机器人清洁器、其控制方法以及机器人清洁系统的制作方法

机器人清洁器、其控制方法以及机器人清洁系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种机器人清洁器、其控制方法以及机器人清洁系统。该机器人清洁器能够以重复和集中的方式仅针对用户的期望区域进行清洁操作。另外，由于该机器人清洁器以手动方式运行在用户的期望区域上，因而能够精确地设定指定区域。其次，由于该机器人清洁器通过设定用户的期望区域来进行清洁操作，因而仅需将简单配置添加至诸如远程控制单元等的终端装置。因此，能够减少额外的成本，并且能够防止发生故障。
【专利说明】机器人清洁器、其控制方法以及机器人清洁系统
【技术领域】
[0001]本公开文本涉及一种机器人清洁器，尤其涉及一种能够针对用户的期望区域进行清洁操作的机器人清洁器。
【背景技术】
[0002]通常，机器人已被开发用于工业用途，并且已管理了一些部分的工厂自动化操作。随着机器人近来被应用于各种领域，医疗机器人、空间机器人、家用机器人也正处于开发中。
[0003]家用机器人的一种代表是机器人清洁器，它是一种能够在预定区域自动地移动时通过吸入周围灰尘或异物进行清洁操作的家用电器。该机器人清洁器设置有可充电电池，且设置有用于在移动时避开障碍物的障碍物传感器。另外，能够使用相机或各种类型的传感器进行自身位置识别功能以及进行地图创建功能的机器人清洁器也正处于开发中。
[0004]当机器人清洁器针对大的空间进行清洁操作时，会出现以下问题。首先，要花大量时间进行清洁操作。其次，一些区域可能没有被清洁，导致清洁效率降低。这种情况下，用户可以通过首先清洁一些区域，或者通过仅重复清洁一些区域来减少清洁时间。
[0005]在现有的机器人清洁器中，如在以下在先专利文件I和2中示出的，用户将机器人清洁器放置在安装在操作区域内的天花板上的位置识别标记的下方。然后，如果用户控制机器人清洁器记忆每一个房间的标识号，则机器人清洁器能够将多个操作区域彼此区分开。然而，这种情况下，会出现以下问题。首先，为了设定特定区域的位置，用户应当在天花板上安装位置识别标记。其次，机器人清洁器的识别功能会由于附着到位置识别标记的灰尘或异物而退化。
[0006]在现有的机器人清洁器中，如在以下在先专利文件3中示出的，从远程控制器的激光点发出光，使得能够清洁特定区域。然后，所发出的光用某一值来体现。基于该值，能够检测机器人清洁器的位置。然而，这种情况下，难以根据地板的形式检测精确位置。另外，在通过远程控制单元的激光点设定特定区域的情况下，在该区域内可能存在机器人清洁器不能在其上移动的一些点。

【发明内容】

[0007]因此，详细描述的一个方案是要提供一种机器人清洁器及其控制方法，该机器人清洁器能够通过设定期望区域进行清洁操作，而不使用现有的位置识别标记或现有的远程控制单元的激光点。
[0008]详细描述的另一个方案是要提供一种机器人清洁器、其控制方法以及机器人清洁系统，该机器人清洁器能够以重复和集中的方式仅针对用户的期望区域进行清洁操作。
[0009]为了实现这些及其它优点，并且根据本说明书的意图，如在本文具体实施和宽广描述的，提供一种机器人清洁器，包括:驱动单元，被配置为移动机器人清洁器；区域设定模块，被配置为通过根据指定区域设定命令操作驱动单元而在清洁区域内设定指定区域；控制单元，被配置为根据清洁命令针对指定区域进行清洁操作；以及清洁单元，被配置为根据清洁命令吸入清洁区域或指定区域内的灰尘或异物。
[0010]根据本发明的另一个方案，提供一种机器人清洁器，包括:驱动单元，被配置为移动机器人清洁器；区域设定模块，被配置为通过根据指定区域设定命令操作驱动单元而在清洁区域内设定指定区域；控制单元，被配置为根据清洁命令针对指定区域进行清洁操作；清洁单元，被配置为根据清洁命令吸入清洁区域或指定区域内的灰尘或异物；以及通信单元，被配置为从外部装置接收远程控制信号，其中控制单元还包括命令提取模块，其被配置为从远程控制信号中提取包括指定区域设定命令和清洁命令的控制命令。
[0011]为了实现这些及其它优点，并且根据本说明书的意图，如在本文具体实施和宽广描述的，还提供一种机器人清洁系统，包括:机器人清洁器，设置有指定区域清洁模式，且被配置为基于指定区域设定命令在清洁区域内设定指定区域，并且基于清洁命令针对指定区域进行清洁操作；以及终端装置，被配置为接收根据指定区域清洁模式的指定区域设定命令或清洁命令，然后将该命令发送到机器人清洁器。
[0012]该终端装置可以包括:输入单元，被配置为接收指定区域设定命令和清洁命令；控制单元，被配置为依照与机器人清洁器之间的通信协议，根据指定区域清洁模式产生远程控制信号；以及通信单元，被配置为将远程控制信号发送到机器人清洁器。
[0013]为了实现这些及其它优点，并且根据本说明书的意图，如在本文具体实施和宽广描述的，还提供一种用于控制机器人清洁器的方法，包括:接收指定区域设定命令；根据指定区域设定命令运行在清洁区域上；在清洁区域内设定指定区域；以及根据清洁命令针对指定区域进行清洁操作。
