用于对自主式服务机器人的至少一个工作区域进行工作区域检测的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于借助于至少一个采集单元(12a；12b；12c)和生成单元(14a；14b；14c)对自主式服务机器人(10a；10b；10c)、特别是自主式草坪修剪机的至少一个工作区域进行工作区域检测的方法，在第一方法步骤(16a；16a’；16b；16b’；16c；16c’)中在所述自主式服务机器人(10a；10b；10c)的工作运行之前通过所述至少一个采集单元(12a；12b；12c)采集所述至少一个工作区域的至少一个可视媒体文件并且在第二方法步骤(18a；18b；18c)中通过所述生成单元(14a；14b；14c)基于所述至少一个可视媒体文件生成所述至少一个工作区域的地图。
【专利说明】用于对自主式服务机器人的至少一个工作区域进行工作区域检测的方法
【背景技术】
[0001]已经建议了用于对自主式服务机器人的至少一个工作区域进行工作区域检测的方法。
【发明内容】
[0002]本发明建议一种用于借助于至少一个采集单元和生成单元对自主式服务机器人、特别是自主式草坪修剪机的至少一个工作区域进行工作区域检测的方法，其中，在第一方法步骤中在所述自主式服务机器人的工作运行之前通过所述至少一个采集单元采集所述至少一个工作区域的至少一个可视媒体文件并且在第二方法步骤中通过所述生成单元基于所述至少一个可视媒体文件生成所述至少一个工作区域的地图。“工作区域检测”在该上下文中应该特别是理解成这样一种过程，在所述过程中，工作区域、特别是自主式服务机器人的工作区域至少部分地被识别。优选地，“工作区域检测”应该特别是理解成这样一种过程，所述过程中，工作区域特别是虚拟地被检测。特别优选地，“工作区域检测”应该特别是理解成这样一种过程，所述过程中，工作区域被至少二维地检测并且特别是确定所述工作区域的界限。此外，“工作区域”在该上下文中应该特别是理解成这样一种区域，所述区域定义可由所述自主式服务机器人加工的表面。此外，“自主式服务机器人”在该上下文中应该特别是理解成这样一种仪器，所述仪器至少部分自动地完成工作，例如特别是自动地开始、自动地结束和/或自动地选择至少一个参数例如特别是轨道参数和/或折返点等等。优选地，“自主式服务机器人”应该理解成这样一种仪器，所述仪器至少部分地设置用于通常给操作者和/或人们提供至少一种服务。优选地，“自主式服务机器人”应该特别是理解成这样一种仪器，所述仪器至少为了完成一项工作而自动运动，或者特别是自主地在预先确定的工作区域中前进。特别优选地，所述仪器设置用于，加工例如打扫、抽吸、清洁工作区域和特别是所述表面和/或修剪所述表面上的草坪。在此，可以考虑本领域专业人员认为有意义的其他自主式服务机器人,例如特别是自主式扫地机、自主式吸尘器、自主式游泳池清洁机、自主式擦地机器人和/或特别优选自主式草坪修剪机。但是原则上也可以考虑本领域专业人员认为有意义的其他自主式服务机器人。“采集单元”在该上下文中应该特别是理解成这样一种单元，所述单元设置用于可视的检测。优选地，“采集单元”应该特别是理解成这样一种单元，所述单元具有至少一个传感器、例如特别是至少一个图像传感器，所述传感器设置用于采集至少一个可视信息。特别优选地，“采集单元”应该特别是理解成这样一种单元，所述单元设置用于采集单个的图像和/或连续图像和/或影片。此外，“生成单元”在该上下文中应该特别是理解成这样一种单元，所述单元设置用于生成地图。优选地，“生成单元”应该特别是理解成这样一种单元，所述单元设置用于基于至少一个可视媒体文件生成地图。优选地，所述生成单元具有至少一个运算单元。特别优选地，所述生成单元与所述自主式服务机器人分开地构造。替代地或者附加地，所述生成单元也能够形成所述自主式服务机器人的一部分。在此，“运算单元”应该特别是理解成这样一种单元，所述单元具有信息输入端、信息处理端和/或信息输出端。有利地，所述运算单元具有至少一个处理器、储存器、输入装置和输出装置、其他电构件、运行程序、调节例程、控制例程和/或计算例程。优选地，所述运算单元的所述构件设置在一个公共的电路板上和/或有利地设置在一个公共的壳体中。“自主式服务机器人的工作运行”在该上下文中应该特别是理解成所述自主式服务机器人的这样一种运行状态，在所述运行状态中所述自主式服务机器人完成有效的工作。优选地，“所述自主式服务机器人的工作运行”应该理解成这样一种运行状态，在所述运行状态中所述自主式服务机器人设置用于完成核心工作。在此，“核心工作”应该特别是理解成这样一种工作，所述工作特别是存在于可由所述自主式服务机器人完成的服务中。“可视媒体文件”在该上下文中应该特别是理解成这样一种文件，所述文件至少包括可视信息，所述信息特别是以数字形式存在。优选地，“可视媒体文件”应该特别是理解成这样一种文件，所述文件特别是至少包括图像信息和/或视频信息。特别优选地，“可视媒体文件”应该特别是理解成图像文件和/或视频文件。但是原则上也可以考虑本领域专业人员认为有意义的其他可视媒体文件。此外，“地图”在该上下文中应该特别是理解成区域和/或周围环境的优选数字的表达。优选地，“地图”应该特别是理解成地形地图，所述地形地图特别是包括高度、尺寸、地面特性和/或可能的障碍。“设置”在该上下文中应该特别是理解成特别的编程、设计和/或配备。对于“将某一对象设置用于确定的功能”应该特别是理解成，所述对象在至少一个应用状态和/或运行状态中满足和/或实现所述确定的功能。
