移动机器人及其控制方法与流程

本公开涉及移动机器人及其控制方法，更具体地，涉及一种能够克服陷阱现象的移动机器人及其控制方法。

背景技术：

通常，机器人已开发用于工业用途并负责一部分工业自动化。近年来，机器人应用领域已进一步扩展，并且已开发医疗机器人、航空航天机器人等，并且还制造了可在家庭中使用的家用机器人。

家用机器人的代表性示例是机器人清洁器，这是一种在自己在预定区域内行进的同时抽吸并清洁周围灰尘和异物的电子装置。机器人清洁器通常可包括可再充电池，并且包括能够在行进的同时自己避开障碍物以行进并清洁的障碍物传感器。近年来，从简单地通过在清洁区域内自主地行进来执行清洁操作转移，已积极地进行了研究以在诸如医疗保健、智能家居和远程控制的各种领域中利用机器人清洁器。

当机器人清洁器在清洁区域中执行自主行进时，机器人清洁器可能遇到清洁区域中存在的各种障碍物。因此，需要在进行自主行进和清洁工作的同时避开这些障碍物的行进算法。

当在机器人清洁器在清洁区域中执行自主行进的同时，包括在机器人清洁器中的电池的剩余电量下降到特定电量值以下时，机器人清洁器需要返回到安装在清洁区域内的一点处的充电座的行进算法。具体地，如果机器人清洁器无法检测到与其在清洁区域内的当前位置有关的信息，则机器人清洁器可顺着墙面返回到充电座。这样，当机器人清洁器执行沿墙走时，机器人清洁器在预设方向上沿着由墙面或障碍物形成的清洁区域的轮廓行进。

然而，在机器人清洁器使用避开障碍物的算法行进或执行沿墙走的同时，它可能由于被卡在障碍环境中而无法退离预定区域，并且可能仅在预定区域内转圈。

作为解决这种问题的一种技术，根据韩国专利no.575707(在2006年4月25日公布)，如果特定区域被判断为陷阱，则机器人清洁器执行沿墙走以退离该陷阱。然而，该技术没有解决机器人清洁器在沿墙走期间进入障碍区域的问题。因此，上述技术无法解决机器人清洁器在沿墙走期间在被困在障碍环境中的状态下无法退离预定区域，并且仅在该预定区域内转圈的问题。

具体地，当机器人清洁器执行沿墙走时，由于按照预定周期检测与墙面或障碍物有关的信息，所以机器人清洁器可识别出按照窄间隔布置的多个障碍物，例如墙面。因此，当机器人清洁器在执行沿墙走的同时进入存在多个障碍物的区域时，机器人清洁器可能在该区域内连续地转圈而无需退离该区域。

例如，当执行沿墙走的机器人清洁器在具有多条腿的家具下面行进时，机器人清洁器将按照相对窄的间隔布置的腿识别为墙壁，并且在家具下面无限地转圈。在另一示例中，当执行沿墙走的机器人清洁器将圆形障碍物识别为墙壁时，也可能发生围绕圆形障碍物连续地转圈的现象。

因此，当机器人清洁器被困住时，存在在机器人清洁器返回到充电座之前电池的电力可能完全消耗的问题。另外，由于陷阱中的机器人清洁器在预定区域中连续地转圈，所以不必要的电力消耗可能增加。另外，当在机器人清洁器到达充电座之前机器人清洁器消耗了电池的所有电力时，用户必须直接将机器人清洁器对接到充电座。

在适合于附加或另选细节、特征和/或技术背景的适当教导的情况下，以上参考文献通过引用并入本文。

技术实现要素：

技术问题

因此，本公开的一方面在于提供一种在执行沿墙走的同时即使不使用单独的坐标信息也能够避开陷阱的机器人清洁器及其控制方法。

本公开的另一方面在于提供一种在向充电座返回的同时能够退离障碍环境的机器人清洁器及其控制方法。

本公开的另一方面在于提供一种在执行沿墙走的同时能够检测靠近的障碍物的形状的机器人清洁器及其控制方法。

本公开的另一方面在于提供一种能够防止由于沿墙走而在预定区域内无限地转圈的陷阱现象的机器人清洁器及其控制方法。

技术方案

为了实现这些和其它方面并且根据本说明书，如本文具体实现并广义地描述的，提供了一种移动机器人，该移动机器人包括：主体；驱动单元，其使主体在操作区域内移动；电池，其向驱动单元供电；以及控制器，当电池的剩余电量下降到基准电量以下时，其控制驱动单元，使得主体沿着操作区域的墙壁行进以移动到充电座。

详细地，在驱动单元执行沿墙走的同时当主体的移动路径形成闭合曲线时，控制器可控制驱动单元，使得主体退离与闭合曲线对应的一个区域。

即，当由移动路径形成闭合曲线时，控制器可将移动机器人的行进模式从沿墙走模式改变为陷阱退离模式

在本文所公开的一个实施方式中，控制器可在主体进入所述一个区域之后每次主体旋转时参考一个方向检测主体的旋转角度，使用每次主体旋转时检测的旋转角度来计算主体相对于所述一个方向的累积旋转角度，并且当累积旋转角度超过预设基准角度值时确定主体的移动路径形成闭合曲线。

在本文所公开的一个实施方式中，当确定主体的移动路径形成闭合曲线时，控制器可停止驱动单元的沿墙走并控制驱动单元，使得主体移出所述一个区域之外。

在本文所公开的一个实施方式中，移动机器人还可包括：感测单元，其检测与存在于操作区域内的障碍物有关的信息；以及存储器，其存储与所检测的障碍物有关的信息以及与主体的移动历史有关的信息中的至少一个。控制器可基于感测单元所检测的与障碍物有关的信息来设定用于使主体移出所述一个区域之外的退离路径。

