专利名称：控制方法及清扫机器人装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制方法，特别是涉及一种清扫机器人装置的控制方法。
背景技术：
随着科技的进步，电子产品的种类也愈来愈多。清扫机器人的出现，可节省许多清 扫的时间。由于清扫机器人具有自动移动及导航检测的功能，故可自动清扫区域。然而，现 有的清扫机器人是以随机行走的方式完成清扫任务。如此的清扫方式，不但耗时且效率不
尚ο
发明内容
本发明提供一种控制方式，适用于一清扫机器人装置在一封闭空间内行走。本发 明的控制方式包括，令该清扫机器人寻找该封闭空间的一边界；令该清扫机器人沿该边界 行走，该清扫机器人沿该边界行走的路径为一第一行走路径；记录该第一行走路径；以及 根据记录的结果，控制该清扫机器人行走的路径，其中，根据记录的结果，该清扫机器人所 行走的路径为一第二行走路径，该第二行走路径不重迭该第一行走路径。本发明还提供一种清扫机器人装置，用以清洁一封闭空间，包括至少一滚轮、一检 测单元以及一控制单元。控制单元根据检测单元的检测结果，控制滚轮的转动方向。控制单 元令滚轮转动，使得检测模块检测到封闭空间的一边界。控制单元使滚轮沿边界转动。滚 轮沿边界转动的路径为一第一行走路径。控制单元记录第一行走路径，并根据记录的结果， 令滚轮沿一第二行走路径转动。第二行走路径不重迭第一行走路径。为使本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并结合附图详 细说明如下。
图1为本发明的控制方法的一可能流程图。图2A为清扫机器人寻找边界的一可能实施例。图2B 图2D为清扫机器人寻找边界的可能实施例。图3A 图;3B为清扫机器人寻找边界的可能实施例。图4、图5A及图5B为清扫机器人寻找边界的一可能实施例。图6为本发明的清扫机器人的结构示意图。附图符号说明200、300、400、500 封闭空间；210,310,410 起始点；230、330、430、530 边界；211 217、311、411 寻找路径;250、511、513、515 障碍物；
350、370、390、450、470、550、570 行走路径；600:清扫机器人；610 滚轮；630:检测单元；650 控制单元。
具体实施例方式图1为本发明的控制方法的一可能流程图。本发明的控制方法用以控制一清扫机 器人，使其在一封闭空间内行走，并清洁行走过的路径。首先，令该清扫机器人寻找该封闭空间的一边界(步骤S110)。本发明并不限定清 扫机器人寻找边界的行走方式。在其它实施例中，清扫机器人可利用许多行走方式，寻找封 闭空间的边界。图2A为清扫机器人寻找边界的一可能实施例。在图2A中，清扫机器人是以直线 行走方式，寻找边界。如图所示，清扫机器人由起始点210开始，以直线行走方式，寻找封闭 空间200的边界230。清扫机器人寻找边界230时所行走的路径称为一寻找路径211。图2B为清扫机器人寻找边界的另一可能实施例。在图2B中，清扫机器人是以螺 旋行走方式，寻找边界。如图所示，清扫机器人以启始点210为圆心，由启始点210开始，由 内向外以一螺旋形状围绕起始点210，直到寻找到边界230。清扫机器人寻找边界230时所 行走的路径称为寻找路径212。在本实施例中，寻找路径212为一方形螺旋。另外，在寻找边界时，若遇一障碍物，则令清扫机器人绕过障碍物，继续寻找边界。 图2C为清扫机器人寻找边界的另一可能实施例。如图所示，清扫机器人以起始点210开 始，以直线方式行走，在遇到障碍物250后，清扫机器人绕过障碍物213，继续以直线方式寻 找边界230。本发明并不限定清扫机器人绕过障碍物213的方式。在一可能实施例中，当清扫 机器人遇到障碍物213时，可根据寻找路径213 216的一条路径，寻找到边界230。图2D为清扫机器人寻找边界的另一可能实施例。