[0003]通过根据本发明的方法能够有利地简单地进行工作区域检测。特别是能够由此在所述自主式服务机器人的工作运行之前已经进行工作区域检测。此外，工作区域检测能够基于可视媒体文件进行，由此，特别是能够避免敷设或者设立物理边界。由此，特别是又可以将工作耗费保持很小。此外，由此又可以在不改变工作区域的情况下进行工作区域检测。
[0004]此外建议，在所述第一方法步骤中在所述自主式服务机器人的首次启动之前通过所述采集单元采集所述至少一个工作区域的至少一个可视媒体文件。“首次启动”在该上下文中应该特别是理解成在购置之后和/或在复位之后和/或在工作区域改变之后所述自主式服务机器人的第一次开工。由此，能够进行特别有利的工作区域检测。此外，由此能够在首次启动之前已经进行工作区域检测。
[0005]此外建议，在所述第一方法步骤中在所述自主式服务机器人的工作运行之前通过所述至少一个不依赖于所述自主式服务机器人的采集单元采集所述至少一个工作区域的至少一个可视媒体文件。“不依赖”在该上下文中应该特别是这样理解，所述采集单元与所述自主式服务机器人分开地构造。优选地，“不依赖”应该这样理解，所述采集单元不依赖于所述自主式服务机器人地工作或者运行。特别优选地，“不依赖”应该特别是这样理解，所述采集单元由独立自主的仪器构成。由此所述至少一个工作区域的至少一个可视媒体文件能够不依赖于所述自主式服务机器人地被采集。特别是所述可视媒体文件能够在首次启动之前已经被采集。
[0006]此外建议，所述方法具有另一方法步骤，在所述另一方法步骤中，通过所述生成单元在所述至少一个工作区域的所述地图中确定所述至少一个工作区域的边界。“边界”在该上下文中应该特别是理解成至少一条物质的和/或非物质的线，所述线限定工作区域。优选地，“边界”应该特别是理解成至少一条线，所述至少一条线完全地限定工作区域。特别优选地，所述边界由一个或多个分别闭合的线组成。由此，能够有利地自动地确定所述至少一个工作区域的边界。优选地，由此特别是能够将已经提供的特别是逻辑界限确定为边界。特别是，障碍、地区中的陡斜坡和/或本领域专业人员认为有意义的事实能够被所述生成单元检测并且已经被识别为逻辑边界并且紧接着被确定。
[0007]此外建议，所述至少一个工作区域的所述地图和/或所述边界被所述生成单元释放用于加工。优选地，所述至少一个工作区域的所述地图和/或所述边界被所述生成单元释放以便通过操作者加工。特别优选地，所述至少一个工作区域的所述地图和/或所述边界被所述生成单元输出给操作者用于加工。特别优选地，实现了操作者通过所述生成单元直接在所述生成单元上和/或在与所述生成单元连接的单元上加工所述至少一个工作区域的所述地图和/或所述边界。由此特别是能够由操作者手动地修改或者调节在所述地图中的错误和/或边界中的特别之处。
[0008]此外建议，所述方法具有另一方法步骤，在所述另一方法步骤中，所述至少一个工作区域的所述至少一个媒体文件和/或所述至少一个工作区域的所述地图和/或所述至少一个工作区域的所述边界通过所述自主式服务机器人的接口被传递给所述自主式服务机器人。优选地，在所述另一方法步骤中，所述至少一个工作区域的所述至少一个媒体文件和/或所述至少一个工作区域的所述地图和/或所述至少一个工作区域的所述边界在所述自主式服务机器人的首次启动时和/或在所述工作区域改变之后通过所述自主式服务机器人的接口被传递到所述自主式服务机器人上。“接口 ”在该上下文中应该特别是理解成这样一种单元，所述单元设置用于交换数据。特别是，所述接口具有至少一个信息入口和至少一个信息出口。优选地，所述接口具有至少二个信息入口和至少二个信息出口，其中，分别将至少一个信息入口和至少一个信息出口设置用于与物理系统连接。特别优选地，“接口”应该理解成在至少两个物理系统之间、例如特别是所述自主式服务机器人和至少一个外界的仪器之间的接口。也可以考虑本领域专业人员认为有意义的不同的接口。但是“接口”应该特别是理解成无线接口例如蓝牙、WLAN(无线局域网)、UMTS(常用移动通信系统)或者NFC(近距无线通讯技术)、有线接口例如USB端口，和/或借助于储存介质例如存储卡、存储棒或者CD的驱动器接口。由此，特别是能够实现至少一个媒体文件的和/或所述地图的和/或所述边界的有利的传递。