在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线内时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元使得主体与障碍物间隔开预定距离。

在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元，使得主体通过沿着主体进入所述一个区域的路径向后移动来退离所述一个区域。

在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元使主体朝着主体进入所述一个区域的点移动。

在本文所公开的一个实施方式中，控制器可使用存储在存储器中的与主体的移动历史有关的信息来检测主体在特定时间间隔内移动过的区域的大小，基于所检测的区域的大小停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元使主体移出所述一个区域之外。

在本文所公开的一个实施方式中，在由主体的移动路径形成闭合曲线的同时，控制器可基于主体的旋转方向来设定用于使主体移出所述一个区域之外的退离路径。

在本文所公开的一个实施方式中，当确定主体已退离所述一个区域时，控制器可控制驱动单元再次执行沿墙走。

在本文所公开的一个实施方式中，移动机器人还可包括输出单元，当确定主体的移动路径形成闭合曲线时，该输出单元输出与移动机器人有关的状态信息。

当在驱动单元执行沿墙走的同时主体进入障碍区域时，根据本公开的另一移动机器人的控制器可控制驱动单元，使得主体退离障碍区域。

在本文所公开的一个实施方式中，移动机器人还可包括存储器以存储与主体有关的坐标信息。控制器可基于坐标信息来检测主体在特定时间间隔内移动过的区域的面积，并基于所检测的面积来确定主体已进入障碍区域。

在本文所公开的一个实施方式中，当确定主体已进入障碍区域时，控制器可每次主体旋转时参考一个方向检测主体的旋转角度，使用每次主体旋转时检测的旋转角度来计算主体相对于所述一个方向的累积旋转角度，并基于所检测的面积和累积旋转角度来确定主体已进入障碍区域。

在本文所公开的一个实施方式中，当累积旋转角度的绝对值超过预设基准角度值时，控制器可确定主体已进入障碍区域并控制驱动单元，使得主体退离障碍区域。

在本文所公开的一个实施方式中，控制器可根据累积旋转角度的符号来检测与障碍区域的属性有关的信息，并基于所检测的障碍区域的属性来设定用于使主体移出障碍区域之外的退离路径。

在本文所公开的一个实施方式中，移动机器人还可包括感测单元以检测与存在于操作区域内的障碍物有关的信息。当累积旋转角度的绝对值超过预设基准角度值时，控制器可基于感测单元所检测的信息来检测与障碍区域的属性有关的信息，并基于所检测的障碍区域的属性来设定用于使主体移出障碍区域之外的退离路径。

在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线内时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元，使得主体与障碍区域间隔开预定距离。

在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元，使得主体通过沿着主体进入障碍区域的路径向后移动来退离障碍区域。

在本文所公开的一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器可停止驱动单元的沿墙走，并控制驱动单元使主体移动到主体进入障碍区域的点。

发明效果

根据本公开，即使机器人清洁器进入具有各种条件的障碍环境，机器人清洁器也可通过使用通过沿墙走而收集的信息检测障碍环境的形状来退离障碍环境。

根据本公开，即使机器人清洁器无法检测与清洁区域内的当前位置有关的信息或者处理与清洁区域有关的地图信息，机器人清洁器也可在沿墙走期间避开障碍物以安全地返回到充电座。

此外，根据本公开，由于执行沿墙走的机器人清洁器可返回到充电座而不被困住，所以机器人清洁器的行进性能可改进。

另外，根据本公开，由于可防止机器人清洁器的不必要的电力消耗，所以机器人清洁器可表现出增加的电力效率。

附图说明

将参照以下附图详细描述实施方式，其中相同的标号表示相同的元件，附图中：

图1是示出根据本公开的机器人清洁器的一个示例的立体图；

图2是图1所示的机器人清洁器的平面图；

图3是图1所示的机器人清洁器的侧视图；

图4是示出根据本公开的一个实施方式的移动机器人或机器人清洁器的组件的框图；

图5a和图5b是示出根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器在操作区域内移动的方法的概念图；

图6a和图6b是示出根据本公开的一个实施方式的当在执行沿墙走的同时机器人清洁器进入陷阱型障碍区域时从陷阱型障碍区域执行退离行进的方法的概念图；

图7是示出根据本公开的一个实施方式的当在执行沿墙走的同时机器人清洁器进入孤岛型障碍区域时从孤岛型障碍区域执行退离行进的方法的概念图；

图8是示出根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器退离障碍区域的方法的流程图；以及

图9a和图9b是示出根据本公开的一个实施方式的在机器人清洁器在障碍区域内移动的同时生成的地图信息的概念图。

具体实施方式

根据以下给出的详细描述，本申请的适用性的进一步范围将变得更显而易见。然而，应该理解，由于根据详细描述，本公开的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见，所以仅通过例示的方式给出指示本公开的优选实施方式的详细描述和具体示例。本说明书对“一个实施方式”、“实施方式”、“示例实施方式”等的任何引用表示与所述实施方式结合描述的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施方式中。出现在说明书中的各种地方的这些短语未必全部表示同一实施方式。另外，当与任何实施方式结合描述特定特征、结构或特性时，认为本领域技术人员可以想到与其它实施方式结合来实现这样的特征、结构或特性。

图1是示出根据本公开的机器人清洁器100的一个示例的立体图，图2是图1所示的机器人清洁器100的平面图，图3是图1所示的机器人清洁器100的侧视图。

作为参考，在本说明书中，移动机器人、机器人清洁器和执行自主行进(驱动)的清洁器将用作相同的含义。

参照图1至图3，机器人清洁器100在预定区域内行进(移动)的同时执行清洁地板的功能。这里，清洁地板包括抽吸地板的灰尘(包括异物)或拖地板。

机器人清洁器100包括清洁器主体110、抽吸单元120、感测单元(或传感器)130和集尘器140。

清洁器主体110设置有用于控制机器人清洁器100的控制器(未示出)以及用于允许机器人清洁器100行进的轮单元111。机器人清洁器100可通过轮单元111可在所有方向上移动或旋转。

