机器人清洁器的制造方法
【专利摘要】一种机器人清洁器包括主体、发光单元、图像传感器、基部、旋转驱动单元和提升驱动单元。该发光单元发射光。该图像传感器感测由障碍物反射或散射的光。该基部支撑发光单元和图像传感器，并可旋转且竖直可移动地布置在主体中。该旋转驱动单元旋转基部。该提升驱动单元允许基部从主体缩回或伸出。该机器人清洁器能够以三维方式映射并准确识别出待清洁区域内的障碍物情况。
【专利说明】机器人清洁器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年3月5日提交的韩国专利申请第10-2013-0023564号的优先权,其通过援引合并于此。
【技术领域】
[0003]本公开内容涉及一种机器人清洁器。
【背景技术】
[0004]机器人清洁器是这样一种设备，其自主行进并从地板吸入诸如灰尘之类的异物，从而自动清洁目标区域而不需要用户操纵。
[0005]通常，机器人清洁器感测与待清洁的目标区域内诸如家具、办公固定设备和墙壁之类的障碍物的距离，并通过映射(mapping)该目标区域且控制其左轮和右轮的驱动来避开这些障碍物。在相关技术中，机器人清洁器的行进距离通过控制器使用传感器来观察天花板或地板而测量，并且基于这些观察结果来计算与障碍物的距离。但是，由于这一方法采用基于机器人清洁器的行进距离间接估算与障碍物的距离，因而，例如当机器人清洁器的行进距离由于地板的不平坦而被不准确地测量时，不可避免地产生到障碍物的距离误差。具体地，主要用于这种机器人清洁器中的距离测量方法使用红外线或超声波。因而，当障碍物散射很多红外线或超声波时，距离测量中会产生明显的误差。
[0006]而且，诸如门槛之类的凸出障碍物以及诸如桌子或床之类下面具有特定空间的障碍物以三维方式布置在待清洁的区域中，但典型的机器人清洁器不能识别这种障碍物情况。
【发明内容】
[0007]因而，本申请的一个目的是提供一种能够准确地识别出待清洁区域内的障碍物情况的机器人清洁器。
[0008]根据一个方案，提供一种机器人清洁器，包括:主体；发射光的发光单兀(lighttransmitting unit);图像传感器,感测从所述发光单元发射并由障碍物反射或散射的光；基部，支撑所述发光单元和所述图像传感器，并可旋转且竖直可移动地布置在所述主体中；旋转驱动单元，用于旋转所述基部；以及提升驱动单元，允许所述基部从所述主体缩回和伸出。
[0009]当所述提升驱动单元将所述基部布置在第一位置时，所述发光单元可以经由所述主体的前侧向所述障碍物发射光，并且当所述提升驱动单元将所述基部布置在第二位置时，所述发光单元可以从所述主体的上侧向所述障碍物发射光。
[0010]所述机器人清洁器还可以包括控制器，所述控制器控制所述旋转驱动单元和所述提升驱动单元中的至少一个。所述控制器可以执行第一障碍物感测控制和第二障碍物感测控制中的至少一个，其中所述第一障碍物感测控制是控制所述旋转驱动单元以在所述第一位置旋转所述基部，且所述第二障碍物感测控制是控制所述提升驱动单元以将所述基部升高到所述第二位置并控制所述旋转驱动单元以旋转所述基部。当通过所述控制器经由所述第二障碍物感测控制感测到障碍物时，所述控制器可以控制所述提升驱动单元以缩回所述基部，使得所述基部容置于所述主体中。
[0011]所述机器人清洁器还可以包括允许所述主体行进的行进驱动单元，其中，在执行所述第一障碍物感测控制和所述第二障碍物感测控制之后，所述控制器可以控制所述行进驱动单元以使所述主体能够行进。所述控制器可以基于由所述旋转驱动单元旋转的所述基部的旋转角度、所述提升驱动单元所上升的高度以及从形成于所述图像传感器上的斑点位置获得的与所述障碍物的距离，以三维方式映射待清洁区域内的障碍物情况。所述控制器可以基于所映射的障碍物情况来控制所述行进驱动单元，以使所述主体避开、越过或穿过所述障碍物。
[0012]当在通过所述控制器经由所述第一障碍物感测控制所感测的区域内感测到多个障碍物时，所述控制器可以执行所述第二障碍物感测控制。