[0009]此外建议，所述方法具有另一方法步骤，在所述另一方法步骤中所述自主式服务机器人根据所述至少一个工作区域的所述地图在工作区域中定位。优选地，所述自主式服务机器人具有至少一个传感器单元，通过所述至少一个传感器单元在所述工作区域中进行定位。“传感器单元”在该上下文中应该特别是理解成这样一种单元，所述单元设置用于采集至少一个特征参数和/或物理特性，其中，所述采集能够主动地例如特别是通过所述电测量信号的产生和发射进行，和/或被动地例如特别是通过检测传感器构件的特性改变进行。也可以考虑本领域专业人员认为有意义的不同的传感器单元，例如光学传感器、GPS接收器和/或声学的传感器、例如特别是超声波传感器。由此，所述自主式服务机器人能够有利地根据所述地图导航。此外，由此能够实现所述自主式服务机器人在所述工作区域内部任意的中断。此外，由此特别是能够不依赖于所述自主式服务机器人的基站的位置进行运行。
[0010]此外建议，所述方法具有另一方法步骤，在所述方法步骤中在发现所述至少一个工作区域改变时通过所述自主式服务机器人自动地调整所述至少一个工作区域的所述地图。由此，所述地图能够有利地连续地适应所述工作区域。此外能够实现的是，特别是自动地检测和考虑例如通过操作者产生的改变。由此，特别是能够避免不断地完全重新测绘工作区域。
[0011]此外建议，所述方法具有另一方法步骤，在所述方法步骤中在发现所述至少一个工作区域改变时通过所述自主式服务机器人自动地向操作者发送信号用于重新建立所述至少一个工作区域的地图。由此，能够特别有利地简单并且成本低廉地考虑所述工作区域的改变。此外由此特别是能够实现的是，地图不断地被保持更新并且适应所述工作区域的改变。
[0012]此外建议一种自主式服务机器人、特别是自主式草坪修剪机,用于执行本发明的方法。
[0013]建议，所述自主式服务机器人具有至少一个控制和/或调节单元，所述至少一个控制和/或调节单元具有至少一个存储器单元和至少一个接口，所述至少一个接口设置用于，将至少一个工作区域的至少一个在外部产生的地图传递到所述存储器单元上。“控制和/或调节单元”应该特别是理解成具有至少一个控制电子设备的单元。“控制电子设备”应该特别是理解成具有处理器单元和存储器单元以及具有储存在所述存储器单元中的运行程序的单元。此外，“存储器单元”在该上下文中应该特别是理解成这样一种单元，所述单元设置用于有利地不依赖于供电地储存至少一个信息。由此，能够有利地将所述工作区域的所述在外部产生的地图存储在所述自主式服务机器人上并且根据需要调出。
[0014]此外建议，所述至少一个控制和/或调节单元具有至少一个控制系统，所述至少一个控制系统设置用于加工所述至少一个工作区域的所述至少一个地图。“控制系统”在该上下文中应该特别是理解成这样一种系统，所述系统形成运行系统和/或软件的至少一部分。优选地，所述控制系统设置用于在至少一个处理器上实施。特别优选地，所述控制系统具有至少一个调节例程、控制例程和/或计算例程。由此，能够有利地直接在所述自主式服务机器人上进行所述至少一个地图的处理。
[0015]此外建议，所述自主式服务机器人具有至少一个传感器单元，所述至少一个传感器单元设置用于探测意外的障碍。“意外的障碍”在该上下文中应该特别是理解成这样一种障碍，所述障碍没有被储存在所述至少一个地图上和/或所述障碍不能被所述自主式工作仪器预见。由此，能够有利地避免技术上危险的相撞，特别是已经避免一般的相撞。此外，由此能够在没有被测绘的工作区域中检测障碍。
[0016]此外建议，所述传感器单元设置用于在探测到意外的障碍时输出信号到所述控制和/或调节单元上，所述控制和/或调节单元设置用于将所述意外的障碍的所述位置储存在所述至少一个工作区域的所述至少一个地图上。由此，能够持久地储存并且因此也考虑新的、意外的障碍。特别是由此能够避免重新建立地图。此外，由此能够实现的是，地图动态地适应周围环境的改变。
[0017]根据本发明的方法以及根据本发明的自主式服务机器人在此应该不限于上述的应用和实施形式。特别是所述根据本发明的方法以及所述根据本发明的自主式服务机器人为了实现这里所述的作用方式具有与单个元件、部件和单元这里所提及的数目不同的数量。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]其他的优点从下面的【专利附图】
【附图说明】中得出。在所述附图中示出了本发明的三个实施例。附图、说明书和其他描述包含很多特征的组合。本领域的专业人员也可以符合目的要求地单独考虑这些特征并且综合成有意义的其他组合。
[0019]附图中:
[0020]图1:借助于采集单元、生成单元和自主式服务机器人的根据本发明的方法的流程不意图；