轮单元111包括主轮111a和副轮111b。

主轮111a设置在清洁器主体110的两侧，使得机器人清洁器100可根据控制器的控制信号在一个方向或另一方向上旋转。各个主轮111a可彼此独立地操作。例如，各个主轮111a可由不同的电机驱动。

副轮111b与主轮111a一起支撑清洁器主体110，并辅助机器人清洁器100通过主轮111a的行进。副轮111b也可设置在抽吸单元120(稍后说明)上。

如上所述，控制器可控制轮单元111，使得机器人清洁器100在地板上自主地行进。

此外，清洁器主体110设置有用于向机器人清洁器100供电的电池(未示出)。电池可为可再充的，并且可拆卸地设置在清洁器主体110的下表面上。

抽吸单元120按照从清洁器主体110的一侧突出的形状设置，以抽吸包含灰尘的空气。所述一侧可以是清洁器主体110在向前方向f上移动的一侧，即，清洁器主体110的前侧。

附图示出抽吸单元120具有从清洁器主体110的一侧朝着所有的前侧以及右侧和左侧二者突出的形状。详细地，抽吸单元120的前端部分位于与清洁器主体110的所述一侧向前间隔开的位置处，并且抽吸单元120的右端部分和左端部分位于与清洁器主体110的所述一侧间隔开的右侧位置和左侧位置处。

由于清洁器主体110按照圆形形状形成并且抽吸单元120的后端部分的两侧从清洁器主体110的右侧和左侧突出，所以可在清洁器主体110与抽吸单元120之间形成空档(即，间隙)。空档是清洁器主体110的右端部分和左端部分二者与抽吸单元120的右端部分和左端部分二者之间的空间，并且各自具有向机器人清洁器100中凹陷的形状。

当障碍物被困在空档中时，机器人清洁器100可能由于被障碍物卡住而无法移动。为了防止这种情况，可布置盖构件129以覆盖各个空档的至少部分。盖构件129可设置在清洁器主体110或抽吸单元120上。此实施方式示出盖构件129从抽吸单元120的后端部分的两侧中的每一侧突出，以覆盖清洁器主体110的外周表面。

盖构件129被设置为填充对应空档，即，清洁器主体110与抽吸单元120之间的空档的至少部分。这可导致实现能够防止障碍物被卡在空档中，或者即使障碍物被卡在空档中也方便机器人清洁器与障碍物分离的结构。

从抽吸单元120突出的盖构件129可被支撑在清洁器主体110的外周表面上。当盖构件129从清洁器主体110突出时，盖构件129可被支撑在抽吸单元120的后表面上。根据该结构，当抽吸单元120由于与障碍物碰撞而受到冲击时，一部分冲击可被传递到清洁器主体110以被分散。

抽吸单元120可以可拆卸地联接到清洁器主体110。当抽吸单元120从清洁器主体110拆卸时，拖把模块(未示出)可代替分离的抽吸单元120可拆卸地联接到清洁器主体110。因此，用户可在期望去除地板上的灰尘时将抽吸单元120附接在清洁器主体110上，而在期望拖地板时将拖把模块附接在清洁器主体110上。

当抽吸单元120被安装在清洁器主体110上，其可由盖构件129引导。即，盖构件129被设置为覆盖清洁器主体110的外周表面，以决定抽吸单元120相对于清洁器主体110的相对位置。

感测单元130设置在清洁器主体110上。如所示，感测单元130可设置在清洁器主体110的抽吸单元120所在的一侧(即，清洁器主体110的前部上)。

感测单元130可被布置为在清洁器主体110的垂直(上下)方向上与抽吸单元120交叠。感测单元130被设置在抽吸单元120上方以检测抽吸单元120前方的障碍物或特征，以使得位于机器人清洁器100的最前部的抽吸单元120不会与障碍物碰撞。

感测单元130还被配置为执行与此感测功能不同的另一类型的感测功能。这将稍后详细描述。

清洁器主体110设置有集尘器接纳部分。抽吸的空气中的灰尘被从空气分离并收集的集尘器140可拆卸地联接到集尘器接纳部分。如所示，集尘器接纳部分可形成在清洁器主体110的另一侧(即，清洁器主体110的后侧)。

集尘器140的一部分被接纳在集尘器接纳部分中，集尘器140的另一部分可朝着清洁器主体110的后方(即，在与向前方向f相反的反方向r上)突出。

集尘器140设置有入口和出口，通过该入口引入包含灰尘的空气，与灰尘分离的空气通过该出口排出。当集尘器140被设置在集尘器接纳部分中时，入口和出口被配置为分别与通过集尘器接纳部分的内壁形成的第一开口和第二开口连通。

清洁器主体110内的进气流路对应于从与连通部分连通的进气口(未示出)到第一开口的流路。排气流路对应于从第二开口到排气口的流路。

根据连接关系，通过抽吸单元120引入的包含灰尘的空气沿着清洁器主体110内的进气流路被引入到集尘器140中。在包含灰尘的空气通过过滤器或旋流器(cyclone)的同时，空气和灰尘彼此分离。灰尘被收集在集尘器140中，空气从集尘器140排出以沿着清洁器主体110内的排气流路最终通过排气口112排出到外部。

