壁追踪机器人的制作方法

文档序号:24160026发布日期:2021-03-05 15:28阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种机器人,包括:主体,其可相对于壁表面移动;缓冲器,其安装在所述主体上,所述缓冲器可相对于所述主体在完全未压缩位置与完全压缩位置之间移动;以及控制器,其使机器人执行其中机器人沿着壁表面的第一部分前进的壁追踪行为,同时使缓冲器接触壁表面,并且同时将缓冲器的位置保持在完全压缩位置和完全未压缩位置之间的预定范围内,以保持缓冲器和壁表面之间的角度,响应于所述缓冲器的位置处于所述预定范围和完全未压缩位置之间,转向所述壁表面的第一部分,同时沿着壁表面的第一部分前进,使得保持机器人和壁表面之间的接触,然后沿着与壁表面的第一部分正交的壁表面的第二部分前进。2.根据权利要求1所述的机器人,还包括:清洁垫,其附接至所述主体的底部;以及流体施加器,其配置成从所述机器人分配流体;其中,为了使所述机器人执行壁追踪行为,控制器启动的操作包括:响应于缓冲器的位置和目标位置之间的偏差在所述预定范围内,调整所述机器人的旋转和平移速度以使所述缓冲器朝向目标位置移动。3.根据权利要求1所述的机器人,其中,所述角度在3度到20度的范围内。4.根据权利要求1所述的机器人,还包括:清洁垫,其附接至所述主体的底部并且延伸超过所述缓冲器;以及流体施加器,其配置成从所述机器人分配流体;其中,为了使所述机器人执行壁追踪行为,控制器启动操作以使所述机器人保持所述清洁垫与所述壁表面之间的接触。5.根据权利要求1所述的机器人,还包括:第一传感器,其响应于所述缓冲器相对于所述主体的运动产生第一信号,第二传感器,其响应于所述缓冲器相对于所述主体的运动产生第二信号;其中,所述控制器配置成基于第一信号和第二信号将所述缓冲器的位置保持在所述预定范围内。6.根据权利要求5所述的机器人,其中,所述第一信号的值和所述第二信号的值至少在所述缓冲器在所述预定范围内时相对于所述缓冲器的运动线性地变化。7.根据权利要求5所述的机器人,其中,所述缓冲器的位置基于第一信号的值与第二信号的值之间的差、平均值、或之和的估计值。8.根据权利要求5所述的机器人,其中:所述机器人具有左侧、右侧、前部、以及后部;所述第一传感器相邻于右侧并且所述第二传感器相邻于左侧;以及所述缓冲器沿所述机器人的前部放置并且沿所述左侧的至少一部分和右侧的至少一部分延伸。9.根据权利要求8所述的机器人,还包括:第三传感器,其响应于所述缓冲器相对于所述主体的运动产生第三信号,所述第三传感器在所述左侧与所述右侧之间并且相邻于所述前部,其中,所述控制器启动操作以基于
第一信号、第二信号和第三信号将所述缓冲器的位置保持在所述预定范围内。10.根据权利要求1所述的机器人,还包括传感器,所述传感器包括:支柱,其安装至所述缓冲器;磁体,其安装至所述支柱;以及霍尔效应传感器,其在所述磁体的上方安装到所述主体,所述霍尔效应传感器配置成响应于所述缓冲器相对于所述主体的运动产生信号,其中,所述控制器配置成基于所述信号将所述缓冲器的位置保持在所述预定范围内。11.根据权利要求1所述的机器人,还包括:电容传感器,所述电容传感器包括一对电容板,基于所述缓冲器的运动,至少一个电容板可相对于另一个电容板移动;其中,所述控制器被编程以从响应于所述至少一个电容板的运动所产生的信号中确定时间常数,以及基于所述时间常数将所述缓冲器的位置保持在所述预定范围内。12.根据权利要求1所述的机器人,还包括电感传感器,所述电感传感器包括基于所述缓冲器的运动可在绕组中移动的芯材,其中,所述控制器被编程以从响应于芯材运动的信号中确定时间常数,以及基于所述时间常数将所述缓冲器的位置保持在所述预定范围内。13.根据权利要求1所述的机器人,其中,所述控制器被编程以响应于所述缓冲器处于所述缓冲器和所述壁表面之间没有接触的另一预定范围内而动态校准缓冲器相对于主体的中性位置。