[发明专利]壁追踪机器人

说明书

一种示例机器人包括可相对于表面移动的主体；安装在主体上的缓冲器，以使缓冲器相对于主体运动；响应于由缓冲器与表面之间的接触引起的缓冲器相对于主体的运动，产生信号的传感器；以及基于值控制主体运动的以使主体跟踪表面控制器。缓冲器在相对于主体的未压缩位置与相对于主体的压缩位置之间是可移动的。信号随缓冲器相对于主体的运动线性变化。值基于信号并且表示处于部分压缩位置的缓冲器具有在未压缩位置与压缩位置之间的压缩范围。

本申请是中国发明专利申请(申请号：201510405184.4，申请日：2015年7月10日，发明名称：壁追踪机器人)的分案申请。

技术领域

本发明通常涉及机器人的控制运动以在运动期间跟踪诸如壁的障碍物。

背景技术

移动机器人可被用于经过表面以执行各种操作，如清洁、吸尘等。诸如壁、固定物等障碍物可能对于某些移动机器人到达某些区域是困难的。例如，相邻于壁与地板之间交叉的表面对于机器人的经过是困难的。

发明内容

当机器人执行壁追踪行为时，示例机器人可以保持与壁表面接触。当机器人追踪壁表面时，与机器人缓冲器相关联的传感器能够连续使机器人的清洁垫与壁表面之间接触。传感器还可以检测缓冲器不与壁表面接触的时刻，以使机器人能够调整其自身的方向以继续追踪壁表面。

示例机器人包括：可相对于表面移动的主体；安装在主体上的缓冲器，以使缓冲器相对于主体运动；响应于由缓冲器与表面之间的接触引起的缓冲器相对于主体的运动，产生信号的传感器；以及基于值控制主体运动以使主体跟踪表面的控制器。缓冲器在相对于主体的未压缩位置与相对于主体的压缩位置之间是可移动的。信号随缓冲器相对于主体的运动线性变化。值基于信号并且表示处于部分压缩位置的缓冲器具有在未压缩位置与压缩位置之间的压缩范围。示例机器人可以包括单独或组合的一个或多个下述特征。

表面可包括壁表面。控制主体运动的控制器的配置可以包括使机器人保持与壁表面以大约3度至大约20度之间的角度接触的配置。机器人可包括附接至主体底部的清洁垫以及配置成从机器人分配流体的流体施加器。该清洁垫可以延伸超过缓冲器。

控制主体的运动以使主体跟踪表面的控制器的配置可以包括使机器人执行壁追踪行为的配置，其中控制器控制主体的运动，以使主体以一定角度接触壁表面，以致缓冲器处于部分压缩位置，并且控制器调整机器人的旋转和平移速度，以保持缓冲器的压缩在部分压缩位置。控制主体的运动以使主体跟踪表面的控制器的配置可以包括在壁追踪行为中使机器人保持清洁垫与壁表面接触的配置。

传感器可以是第一传感器并且信号可以是第一信号。机器人可包括第二传感器以产生响应于缓冲器运动的第二信号。第二信号可以随缓冲器的运动线性变化。控制器可以被编程以基于第一值和第二值计算值，第一值基于第一信号，并且第二值基于第二信号。

主体可以具有左侧，右侧，前部和后部。第一传感器可以相邻于右侧并且第二传感器可以相邻于左侧。缓冲器可沿着机器人的前部放置并且沿着左侧和右侧部分地延伸。机器人可包括第三传感器以产生响应于缓冲器的运动的第三信号。该第三信号随缓冲器的运动线性变化。第三传感器可以在左侧与右侧之间，并且第三传感器相邻于前部。

传感器可以是或包括安装至缓冲器的支柱、安装至支柱的磁体，以及安装在主体中磁体上的霍尔效应传感器。传感器可以是或包括电容传感器。该电容性传感器可以包括一对电容板。基于缓冲器的运动，至少电容板可以相对于另一个电容板移动。控制器可以被编程以从响应于至少一个电容板的运动所产生的信号中确定时间常数。传感器可以是或包括电感传感器。该电感传感器可以包括基于缓冲器的运动可在绕组中可移动的芯材。控制器可以被编程，以从响应于芯材运动的信号中确定时间常数。