以下，将参照图4描述与机器人清洁器100的组件有关的一个实施方式。

根据本公开的一个实施方式的机器人清洁器100或移动机器人可包括通信单元(或收发器)1100、输入单元(或接口)1200、驱动单元(或电机)1300、感测单元(或传感器)1400、输出单元(或显示器)1500和电源单元1600、存储器1700和控制器1800、或者其组合。

此时，图4所示的那些组件不是必需的，因此可提供更多或更少的组件以实现机器人清洁器。以下，将描述各个组件。

首先，电源单元1600设置有可通过外部商用电源再充的电池，并向移动机器人供电。电源单元1600可向包括在移动机器人中的各个组件供应驱动电力，以供应移动机器人行进或执行特定功能所需的操作电力。

此时，控制器1800可检测电池的剩余电量，并且在发生剩余电力不足时控制移动机器人移动到连接到外部商用电源的充电座，使得可通过从充电座接收电流对电池进行再充。电池可连接到电池检测单元，因此电池的剩余电量和充电状态可被发送到控制器1800。控制器可控制输出单元1500在屏幕上显示电池的剩余电量。

电池可位于机器人清洁器的中心的底部，或者可位于右侧或左侧。对于后者，移动机器人还可包括配重以消除电池的重量偏置。

驱动单元1300可包括电机。通过驱动电机，右主轮和左主轮可在两个方向上旋转以使清洁器主体旋转或移动。驱动单元1300可允许移动机器人的主体执行向前/向后/右/左行进、曲线行进或原地旋转。

此外，输入单元1200从用户接收关于机器人清洁器的各种控制命令。输入单元1200可包括至少一个按钮，例如ok按钮、设置按钮等。ok按钮是用于接收确认检测信息、障碍物信息、位置信息和地图信息的用户命令的按钮。设置按钮是用于接收设置那些信息的用户命令的按钮。

另外，输入单元1200可包括用于取消先前用户输入并再次接收用户输入的输入重置按钮、用于删除预设用户输入的删除按钮、用于设置或改变操作模式的按钮、用于接收返回到充电座的命令的按钮等。

另外，输入单元1200可以是硬键或软键、触摸板等，其安装在移动机器人的上部。另外，输入单元1200可与输出单元1500一起实现触摸板的形式。

另一方面，输出单元1500可安装在移动机器人的上部。当然，安装位置或安装类型可变化。例如，输出单元1500可在屏幕上显示电池电量、行进模式等。

输出单元1500还可输出由感测单元1400感测的与移动机器人有关的内部状态信息，例如包括在移动机器人中的各个组件的当前状态。另外，输出单元1500可在屏幕上显示由感测单元1400检测的外部状态信息，例如障碍物信息、位置信息、地图信息等。输出单元1500可被实现为发光二极管(led)、液晶显示器(lcd)、等离子体显示面板和有机发光二极管(oled)中的任一个。

输出单元1500还可包括用于可听地输出由控制器1800执行的移动机器人的操作过程或操作结果的音频输出模块。例如，输出单元1500可响应于控制器1800所生成的警告信号向外部输出警告音。

在这种情况下，音频输出模块可以是用于输出声音的模块，例如蜂鸣器、扬声器等，并且输出单元1500可使用存储在存储器1700中的具有预定模式的音频数据或消息数据通过音频输出模块输出声音。

因此，根据本公开的一个实施方式的移动机器人可通过输出单元1500在屏幕上以可视方式或以可听方式输出与行进区域有关的环境信息。根据另一实施方式，移动机器人可通过通信单元1100将地图信息或环境信息发送到终端装置，以使得终端装置输出要通过输出单元1500输出的画面或声音。

另一方面，通信单元1100以有线方式、无线方式和卫星通信方式之一连接到位于特定区域中的终端装置和/或另一装置(本文中也称为术语“家用电器”)，以发送和接收信号和数据。

通信单元1100可与位于特定区域中的另一装置执行数据发送和接收。在这种情况下，所述另一装置可以是可连接到网络以发送和接收数据的任何装置，例如空调、加热装置、空气净化器、灯、tv、车辆等。另外，所述另一装置可以是用于控制门、窗户、水阀、气阀等的装置。所述另一装置也可以是用于检测温度、湿度、气压、气体等的传感器。

另一方面，存储器1700存储用于控制或驱动机器人清洁器的控制程序以及与之对应的数据。存储器1700可存储音频信息、图像信息、障碍物信息、位置信息、地图信息等。另外，存储器1700可存储与行进模式有关的信息。

存储器1700主要使用非易失性存储器。这里，非易失性存储器(nvm、nvram)是即使没有供电也继续维持所存储的数据的存储装置。存储装置的示例可包括rom、闪存、磁计算机存储器装置(例如，硬盘、软磁盘驱动器、磁带等)、光盘驱动器、磁ram、pram等。

此外，感测单元1400可包括外部信号检测传感器、前检测传感器、悬崖检测传感器、下相机传感器和上相机传感器中的至少一个。

外部信号检测传感器可检测移动机器人的外部信号。外部信号检测传感器可以是例如红外线传感器、超声传感器、射频(rf)传感器等。

移动机器人可通过使用外部信号检测传感器接收由充电座生成的引导信号来确认充电座的位置和方向。此时，充电座可发送指示方向和距离的引导信号，使得移动机器人返回。即，移动机器人可通过接收从充电座发送的信号来确定其当前位置，设定移动方向，并返回到充电座。

另一方面，前检测传感器可安装在移动机器人的前侧，详细地，沿着移动机器人的外周表面以预定间隔安装在移动机器人的侧表面上。前检测传感器位于移动机器人的至少一个侧表面上并检测前方障碍物。前检测传感器可检测存在于移动机器人的行进(前进)方向上的物体(特别是障碍物)，并将检测信息发送到控制器1800。即，前检测传感器可检测存在于移动机器人的移动路径上的突起、家用固定设施、家具、墙壁、墙壁边缘等并将检测信息发送到控制器1800。