[0021]图2:用于执行所述根据本发明的方法的自主式服务机器人的示意图；
[0022]图3:借助于采集和生成仪器和自主式服务机器人的替代的根据本发明的方法的流程示意图；
[0023]图4:借助于采集单元和自主式服务机器人的另一替代的根据本发明的方法的流程不意图；
[0024]图5:用于执行所述另外替代的根据本发明的方法的自主式服务机器人的示意图。
【具体实施方式】
[0025]图1示出了借助于采集单元12a、借助于生成单元14a和借助于自主式服务机器人10a的根据本发明的方法的流程示意图。
[0026]所述自主式服务机器人10a由自主式草坪修剪机形成。所述自主式服务机器人10a设置用于修剪一工作区域。所述工作区域由草场或者花园草坪形成。但是原则上也可以考虑，所述自主式服务机器人10a由吸尘器或者本领域专业人员认为有意义的其他服务机器人构成并且所述工作区域相应地例如由房间构成。此外，所述自主式服务机器人10a也能够被编程用于多个工作区域。所述不同的工作区域在此可以被单独地储存并且视所述自主式服务机器人10a当前位置而定被单独地调出。所述自主式服务机器人10a具有控制和调节单元32a。所述控制和调节单元32a具有存储器单元34a和接口 24a。此外，所述控制和调节单元32a设置在所述自主式服务机器人10a的壳体40a中。所述控制和调节单元32a的接口 24a设置用于将工作区域的在外部产生的地图传递到所述存储器单元34a上。所述接口 24a由无线接口形成。所述接口 24a由无线局域网-接口(WLAN-接口)形成。但是原则上也可以考虑本领域专业人员认为有意义的其他无线接口。但是此外或者替代地，也可以考虑，所述接口 24a由有线接口或者由驱动器接口形成或者具有另一附加的接口。所述控制和调节单元32a此外具有控制系统36a。所述控制系统36a设置用于处理所述工作区域的地图。为此，所述控制系统36a设置用于读出或者解析所述地图或者储存在所述存储器单元34a上的地图的数据。所述控制系统36a在所述控制和调节单元32a的处理器上实施。此外，所述控制和调节单元32a具有输出单元42a，通过所述输出单元能够将信息发送给操作者48a。所述输出单元42a由显示器构成(图2)。
[0027]此外，所述自主式服务机器人10a具有传感器单元38a。所述传感器单元38a设置用于探测意外的障碍。所述传感器单元38a设置用于，在探测到意外的障碍时发射信号到所述控制和调节单元32a上，所述控制和调节单元32a设置用于将所述意外的障碍的位置存储在所述工作区域的地图上。所述传感器单元38a基本上设置在所述自主式服务机器人10a的壳体40a内部。沿着所述自主式服务机器人10a的行驶方向44a观察，所述传感器单元38a设置在所述自主式服务机器人10a的前部区域中。此外，所述传感器单元38a大约平行于所述行驶方向44a地朝前对准。此外，所述传感器单元38a由光学传感器构成。所述传感器单元38a由摄影机构成。但是原则上也可以考虑本领域专业人员认为有意义的其他传感器单元38a的构型。此外，原则上还可以考虑，所述自主式服务机器人10a具有至少一个另外的传感器单元(图2)。
[0028]根据本发明的方法设置用于对所述自主式服务机器人10a的工作区域进行工作区域检测。所述方法借助于采集单元12a、借助于生成单元14a并且借助于自主式服务机器人10a进行。所述采集单元12a由照相机构成。但是原则上也可以考虑，所述采集单元12a由本领域专业人员认为有意义的其他仪器或者仪器的一部分构成，例如特别是由手机、由智能手机或者由摄像机构成，或者所述采集单元12a是其他仪器的一部分。所述采集单元12a构造为不依赖于所述自主式服务机器人10a。所述采集单元12a完全与所述自主式服务机器人10a分开并且能够由商业上常用的采集单元、例如特别是商业上常用的照相机构成。所述生成单元14a由电脑构成。但是原则上也可以考虑,所述生成单元14a由本领域专业人员认为有意义的其他仪器或者仪器的一部分构成。在所述方法中，在第一方法步骤16a，16a’中通过所述采集单元12a采集所述工作区域的多个可视媒体文件。所述方法的第一方法步骤16a，16a’在所述自主式服务机器人10a的工作运行之前进行。所述方法的第一方法步骤16a，16a’在首次启动之前、也就是在所述自主式服务机器人10a的首次行驶之前进行。所述可视媒体文件由图像文件或者由视频文件构成。在所述第一方法步骤的第一变形方案16a中，由所述工作区域采集图像文件。在所述第一方法步骤的第二变形方案16a’中，由所述工作区域采集视频文件。紧接着，将虚拟媒体文件从所述采集单元12a传递到所述生成单元14a上(图1)。