14.根据权利要求1所述的机器人,其中,所述控制器被编程以响应于所述缓冲器的位置处于所述预定范围和完全压缩位置之间,控制所述机器人的运动使所述机器人从所述壁表面撤回。15.根据权利要求1所述的机器人,还包括:轮子;以及与所述轮子相关联的检测器,所述检测器用于检测所述轮子的速度,其中,所述控制器被编程以至少部分地基于所述轮子的速度和所述缓冲器的位置,使所述机器人从所述壁表面撤回,转动离开所述壁表面,随后重新接合所述壁表面。16.根据权利要求1所述的机器人,还包括:清洁垫,其附接于所述主体的底部,所述清洁垫延伸超过所述缓冲器。17.根据权利要求1所述的机器人,其中,所述控制器配置成响应于检测缓冲器和壁表面的第一部分之间的接触缺失,控制所述机器人转向所述壁表面的第一部分,同时沿着壁表面的第一部分前进。18.一种控制机器人的方法,包括:在其中机器人沿着壁表面前进的壁追踪行为期间,保持壁表面的第一部分和机器人之间的角度,使得机器人的缓冲器在完全未压缩位置和完全压缩位置之间的位置被保持在完全未压缩位置和完全压缩位置之间的预定范围内;以及响应于缓冲器处于所述预定范围和完全未压缩位置之间,使机器人转向所述壁表面的
第一部分,同时沿着壁表面的第一部分前进,并且保持机器人和壁表面的第一部分之间的接触,然后沿着与壁表面的第一部分正交的壁表面的第二部分前进。19.根据权利要求18所述的方法,还包括:基于所述缓冲器的位置处于所述预定范围和完全压缩位置之间,控制所述机器人从壁表面撤回。20.根据权利要求18所述的方法,其中,所述方法还包括:检测所述机器人的轮子的速度;以及至少部分地基于所述轮子的速度和所述缓冲器的位置,控制所述机器人从所述壁表面撤回,转动离开所述壁表面,随后重新接合所述壁表面。21.根据权利要求18所述的方法,还包括基于随所述机器人与所述壁表面之间的力的大小变化的两个或更多个信号的值确定所述缓冲器的位置,其中,保持所述角度包括至少部分地基于所述两个或更多个信号的值,保持所述机器人和所述壁表面之间的角度。22.根据权利要求18所述的方法,其中,响应于检测所述缓冲器和壁表面的第一部分之间的接触缺失,使所述机器人转向所述壁表面的第一部分。23.根据权利要求21所述的方法,其中,所述两个或更多个信号的值至少在所述缓冲器在所述预定范围内时相对于所述缓冲器的运动以线性关系变化。24.根据权利要求21所述的方法,还包括基于所述两个或更多个信号之间的差、的和、或平均值的估计值确定所述缓冲器的位置。25.一种移动式清洁机器人,包括:相对于壁表面可移动的主体;配置成容纳流体的贮液器;喷雾机构,其配置成分配来自机器人的流体;安装到主体的缓冲器,所述缓冲器可相对于主体在完全未压缩位置和完全压缩位置之间移动;清洁垫,可移除地附接到主体的底部,所述清洁垫延伸超过缓冲器的宽度;和控制器,用于执行指令以执行操作,所述操作包括:使机器人沿壁表面的第一部分前进,同时使缓冲器定位在完全未压缩位置和完全压缩位置之间的预定范围内,以保持主体与壁表面的第一部分之间的角度并保持清洁垫与壁表面的第一部分之间的接触,以及响应于当缓冲器接触壁表面的第二部分时缓冲器位于预定范围和完全压缩位置之间,控制机器人以从壁表面的第二部分撤回,直到缓冲器位于预定范围和完全未压缩位置之间,转动离开壁表面的第一部分,接合壁表面的第二部分,使得缓冲器位于预定范围内,然后沿着壁表面的第二部分前进,同时使缓冲器定位在预定范围内,以保持主体与壁表面的第二部分之间的角度,并保持清洁垫与壁表面的第二部分之间的接触。26.根据权利要求25所述的移动式清洁机器人,其中:使机器人沿着壁表面的第一部分前进包括使机器人前进使得主体的右侧和左侧中的
