機(jī)器人清潔器及機(jī)器人清潔器控制方法技術(shù)

公開(kāi)了機(jī)器人清潔器及用于控制機(jī)器人清潔器的方法。機(jī)器人清潔器包括主體、一個(gè)或多個(gè)紅外線(IR)傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；以及控制器，其中：一個(gè)或多個(gè)IR傳感器配置成在各個(gè)方向接收來(lái)自傳輸設(shè)備的IR信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置成在從控制器接收到控制信號(hào)時(shí)將主體朝傳輸設(shè)備移動(dòng)；控制器配置成通過(guò)生成傳輸設(shè)備方向估算值去除多個(gè)IR信號(hào)之中的反射波，以及根據(jù)傳輸設(shè)備方向估算值利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制主體的驅(qū)動(dòng)。

Robot cleaner and control method of robot cleaner

Robot cleaner and method for controlling a robot cleaner. The robot cleaner includes a main body, one or more infrared (IR) sensor, driving motor and a controller; wherein one or more of the IR sensor is configured to receive a signal from the IR transmission equipment in all directions; the drive motor is configured to receive from the controller to control the signal will be the main transmission equipment towards mobile; the controller is configured to generate transmission equipment direction estimate remove reflection wave signals of multiple IR and the estimated value by driving motor control subjects according to the direction of transmission equipment.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本公開(kāi)的實(shí)施方式涉及機(jī)器人清潔器以及用于控制機(jī)器人清潔器的方法。
技術(shù)介紹
通常，機(jī)器人清潔器是這樣的裝置，該裝置在圍繞待清潔的區(qū)域(下文簡(jiǎn)稱為清潔區(qū))自主行進(jìn)的同時(shí)通過(guò)從地板上吸取異物(諸如，灰塵等)而自動(dòng)地清掃清潔區(qū)，而無(wú)需用戶干預(yù)。機(jī)器人清潔器可通過(guò)傳感器檢測(cè)距離位于清潔區(qū)中的障礙物(例如，家具、墻壁、家用電器)的距離，并且可通過(guò)有選擇地驅(qū)動(dòng)左電機(jī)和右電機(jī)而自主地切換行進(jìn)方向。此外，機(jī)器人清潔器使用紅外光來(lái)接收遠(yuǎn)程控制器的控制信號(hào)，以及執(zhí)行充電器(或充電站)的信號(hào)。大多數(shù)機(jī)器人清潔器使用一個(gè)或多個(gè)紅外線(IR)傳感器，以從多種
中的遠(yuǎn)程控制器或充電器(或充電站)接收信號(hào)。如果機(jī)器人清潔器中包含多個(gè)IR傳感器，則機(jī)器人清潔器可基于IR接收傳感器測(cè)量信號(hào)發(fā)射方向。可認(rèn)為所測(cè)量的發(fā)射方向在機(jī)器人清潔器返回至充電器位置時(shí)或在機(jī)器人清潔器期望迅速地識(shí)別控制信號(hào)的發(fā)射方向時(shí)非常重要。同時(shí)，由于紅外光會(huì)從墻壁、地板或障礙物反射，因此，機(jī)器人清潔器有時(shí)可接收反射光。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問(wèn)題本公開(kāi)的目的旨在提供機(jī)器人清潔器及用于控制機(jī)器人清潔器的方法，該機(jī)器人清潔器及用于控制機(jī)器人清潔器的方法可在估算傳輸設(shè)備的方向期間，從待估算的目標(biāo)對(duì)象去除自傳輸設(shè)備接收的紅外線(IR)信號(hào)之中的異常接收的反射波，從而提高傳輸設(shè)備方向的可靠性。技術(shù)方案通過(guò)提供以下機(jī)器人清潔器可以實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的目的，該機(jī)器人清潔器包括主體、一個(gè)或多個(gè)紅外線(IR)傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及控制器，其中：一個(gè)或多個(gè)紅外線IR傳感器配置成在各個(gè)方向接收來(lái)自傳輸設(shè)備的IR信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)配置成在從控制器接收到控制信號(hào)時(shí)將主體朝傳輸設(shè)備移動(dòng)；控制器配置成通過(guò)生成傳輸設(shè)備的方向估算值去除多個(gè)IR信號(hào)之中的反射波，以及根據(jù)傳輸設(shè)備方向估算值利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)控制主體的驅(qū)動(dòng)。