[0014]根据本发明的另一个方案，提供一种用于控制机器人清洁器的方法，包括:从外部装置接收远程控制信号；从远程控制信号中提取包括指定区域设定命令和清洁命令的控制命令；接收指定区域设定命令；根据指定区域设定命令运行在清洁区域上；在清洁区域内设定指定区域；以及根据清洁命令针对指定区域进行清洁操作。
[0015]本发明能够具有以下优点。
[0016]首先，机器人清洁器能够以重复和集中的方式仅针对用户的期望区域进行清洁操作，而不使用现有的位置识别标记或现有的远程控制单元的激光点。由于不需要额外的位置识别标记，因而能够减少额外的成本，并且能够防止激光点发生故障。
[0017]其次，由于机器人清洁器以手动的方式在用户的期望区域运行，因而能够精确地设定指定区域。另外，由于以重复和集中的方式清洁指定区域，因而能够增强清洁效率和用户的便利性。
[0018]第三，由于机器人清洁器通过设定用户的期望区域进行清洁操作，因而仅将简单配置添加至诸如远程控制单元的终端装置。因此，能够减少额外的成本，并且能够防止发生故障。
[0019]通过下文给出的详细说明，本申请的可适用性的进一步的范围将变得更加明显。然而，应当理解，鉴于从下面的详细描述中在本公开文本的精神和范围内的各种改变和变型对本领域技术人员而言是明显的，因而仅通过示例的方式给出表明本公开文本的优选实施例的详细描述和具体实例。【专利附图】

【附图说明】
[0020]附图被包含以提供对本公开文本的进一步理解并且合并在本说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出示例性实施例，并与说明书一起用于解释本公开文本的原理。
[0021]在附图中:
[0022]图1为示出根据本发明的优选实施例的机器人清洁器的外观的透视图；
[0023]图2至图4为示出根据本发明的优选实施例的机器人清洁器的详细配置的方框图；
[0024]图5为示意性地示出根据本发明的实施例的机器人清洁系统的配置的视图；
[0025]图6为示意性地示出根据本发明的实施例的终端装置的配置的方框图；
[0026]图7为示出根据本发明的实施例的终端装置的外观的视图；
[0027]图8A至图SE为示出根据本发明的优选实施例的用来设定指定区域的操作的一个实例的视图；
[0028]图9为示出用来创建图8A至图8E所示的矩形闭合环路的操作的视图；
[0029]图1OA至图1OE为示出根据本发明的优选实施例的用来设定指定区域的操作的另一个实例的视图；
[0030]图11为示出用来创建图1OA至图1OE所示的矩形闭合环路的操作的视图；
[0031]图12和图13为示出根据本发明的优选实施例的用来设定指定区域的操作的又一个实例的视图；以及
[0032]图14至图16为示意性地示出根据本发明的优选实施例的用于控制机器人清洁器的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0033]现在将参考附图详细给出对示例性实施例的说明。为了参考附图进行简要说明，相同或等同的部件将设置有相同的附图标记，并且将不再重复其说明。
[0034]参照图5，根据实施例的机器人清洁系统包括机器人清洁器100和终端装置200。机器人清洁器100设置有指定区域清洁模式，且被配置为基于指定区域设定命令在清洁区域内设定指定区域，并且基于清洁命令针对指定区域进行清洁操作。终端装置200a、200b以及200c被配置为根据指定区域清洁模式接收指定区域设定命令或者清洁命令，并且然后将该命令发送到机器人清洁器。
[0035]通常，终端装置根据可移动状态被分成移动/便携式终端和固定终端。在本发明中，该终端装置包括移动终端和固定终端。而且，该终端根据用户的便携状态被分成手持终端和车辆安装终端。例如，该终端装置包括手机(PCS手机)、智能手机、笔记本电脑(手提电脑)、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航系统等。机器人清洁系统可以根据终端装置的类型而具有不同的网络方案。例如，在手机或智能手机的情况下，机器人清洁系统可以使用移动通信网络(例如3G、CDMA以及WCDMA)。这种情况下，机器人清洁器和终端装置从移动通信网络上的基站、外部终端装置、服务器等接收无线电信号或者将无线电信号发送到移动通信网络上的基站、外部终端装置、服务器等。如图7所示，终端装置200可以是简单形式的远程控制单元。该远程控制单元被配置为使用红外线通信从机器人清洁器接收信号或者将信号发送到机器人清洁器。
[0036]参照图6，终端装置200包括:输入单元210，被配置为接收指定区域设定命令和清洁命令；控制单元220，被配置为依照与机器人清洁器之间的通信协议，根据指定区域清洁模式产生远程控制信号；以及通信单元230，被配置为将远程控制信号发送到机器人清洁器。
[0037]参照图7，输入单元210设置有一个或多个按钮。输入单元210包括:指定区域按钮211，用于使机器人清洁器进入指定区域清洁模式；一个或多个方向按钮213，用于驱动机器人清洁器使得机器人清洁器能够设定指定区域；以及启动按钮215，用于输入操作启动命令。输入单元210还可以包括用于在机器人清洁器设定指定区域之后停止机器人清洁器的停止按钮217。停止按钮217也可以充当用于在清洁操作期间停止机器人清洁器的清洁停止命令或者清洁结束命令。