至少一个与壁表面不平行。27.根据权利要求25所述的移动式清洁机器人,其中,使机器人沿着壁表面的第一部分前进包括调整机器人的旋转和平移速度以将缓冲器保持在预定范围内。28.根据权利要求25所述的移动式清洁机器人,其中:机器人还包括传感器,所述传感器响应于由缓冲器和壁表面之间的接触引起的缓冲器相对于主体的运动来产生信号,所述信号随着缓冲器相对于主体的运动线性地变化;并且使机器人沿壁表面的第一部分前进包括至少部分地基于指示缓冲器的压缩量的值,使机器人沿壁表面的第一部分前进,所述值基于所述信号并指示缓冲器位于预定范围内。29.根据权利要求28所述的移动式清洁机器人,其中,所述传感器包括:支柱,其安装至所述缓冲器;磁体,其安装至所述支柱;以及霍尔效应传感器,其安装在所述主体中。30.根据权利要求28所述的移动式清洁机器人,其中,所述传感器包括电容传感器,所述电容传感器包括相对于所述缓冲器处于固定位置的第一电容板和相对于主体处于固定位置的第二电容板,当所述缓冲器相对于所述主体移动时,所述第一电容板可相对于所述第二电容板移动。31.根据权利要求28所述的移动式清洁机器人,其中,所述传感器包括电感传感器。32.根据权利要求28所述的移动式清洁机器人,其中,所述传感器是第一传感器,并且所述信号是第一信号,并且其中,所述机器人还包括:第二传感器,以响应于所述缓冲器相对于所述主体的运动产生第二信号,所述第二信号随着所述缓冲器的运动而线性地变化;其中,所述操作还包括基于第一值和第二值计算所述值,所述第一值基于所述第一信号,所述第二值基于所述第二信号。33.根据权利要求32所述的移动式清洁机器人,其中,所述主体包括左侧、右侧、前部、以及后部;其中,所述第一传感器相邻于右侧并且所述第二传感器相邻于左侧;以及其中,所述缓冲器沿所述机器人的前部放置并且沿所述左侧的至少一部分和右侧的至少一部分延伸。34.根据权利要求28所述的移动式清洁机器人,其中,所述缓冲器被定位在预定范围之外指示所述缓冲器被压缩的程度大于与预定范围相关的压缩量。35.根据权利要求28所述的移动式清洁机器人,其中,所述操作还包括响应于所述值指示所述缓冲器位于所述预定范围以下,控制所述机器人转向所述壁表面。36.根据权利要求28所述的移动式清洁机器人,其中,所述主体还包括轮子;其中,所述机器人还包括与所述轮子相关联的检测器,所述检测器用于检测所述轮子的速度;并且其中,控制所述机器人包括至少部分地基于所述轮子的速度小于预定速度和所述值指示缓冲器位于所述预定范围之外,控制所述机器人。37.根据权利要求28所述的移动式清洁机器人,其中,所述操作还包括将所述值动态地校准至所述缓冲器相对于所述主体的中性位置。
38.根据权利要求37所述的移动式清洁机器人,其中,将所述值动态地校准至所述缓冲器的中性位置包括:在主体机器人绕着地板表面移动未与所述壁表面接触时,确定所述缓冲器相对于所述主体的中性位置。39.根据权利要求25所述的移动式清洁机器人,其中,所述主体包括左侧、右侧、前部、以及后部,所述缓冲器沿所述主体的前部放置并且沿所述左侧的至少一部分和右侧的至少一部分延伸;并且其中,所述机器人还包括:第一传感器,相邻于右侧以响应于所述缓冲器相对于所述主体的运动产生第一信号;第二传感器,相邻于左侧以响应于所述缓冲器的运动产生第二信号;以及第三传感器,以响应于所述缓冲器的运动产生第三信号,所述第三信号随着所述缓冲器的运动线性地变化;其中,所述第三传感器位于左侧和右侧之间,并且所述第三传感器相邻于所述前部。40.根据权利要求39所述的移动式清洁机器人,其中,所述操作还包括:基于所述第一信号和所述第二信号,检测所述缓冲器相对于主体沿垂直于主体的前部的第一轴线的运动,以及基于所述第三信号,检测所述缓冲器相对于主体沿平行于主体的前部的第二轴线的运动。41.根据权利要求40所述的移动式清洁机器人,其中,所述第一传感器和所述第二传感器被定位为响应于所述缓冲器相对于主体沿第一轴线的运动,并且所述第三传感器被定位为响应于所述缓冲器相对于主体沿第二轴线的运动。42.