[0029]在第二方法步骤18a中，通过所述生成单元14a基于所述可视媒体文件生成所述工作区域的地图。所述生成借助于软件在使用所述虚拟媒体文件的情况下进行。所述生成借助于图像处理算法进行。所述生成借助于光束平差、结构运动和可视的即时定位和地图构建SLAM进行。但是原则上也可以考虑本领域专业人员认为有意义的其他图像处理算法或者上述图像处理算法的仅仅一部分。对所述生成单元14a替代或者附加地，所述地图的生成也能够至少部分地通过因特网连接被扩展到服务器46a上和/或借助于因特网应用进行。但是原则上也可以考虑，所述生成单元14a由服务器46a或者服务器46a的一部分构成并且所述采集单元12a将所述媒体文件直接传递到所述服务器46a上。紧接着，在另一方法步骤20a中，通过所述生成单元14a在所述工作区域的所述地图中确定所述工作区域的边界。所述边界在此基于逻辑界限来确定。在此，地区内的障碍和严重的倾斜被用作逻辑界限。一旦所述自主式服务机器人10a的所述地区变的太陡，则由所述生成单元14a自动地划出一条边界。此外，围绕障碍或者在障碍上(例如楼梯、树木、树篱等等)自动地划出边界(图1)。
[0030]在确定所述工作区域的边界之后，具有所述工作区域的边界的所述工作区域的地图通过所述生成单元14a释放，以通过操作者48a进行加工。被释放的具有边界的地图能够由操作者48a在另一方法步骤50a中加工。在此直接在所述生成单元14a上进行加工。具有边界的所述地图在此通过显示屏输出给操作者48a并且能够被任意地改变。但是原则上也可以考虑，在加工时区分操作者的不同的授权等级。在此，特别是可以考虑，只能是经过授权的服务人员能够加工所述地图本身并且最终用户只被允许加工所述边界(图1)。
[0031]在通过所述操作者48a加工所述地图之后，在另一方法步骤52a中附加地通过所述生成单元14a对所述工作区域的所述地图进行分区。在此，所述工作区域被划分成不同的部分工作区域。在此通过所述生成单元14a给所述部分工作区域配置不同的优先级以及不同的重复频率。原则上，所述优先级的确定以及所述重复频率的确定特别是也能够由所述操作者48a进行。此外，在所述方法步骤52a中通过所述生成单元14a确定所述自主式服务机器人1a的优选轨迹。所述优选轨迹在此预先确定所述自主式服务机器人1a运行的运动路径。但是原则上也可以考虑，所述生成单元14a仅仅在所述自主式服务机器人1a的所述地图中生成虚拟的辅助线。所述虚拟的辅助线在此可以在特别高效的加工方面支持所述自主式服务机器人10a。此外，能够在所述虚拟的辅助线中考虑操作者愿望，所述操作者愿望不能够在所述自主式服务机器人1a上直接被输入(图1)。
[0032]紧接着，在另一方法步骤22a中将具有所述工作区域的边界的所述工作区域的所述地图通过所述自主式服务机器人1a的所述接口 24a传递到所述自主式服务机器人1a上。通过所述自主式服务机器人1a的所述接口 24a将具有所述边界的所述地图直接保存在所述自主式服务机器人1a的所述存储器单元34a上。此外或者替代地，原则上也可以考虑，将具有所述边界的所述地图通过所述接口 24a传递到所述服务器46a上或者一个服务器上并且在那儿被保存。由此，所述地图特别是也可以供其他自主式服务机器人1a使用。此外，由此也可以使得所述存储器单元34a的储存量保持很小。所述自主式服务机器人1a的所述接口 24a在此可以通过花园建筑物的无线局域网(WLAN-网)与因特网连接。此外可以考虑，通过持久的因特网连接，所述自主式服务机器人1a通过所述服务器46a不断地获得新的信息，例如天气信息，以便特别高效地工作。所述服务器46a也在此可以不断地修改和改进所述地图、所述边界或者所述优选轨迹。附加地，所述自主式服务机器人1a能够通过所述因特网获得其他仪器的信息，例如在花园中的或者周围环境的周围环境传感器、雨水传感器或者人物识别的信息。在所述地图被储存在所述存储器单元34a上之后，所述自主式服务机器人1a开始运行。在运行开始之后，所述自主式服务机器人1a在首次启动时在另一方法步骤26a中根据所述至少一个工作区域的所述地图在工作区域中定位。在此通过所述自主式服务机器人1a的所述传感器单元38a进行定位。所述自主式服务机器人1a在此利用所述存储器单元34a上的地图数据补偿所述传感器单元38a的当前数据，以便由此自己定位(图1)。
[0033]在定位之后，所述自主式服务机器人1a开始正常运行54a。在所述正常运行54a期间，导航软件确保所述自主式服务机器人1a不离开通过具有边界的地图定义的工作区域。为此，所述自主式服务机器人1a不断地确定其在所述地图上的位置。假如在所述正常运行54a期间发现所述工作区域改变，则在所述方法中启动另一方法步骤28a，在所述另一方法步骤中通过所述自主式服务机器人1a自动地调整所述工作区域的地图。假如通过所述传感器单元38a发现所述工作区域的改变，例如新的障碍，则所述自主式服务机器人1a的存储器单元34a上的地图自动地通过所述自主式服务机器人1a适应所述改变。但是原则上也可以考虑，在发现所述工作区域改变时，如虚线所示的，在所述正常运行54a期间在另一方法步骤30a中通过所述自主式服务机器人1a自动地给操作者48a输出一个信号用于重新制订所述至少一个工作区域的地图。所述信号在此通过所述自主式服务机器人1a的输出单元42a输出给操作者48a。操作者48a然后在此能够在另一方法步骤56a中决定，他是否能够简单地移开所述障碍或者想要重新进行制订地图。特别是在所述工作区域相对于所述地图的偏差大时，重新制订地图是有意义的或者甚至是必要的(图1)。