[0038]通信单元230将由控制单元220产生的远程控制信号发送到机器人清洁器100，并且从机器人清洁器100那里接收包括图像信息或清洁地图的一个或多个数据。所述一个或多个数据表示图像信息、障碍物信息、位置信息、清洁地图、清洁区域、状态信息等。控制单元220根据用户的命令产生远程控制信号。控制命令包括清洁启动命令或清洁停止命令。另外，控制命令包括指定区域设定命令和用于清洁指定区域的清洁命令。
[0039]例如，如果用户按压图7的指定区域按钮211，则控制单元220将指定区域设定命令转换成远程控制信号。然后，控制单元220将远程控制信号发送到机器人清洁器。一旦输入指定区域设定命令，则机器人清洁器可以初始化现有地图信息。一旦用户在按压指定区域按钮211之后按压方向按钮213，则控制单元220继续产生远程控制信号并将这些信号发送到机器人清洁器。然后，机器人清洁器在清洁区域上运行的同时根据远程控制信号设定指定区域。
[0040]终端装置还可以包括存储器240。存储器240可以在其中存储用于驱动控制单元220的程序。存储器240可以在其中存储待被输入/输出的数据。存储器240可以在其中以图案方式存储用于控制机器人清洁器的远程控制信号以及与远程控制信号对应的控制命令。
[0041]显示单元250显示通过终端装置处理的信息。S卩，显示单元250显示控制屏幕。显示单元250可以显示从机器人清洁器接收的各种类型的信息，或者由用户输入的各种类型的控制命令等。显示单元250可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器(flexible display)以及三维(3D)显示器。显示单元250可以设置有呈图标方式的各种类型的输入单元的按钮。
[0042]参照图1和图2，根据一个实施例的机器人清洁器包括用于移动机器人清洁器的驱动单元110、控制单元120以及清洁单元130。
[0043]机器人清洁器在其两个下侧设置有左右主轮。手把可以安装在轮子的两个侧表面，便于用户的抓握。驱动单元110设置有连接至左右主轮的多个轮电动机，且被配置为通过驱动轮电动机来移动机器人清洁器。多个轮电动机分别连接至多个主轮以由此旋转主轮，并且能够以独立的方式沿两个方向旋转。并且，机器人清洁器在其后表面上设置有一个或多个辅轮。辅轮用于支撑机器人清洁器的主体，使主体的下表面与底面(待被清洁的表面)之间的摩擦最小化，从而允许机器人清洁器平稳地移动。[0044]清洁单元130被配置为根据清洁命令吸入清洁区域或指定区域内的灰尘或异物。清洁单元130包括:集尘盒，被配置为在其中存储收集的尘粒；吸入风扇，被配置为提供驱动动力以吸入清洁区域内的灰尘；以及吸入电动机，被配置为通过旋转吸入风扇来吸入空气。参照图1，清洁单元130还包括:鼓吹器(agitat0r)131，可旋转地安装至机器人清洁器的主体的下部；以及侧刷，被配置为利用以主体的垂直轴为中心进行旋转来清洁墙的角落或边缘。鼓吹器131利用以机器人清洁器的主体的水平轴为中心进行旋转使地板或地毯上的尘粒向空气移动。多个叶片以螺旋形式被设置在鼓吹器131的外周面上。刷子可以被设置在这些叶片之间。
[0045]控制单元120包括被配置为根据指定区域设定命令通过操作驱动单元110在清洁区域内设定指定区域的区域设定模块121。一旦用户将指定区域设定命令输入到机器人清洁器，则控制单元在清洁区域上运行的同时根据指定区域设定命令设定指定区域。指定区域设定命令包括指定区域设定启动命令、指定区域设定完成命令、用于指定区域设定的运行命令等。
[0046]控制单元120被配置为根据清洁命令针对指定区域进行清洁操作。即，一旦输入清洁命令，则控制单元使用清洁单元(例如吸入风扇和吸入电机)开始针对清洁区域或指定区域进行清洁操作。清洁命令包括清洁启动命令、清洁停止命令等。清洁命令还包括清洁类型、清洁次数、是否重复进行清洁操作以及清洁启动时间中的一个或多个信息。
[0047]机器人清洁器还包括被配置为在其中存储图像信息、障碍物信息、位置信息、清洁地图以及清洁区域中的至少一种的存储单元140。存储单元140被配置成在其中存储用于控制机器人清洁器的控制程序以及与控制程序相关的数据。存储单元140还可以在其中存储清洁类型和运行类型。非易失性存储器(NVM、NVRAM)被主要用作存储单元140。NVM表示即使电力没有被供应到此也能够维持所存储的信息的存储装置。NVM包括ROM、闪速存储器、磁性计算机存储装置(例如，硬盘、磁盘驱动器以及磁带)、光盘驱动器、磁性RAM、PRAM
坐寸ο
[0048]参照图1和图3，根据本发明的另一个实施例的机器人清洁器包括:驱动单元110，被配置为移动机器人清洁器；区域设定模块121，被配置为通过根据指定区域设定命令操作驱动单元在清洁区域内设定指定区域；控制单元120，被配置为根据清洁命令针对指定区域进行清洁操作；清洁单元130，被配置为根据清洁命令吸入清洁区域或指定区域内的灰尘或异物；以及通信单元150，被配置为从外部装置接收远程控制信号。由于已在上述实施例中对驱动单元110、清洁单元130以及存储单元140进行了说明，因而将省略有关他们的说明。
