[发明专利]覆盖机器人导航

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求根据美国专利法35USC§119（e）项于2010年12月30日提交的美国临时申请第61/428793号的优先权，其公开被认为是本申请的公开的一部分，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本申请涉及机器人，更具体地说，涉及自主覆盖机器人。

背景技术

自主机器人是可以在非结构化环境中在没有人类不断指导的情况下执行所需任务的机器人。多种机器人在一定程度上是自主的。不同的机器人可以以不同的方式是自主的。自主覆盖机器人在没有人类不断指导的情况下经过工作表面来执行一个或多个任务。在家庭、办公室和/或消费者为导向的机器人领域，执行家庭事务比如吸尘、洗地、巡逻、草坪切割和其他类似任务的移动机器人已被广泛采用。

发明内容

自主覆盖机器人在运行时将会遇到很多障碍物。为了继续运行，机器人将需要不断地躲避障碍物和/或操纵绕过障碍物。

一方面，一种在地板上导航自主覆盖机器人的方法包括在清扫模式下控制机器人越过地板的运动、接收表示障碍物的传感器信号、使机器人旋转远离所感测到的障碍物、在至少部分的机器人旋转远离所感测到的障碍物的过程中确定接收到的传感器信号的变化、以及至少部分地基于所接收到的传感器信号的确定变化识别所感测到的障碍物。

本公开的此方面的实施方式可以包括下列特征中的一个或多个。在一些实现方式中，接收表示障碍物的传感器信号包括确定所接收到的传感器信号强度的增加。例如，确定所接收到的传感器信号强度的增加可以包括低通滤波所接收到的传感器信号并且将低通滤波的传感器信号与瞬时传感器信号相比较。

在一些实施方式中，确定所接收到的传感器信号的变化包括确定所接收到的传感器信号的强度的峰值。例如，确定所接收到的传感器信号的强度的峰值可以包括低通滤波所接收到的传感器信号并且将低通滤波的传感器信号与瞬时传感器信号相比较。

在某些实施方式中，至少部分地基于所接收到的传感器信号的确定变化识别所感测到的障碍物包括存储与表示障碍物的所接收到的传感器信号相关联的第一机器人航向并且存储与所接收到的传感器信号的确定峰值相关联的第二机器人航向。所述第一机器人航向与第二机器人航向中的至少一个可由机器人携载的陀螺仪和/或由至少支承部分机器人于清洁表面之上的轮子的轮编码器确定。另外或可替代地，识别所感测到的障碍物包括至少部分地基于所存储的第一与第二机器人航向之间的差值确定所感测到的障碍物的角宽度并且将所感测到的障碍物的确定角宽度与阈值相比较。所述阈值可以至少部分地基于所接收到的传感器信号的强度和/或障碍物的角宽度而设定。

在一些实施方式中，所述机器人限定了前后轴，并且表示障碍物的传感器信号被接收于第一传感器与第二传感器之一，所述第一传感器与第二传感器设置在所述前后轴的相应左右侧。在某些实施方式中，导航自主覆盖的方法包括：如果障碍物的确定角宽度小于所述阈值，则操纵机器人以使所述前后轴方向基本上平行于所感测到的障碍物。例如，可以对机器人进行定位，以使得对应于所接收到的传感器信号的传感器最接近所感测到的障碍物。

在某些实施方式中，当确定障碍物的角宽度小于阈值时，引导机器人朝向所感测到的障碍物转弯。所述机器人可以基本上是圆柱形的，并且引导机器人朝向所感测到的障碍物转弯可包括使机器人的转弯半径稍大于机器人的半径。例如，可以以在约等于机器人的半径至机器人半径的约1.8倍之间的半径来引导所述机器人转弯。另外或可替代地，可以以至少部分地基于障碍物的确定角宽度的转弯半径来引导机器人转弯。

在某些实施方式中，引导机器人朝向所感测到的障碍物转弯包括引导机器人转弯直至达到所述第一机器人航向，并且当达到第一机器人航向时，引导机器人沿着对应于所述第一机器人航向的基本上笔直的路径移动。

在一些实施方式中，当确定所感测到的障碍物的角宽度大于或等于阈值时，通过改变机器人的转弯半径来操纵机器人以基本固定的距离跟踪所感测到的障碍物。改变机器人的转弯半径可以包括在第一方向上使机器人转弯远离所感测到的障碍物，并且当确定不再检测到传感器信号时，使机器人在第二方向上朝着所感测到的障碍物转弯。

在某些实施方式中，当接收表示障碍物的传感器信号时，使机器人在与所接收到的传感器信号相反的方向上沿大致直线移动。例如，所述机器人沿大致直线移动约15毫米至约50毫米的距离。

在一些实施方式中，降低清扫模式下覆盖机器人越过地板的速度（例如，至少部分地基于表示障碍物的所接收到的传感器信号而降低）。