[0034]在所述图3-5中示出了本发明的另外两个实施例。下面的说明和附图基本上限于在所述实施例之间的不同，其中，关于标记相同的构件，特别是关于具有相同标号的构件，基本上也能够参考其他的实施例的，特别是图1和图2的附图和/或说明。为了区分所述实施例，所述字母a被放在在所述图1和图2中的实施例的标号后。在图3-5的实施例中，所述字母a被字母b和c代替。
[0035]图3示出了借助于采集和生成仪器58b和借助于自主式服务机器人1b的替代的根据本发明的方法的流程示意图。所述采集和生成仪器58b具有采集单元12b和生成单元14b。所述采集和生成仪器58b由智能手机构成。
[0036]根据本发明的方法设置用于对所述自主式服务机器人1b的工作区域进行工作区域检测。所述方法借助于采集单元12b、借助于生成单元14b和借助于所述自主式服务机器人1b进行。所述采集单元12b和所述生成单元14b在此形成所述采集和生成仪器58b的一部分。所述采集单元12b由所述采集和生成仪器58b的被装入的摄影机构成。所述生成单元14b由所述采集和生成仪器58b的运算单元的一部分构成。所述采集和生成仪器58b不依赖于所述自主式服务机器人1b地构造。所述采集和生成仪器58b完全与所述自主式服务机器人1b分开地构造并且能够由商业上常用的智能手机构成，在所述智能手机上仅仅安装一个特别的应用。在所述方法中，在第一方法步骤16b，16b’中通过所述采集单元12b采集所述工作区域的多个可视媒体文件。通过将所述采集和生成仪器58b构造成智能手机，原则上可以考虑，对于每个可视媒体文件，除了所述媒体文件本身之外例如还可以存储所述采集单元12b在采集期间的倾斜角和/或所述采集单元12b在采集期间的准确位置和/或所述采集单元12b在采集期间相对于上一个采集的相对位置。在此，特别是可以使用所述采集和生成仪器58b的已经存在的传感器，例如特别是倾斜传感器，加速传感器，旋转率传感器和/或GPS接收器。这些附加的数据特别是能够在生成所述地图时被使用，以便实现特别高的精度。所述方法的第一方法步骤16b，16b’在所述自主式服务机器人1b的工作运行之前进行。所述方法的第一方法步骤16b，16b’在首次启动之前、也就是在所述自主式服务机器人1b的第一次行驶之前进行。在第二方法步骤18b中，通过所述生成单元14b基于所述可视媒体文件生成所述工作区域的地图。所述可视媒体文件在此由所述生成单元14b直接进一步处理。所述生成借助于安装在所述采集和生成仪器58b上的软件在使用虚拟媒体文件的情况下进行。所述生成借助于图像处理算法进行。所述生成借助于光束平差、结构运动和可视的即时定位和地图构建SLAM进行。紧接着，在另一方法步骤20b中通过所述生成单元14b在所述工作区域的所述地图中确定所述工作区域的边界。
[0037]在确定所述工作区域的边界之后，具有所述工作区域的边界的所述工作区域的所述地图通过所述生成单元14b释放以便通过操作者48b加工。在操作者48b加工所述地图之后，在另一方法步骤52b中附加地通过所述生成单元14b进行所述工作区域的所述地图的分区。此外，在所述方法步骤52b中，通过所述生成单元14b确定所述自主式服务机器人1b的优选轨迹。
[0038]在另一方法步骤22b中，具有所述工作区域的边界的所述工作区域的所述地图通过所述自主式服务机器人1b的所述接口 24b传递到所述自主式服务机器人1b上。通过所述自主式服务机器人1b的所述接口 24b，具有所述边界的所述地图直接被保存在所述自主式服务机器人1b的所述存储器单元34b上。在所述地图被储存在所述存储器单元34b上之后，所述自主式服务机器人1b开始运行。在运行开始之后所述自主式服务机器人1b在首次启动时在另一方法步骤26b中根据所述至少一个工作区域的所述地图在工作区域中定位。在定位之后，所述自主式服务机器人1b开始正常运行54b。假如在所述正常运行54b期间发现所述工作区域的改变，则在所述方法中启动另一方法步骤28b，在该另一方法步骤中，通过所述自主式服务机器人1b自动地调整所述工作区域的所述地图。
[0039]图4示出了借助于采集单元12c和借助于自主式服务机器人1c的另一替代的根据本发明的方法的流程示意图。