[0049]通信单元150从外部终端装置接收远程控制信号，并将远程控制信号的响应信号(即，一个或多个数据)发送到外部终端装置。控制单元120根据远程控制信号控制机器人清洁器，并根据控制结果产生响应信号。控制单元120还包括被配置为从远程控制信号提取包括指定区域设定命令和清洁命令的控制命令的命令提取模块123。
[0050]经由包括有线通信方法、无线电通信方法以及卫星通信方法的目前可用通信方法中的通信方法，通信单元150连接至终端装置，从而与该终端装置交换信号和数据。通信单元150从该终端装置接收远程控制信号，并将机器人清洁器的状态信息、障碍物信息、位置信息、图像信息、清洁地图等发送到该终端装置。此外，使用包括射频(RF)通信、蓝牙、红外线通信(IrDA)、无线局域网、zigbee等的短范围无线电通信中的一种通信，通信单元150可以与终端装置进行通信。例如，如果终端装置是智能手机，则根据能够被智能手机使用的通信方法，机器人清洁器还可以设置有通信单元。通信单元150从终端装置200接收机器人清洁器的清洁预订信息。控制单元120基于清洁预订信息进行清洁操作。
[0051]在机器人清洁系统设置有图7的终端装置的情况下，通信单元使用红外线通信方法等从终端装置接收信号或者将信号发送到终端装置。一旦用户按压指定区域按钮211，则终端装置根据指定区域设定命令产生远程控制信号，并将远程控制信号发送到通信单元。然后，通信单元将所接收的远程控制信号发送到控制单元。命令提取模块123从远程控制信号中提取指定区域设定命令。控制单元120可以通过重设存储单元140删除有关清洁类型和清洁区域的信息。这种情况下，存储单元140可以在执行指定区域设定命令之前备份信息。
[0052]区域设定模块121在接收指定区域设定命令之后基于运行路径设定指定区域。例如，如果用户按压图7所示的终端装置的指定区域按钮211，则终端装置将指定区域设定命令发送到机器人清洁器。控制单元根据指定区域设定命令停止当前命令。然后，如果用户按压方向按钮213，则控制单元通过操作驱动单元控制机器人清洁器运行，并产生运行路径。在下文中，将参考图8A至图13来说明通过机器人清洁器设定指定区域并进行清洁操作的操作。
[0053]图8A至图SE以及图9为示出设定指定区域的实例的视图，其中机器人清洁器的运行路径被实施为闭合环路。如果用户按压方向按钮从而以手动方式驱动机器人清洁器，则机器人清洁器设定如图8A所示的运行路径。参照图SB，区域设定模块121根据由用户输入的指定区域设定命令接近运行路径。参照图8C，区域设定模块121可以使用沿运行路径的垂直方向和水平方向上的最大值和最小值设定矩形指定区域。然后，控制单元针对指定区域进行清洁操作。即，如果在设定指定区域之后用户按压图7所示的终端装置的启动按钮215，则控制单元针对图8D和图SE所示的设定指定区域进行清洁操作。优选地，机器人清洁器以与其半径对应的宽度移动。图8D和图SE示出清洁类型的实例。机器人清洁器可以采用随机型、螺旋型等，也可以采用Z字型。在Z字型的情况下，机器人清洁器可以首先在如图8D所示的闭合环路内沿水平方向(长轴)进行Z字形清洁。然后，机器人清洁器可以沿垂直方向(短轴)进行Z字形清洁，如图SE所示。然而，机器人清洁器可以其它方式进行Z字形清洁。
[0054]图9为示出设定矩形的指定区域的实例的视图。如图9所示，通过提取运行路径内X轴上的最小值(X-左)和最大值(X-右)以及Y轴上的最小值(Y-底)和最大值(Y-顶)，区域设定模块121设定四边形指定区域。
[0055]图1OA至图1OE以及图11为示出设定指定区域的另一个实例的视图，其中机器人清洁器的运行路径没有被实施为闭合环路。如果用户按压方向按钮从而以手动方式驱动机器人清洁器，则机器人清洁器设定如图1OA所示的运行路径。参照图10B，区域设定模块121根据由用户输入的指定区域设定命令接近运行路径。参照图10C，区域设定模块121可以使用沿运行路径的垂直方向和水平方向上的最大值和最小值设定矩形指定区域。然后，控制单元针对该指定区域进行清洁操作。即，如果在设定指定区域之后用户按压图7所示的终端装置的启动按钮215，则控制单元针对如图1OD和图1OE所示的设定指定区域进行清洁操作。
[0056]图11为示出设定四边形的指定区域的另一个实例的视图。如图11所示，通过提取运行路径内X轴上的最小值(X-左)和最大值(X-右)以及Y轴上的最小值(Y-底)和最大值(Y-顶)，区域设定模块121设定四边形指定区域。参照图11，X_左是‘XI’，X_右是‘X3’，Y_ 底是 ‘Υ1’，以及 Υ_ 顶是 ‘Υ2’。
[0057]图12为示出以近似方式设定指定区域的又一个实例的视图。即，区域设定模块121使用从开始位置(Χ0，Υ0)到结束位置(Xn，Yn)的位置存储多边形的指定区域。区域设定模块121通过将闭合环路区域向X轴方向和Y轴方向移动任意值(例如，IOcm)并且然后通过存储所移动的位置来设定指定区域。区域设定模块121通过将X轴的长度与Y轴的长度比较计算长轴和短轴。
