存儲區(qū)域或兩者的指令和數(shù)據(jù)。計算機的元件包括用于執(zhí)行指令的一個或多個處理器以及用于存儲指令和數(shù)據(jù)的一個或多個存儲區(qū)域設(shè)備。通常,計算機還將包括諸如磁、磁光盤、或光盤的用于存儲數(shù)據(jù)的大量PCBs的一個或多個機器可讀的存儲介質(zhì),或者可操作地耦接成接收來自該一個或多個機器可讀的存儲介質(zhì)的數(shù)據(jù),或者傳輸數(shù)據(jù)至該一個或多個機器可讀的存儲介質(zhì)或者全部。適于具體實施計算機程序指令和數(shù)據(jù)的機器可讀存儲介質(zhì)包括所有形式的非易失性存儲區(qū)域,以示例的方式其包括諸如EPROM、EEPROM的半導(dǎo)體存儲區(qū)域設(shè)備,以及閃存存儲區(qū)域設(shè)備、諸如內(nèi)部硬盤或可移動盤的磁盤、磁-光盤,以及CD-ROM和DVD-ROM盤。
本文所描述的不同實施方式的元件可被組合以形成在上述未具體設(shè)置的其他實施方式。在不對其操作產(chǎn)生不利影響的情況下,元件可被排除在本文所描述結(jié)構(gòu)之外。此外,各種分離的元件可以被組合到一個或多個單獨的元件中以執(zhí)行本文所描述的功能。