根据权利要求25所述的移动式清洁机器人,其中:使所述机器人沿壁表面的第一部分前进包括横穿房间中与壁表面相邻的周边区域,以及所述操作还包括控制机器人以横穿房间的周边区域内的开放区域。43.根据权利要求42所述的移动式清洁机器人,其中,所述操作还包括:在横穿周边区域之后并且在控制机器人以横穿开放区域的至少第一部分之后,确定在此之后未横穿房间的开放区域的第二部分,以及在确定未横穿开放区域的第二部分之后,控制机器人横穿开放区域的第二部分。44.根据权利要求25所述的移动式清洁机器人,还包括传感器,以提供指示所述缓冲器的压缩量的值,其中,使所述缓冲器定位在预定范围内包括基于指示缓冲器的压缩量的值使缓冲器定位在预定范围内,其中,控制机器人包括响应于指示缓冲器的压缩量的值指示缓冲器和障碍物之间的接触来控制机器人。45.根据权利要求44所述的移动式清洁机器人,其中,所述传感器被配置为使得当所述缓冲器位于所述预定范围内时所提供的值相对于当所述缓冲器处于完全压缩位置时所提供的值以及当所述缓冲器处于完全未压缩位置时所提供的值而变化。46.一种移动式清洁机器人,包括:相对于壁表面可移动的主体;相对于主体可在完全未压缩位置和完全压缩位置之间移动的缓冲器;
清洁垫,可移除地附接到主体的底部,以及控制器,用于执行指令以执行操作,所述操作包括:响应于当缓冲器接触壁表面时所述缓冲器位于压缩的预定范围和完全压缩位置之间,控制机器人以从壁表面撤回,直到缓冲器位于预定范围和完全未压缩位置之间,转动离开壁表面,接合壁表面,使得缓冲器位于预定范围内,然后沿着壁表面前进,同时使缓冲器定位在预定范围内,以保持机器人与壁表面之间的角度,并保持清洁垫与壁表面之间的接触。47.根据权利要求46所述的移动式清洁机器人,其中:控制所述机器人沿壁表面前进包括控制机器人,使得主体的右侧和左侧中的至少一个与壁表面不平行。48.根据权利要求46所述的移动式清洁机器人,其中:所述机器人还包括传感器,所述传感器响应于由缓冲器和壁表面之间的接触引起的缓冲器相对于主体的运动来产生信号,所述信号随着缓冲器的运动线性地变化;并且使机器人沿着壁表面前进包括至少部分地基于指示缓冲器的压缩量的值来使机器人沿着壁表面前进,所述值基于所述信号并指示缓冲器位于预定范围内。49.根据权利要求48所述的移动式清洁机器人,其中,所述缓冲器位于所述预定范围之外指示所述缓冲器被压缩的程度大于与预定范围相关的压缩量。50.根据权利要求48所述的移动式清洁机器人,其中,所述操作还包括:响应于指示所述缓冲器位于所述预定范围以下的值,控制所述机器人转向所述壁表面。51.根据权利要求46所述的移动式清洁机器人,还包括传感器,以提供指示所述缓冲器的压缩量的值,其中,使缓冲器定位在预定范围内包括基于指示缓冲器的压缩量的值使缓冲器定位在预定范围内,其中,控制机器人包括响应于指示缓冲器的压缩量的值指示缓冲器和障碍物之间的接触来控制机器人。52.根据权利要求51所述的移动式清洁机器人,其中,所述传感器被配置为使得当所述缓冲器位于所述预定范围内时所提供的值相对于当所述缓冲器处于完全压缩位置时所提供的值以及当所述缓冲器处于完全未压缩位置时所提供的值而变化。53.一种移动式清洁机器人,包括:驱动系统,用于使机器人在地板表面上并相对于壁表面移动;可在未压缩位置和压缩位置之间移动的缓冲器;在机器人的底部上的垫保持器,所述垫保持器配置成接收清洁垫,所述清洁垫延伸超过机器人的右侧和左侧并面向地板表面;和控制器,其配置成使机器人沿壁表面以壁追踪行为前进,同时保持清洁垫的一部分与壁表面之间的接触,同时将缓冲器的位置保持在未压缩位置和压缩位置之间的范围内,并同时在机器人的右侧或左侧与壁表面之间保持非零角度。54.根据权利要求53所述的机器人,其中,使所述机器人沿着所述壁表面前进的所述控