[0058]参照图13，即使在根据用户的指定区域设定命令实施的运行路径不是闭合环路的情况下，区域设定模块121也可以通过简单地将运行路径上的开始位置和结束位置彼此连接来设定指定区域，这与图11不同。
[0059]参照图4，机器人清洁器还可以包括被配置为通过捕获机器人清洁器的周围空间检测图像信息的图像检测单元161。图像检测单元161可以设置有朝向上侧或前侧安装的上部相机传感器。如果图像检测单元161设置有多个上部相机传感器，相机传感器可以恒定间隔或恒定角度形成在机器人清洁器的上表面或侧表面上。图像检测单元161还可以包括:相机；透镜，连接至相机，并将相机聚焦到物体上；相机控制单元，被配置为控制相机；以及透镜控制单元，被配置为控制透镜。具有宽视角的透镜被优选地用作所述透镜，使得可以在预定位置处捕获所有的周围区域(例如，天花板上的所有区域)。控制单元120还可以包括被配置为使用图像信息识别机器人清洁器的位置的位置识别模块125。位置识别模块125可以从通过图像检测单元161获取的图像信息提取特征点，从而基于特征点识别机器人清洁器的位置。控制单元120还可以包括地图创建模块127，地图创建模块127被配置为基于通过位置识别模块125识别的机器人清洁器的位置使用图像信息创建针对清洁区域的地图。
[0060]返回参照图4，机器人清洁器还包括障碍物检测单元163，其具有一个或多个传感器，且被配置为使用这些传感器的检测信号检测周围障碍物并输出障碍物信息。位置识别模块125使用障碍物信息而不是图像信息或者使用图像信息和障碍物信息两者识别机器人清洁器的位置。地图创建模块127可以基于通过位置识别模块125识别的机器人清洁器的位置使用障碍物信息而不是图像信息或者使用图像信息和障碍物信息两者创建针对清洁区域的地图。
[0061]如图1所示，障碍物检测单元163包括以恒定间隔安装在机器人清洁器的外周面上的多个第一传感器163a。障碍物检测单元163还可以包括向主体外部突出的多个第二传感器。第一传感器和第二传感器的位置和类型可以根据机器人清洁器的类型变化，并且障碍物检测单元可以包括各种类型的传感器。第一传感器163a被配置为检测存在于机器人清洁器的移动方向上的物体(即障碍物)，并且然后将障碍物信息发送到控制单元120。BP,第一传感器检测存在于机器人清洁器的移动路径上的突起(protrusion)、电器、家具、墙面、墙角等，并且然后将障碍物信息发送到控制单元120。第一传感器可以被实施为红外线传感器、超声传感器、RF传感器、地磁传感器等。第二传感器检测存在于前侧或旁侧的障碍物，并且将障碍物信息发送到控制单元120。即，第二传感器检测存在于机器人清洁器的移动路径上的突起、电器、家具、墙面、墙角等，并且然后将障碍物信息发送到控制单元120。第二传感器可以被实施为红外线传感器、超声传感器、RF传感器、位置敏感装置(PSD)传感器
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[0062]障碍物检测单元163还可以包括安装在主体的底面且被配置为检测地板上的障碍物(例如，陡峭物)的陡峭物(cliff)传感器。陡峭物传感器被配置为获得稳定的测量值，而不论地板的反射率和色差如何。类似于PSD传感器，陡峭物传感器可以被实施成红外线模块的形式。
[0063]障碍物检测单元163还可以包括用于接收从充电站发送的引导信号的充电信号传感器(未示出)。机器人清洁器使用充电信号传感器接收从充电站发送的引导信号，从而检查充电站的位置和方向。充电站产生表示方向和距离的引导信号，使得机器人清洁器能够返回到充电站。机器人清洁器接收从充电站发送的引导信号，确定当前位置并设定移动方向。然后，机器人清洁器返回到充电站。充电信号传感器可以被实施为红外线传感器、超声传感器、射频(RF)传感器等，并且可以通常被用作红外线传感器。
[0064]机器人清洁器还可以包括连接至左右主轮111并感测左右主轮111的RPM的轮传感器165。轮传感器165可以被实施为旋转编码器。当机器人清洁器以运行模式或清洁模式移动时，旋转编码器感测左右主轮的RPM，并输出所感测的RPM。控制单元120可以基于所感测的RPM计算左右主轮的旋转速度。
[0065]机器人清洁器还可以包括输入单元170，通过该输入单元170用户将控制命令直接输入到机器人清洁器。用户可以经由输入单元170输入指示输出存储在存储单元140中的信息中的一个或多个信息的命令。输入单元170可以被实施为一个或多个按钮。例如，输入单元170可以包括确认(OK)按钮和设定按钮。OK按钮用来输入用于检查障碍物信息、位置信息、图像信息、清洁区域、清洁地图等的命令。该设定按钮用来输入用于设定这种信息的命令。该输入单元可以设置有用于输入重设这种信息的命令的重设按钮、删除按钮、清洁启动按钮、停止按钮等。作为另一个实例，输入单元170可以设置有用于设定预订信息的按钮或者用于删除预订信息的按钮。输入单元170还可以设置有用于设定清洁模式的按钮或者用于改变清洁模式的按钮。输入单元170还可以设置有用于输入指示机器人清洁器返回到充电站的命令的按钮。如图1所示，输入单元170可以硬键或软键、触摸板等形式安装在机器人清洁器的上部。输入单元170可以与输出单元一起被实施成触摸屏的形式。