例如，前检测传感器可以是红外传感器、超声传感器、rf传感器、地磁传感器等，并且移动机器人可使用一种类型的传感器或者两种或更多种类型的传感器(如果需要的话)作为前检测传感器。

例如，通常可使用超声传感器来检测远处的障碍物。超声传感器可设置有发射器和接收器。控制器1800可根据从发射器辐射的超声波是否被障碍物等反射并被接收器接收来确定是否存在障碍物，并使用超声波辐射时间和超声波接收时间来计算距障碍物的距离。

另外，控制器1800可通过比较从发射器辐射的超声波与接收器所接收的超声波来检测与障碍物的大小有关的信息。例如，当在接收器中接收到更多超声波时，控制器1800可确定障碍物较大。

在一个实施方式中，多个(例如，五个)超声传感器可沿着外周表面安装在前侧的移动机器人的侧表面上。此时，优选地，超声传感器可安装发射器和接收器交替地布置的方式安装在移动机器人的前表面上。

即，发射器可与前中心间隔开设置在右侧和左侧，或者至少一个或两个发射器可设置在接收器之间以形成从障碍物等反射的超声信号的接收区域。利用该布置方式，传感器的数量可减少并且接收区域可增加。超声波的传输角度可维持在避免对不同信号的影响的范围内以防止串扰。另外，接收器的接收灵敏度可不同地设定。

另外，超声传感器可向上预定角度安装，以使得从超声传感器发射的超声波向上输出。在这种情况下，超声传感器还可包括预定阻挡构件以防止超声波向下辐射。

另一方面，如上所述，前检测传感器可使用两种或更多种类型的传感器一起实现，因此，前检测传感器可使用红外传感器、超声传感器、rf传感器等中的任一个。

例如，除了超声传感器之外，前检测传感器可包括红外传感器作为另一种类型的传感器。

红外传感器可与超声传感器一起安装在移动机器人的外表面上。红外传感器也可检测存在于移动机器人的前方或侧面的障碍物并将障碍物信息发送到控制器1800。即，红外传感器感测存在于移动机器人的移动路径上的突起、家用固定设施、家具、墙壁、墙角等，并将检测信息发送到控制器1800。因此，移动机器人可在特定区域内移动而不与障碍物碰撞。

另一方面，悬崖检测传感器(或悬崖传感器)可主要使用各种类型的光学传感器来检测支撑移动机器人的主体的地板上的障碍物。

即，悬崖检测传感器也可安装在地板上的移动机器人的后表面上，但是可根据移动机器人的类型安装在不同的位置上。悬崖检测传感器位于移动机器人的后表面上以检测地板上的障碍物。悬崖检测传感器可以是红外传感器、超声传感器、rf传感器、位置敏感检测器(psd)传感器等，其与障碍物检测传感器类似设置有发射器和接收器。

例如，悬崖检测传感器之一可安装在移动机器人的前部，另两个悬崖检测传感器可相对靠后安装。

例如，悬崖检测传感器可以是psd传感器，但是可另选地由多个不同类型的传感器配置。

psd传感器使用半导体表面电阻来检测一个p-n结处的入射光的短/长距离位置。psd传感器包括仅在一个轴向方向上检测光的一维psd传感器以及检测平面上的光位置的二维psd传感器，这两种psd传感器可具有pin光电二极管结构。作为一种红外传感器，psd传感器使用红外线。psd传感器发射红外线，并通过计算从障碍物反射并返回的红外线的角度来测量距离。即，psd传感器使用三角测量法来计算距障碍物的距离。

psd传感器包括向障碍物发射红外线的光发射器以及接收从障碍物反射并返回的红外线的光接收器。当使用psd传感器检测障碍物时，可获得稳定的测量值，而与障碍物的反射率和色差无关。

控制器1800可测量由悬崖检测传感器朝着地面发射的红外线的光信号与从障碍物反射并返回的反射信号之间的红外线角度，以检测悬崖并分析悬崖的深度。

此外，控制器1800可使用悬崖检测传感器根据所检测的悬崖的地面状态来确定是否通过悬崖，并根据确定结果来决定是否通过悬崖。例如，控制器1800通过悬崖检测传感器来确定是否存在悬崖以及悬崖的深度，然后只有当通过悬崖检测传感器检测到反射信号时才允许移动机器人通过悬崖。

作为另一示例，控制器1800可使用悬崖检测传感器来确定移动机器人的上升现象。

另一方面，下相机传感器设置在移动机器人的后表面上以在移动期间获取与下侧，即，地板表面(或要清洁的表面)有关的图像信息。换言之，下相机传感器也被称为光流传感器。下相机传感器转换从设置在下相机传感器中的图像传感器输入的下侧的图像，以生成预定格式的图像数据。所生成的图像数据可被存储在存储器1700中。

另外，至少一个光源可与图像传感器相邻安装。至少一个光源向由图像传感器捕获的地板表面的预定区域发射光。即，在移动机器人沿着地板表面在特定区域中移动的同时，当地板表面平坦时，图像传感器与地板表面之间维持特定距离。另一方面，当移动机器人在不平坦的地板表面上移动时，图像传感器和地板表面由于地板表面上的不平和障碍物而彼此间隔开预定距离。此时，至少一个光源可由控制器1800控制以调节要发射的光量。光源可以是能够调节光量的发光装置，例如发光二极管(led)。