[0040]所述自主式服务机器人1c由自主式草坪修剪机构成。所述自主式服务机器人1c具有控制和调节单元32c。所述控制和调节单元32c具有存储器单元34c和接口 24c。所述控制和调节单元32c的所述接口 24c设置用于将工作区域的在外部产生的可视媒体文件传递到所述存储器单元34c上。此外，所述控制和调节单元32c具有控制系统36c。此外，所述自主式服务机器人1c具有生成单元14c。所述生成单元14c由运算单元构成。所述生成单元14c设置在所述自主式服务机器人1c的壳体40c中。原则上可以考虑，所述自主式服务机器人1c附加地具有采集单元12c。所述采集单元12c能够被集成在所述自主式服务机器人1c的所述壳体40c中。由此，特别是可以将结构组件的数量保持很少。此夕卜，所述自主式服务机器人1a具有传感器单元38a (图5)。
[0041]根据本发明的方法设置用于对所述自主式服务机器人1c的工作区域进行工作区域检测。所述方法借助于采集单元12c、借助于生成单元14c和借助于所述自主式服务机器人1c进行。所述采集单元12c由照相机构成。所述采集单元12c构造为不依赖于所述自主式服务机器人10c。所述采集单元12c完全与所述自主式服务机器人1c分开并且能够由商业上常用的采集单元、例如特别是商业上常用的照相机构成。所述生成单元14c形成所述自主式服务机器人1c的一部分。在所述方法中，在第一方法步骤16c，16c’中通过所述采集单元12c采集所述工作区域的多个可视媒体文件。所述方法的第一方法步骤16c，16c’在所述自主式服务机器人1c的工作运行之前进行。所述方法的第一方法步骤16c，16c’在首次启动之前、也就是在所述自主式服务机器人1c的第一次行驶之前进行。
[0042]紧接着，在另一方法步骤22c中将具有所述工作区域的边界的所述工作区域的所述可视媒体文件通过所述自主式服务机器人1c的所述接口 24c传递到所述自主式服务机器人1c上。通过所述自主式服务机器人1c的所述接口 24c，所述可视媒体文件被保存在所述自主式服务机器人1c的所述存储器单元34c上，在那儿所述可视媒体文件能够被所述生成单元14c调用。
[0043]在第二方法步骤18c中，通过所述自主式服务机器人1c的所述生成单元14c基于所述可视媒体文件生成所述工作区域的地图。所述生成借助于软件在使用虚拟媒体文件的情况下进行。所述生成借助于图像处理算法进行。所述生成借助于光束平差、结构运动和可视的即时定位和地图构建SLAM进行。紧接着，在另一方法步骤20c中通过所述生成单元14c在所述工作区域的所述地图中确定所述工作区域的边界。
[0044]在确定所述工作区域的边界之后，具有所述工作区域的边界的所述工作区域的所述地图通过所述生成单元14c释放以便通过操作者48c加工。被释放具有所述边界的所述地图能够被操作者48c在另一方法步骤50c中加工。在此直接在所述生成单元14c上或者直接在所述自主式服务机器人1c上进行加工。具有边界的所述地图在此通过输出单元42c输出并且能够在那儿被加工。在操作者48c加工所述地图之后，具有边界的所述地图被储存在所述存储器单元34c上。此外或替代地，原则上可以考虑，具有边界的所述地图通过所述接口 24c被传递到一个服务器46c上或者另一个服务器上并且在那儿被保存。由此，所述地图特别是也能够供其他自主式服务机器人1c使用。此外，由此可以将所述存储器单元34c的储存量保持很小。所述自主式服务机器人1c的所述接口 24c在此可以通过花园建筑物的无线局域网(WLAN-网)与因特网连接。
[0045]在所述地图被储存在所述存储器单元34c上之后，所述自主式服务机器人1c开始运行。在运行开始之后，所述自主式服务机器人1c在首次启动时在另一方法步骤26c中根据所述至少一个工作区域的所述地图在工作区域中定位。在定位之后，所述自主式服务机器人1c开始正常运行54c。假如在所述正常运行54c期间发现所述工作区域的改变，则在所述方法中启动另一方法步骤28c，在所述另一方法步骤中通过所述自主式服务机器人1c自动地调整所述工作区域的所述地图。
【权利要求】
1.一种用于借助于至少一个采集单元(12a ；12b ；12c)和生成单元(14a ；14b ；14c)对自主式服务机器人(10a;10b;10c);特别是自主式草坪修剪机的至少一个工作区域进行工作区域检测的方法，其中，在第一方法步骤(16a ;16a’ ；16b ;16b’ ；16c ;16c’ )中在所述自主式服务机器人(10a ；10b ；10c)的工作运行之前通过所述至少一个采集单元(12a ；12b ；12c)采集所述至少一个工作区域的至少一个可视媒体文件并且在第二方法步骤(18a;18b ；18c)中通过所述生成单元(14a ；14b ；14c)基于所述至少一个可视媒体文件生成所述至少一个工作区域的地图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一方法步骤(16a;16a’；16b ；16b’；16c;16c’)中在所述自主式服务机器人(10a;10b;10c)的首次启动之前通过所述采集单元(12a ；12b ；12c)采集所述至少一个工作区域的至少一个可视媒体文件。