[0066]返回参照图4，机器人清洁器还可以包括输出单元180。如图1所示，输出单元180安装在机器人清洁器的上部。这种情况下，安装位置或安装类型可以变化。例如，输出单元180将预订信息、电池状态、加强的清洁、空间扩展、Z字形式的清洁或运行操作、针对指定区域的清洁操作等输出到屏幕。输出单元180可以输出机器人清洁器的当前清洁状态以及机器人清洁器的每一个单元的当前状态。输出单元180可以在屏幕上显示障碍物信息、位置信息、图像信息、清洁地图、清洁区域、指定区域等。输出单元180可以被实施为发光二极管(LED)、液晶显示器(IXD)、等离子体显示板(PDP)以及有机发光二极管(OLED)中的一种。
[0067]参照图4，机器人清洁器还可以包括电力单元190。电力单元190设置有可充电电池以将电力供应到机器人清洁器。电力单元190将当机器人清洁器移动时或当机器人清洁器进行清洁操作时需要的驱动电力和操作电力供应到每一个单元。当电力的剩余量不足时，机器人清洁器移动到充电站以被供应充电电流。机器人清洁器还包括被配置为感测电池的充电状态并将检测信息发送到控制单元120的电池感测单元(未示出)。当电池连接至电池感测单元时，电池的剩余量和充电状态被发送到控制单元120。电池电源的剩余量可以显示在输出单元的屏幕上。
[0068]参照图14，一种根据本发明的实施例的用于控制机器人清洁器的方法包括:接收指定区域设定命令(S100);根据指定区域设定命令运行在清洁区域上(S200);在清洁区域内设定指定区域(S300);以及针对指定区域进行清洁操作(S400)。将参考图1至图7对部件进行说明。
[0069]机器人清洁器从输入单元或外部终端装置接收指定区域设定命令(S100)。机器人清洁器根据指定区域设定命令驱动驱动单元，从而在清洁区域内设定指定区域(S300)。更具体地，一旦用户将指定区域设定命令输入到机器人清洁器(S100)，则机器人清洁器根据指定区域设定命令运行在清洁区域上(S200)。然后，机器人清洁器基于运行路径设定指定区域(S300)。指定区域设定命令包括指定区域设定启动命令、指定区域设定完成命令、用于设定指定区域的运行命令等。
[0070]机器人清洁器根据清洁命令针对指定区域进行清洁操作(S400)。S卩，一旦输入清洁命令，则机器人清洁器使用清洁单元(例如吸入风扇和吸入电机)开始针对清洁区域或指定区域进行清洁操作。清洁命令包括清洁启动命令、清洁停止命令等。清洁命令还包括清洁类型、清洁次数、是否重复进行清洁操作以及清洁启动时间中的一种或多种信息。
[0071]参照图15，一种根据本发明的另一个实施例的用于控制机器人清洁器的方法包括:从外部装置接收远程控制信号(SllO);从远程控制信号提取包括指定区域设定命令和清洁命令的控制命令(S120);接收指定区域设定命令(S130);根据指定区域设定命令运行在清洁区域上(S200);在清洁区域内设定指定区域(S300);以及根据清洁命令针对指定区域进行清洁操作(S400)。将参考图3至图7对部件进行说明。
[0072]机器人清洁器从外部终端装置接收远程控制信号(S110)，并将远程控制信号的响应信号(即，一个或多个数据)发送到外部终端装置。例如，在用户通过按压指定区域按钮希望针对指定区域进行清洁操作的情况下，终端装置根据指定区域设定命令产生远程控制信号，并将所产生的远程控制信号发送到机器人清洁器。然后，机器人清洁器使用通信单元接收远程控制信号(SI 10)。然后，机器人清洁器从远程控制信号提取指定区域设定命令(S120)。机器人清洁器可以通过重设安装在其中的存储器删除有关清洁类型和清洁区域的信息。机器人清洁器可以在执行指定区域设定命令之前备份信息。
[0073]如果提取的控制命令是指定区域设定命令，则机器人清洁器根据指定区域设定命令运行在清洁区域上(S200)，并且基于运行路径设定指定区域(S300)。例如，如果用户按压图7的指定区域按钮，则终端装置将指定区域设定命令转换成远程控制信号。然后，终端装置将远程控制信号发送到机器人清洁器。机器人清洁器根据指定区域设定命令停止当前命令。然后，如果用户按压方向按钮，则机器人清洁器使用驱动单元来运行，并产生运行路径(S200)。在下文中，将参考图8A至图13来说明通过机器人清洁器设定指定区域并进行清洁操作的操作。