控制器1800可使用下相机传感器来检测移动机器人的位置，而不管移动机器人的滑动。控制器1800可根据时间比较并分析由下相机传感器捕获的图像数据以计算移动距离和移动方向，并基于移动距离和移动方向来计算移动机器人的位置。通过使用下相机传感器使用关于移动机器人的下侧的图像信息，控制器1800可相对于由另一构件计算的移动机器人的位置执行对滑动鲁棒的校正。

另一方面，上相机传感器可被安装为面向移动机器人的上侧或前侧以捕获移动机器人的周围环境。当移动机器人包括多个上相机传感器时，相机传感器可按照预定距离或按照预定角度设置在移动机器人的上表面或侧表面上。

以下，将参照图5a和图5b描述图1至图3所示的机器人清洁器100在操作区域400内移动的实施方式。

参照图5a，机器人清洁器100的控制器1800可开始返回到充电座的操作模式。

在一个示例中，当电池的剩余电量下降到基准电量以下时，控制器1800可执行返回到充电座的操作模式。在另一示例中，当通信单元1100从外部终端或外部服务器接收到特定信号时，控制器1800可执行返回到充电座的操作模式。在另一示例中，当输入单元1200接收到特定用户输入时，控制器1800可执行返回到充电座的操作模式。

当机器人清洁器100进入返回到充电座的操作模式时，控制器1800可使用与充电座有关的坐标信息、主体的当前坐标以及与操作区域有关的地图信息来设定用于返回到充电座的路径，并按照主体沿着设定的路径移动的方式相应地控制驱动单元1300。

另一方面，当机器人清洁器100没有识别出与充电座有关的坐标信息或者与主体有关的当前位置信息时，控制器1800可控制驱动单元1300执行允许主体沿着操作区域周围的墙壁行进的沿墙走，使得机器人清洁器100的主体安全地移动到充电座。另外，控制器1800可控制感测单元1400收集沿墙走所需的信息。

通常，由于充电座安装在操作区域的墙面上，所以即使没有识别出与操作区域有关的地图信息或者与充电座有关的坐标信息，控制器1800也可执行沿墙走以使主体朝着充电座移动。另外，即使地图信息和坐标信息存储在机器人清洁器100的存储器1700中，控制器1800也可执行沿墙走以使主体移动到充电座，而不管地图信息、坐标信息和位置信息的误差。

详细地，当电池的剩余电量下降到基准电量以下时，控制器1800可控制驱动单元1300使机器人清洁器100的主体沿着操作区域400的墙壁移动，使得主体移动到充电座。

在一个实施方式中，在墙壁相对于主体的移动方向位于右侧的状态下，控制器1800可控制驱动单元1300使主体沿着墙壁移动。在这种情况下，主体可沿着操作区域的周边逆时针移动。沿墙走的方向不限于逆时针方向，可根据用户的设计而改变。然而，为了说明，以下限定执行沿墙走模式的机器人清洁器100在墙壁或障碍物相对于其前进方向位于右侧的状态下沿着墙面或障碍物表面移动。

如图5a所示，控制器1800可控制驱动单元1300沿着操作区域400的墙面或者存在于操作区域内的第一障碍物401的一个表面执行沿墙走410。另外，参照图5a，在沿墙走410期间，控制器1800可能进入存在于操作区域400中的陷阱型的第二障碍物402下方形成的空间。

在一个示例中，第二障碍物402可以是具有多条腿402a的桌子或床。

以这种方式，机器人清洁器100即使在进入具有多条腿402a的第二障碍物402下方形成的空间之后也可执行沿墙走。

此时，根据与机器人清洁器100的沿墙走有关的算法，或者收集用于执行沿墙走的信息的传感器的分辨率的极限值，或者在沿墙走期间在地板表面与驱动轮之间产生的滑动，已进入第二障碍物402下方形成的空间的机器人清洁器100可能无法退离该空间并在该空间内转圈连续地执行沿墙走。

即，参照图5a，在机器人清洁器100进入机器人清洁器100可进入或离开的障碍环境之后，可能发生机器人清洁器在执行沿墙走的同时在障碍环境中转圈的现象。根据该现象，机器人清洁器100在障碍环境内转圈导致不必要的电力消耗，并且机器人清洁器100可返回到充电座的可能性严重降低。另外，该现象与请求沿墙走的用户的意图相违背，这导致用户的不便。

参照图5b，当前执行沿墙走的机器人清洁器100可沿着孤岛型第三障碍物403的周边转圈(430)。

详细地，在障碍物或墙壁位于主体的右侧的状态下，执行沿墙走的机器人清洁器100可沿着障碍物或墙壁移动。因此，当机器人清洁器100开始沿着孤岛型第三障碍物403的一个表面执行沿墙走时，机器人清洁器100可能沿着第三障碍物403的外表面转圈(430)，从而无法接近操作区域400的墙壁。

参照图5a和图5b所示的实施方式，当在机器人清洁器100到达充电座之前，机器人清洁器100的行进路径的一部分形成闭合曲线(或环路或环形路径)时，控制器1800可确定机器人清洁器100已进入机器人清洁器100难以仅通过执行沿墙走退离的障碍区域。

以下，将参照图6a和图6b描述当机器人清洁器100在沿墙走期间进入陷阱型障碍区域时机器人清洁器100从陷阱型障碍区域执行退离行进的实施方式。

参照图6a，当在驱动单元1300执行沿墙走以使得主体返回到充电座的同时，主体的移动路径形成闭合曲线602时，控制器1800可按照主体退离与该闭合曲线对应的一个区域的方式控制驱动单元1300。

如图6a所示，机器人清洁器100可能在执行沿墙走的同时进入存在陷阱型第二障碍物402的障碍区域。

在主体进入障碍区域之后，每次主体旋转时控制器1800可检测主体相对于一个方向的旋转角度。控制器1800可使用设置在机器人清洁器100的驱动轮中的编码器(未示出)来检测主体的旋转角度。