[0013]当通过所述控制器经由所述第一障碍物感测控制感测到同一条线上以特定间隔彼此隔开的两个直线部件时，所述控制器可以控制所述行进驱动单元以根据所述两个直线部件之间的部分的高度而避开、越过或穿过所述两个直线部件之间行进。
[0014]所述旋转驱动单元可以使所述基部在特 定角度范围、360度或大于360度内转向。
[0015]所述发光单元可以包括发射激光束的激光二极管。
[0016]所述主体可以设置有透明构件，当所述提升驱动单元将所述基部缩回所述主体时，从所述发光单元发出的光穿过所述透明构件。
[0017]所述机器人清洁器还可以包括受光透镜，其中，所述受光透镜布置在所述图像传感器与所述障碍物之间，且当所述障碍物与所述受光透镜之间的距离被定义为距离L时，所述距离L由以下公式确定:
【权利要求】
1.一种机器人清洁器，包括: 主体； 发射光的发光单元； 图像传感器，感测所述发光单元发射的光中由障碍物反射或散射的光； 基部，支撑所述发光单元和所述图像传感器，并可旋转且竖直可移动地布置在所述主体中； 旋转驱动单元，旋转所述基部；以及 提升驱动单元，允许所述基部从所述主体缩回和伸出。
2.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中，当所述提升驱动单元将所述基部布置在第一位置时，所述发光单元经由所述主体的前侧向所述障碍物发射光，并且当所述提升驱动单元将所述基部布置在第二位置时，所述发光单元从所述主体的上侧向所述障碍物发射光。
3.根据权利要求2所述的机器人清洁器，还包括控制器，所述控制器控制所述旋转驱动单元和所述提升驱动单元中的至少一个， 其中，所述控制器执行第一障碍物感测控制和第二障碍物感测控制中的至少一个，其中所述第一障碍物感测控制是控制所述旋转驱动单元以在所述第一位置旋转所述基部，且所述第二障碍物感测控制 是控制所述提升驱动单元以将所述基部升高到所述第二位置并控制所述旋转驱动单元以旋转所述基部。
4.根据权利要求3所述的机器人清洁器，其中，当通过所述控制器经由所述第二障碍物感测控制感测到障碍物时，所述控制器控制所述提升驱动单元以缩回所述基部，使得所述基部容置于所述主体中。
5.根据权利要求3所述的机器人清洁器，还包括允许所述主体行进的行进驱动单元， 其中，在执行所述第一障碍物感测控制和所述第二障碍物感测控制之后，所述控制器能够控制所述行进驱动单元以使所述主体能够行进。
6.根据权利要求5所述的机器人清洁器，其中，所述控制器基于由所述旋转驱动单元旋转的所述基部的旋转角度、所述提升驱动单元所升高的高度以及从形成于所述图像传感器上的斑点位置获得的与所述障碍物的距离，以三维方式映射待清洁区域内的障碍物情况。
7.根据权利要求6所述的机器人清洁器，其中，所述控制器基于所映射的障碍物情况来控制所述行进驱动单元，以使所述主体避开、越过或穿过所述障碍物。
8.根据权利要求6所述的机器人清洁器，其中，当在通过所述控制器经由所述第一障碍物感测控制所感测的区域内感测到多个障碍物时，所述控制器执行所述第二障碍物感测控制。
9.根据权利要求6所述的机器人清洁器，其中，当通过所述控制器经由所述第一障碍物感测控制感测到同一条线上以特定间隔彼此隔开的两个直线部件时，所述控制器控制所述行进驱动单元以根据所述两个直线部件之间的部分的高度而避开、越过或穿过所述两个直线部件之间行进。
10.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中，所述旋转驱动单元使所述基部在特定角度范围、360度或大于360度内转向。
11.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中，所述发光单元包括发射激光束的激光二极管。
12.根据权利要求1所述的机器人清洁器，其中，所述主体设置有透明构件，当所述提升驱动单元将所述基部缩回所述主体时，从所述发光单元发出的光穿过所述透明构件。