[0074]图8A至图SE以及图9为示出设定指定区域的实例的视图，其中机器人清洁器的运行路径被实施为闭合环路。如果用户按压方向按钮从而以手动方式驱动机器人清洁器，则机器人清洁器设定如图8A所示的运行路径(S200)。参照图SB，机器人清洁器根据由用户输入的指定区域设定命令接近运行路径。参照图8C，机器人清洁器可以使用沿运行路径的垂直方向和水平方向上的最大值和最小值设定矩形指定区域(S300)。然后，机器人清洁器针对指定区域进行清洁操作(S400)。即，如果用户在设定指定区域之后按压图7所示的终端装置的启动按钮，则终端装置根据清洁启动命令将远程控制信号发送到机器人清洁器(SllO)0如果远程控制信号是清洁启动命令(S140)，则机器人清洁器针对如图8D和图8E所示的设定指定区域进行清洁操作(S400)。优选地，机器人清洁器以与其半径对应的宽度移动。图8D和图SE示出清洁类型的实例。机器人清洁器可以采用随机型、螺旋型等，也可采用Z字型。在Z字型的情况下，机器人清洁器可以首先在如图8D所示的闭合环路内沿水平方向(长轴)进行Z字形清洁。然后，机器人清洁器可以沿垂直方向(短轴)进行Z字形清洁，如图SE所示。然而，机器人清洁器可以其它方式进行Z字形清洁。如果提取的控制命令是重复命令(例如，如果按压终端装置的重复按钮KS150)，则机器人清洁器可以针对指定区域重复进行清洁操作。可替代地，如果提取的控制命令是清洁停止命令(S160)，则机器人清洁器可以立即停止针对指定区域的清洁操作。
[0075]图9为示出设定四边形的指定区域的实例的视图。如图9所示，机器人清洁器通过提取运行路径内X轴上的最小值《_左)和最大值(乂_右)以及Y轴上的最小值(￥_底)和最大值(Υ—顶)，来设定四边形指定区域。
[0076]图1OA至图1OE以及图11为示出设定指定区域的另一个实例的视图，其中机器人清洁器的运行路径没有被实施为闭合环路。如果用户按压方向按钮从而以手动方式驱动机器人清洁器(S200)，则机器人清洁器设定如图1OA所示的运行路径(S300)。参照图10B，机器人清洁器根据由用户输入的指定区域设定命令接近运行路径。参照图10C，机器人清洁器可以使用沿运行路径内的垂直方向和水平方向上的最大值和最小值来设定矩形指定区域。然后，机器人清洁器针对指定区域进行清洁操作(S400)。即，如果用户在设定指定区域之后按压图7所示的终端装置的启动按钮，则机器人清洁器针对如图1OD和图1OE所示的设定指定区域进行清洁操作(S400 )。
[0077]图11为示出设定四边形的指定区域的另一个实例的视图。如图11所示，区域设定模块121通过提取运行路径内X轴上的最小值《_左)和最大值《_右)以及Y轴上的最小值(Y-底)和最大值(Y-顶)，设定四边形指定区域。参照图11，x_左是‘XI’，x_右是‘X3’，Y_ 底是 ‘Υ1’，以及 Υ_ 顶是 ‘Υ2’。
[0078]图12为示出以近似方式设定指定区域的又一个实例的视图。即，机器人清洁器使用从开始位置(Χ0，Υ0)到结束位置(Χη，Υη)的位置存储多边形指定区域。机器人清洁器通过将闭合环路区域向X轴方向和Y轴方向移动任意值(例如，IOcm)并且然后通过存储所移动的位置来设定指定区域。机器人清洁器通过比较X轴的长度与Y轴的长度来计算长轴和短轴。
[0079]参照图13，即使在根据用户的指定区域设定命令实施的运行路径不是闭合环路的情况下，机器人清洁器也可以简单地 通过将运行路径上的开始位置和结束位置彼此连接来设定指定区域，这与图11不同。
[0080]参照图16，机器人清洁器可以通过使用图像检测单元捕获周围空间来检测图像信息(S10)。机器人清洁器可以基于图像信息识别其位置(S30)。机器人清洁器可以从图像信息中提取特征点，并且可以基于提取的特征点识别其位置。机器人清洁器可以基于图像信息和位置信息创建针对清洁区域的地图(S40)。指定区域可以显示在针对清洁区域的地图上。
[0081]参照图16，机器人清洁器可以基于通过障碍物检测单元感测的信号检测清洁区域内的障碍物(S20)。机器人清洁器使用障碍物信息而不是图像信息或者使用图像信息和障碍物信息两者识别自己的位置(S30)。机器人清洁器可以基于所识别的位置使用障碍物信息而不是图像信息或者使用图像信息和障碍物信息两者来创建针对清洁区域的地图(S40)。
[0082]如上文提到的，本发明能够具有以下优点。
[0083]首先，由于机器人清洁器以手动方式在用户的期望区域上运行，因而能够精确地设定指定区域。能够以重复和集中的方式清洁指定区域。
[0084]其次，由于机器人清洁器通过设定用户的期望区域进行清洁操作，因而仅将简单配置添加至诸如远程控制单元等的终端装置。因此，能够减少额外的成本，并且能够防止发生故障。
[0085]前述实施例和优点仅是示例性的，并且不应理解为限制本公开文本。本申请能够易于应用于其它类型的设备。本说明书旨在示例性示出，而不限制权利要求书的范围。许多替代、变型以及变化对本领域技术人员来说是明显的。在本文描述的示例性实施例的特征、结构、方法以及其它特性可以以不同的方式结合，以获得附加的和/或可替代的示意性实施例。
[0086]由于本发明的特征在不脱离其特性的情况下可以以多种形式具体实施，因而应当理解到的是，除非另有说明，上述实施例不受限于前述说明的任何细节，而是应当被宽广理解为处于所附权利要求书限定的范围内，因此，落入权利要求书的界定范围或这些界定范围的等效范围内的所有改变和修正意为被所附权利要求书所涵盖。
【权利要求】
1.一种机器人清洁器，包括: 驱动单元，被配置为移动所述机器人清洁器； 区域设定模块，被配置为通过根据指定区域设定命令操作所述驱动单元而在清洁区域内设定指定区域； 控制单元，被配置为根据清洁命令针对所述指定区域进行清洁操作；以及清洁单元，被配置为根据所述清洁命令吸入所述清洁区域或所述指定区域内的灰尘或异物。