例如，所述一个方向可对应于主体的前进(或行进、移动)方向。详细地，参照图6a，在机器人清洁器100在障碍区域内转圈以形成闭合曲线的同时，控制器1800可在主体的前进方向改变的多个点600a、600b和600c中的每一个处检测到+90°的旋转角度。

另一方面，用于检测旋转角度的所述一个方向可根据用户设置而改变。

另外，控制器1800可使用每次主体旋转时检测的旋转角度来计算主体相对于主体的行进方向的累积旋转角度。

例如，当机器人清洁器100在障碍区域内绕一圈时，控制器1800可将累积旋转角度计算为+360°。

即，根据图6a所示的实施方式，当机器人清洁器100在障碍区域内绕一圈时，控制器1800可检测到机器人清洁器100在障碍区域内的四个点中的每一个处旋转了+90°，并使用分别检测的旋转角度将累积旋转角度计算为+360°。

当累积旋转角度的绝对值超过预设基准角度值时，控制器1800可确定主体的移动路径形成闭合曲线，并控制驱动单元1300执行退离行进，使得主体可退离与该闭合曲线对应的障碍区域。

在一个示例中，基准角度可以是360°、720°或1080°。另外，基准角度可由用户改变。

另一方面，控制器1800可基于与特定时间间隔的移动范围对应的面积值来确定主体是否已进入障碍区域。

即，在沿墙走开始之后，控制器1800可将与主体的移动历史有关的信息存储在存储器中。

控制器1800可基于与移动历史有关的信息来分析直至当前时间点的特定时间间隔的移动历史。当分析结果表明，与特定时间间隔的移动范围对应的面积值小于基准面积时，控制器可确定主体已进入障碍区域。

控制器1800可在沿墙走开始之后立即在每次主体旋转时检测旋转角度，或者仅在使用移动历史的分析结果确定主体已进入障碍区域之后才检测旋转角度。

参照图6a，当确定主体的移动路径形成闭合曲线时，控制器1800可停止沿墙走并控制动单元1300使主体移动到障碍区域外侧。

在一个实施方式中，控制器1800可基于感测单元1400所检测的与障碍物有关的信息来设定用于使机器人清洁器100的主体移动到障碍区域外侧的退离路径。

在另一实施方式中，控制器1800可基于存储在存储器1700中的与移动历史有关的信息来设定用于使机器人清洁器100的主体移动到障碍区域外侧的退离路径。

详细地，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器1800可停止驱动单元1300的沿墙走，并控制驱动单元1300，使得主体通过沿着进入障碍区域的路径后退来退离障碍区域。

即，如图6a所示，当机器人清洁器100进入第二障碍物402下方形成的空间时，由于设置在第二障碍物402上的多条腿402a存在于由沿墙走形成的闭合曲线外侧，所以控制器1800可停止沿墙走并基于与移动历史有关的信息来控制机器人清洁器100反向移动。

当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器1800可停止驱动单元1300的沿墙走并控制驱动单元1300使主体移动到主体进入障碍区域的点。

更具体地，控制器1800可基于与进入障碍区域的时间点有关的坐标信息来控制驱动单元1300使主体在从当前位置到主体进入障碍区域的点的最短距离内移动。

参照图6a，控制器1800可将机器人清洁器100的退离路径603设定为不同于接近路径601。因此，控制器1800可防止机器人清洁器100再次进入障碍区域。另外，当确定主体已退离障碍区域时，控制器1800可控制驱动单元1300再次执行沿墙走。

在检测到障碍区域之后，控制器1800可将与障碍区域的位置有关的信息存储在存储器1700中。当在主体退离障碍区域之后重新开始沿墙走时，控制器1800可使用所存储的障碍区域的位置来控制驱动单元1300避开障碍区域。

参照图6b，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器1800可控制驱动单元1300每次发生碰撞时随机地改变行进方向，直至主体移出障碍区域之外。

以下，将参照图7描述当机器人清洁器100在沿墙走期间进入孤岛型障碍区域时从孤岛型障碍区域执行退离行进的实施方式。

参照图7，当在驱动单元1300执行沿墙走以使得主体返回到充电座的同时主体的移动路径形成闭合曲线602时，控制器1800可控制驱动单元1300，使得主体退离与该闭合曲线对应的障碍区域。

如图7所示，机器人清洁器100可在孤岛型第三障碍物403的外表面上开始沿墙走。在这种情况下，机器人清洁器100可沿着第三障碍物403的外表面连续地移动(701)。

控制器1800可每预定周期检测主体的旋转角度，或者可计算每预定周期主体的累积旋转角度。

比较图6a、图6b和图7，控制器1800可基于机器人清洁器100的主体旋转的方向来检测与障碍区域的属性有关的信息。

具体地，如图6a和图6b所示，在由陷阱型障碍物形成的空间中执行沿墙走的机器人清洁器100可在逆时针方向上移动以形成闭合曲线。

另一方面，参照图7，沿着孤岛型障碍物的外表面执行沿墙走的机器人清洁器100可在顺时针方向上移动以形成闭合曲线。

因此，控制器1800可基于主体的旋转方向将机器人清洁器100所在的障碍区域的类型检测为陷阱型或孤岛型。另外，控制器1800可基于主体的旋转方向来设定用于使主体移出障碍区域之外的退离路径。