如图所示，清扫机器人以起始点 210开始，以螺旋方式行走，在遇到障碍物250后，清扫机器人绕过障碍物213，继续以直线 方式寻找边界230。在本实施例中，当清扫机器人遇到障碍物250时，继续以螺旋方式行走。因此，在 图2D中，清扫机器人的寻找路径217包围障碍物250。在其它实施例中，当清扫机器人遇到 障碍物250时，清扫机器人可改以直线方式或其它方式行走。在寻找到封闭空间的边界后，令清扫机器人沿边界行走(步骤S130)。在本实施例 中，清扫机器人沿边界行走的路径称为一第一行走路径。图3A为清扫机器人的一可能行走 路径。在本实施例中，清扫机器人从起始点310开始，以直线方式行走，在寻找到边界330 后，沿边界330行走。清扫机器人寻找边界330的路径称为寻找路径311。清扫机器人沿边 界330行走的路径称为行走路径350。记录清扫机器人所行走的路径(步骤S150)。以图3A为例，在一可能实施例中，记 录寻找路径311及行走路径350。在另一可能实施例中，仅记录行走路径350。由于记录清 扫机器人所行走的路径，故可明确得知清扫机器人未走过的区域，进而提高清扫效率。
根据记录的结果，控制清扫机器人行走的路径(步骤S170)。在本实施例中，根据 记录的结果，清扫机器人所行走的路径为一第二行走路径，并且第二行走路径不重迭第一 行走路径。因此，可有效地完成清扫，并且覆盖率可达100%。以图;3B为例，当清扫机器人沿边界330行走后，可得到行走路径350。清扫机器人 将行走路径350作为一虚拟边界，并沿该虚拟边界而行走。清扫机器人沿该虚拟边界而行 走的路径为行走路径370。在本实施例中，行走路径350与370互不重迭。在另一可能实施例中，清扫机器人将行走路径370作为一新的虚拟边界，并沿着 新虚拟边界(行走路径370)而行走。清扫机器人沿新虚拟边界而行走的路径为行走路径 390。因此，清扫机器人便可有效率地完成清扫。在本实施例中，行走路径350、370及390之间具有一特定关系。举例而言，行走路 径350、370及390的形状彼此相似。行走路径350的长度大于行走路径370的长度。行走 路径370的长度大于行走路径390的长度。另外，行走路径350与370之间的距离保持在 一固定值Cl1，行走路径370与390之间的距离亦保持在固定值Cl1。图4为本发明的清扫机器人的一可能行走路径。在本实施例中，清扫机器人所行 走的路径互不重迭。如图所示，清扫机器人从起始点410开始，以直线方式行走，用以寻找 封闭空间400的边界430，其中清扫机器人寻找边界430的路径称为寻找路径411。在寻找到边界430后，清扫机器人沿着边界430行走，其中清扫机器人沿着边界 430行走的路径称为行走路径450。接着，清扫机器人将行走路径450作为一虚拟边界，再 沿此虚拟边界(即行走路径450)而行走。此时，清扫机器人所行走的路径为行走路径470(第二路径)。在本实施例中，行走 路径470不重迭寻找路径411。另外，在本实施例中，行走路径470的长度可能大于行走路 径450的长度。图5为本发明的清扫机器人的另一可能行走路径。如图所示，封闭空间500内的 环境复杂度较高，并具有障碍物511、513、515。在清扫机器人沿行走路径550及570行走 后，仍会具有部份区域尚未行走过(如图5B斜线所示)。由于清扫机器人会记录曾行走过的路径，故清扫机器人可再针对未行走过的区域 的大小进行清扫(如图5B的箭头所示)。最后，经由算法确认已无未行走过的区域后，清扫 机器人便可自动停止清扫模式。图6为本发明的清扫机器人的结构示意图。如图所示，清扫机器人600至少包括， 滚轮610、检测单元630以及控制单元650。当滚轮610转动时，便可移动清扫机器人600。 控制单元650根据检测单元630的检测结果，控制滚轮610的转动方向。在本实施例中，控制单元650令滚轮610转动，使得检测单元630可检测到一封闭 空间的边界。本发明并不限制检测单元630检测边界的方法。