2.根据权利要求1所述的机器人清洁器，还包括: 通信单元，被配置为从外部装置接收远程控制信号，其中， 所述控制单元还包括被配置为从所述远程控制信号中提取包括所述指定区域设定命令和所述清洁命令的控制命令的命令提取模块。
3.根据权利要求2所述的机器人清洁器，还包括: 图像检测单元，被配置为通过捕获周围空间来检测图像信息；以及障碍物检测单元，具有一个或多个传感器，且被配置为使用来自所述一个或多个传感器的检测信号检测所述清洁区域上的一个或多个障碍物，并且输出障碍物信息。
4.根据权利要求3所述的机器人清洁器，其中， 所述控制单元还包括: 位置识别模块，被配置为使用所述图像信息和所述障碍物信息之一或者所述图像信息和所述障碍物信息两者识别所`述机器人清洁器的位置，以及 地图创建模块，被配置为基于通过所述位置识别模块识别的所述机器人清洁器的位置，使用所述图像信息和所述障碍物信息之一或者所述图像信息和所述障碍物信息两者来创建针对所述清洁区域的地图。
5.根据权利要求1至4任一项所述的机器人清洁器，其中， 所述区域设定模块在接收所述指定区域设定命令之后基于运行路径设定所述指定区域。
6.根据权利要求1至4任一项所述的机器人清洁器，其中， 所述区域设定模块使用在所述运行路径的垂直方向和水平方向上的最大值和最小值而将矩形指定区域设定成矩形。
7.根据权利要求5所述的机器人清洁器，其中， 所述区域设定模块通过将所述运行路径上的开始位置和结束位置彼此连接来设定所述指定区域。
8.根据权利要求5所述的机器人清洁器，其中， 所述区域设定模块通过逼近所述运行路径来设定所述指定区域。
9.根据权利要求1至4任一项所述的机器人清洁器，其中， 所述清洁命令包括清洁类型、清洁次数、是否重复进行清洁操作以及清洁启动时间中的一种或多种。
10.一种机器人清洁系统，包括: 机器人清洁器，设置有指定区域清洁模式，且被配置为基于指定区域设定命令在清洁区域内设定指定区域，且根据清洁命令针对所述指定区域进行清洁操作；以及终端装置，被配置为接收根据所述指定区域清洁模式的所述指定区域设定命令或者所述清洁命令，并且然后将命令发送到所述机器人清洁器。
11.根据权利要求10所述的机器人清洁系统，其中，所述终端装置包括: 输入单元，被配置为接收所述指定区域设定命令和所述清洁命令； 控制单元，被配置为依照与所述机器人清洁器的通信协议，根据所述指定区域清洁模式产生远程控制信号；以及 通信单元，被配置为将所述远程控制信号发送给所述机器人清洁器。
12.根据权利要求11所述的机器人清洁系统，其中，所述输入单元包括: 指定区域按钮，用于使所述机器人清洁器进入所述指定区域清洁模式； 一个或多个方向按钮，用于驱动所述机器人清洁器，使得所述机器人清洁器设定所述指定区域；以及 启动按钮，用于输入操作启动命令。
13.一种用于控制机器人清洁器的方法，包括: 接收指定区域设定命令； 根据所述指定区域设定命令而运行在清洁区域上； 在所述清洁区域内设定指定区域；以及 根据清洁命令针对所述 指定区域进行清洁操作。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括: 从外部装置接收远程控制信号；以及 从所述远程控制信号中提取包括所述指定区域设定命令和所述清洁命令的控制命令。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括: 通过捕获周围空间来检测图像信息； 检测有关所述清洁区域上的障碍物的障碍物信息； 使用所述图像信息和所述障碍物信息之一或者所述图像信息和所述障碍物信息两者识别所述机器人清洁器的位置；以及 基于所识别的所述机器人清洁器的位置，使用所述图像信息和所述障碍物信息之一或者所述图像信息和所述障碍物信息两者来创建针对所述清洁区域的地图。
16.根据权利要求13至15任一项所述的方法，其中， 在设定指定区域的步骤中，在接收所述指定区域设定命令之后，基于运行路径设定所述指定区域。
17.根据权利要求16所述的方法，其中， 在设定指定区域的步骤中，使用在所述运行路径的垂直方向和水平方向上的最大值和最小值来设定矩形的所述指定区域。
18.根据权利要求16所述的方法，其中， 在设定指定区域的步骤中，通过将所述运行路径上的开始位置和结束位置彼此连接来设定所述指定区域。
19.根据权利要求16所述的方法，其中， 在设定指定区域的步骤中，通过逼近所述运行路径来设定所述指定区域。
20.根据权利要求13至15任一项所述的方法，其中，所述清洁命令包括清洁类型、 清洁次数、是否重复进行清洁操作以及清洁启动时间中的一种或多种。
【文档编号】A47L9/00GK103479303SQ201310228629
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年6月8日 优先权日:2012年6月8日
【发明者】曺一秀, 权泰范, 崔秀旭 申请人:Lg电子株式会社