13.根据权利要求1所述的机器人清洁器，还包括受光透镜，其中，所述受光透镜布置在所述图像传感器与所述障碍物之间，且当所述障碍物与所述受光透镜之间的距离被定义为距离L时，所述距离L由以下公式确定:
14.一种机器人清洁器，包括: 主体； 位置传感器，可旋转且竖直可移动地布置在所述主体中，以通过向障碍物发射光来感测所述障碍物的位置； 旋转驱动单元，旋转所述位置传感器；以及 提升驱动单元，允许所述位置传感器上升和下降。
15.根据权利要求14所述的机器人清洁器，其中，所述位置传感器根据所述旋转驱动单元的旋转而改变光的发射方向。
16.根据权利要求15所述的机器人清洁器，其中，所述位置传感器在第一位置经由所述主体的前侧发射光，并且所述位置传感器在被所述提升驱动单元升高的第二位置从上侧发射光。
17.根据权利要求16所述的机器人清洁器，还包括控制器，所述控制器控制所述旋转驱动单元和所述提升驱动单元中的至少一个， 其中，所述控制器执行第一障碍物感测控制以通过在所述第一位置控制所述旋转驱动单元来感测下侧障碍物，并且当通过所述控制器经由所述第一障碍物感测控制感测到障碍物时，所述控制器控制所述提升驱动单元以使所述位置传感器被放置于所述位置传感器从所述主体向上突伸的第二位置，且所述控制器执行第二障碍物感测控制以通过控制所述旋转驱动单元来感测上侧障碍物。
18.根据权利要求17所述的机器人清洁器，其中，所述控制器在经由所述第一障碍物感测控制感测到多个障碍物时，执行所述第二障碍物感测控制。
19.根据权利要求17所述的机器人清洁器，其中，当所述控制器经由所述第一障碍物感测控制没有感测到下侧障碍物且所述控制器经由所述第二障碍物感测控制感测到上侧障碍物时，所述控制器控制所述提升驱动单元以使所述基部位于所述第一位置。
20.根据权利要求14所述的机器人清洁器，还包括向上距离传感器，所述向上距离传感器从所述主体的上侧向上发射光，并接收由所述主体的上侧存在的障碍物反射或散射的光。
21.根据权利要求20所述的机器人清洁器，还包括控制器，所述控制器控制所述旋转驱动单元和所述提升驱动单元中的至少一个， 其中，当所述控制器在所述位置传感器从所述主体的上侧升高的同时经由所述向上距离传感器感测到所述主体的上侧的障碍物时，所述控制器控制所述提升驱动单元以将所述位置传感器的高度调整在不超出所述障碍物与所述主体的上侧之间距离的范围内。
22.根据权利要求14所述的机器人清洁器，还包括控制器，所述控制器控制所述旋转驱动单元和所述提升驱动单元中的至少一个， 其中，所述控制器通过控制所述旋转驱动单元以使所述位置传感器在所述位置传感器从所述主体的上侧被升高的第一位置处旋转，来执行第一障碍物感测，且当通过所述第一障碍物感测感测到障碍物时，所述控制器控制所述提升驱动单元以使所述位置传感器下降到所述位置传感器容置于所述主体中的第二位置。
23.根据权利要求22所述的机器人清洁器，其中，所述控制器通过控制所述旋转驱动单元以使所述位置传感器在所述第二位置处旋转，来执行第二障碍物感测。
24.根据权利要求23所述的机器人清洁器，还包括允许所述主体行进的行进驱动单元， 其中，当所述控制器经由所述第一障碍物感测而感测到障碍物且所述控制器经由所述第二障碍物感测在所述障碍物占据的平面区域中没有感测到所述障碍物时，所述控制器控制所述行进驱动单元，以使所述主体进入由所述第一障碍物感测所感测到的障碍物所占据的区域。
25.根据权利要求23所述的机器人清洁器，还包括位于所述主体的前侧处的透明构件或开口，当所述控制器执行所述第二障碍物感测时从所述位置传感器发出的光穿过所述透明构件或开口。
26.根据权利要求22所述的机器人清洁器，其中，所述第一障碍物感测包括围绕所述主体的360度障碍物感测。
【文档编号】A47L9/00GK104027041SQ201410044002
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2013年3月5日
【发明者】宣昌和, 申东鸣 申请人:Lg电子株式会社