在一可能实施例中，检测单 元630可发出一光波信号或是一声波信号，然后根据一反射信号，判断边界的位置。当检测单元630接收到边界所反射的信号时，控制单元650控制滚轮610，使滚轮 610转动至边界。在本实施例中，滚轮610转动到边界的路径称为一寻找路径。本发明并 不限定该寻找路径的形状。在一可能实施例中，寻找路径是一直线、一螺旋状或是一方形螺 旋。当检测单元630检测到一障碍物时，则控制单元650令滚轮610绕过障碍物，使得检测单元630可继续寻找边界。当滚轮610转动至边界时，控制单元650控制滚轮610，使 滚轮610沿边界转动。在本实施例中，滚轮610沿边界转动的路径被定义为一第一行走路径。控制单元610记录第一行走路径，并根据记录的结果，控制滚轮610的转动方向。 此时，滚轮610的转动方向为一第二行走路径。在本实施例中，第一及第二行走路径不重 迭。在其它实施例中，第一、第二行走路径及寻找路径彼此不重迭。在此例中，第二行走路 径的长度可能大于第一行走路径，因需绕过寻找路径。在另一可能实施例中，第一行走路径的形状可相似第二行走路径的形状(如图IBB 所示的350及370)。在其它实施例中，第一行走路径的长度是大于第二行走路径的长度。在本实施例中，控制单元650将第一行走路径作为一第一虚拟边界，并令滚轮610 沿第一虚拟边界转动，其中滚轮610沿第一虚拟边界而转动的路径作为一第二行走路径。在另一可能实施例中，控制单元650记录第二行走路径，并将第二行走路径作为 一第二虚拟边界。控制单元650令滚轮610沿第二虚拟边界转动。滚轮610沿第二虚拟边 界而转动的路径为一第三行走路径。在一可能实施例中，第三行走路径的长度短于第二行走路径的长度。在其它实施 例中，第二行走路径的形状相似第三行走路径的形状。另外，第一及第二行走路径之间的距 离可等于第二及第三行走路径之间的距离。由于控制单元650会记录清扫机器人600所行走的路径，故可避免行走路径的重 迭，并且可有效完成清扫工作。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术 人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，因此本发明的保护 范围以本发明的权利要求为准。
权利要求
1.一种控制方法，适用于一清扫机器人在一封闭空间内行走，该控制方法包括下列步骤令该清扫机器人寻找该封闭空间的一边界；令该清扫机器人沿该边界行走，该清扫机器人沿该边界行走的路径为一第一行走路径；记录该第一行走路径；以及根据记录的结果，控制该清扫机器人行走的路径，其中，根据记录的结果，该清扫机器 人所行走的路径为一第二行走路径，该第二行走路径不重迭该第一行走路径。
2.如权利要求1所述的控制方法，其中该第一行走路径的形状相似该第二行走路径的 形状。
3.如权利要求1所述的控制方法，其中该第一行走路径的长度大于该第二行走路径的 长度。
4.如权利要求1所述的控制方法，其中该第一及第二行走路径之间的距离保持在一固定值。
5.如权利要求1所述的控制方法，还包括将该第一行走路径作为一第一虚拟边界；以及令该清扫机器人沿该第一虚拟边界行走，其中该清扫机器人沿该第一虚拟边界而行走 的路径作为该第二行走路径。
6.如权利要求5所述的控制方法，还包括 记录该第二行走路径；将该第二行走路径作为一第二虚拟边界；以及令该清扫机器人沿该第二虚拟边界行走，其中该清扫机器人沿该第二虚拟边界而行走 的路径作为一第三行走路径。
7.如权利要求6所述的控制方法，其中该第三行走路径的长度短于该第二行走路径的 长度。
8.如权利要求6所述的控制方法，其中该第二行走路径的形状相似该第三行走路径的 形状。
9.如权利要求6所述的控制方法，其中该第一及第二行走路径之间的距离保持在一固定值。
10.如权利要求9所述的控制方法，其中该第二及第三行走路径之间的距离保持在该 固定值。
