[发明专利]移动清洁机器人的预防性维护

说明书

本文描述了用于评估移动清洁机器人中的清洁头组件的健康状态的系统和方法。移动机器人包括机动清洁构件，该机动清洁构件可旋转地接合地板表面以提取碎屑。示例性系统包括处理器电路，其接收由移动清洁机器人横越环境而产生的机器人数据，使用所接收的机器人数据的一部分确定机器人参数，该部分与由移动清洁机器人重复横越的具有特定表面条件的地板区域相对应，以及基于机械人参数确定清洁头状态和清洁头的剩余使用寿命的估计。清洁头系统的确定状态可以经由用户界面提供给用户。

优先申请

本申请要求2019年12月11日提交的美国专利申请16/710,126的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文件总体上涉及移动机器人，并且更具体地，涉及用于预测性维护移动清洁机器人的系统，设备和方法。

背景技术

自主移动机器人可以在环境中绕表面移动。自主移动机器人的示例包括在环境(例如，家庭)内自主执行清洁任务的清洁机器人。许多类型的清洁机器人在一定程度上以不同的方式是自主的。清洁机器人可以执行“清洁任务”，其中，机器人横越其环境的地板表面并同时从该地板表面摄取(例如，吸取)碎屑。

移动清洁机器人可以包括清洁头，例如刷，打浆辊等，其拾起或帮助拾起碎屑。但是，尽管清洁头可以搅动并从地板表面抽走碎屑和污垢，但是细丝(例如头发，细线，细绳，地毯纤维)可能会紧紧缠绕在滚筒上。尤其是，宠物毛发容易迅速累积并且难以去除。清洁头中可能会积聚碎屑。此外，清洁头可能会随着时间而磨损。日常维护对于有效清洁至关重要。

发明内容

本文描述了用于自动确定移动清洁机器人中清洁头状态的系统、设备和方法，清洁头状态例如清洁头或其清洁构件的磨损水平或碎屑累积水平(即清洁头的“脏污”水平)。可以在移动机器人的正常操作过程中确定清洁头的状态，从而确定维护要求。使用预测性维护方法，将基于清洁头的实际状况而不是预期寿命的总体合计估计值(例如，平均数或其他基于聚集的统计数据)来确定清洁头状态。示例性系统可以接收由移动清洁机器人横越环境而产生的机器人数据，提取所接收的机器人数据的一部分，该部分与由移动清洁机器人横越的具有特定表面条件的地板区域相对应，使用提取的机器人数据部分来确定机器人参数，基于机械人参数确定清洁头的状态，并估计清洁头的剩余使用寿命。该系统可以为用户生成对清洁头进行清洁的建议，或更换磨损的清洁头的建议。

示例1是用于评估移动清洁机器人中清洁头组件的健康状态的系统，清洁头组件包括由马达驱动并且可旋转地接合地板表面以提取碎屑的清洁构件。所述系统包括：处理器电路，被配置为：接收由横越环境的移动清洁机器人产生的机器人数据；使用所接收的机器人数据的一部分来确定机器人参数，机器人数据的所述部分与由移动清洁机器人横越的环境中的地板区域相对应，所述地板区域具有表面状况；和基于所确定的机器人参数，确定清洁头的状态，清洁头的状态指示清洁构件的磨损水平或碎屑累积水平中的至少一项；和用户界面，被配置为通知用户清洁头的确定状态。

在示例2中，示例1的主题可选地包括处理器电路，该处理器电路可以被配置为生成包括多个清洁任务的机器人参数的趋势，所述多个清洁任务分别包括所述移动清洁机器人横越相同的地板区域，并且所述处理器电路被配置为基于生成的机器人参数的趋势来确定所述清洁头的状态。

在示例3中，示例1-2中的任一项或多项的主题可选地包括处理器电路，所述处理器电路还被配置为使用所确定的机器人参数来产生所述清洁构件的剩余使用寿命(ERL)的估计。

在示例4中，示例1-3中的任一项或多项的主题可选地包括以下一项或多项的测量：提供给马达的电压；马达电流；清洁构件的角速度；或清洁构件处产生的扭矩。

在示例5中，示例3-4中的任一项或多项的主题可选地包括处理器电路，该处理器电路可以配置为：使用(1)代表清洁头动态的清洁头组件的数学模型，以及(2)对应于具有表面状况的地板区域的数据部分，来估计清洁构件的状态变量；和使用估计的状态变量生成清洁构件的ERL。