[发明专利]自主移动机器人的基站的识别与定位

说明书

本发明描述一种包括自主移动机器人以及用于该机器人的基站的系统。根据本发明的示例，所述机器人包括具有导航传感器的导航模块，导航传感器用于检测机器人周围环境中的对象的几何特征。所述基站具有能够借助于机器人的导航传感器来检测的至少一个几何特征。所述机器人包括与导航模块耦合的机器人控制器，其被配置成基于基站的至少一个几何特征来识别和/或定位基站和/或确定机器人的对接位置。

技术领域

本发明涉及一种用于由自主移动机器人识别和定位该机器人的基站的方法。另外，本发明还描述如何使用基站来校准机器人的传感器以及如何改善对接操作。

背景技术

近年来，家庭领域中越来越多使用到自主移动机器人，尤其是服务机器人，例如用于清洁或监视住宅。如果这些机器人没有工作要完成，则通常将它们对接到基站。这就能够例如通过基站将电池充电、清洁集尘袋或者补充机器人的清洁剂。为使机器人完全自主工作，可靠地检索基站十分重要。针对上述目的，已知各种解决方案。公布文献US20090281661A1和US20140100693A包含关于该主题的背景信息。

更一般地，本发明的目的在于，简化或改进已知的用于由机器人识别和定位机器人基站的方法以及用于对接到基站的方法。

发明内容

本发明用以达成上述目的的解决方案为权利要求1和23所述的系统、权利要求19所述的基站以及权利要求21、34、36、41和49所述的方法。本发明的各种不同实施方案及改进方案参阅从属权利要求所述的内容。

本发明描述一种包括自主移动机器人以及用于该机器人的基站的系统。根据本发明的示例，所述机器人包括具有导航传感器的导航模块，导航传感器用于检测机器人周围环境中的对象的几何特征。所述基站具有能够借助于机器人的导航传感器来检测的至少一个几何特征。所述机器人包括与导航模块耦合的机器人控制器，其被配置成基于基站的至少一个几何特征来识别和/或定位基站和/或确定机器人的对接位置。

本发明的另一示例涉及一种用于移动机器人的基站。所述基站包括壳体，其具有布置于其中的至少一个开口，所述壳体因其几何形状而限定能由机器人的传感器系统检测的至少一个几何特征。

此外，本发明还描述一种用于自主移动机器人的方法。根据本发明的示例，所述方法包括借助于具有导航传感器的机器人的导航模块来检测机器人周围环境中的对象的几何特征。在此，所检测到的至少一个对象是基站的几何特征。此外，所述方法还包括基于基站的至少一个几何特征来识别和/或定位基站。

根据本发明的一种具有自主移动机器人和基站的系统的又一示例，所述机器人包括具有导航传感器的导航模块，导航传感器用于检测机器人周围环境中的对象的几何特征。所述基站包括能够借助于机器人的导航传感器来检测的至少一个几何特征。所述导航模块被构造成借助所检测到的基站的至少一个几何特征来测试和/或校准导航传感器。

本发明还涉及用于自主移动机器人的方法的其他示例。根据一示例，一种方法包括借助于具有导航传感器的机器人的导航模块来检测机器人周围环境中的对象的几何特征，其中，所检测到的特征中的至少一个是基站的几何特征。所述导航传感器借助基站的至少一个几何特征来校准和/或测试。

另一种方法用于将自主移动机器人对接到基站。根据本发明的示例，所述方法包括确定机器人在基站处的对接位置，其中对接位置包括机器人的位置和方位，以及将机器人导航到对接位置。此后，检验机器人是否已正确对接到基站。如果否，则更改机器人的位置并且重新检验机器人是否已正确对接到基站。进行更改和检验，直到检验成功或符合中止标准。

根据本发明的还一示例，一种用于使自主移动机器人自动对接到基站的方法包括：借助于具有导航传感器的机器人的导航模块来检测障碍物，以及检验所检测到的障碍物在基站周围的限定区域内是否阻碍机器人接近基站。如果检验表明机器人接近基站受到阻碍，则通过用户界面传达干扰。