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述第一方法步骤(16a;16a’；16b;16b’；16c;16c’)中在所述自主式服务机器人(10a；10b ；10c)的工作运行之前通过所述至少一个不依赖于所述自主式服务机器人(10a;10b;10C)的采集单元(12a;12b;12c)采集所述至少一个工作区域的至少一个可视媒体文件。
4.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于另一方法步骤(20a;20b;20c)，在所述另一方法步骤中，通过所述生成单元(14a ；14b ；14c)在所述至少一个工作区域的地图中确定所述至少一个工作区域的边界。
5.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个工作区域的地图和/或所述至少一个工作区域的边界通过所述生成单元(14a ；14b ；14c)释放以进行加工。
6.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于另一方法步骤(22a;22b;22c)，在所述另一方法步骤中，所述至少一个工作区域的所述至少一个媒体文件和/或所述至少一个工作区域的地图和/或所述至少一个工作区域的边界通过所述自主式服务机器人(10a ；10b ；10c)的接口 (24a ；24b ；24c)传递到所述自主式服务机器人(10a ；10b ；10c)上。
7.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于另一方法步骤(26a;26b;26c)，在所述另一方法步骤中所述自主式服务机器人(10a;10b ；10c)根据所述至少一个工作区域的地图在工作区域中定位。
8.根据上述权利要求任一项所述的方法，其特征在于另一方法步骤(28a;28b;28c)，在所述另一方法步骤中在发现所述至少一个工作区域改变时通过所述自主式服务机器人(10a ；10b ；10c)自动地调整所述至少一个工作区域的地图。
9.根据权利要求2-7任一项所述的方法，其特征在于另一方法步骤(30a；30b ；30c)，在所述另一方法步骤中在发现所述至少一个工作区域改变时通过所述自主式服务机器人(10a ；10b ；10c)自动地向操作者发送信号用于重新建立所述至少一个工作区域的地图。
10.一种自主式服务机器人，特别是自主式草坪修剪机，用于执行至少根据上述权利要求任一项所述的方法。
11.根据权利要求10所述的自主式服务机器人，其特征在于至少一个控制和/或调节单元(32a ；32b ；32c)，所述至少一个控制和/或调节单元具有至少一个存储器单元(34a ；34b ；34c)和至少一个接口(24a ；24b ;24c)，所述至少一个接口设置用于将至少一个工作区域的至少一个在外部产生的地图传递到所述存储器单元(34a ;34b ;34c)上。
12.根据权利要求11所述的自主式服务机器人，其特征在于，所述至少一个控制和/或调节单元(32a ；32b ；32c)具有至少一个控制系统(36a ；36b ;36c)，所述至少一个控制系统设置用于处理所述至少一个工作区域的所述至少一个地图。
13.根据权利要求10-12任一项所述的服务机器人，其特征在于至少一个传感器单元(38a ；38b ;38c)，所述至少一个传感器单元设置用于探测意外的障碍。
14.根据权利要求13所述的自主式服务机器人，其特征在于，所述传感器单元(38a;38b ；38c)设置用于，在探测到意外的障碍时，输出信号到所述控制和/或调节单元(32a;32b ；32c)上，所述控制和/或调节单元设置用于将所述意外的障碍的位置储存在所述至少一个工作区域的所述至少一个地图上。
15.一种用于执行根据权利要求1-9任一项所述的方法的系统，所述系统具有自主式服务机器人(10a ；10b ; 10c)，特别是根据权利要求10-14任一项所述的自主式服务机器人，并且具有采集单元(12a ；12b ；12c)和生成单元(14a ；14b ；14c)。
【文档编号】G05D1/02GK104252176SQ201410301793
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】S·格容卡, S·豪格 申请人:罗伯特·博世有限公司