即，控制器1800可根据机器人清洁器100所在的障碍区域的类型按照不同的方式控制驱动单元1300，以便允许机器人清洁器100退离障碍区域。

另一方面，控制器1800可使用感测单元1400所检测的与障碍物有关的信息来检测障碍区域的类型。

即，控制器1800可基于与所检测到的障碍物有关的信息来检测障碍物与由主体的移动路径形成的闭合曲线的相对位置，并基于所检测到的相对位置来检测障碍区域的类型。

在一个实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器1800可确定主体所在的障碍区域由陷阱型障碍物形成。

在另一实施方式中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线内侧时，控制器1800可确定主体所在的障碍区域由孤岛型障碍物形成。在另一实施方式中，当障碍物分别存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线的内侧和外侧时，控制器1800可确定主体所在的障碍区域由孤岛型障碍物形成。

尽管图6a、图6b和图7中未示出，当确定主体的移动路径形成闭合曲线时，控制器1800可控制输出单元1500输出与移动机器人有关的状态信息。

当确定主体的移动路径形成闭合曲线时，控制器1800可确定主体已进入障碍区域并控制输出单元1500输出与进入或未进入障碍区域有关的通知信息。例如，通知信息可包括时间信息和音频信息中的至少一个。

另外，控制器1800可控制通信单元1100向外部终端发送与进入或未进入障碍区域有关的通知信息。

另外，控制器1800可控制输出单元1500输出与障碍区域的类型有关的信息。

以下，将参照图8描述与根据本公开的机器人清洁器的控制方法有关的实施方式。

当电池的剩余电量下降到基准电量以下时，控制器1800可开始机器人清洁器100的充电座返回模式(s801)。

当开始充电座返回模式时，控制器1800可控制驱动单元1300执行沿墙走，以便于机器人清洁器100的主体沿着操作区域的墙壁行进(s802)。

在开始沿墙走之后，控制器1800可确定主体在特定时间间隔内移动过的区域的面积是否小于基准面积值(s803)。

控制器1800可基于实时存储的与主体的位置有关的坐标信息来检测主体在特定时间间隔内移动过的区域的面积，并基于所检测的面积来确定主体已进入障碍区域。

当在开始沿墙走之后主体在特定时间间隔内移动过的区域的面积小于基准面积值时，控制器1800可维持沿墙走(s808)。即，当确定主体还未进入障碍区域时，控制器1800可控制驱动单元1300继续执行沿墙走。

此外，每次主体旋转时控制器1800可参考一个方向检测主体的旋转角度。控制器1800可每预定周期参考所述一个方向检测主体的旋转角度。

控制器1800可使用每次主体旋转时检测的旋转角度或者每预定周期检测的旋转角度来计算主体关于所述一个方向的累积旋转角度。另外，控制器1800可基于所检测的面积和累积旋转角度来确定主体已进入障碍区域。

即，控制器1800可确定累积旋转角度的绝对值是否超过预设基准角度值(s804)。

当累积旋转角度的绝对值超过预设基准角度值时，控制器1800可确定主体已进入障碍区域并控制驱动单元1300，使得主体退离障碍区域。

例如，基准角度可被设定为大于360°。

当累积旋转角度的绝对值小于预设基准角度值时，控制器1800可确定主体还未进入障碍区域并维持沿墙走(s808)。即，当基于累积旋转角度确定主体还未进入障碍区域时，控制器1800可控制驱动单元1300继续执行沿墙走。

另外，控制器1800可确定累积旋转角度的符号(s805)。控制器1800可基于累积旋转角度的符号来检测障碍区域的属性，并根据所检测的障碍区域的属性来控制驱动单元1300执行不同的退离行进。

具体地，当累积旋转角度的符号为正值时，控制器1800可执行第一退离行进以便于主体退离陷阱型障碍区域(s806)。当累积旋转角度的符号为负值时，控制器1800可执行第二退离路线以便于主体退离孤岛型障碍区域(s807)。

例如，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线中时，控制器1800可停止沿墙走并控制驱动单元1300，使得主体与障碍区域间隔开预定距离。

在另一示例中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器1800可停止驱动单元1300的沿墙走并控制驱动单元1300按照主体沿着主体进入障碍区域的路径向后移动的方式退离障碍区域。

在另一示例中，当障碍物存在于由主体的移动路径形成的闭合曲线外侧时，控制器1800可停止驱动单元1300的沿墙走并控制驱动单元1300使主体移动到主体进入障碍区域的点。

参照图9a和图9b，控制器1800可使用在障碍区域中行进的同时由感测单元1400收集的信息来生成地图信息900a和900b。

地图信息900a和900b可设置有多个单元，包括存在障碍物的单元901、不存在障碍物的单元903以及与行进(移动)路径对应的单元902。

控制器1800可使用所生成的地图信息来检测障碍区域的属性或者设定用于退离障碍区域的退离路径。

根据本公开，即使机器人清洁器进入具有各种条件的障碍环境，机器人清洁器也可通过使用通过沿墙走收集的信息检测障碍环境的形状来退离障碍环境。

根据本公开，即使机器人清洁器无法检测与清洁区域内的当前位置有关的信息或者处理与清洁区域有关的地图信息，机器人清洁器也可在沿墙走期间避开障碍物以安全地返回到充电座。

此外，根据本公开，由于执行沿墙走的机器人清洁器可返回到充电座而不被困住，所以机器人清洁器的行进性能可改进。另外，根据本公开，由于可防止机器人清洁器的不必要的电力消耗，所以机器人清洁器可表现出增加的电力效率。

尽管参照其多个例示性实施方式描述了实施方式，应该理解，本领域技术人员可以想到许多其它修改和实施方式，其将落入本公开的原理的精神和范围内。更具体地讲，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内，可在主题组合布置的组成部件和/或布置方式方面进行各种变化和修改。除了在组成部件和/或布置方式方面的变化和修改以外，对于本领域技术人员而言，替代使用也将是显而易见的。