11.如权利要求1所述的控制方法，其中该清扫机器人寻找该边界时所行走的路径为 一寻找路径，该第二行走路径不重迭该寻找路径。
12.如权利要求11所述的控制方法，其中该第二行走路径的长度大于该第一行走路径 的长度。
13.如权利要求1所述的控制方法，其中该清扫机器人是以一行走方式，寻找该边界。
14.如权利要求13所述的控制方法，其中该行走方式是以一启始点为圆心，由该启始 点开始，由内向外以一螺旋形状围绕该启始点，直到寻找到该边界。
15.如权利要求14所述的控制方法，其中该螺旋形状为一方形。
16.如权利要求1所述的控制方法，还包括在寻找该边界时，若遇一障碍物，则令该清扫机器人绕过该障碍物，继续寻找该边界。
17.一种清扫机器人装置，用以清洁一封闭空间，包括 至少一滚轮；一检测单元；以及一控制单元，根据该检测单元的检测结果，控制该滚轮的转动方向，其中该控制单元令 该滚轮转动，使得该测模块检测到该封闭空间的一边界；该控制单元使该滚轮沿该边界转 动，该滚轮沿该边界转动的路径为一第一行走路径，该控制单元记录该第一行走路径，并根 据记录的结果，令该滚轮沿一第二行走路径转动，该第二行走路径不重迭该第一行走路径。
18.如权利要求17所述的清扫机器人装置，其中该第一行走路径的形状相似该第二行 走路径的形状。
19.如权利要求17所述的清扫机器人装置，其中该第一行走路径的长度大于该第二行 走路径的长度。
20.如权利要求17所述的清扫机器人装置，其中该第一及第二行走路径之间的距离保持在一固定值。
21.如权利要求17所述的清扫机器人装置，其中该控制单元将该第一行走路径作为一 第一虚拟边界，并令该滚轮沿该第一虚拟边界转动，其中该滚轮沿该第一虚拟边界而转动 的路径作为该第二行走路径。
22.如权利要求21所述的清扫机器人装置，其中该控制单元记录该第二行走路径，并 将该第二行走路径作为一第二虚拟边界，该控制单元令该滚轮沿该第二虚拟边界转动，该 滚轮沿该第二虚拟边界而转动的路径为一第三行走路径。
23.如权利要求22所述的清扫机器人装置，其中该第三行走路径的长度短于该第二行 走路径的长度。
24.如权利要求22所述的清扫机器人装置，其中该第二行走路径的形状相似该第三行 走路径的形状。
25.如权利要求22所述的清扫机器人装置，其中该第一及第二行走路径之间的距离保持在一固定值。
26.如权利要求25所述的清扫机器人装置，其中该第二及第三行走路径之间的距离保 持在该固定值。
27.如权利要求17所述的清扫机器人装置，其中该滚轮转动至该边界的路径为一寻找 路径，该第二行走路径不重迭该寻找路径。
28.如权利要求27所述的清扫机器人装置，其中该第二行走路径的长度大于该第一行 走路径的长度。
29.如权利要求27所述的清扫机器人装置，其中该寻找路径为一直线。
30.如权利要求27所述的清扫机器人装置，其中该寻找路径为一螺旋形状。
31.如权利要求30所述的清扫机器人装置，其中该螺旋形状为一方形。
32.如权利要求17所述的清扫机器人装置，其中当该检测单元检测到一障碍物时，则 该控制单元令该滚轮绕过该障碍物，使该检测单元继续寻找该边界。
全文摘要
一种控制方法及清扫机器人装置。该控制方法适用于一清扫机器人装置在一封闭空间内行走。该控制方法包括，令该清扫机器人寻找该封闭空间的一边界；令该清扫机器人沿该边界行走，该清扫机器人沿该边界行走的路径为一第一行走路径；记录该第一行走路径；以及根据记录的结果，控制该清扫机器人行走的路径，其中，根据记录的结果，该清扫机器人所行走的路径为一第二行走路径，该第二行走路径不重迭该第一行走路径。
文档编号B25J5/00GK102092048SQ20091025900
公开日2011年6月15日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者刘弘伦, 叶宜治, 滕有为 申请人:恩斯迈电子(深圳)有限公司