制器的配置包括调整所述机器人的旋转和平移速度以保持所述清洁垫的所述部分与所述壁表面之间的接触的配置。55.根据权利要求53所述的机器人,其中,所述机器人的右侧或左侧与所述壁表面之间的非零角度在大约1度至大约20度的范围内。56.根据权利要求53所述的机器人,其中,所述机器人的右侧或左侧与所述壁表面之间的非零角度在大约5度至大约10度的范围内。57.根据权利要求53所述的机器人,还包括可移动的缓冲器,所述缓冲器限定了所述机器人的右侧的一部分和左侧的一部分,所述缓冲器配置成当控制器使机器人沿着壁表面以壁追踪行为前进时接触所述壁表面并且在所述范围内处于部分压缩位置。58.根据权利要求57所述的机器人,还包括传感器,所述传感器包括安装到所述缓冲器的第一部分和安装到所述机器人的安装有缓冲器的主体的第二部分,所述传感器配置为产生指示所述机器人右侧或左侧与壁表面之间的非零角度的信号。59.根据权利要求57所述的机器人,其中,所述缓冲器配置为相对于所述机器人的安装有所述缓冲器的主体旋转,同时所述控制器使所述机器人沿着所述壁表面以壁追踪行为前进。60.根据权利要求53所述的机器人,其中,所述控制器在保持所述机器人的右侧或左侧与所述壁表面之间的非零角度的同时使机器人沿所述壁表面前进的配置包括保持机器人的向前驱动方向与墙表面之间的非零角度。61.根据权利要求53所述的机器人,还包括传感器,所述传感器配置为产生指示所述机器人的右侧或左侧与所述壁表面之间的非零角度的信号,所述传感器选自电容传感器、霍尔效应传感器和电感传感器组成的组。62.根据权利要求61所述的机器人,其中,所述传感器相邻于所述机器人的右侧或所述机器人的左侧定位。63.根据权利要求53所述的机器人,还包括与所述机器人的轮子相关联的检测器,所述检测器配置为检测所述轮子的速度,其中,控制器使机器人沿着壁表面前进的配置包括基于检测到的轮子的速度来调整机器人的平移速度的配置。64.根据权利要求53所述的机器人,其中,所述控制器配置为控制所述机器人执行区域覆盖行为以覆盖房间的外周边内的房间的内部区域,并且控制器使机器人沿着壁表面以壁追踪行为前进的配置包括在执行区域覆盖行为之后使机器人沿着房间的外周边前进的配置。65.根据权利要求64所述的机器人,其中,所述控制器配置为在使所述机器人沿着房间的外周边前进之后,将所述机器人导航到所述房间的内部区域的未横穿部分。66.一种控制移动式清洁机器人的方法,包括:使机器人沿着壁表面以壁追踪行为前进;和在使机器人沿着壁表面以壁追踪行为前进的同时保持机器人的清洁垫的一部分与壁表面之间的接触,同时将机器人的缓冲器的位置保持在未压缩位置和压缩位置之间的范围内,并且同时在机器人和壁表面之间保持非零角度。67.根据权利要求66所述的方法,其中,保持所述清洁垫的所述部分与所述壁表面之间
的接触包括调整所述机器人的旋转和平移速度以保持所述清洁垫的所述部分与所述壁表面之间的接触。68.根据权利要求66所述的方法,其中,所述机器人与所述壁表面之间的非零角度在大约1度至大约20度的范围内。69.根据权利要求66所述的方法,其中,所述机器人与所述壁表面之间的非零角度在大约5度至大约10度的范围内。70.根据权利要求66所述的方法,其中,保持所述机器人与所述壁表面之间的非零角度包括在使机器人沿着壁表面以壁追踪行为前进的同时在所述范围内将所述机器人的可移动的缓冲器保持在部分压缩位置。71.根据权利要求66所述的方法,其中,保持所述机器人与所述壁表面之间的非零角度包括保持所述机器人的向前驱动方向与所述壁表面之间的非零角度。72.根据权利要求66所述的方法,其中,保持所述机器人与所述壁表面之间的非零角度包括基于检测到所述机器人的轮子的速度来调整所述机器人的平移速度。73.根据权利要求66所述的方法,还包括:在使机器人沿着壁表面以壁追踪行为前进之前,使机器人沿房间的外周边内的房间的内部区域的一部分导航,以及在使机器人沿着壁表面以壁追踪行为前进之后,将机器人导航到房间的内部区域的未横穿部分。
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