控制器可包括傳輸設(shè)備方向估算器和傳輸設(shè)備方向檢驗(yàn)器，其中：控制器配置成利用卡爾曼濾波器生成與傳輸設(shè)備的方向有關(guān)的系統(tǒng)模型估算值，根據(jù)系統(tǒng)模型估算值和觀察模型來(lái)計(jì)算估算傳感器值，通過(guò)計(jì)算的估算傳感器值與測(cè)量傳感器值之間的差異來(lái)校正系統(tǒng)模型估算值以及計(jì)算傳輸設(shè)備方向估算值；傳輸設(shè)備方向檢驗(yàn)器配置成將傳輸設(shè)備方向估算值與預(yù)定參考值進(jìn)行比較以執(zhí)行檢驗(yàn)。傳輸設(shè)備方向估算器可利用以下方程式1生成與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的系統(tǒng)模型估算值，[方程式1]Xk+1＝FkXk+Wk其中，Xk是特定時(shí)間k的傳輸設(shè)備方向，F(xiàn)k是用于卡爾曼濾波器的狀態(tài)變換矩陣，Wk是濾波器隨機(jī)噪聲以及Xk+1是特定時(shí)間k+1的傳輸設(shè)備方向的估算值。傳輸設(shè)備方向估算器可利用以下方程式2估算與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的觀察模型，[方程式2]Zk＝HkXk+Vk其中，Zk是估算傳感器值，表示待由IR傳感器接收的傳感器值的估算值，Hk是輸出變換矩陣，Xk是特定時(shí)間k的傳輸設(shè)備方向以及Vk是IR傳感器的噪聲。傳輸設(shè)備方向估算器可在系統(tǒng)模型估算值的校正期間計(jì)算估算傳感器值與從IR傳感器接收的測(cè)量傳感器值之間的差異以便計(jì)算卡爾曼增益，并可更新傳輸設(shè)備方向估算值。傳輸設(shè)備方向估算器可利用卡爾曼濾波器估算傳輸設(shè)備方向的誤差協(xié)方差。控制器還可包括反射波去除器，其中，反射波去除器配置成當(dāng)經(jīng)由傳輸設(shè)備方向檢驗(yàn)器檢驗(yàn)的傳輸設(shè)備方向估算值與從IR傳感器接收的IR信號(hào)的傳輸設(shè)備方向中的一個(gè)之間的差異高于允許的參考值時(shí)從信號(hào)估算目標(biāo)對(duì)象去除相應(yīng)IR信號(hào)。如果傳輸設(shè)備為充電器，則控制器還可包括驅(qū)動(dòng)控制器，該驅(qū)動(dòng)控制器用于根據(jù)經(jīng)由反射波去除器過(guò)濾的傳輸設(shè)備方向估算值允許主體朝傳輸設(shè)備移動(dòng)。如果傳輸設(shè)備為遠(yuǎn)程控制器，則控制器可根據(jù)具有經(jīng)由反射波去除器過(guò)濾的傳輸設(shè)備方向估算值的IR信號(hào)控制主體的驅(qū)動(dòng)。IR傳感器可布置在主體中并以預(yù)定距離彼此隔開(kāi)，以使得相應(yīng)IR傳感器的位置可被識(shí)別。傳輸設(shè)備可為充電器或遠(yuǎn)程控制器。根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，用于控制機(jī)器人清潔器的方法包括：接收來(lái)自傳輸設(shè)備的紅外線(IR)信號(hào)；生成傳輸設(shè)備方向估算值；檢驗(yàn)所生成的傳輸設(shè)備方向估算值；以及根據(jù)所檢驗(yàn)的傳輸設(shè)備方向估算值去除從傳輸設(shè)備接收的IR信號(hào)之中的反射波。如果傳輸設(shè)備為充電器，則在去除反射波之后，該方法還可包括根據(jù)通過(guò)反射波過(guò)濾的傳輸設(shè)備方向估算值而允許主體返回至傳輸設(shè)備。如果傳輸設(shè)備為遠(yuǎn)程控制器，則在去除反射波之后，該方法還可根據(jù)具有通過(guò)反射波的過(guò)濾獲得的傳輸設(shè)備方向估算值的IR信號(hào)控制主體的驅(qū)動(dòng)。生成傳輸設(shè)備的方向估算值可包括：利用卡爾曼濾波器，生成與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的系統(tǒng)模型估算值；根據(jù)系統(tǒng)模型估算值與觀察模型，計(jì)算估算傳感器值；以及通過(guò)所計(jì)算的估算傳感器值與測(cè)量傳感器值之間的差異，校正系統(tǒng)模型估算值。在系統(tǒng)模型估算值的校正期間，該方法還可包括計(jì)算估算傳感器值與從IR傳感器接收的測(cè)量傳感器值之間的差異以便計(jì)算卡爾曼增益，以及更新傳輸設(shè)備方向估算值。在生成與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的系統(tǒng)模型估算值期間，該方法還可包括利用以下方程式1生成與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的系統(tǒng)模型估算值，[方程式1]Xk+1＝FkXk+Wk其中，Xk是特定時(shí)間k的傳輸設(shè)備方向，F(xiàn)k是用于卡爾曼濾波器的狀態(tài)變換矩陣，Wk是濾波器隨機(jī)噪聲以及Xk+1是特定時(shí)間k+1的傳輸設(shè)備方向估算值。在生成與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的系統(tǒng)模型估算值期間，該方法還可包括利用以下方程式2估算與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的觀察模型，[方程式2]Zk＝HkXk+Vk其中，Zk是估算傳感器值，表示待由IR傳感器待接收的傳感器值的估算值，Hk是輸出變換矩陣，Xk是特定時(shí)間k的傳輸設(shè)備方向以及Vk是IR傳感器的噪聲。在生成傳輸設(shè)備方向估算值期間，該方法還可包括利用卡爾曼濾波估算充電器方向的誤差協(xié)方差。在去除IR信號(hào)之中的反射波期間，該方法還可包括，如果所接收的IR信號(hào)的傳輸設(shè)備方向與所檢驗(yàn)的傳輸設(shè)備方向估算值之間的差異超出允許的參考值，則從信號(hào)估算目標(biāo)對(duì)象去除相應(yīng)IR信號(hào)。有益效果從以上描述將明顯的是，根據(jù)實(shí)施方式的機(jī)器人清潔器可在傳輸設(shè)備方向的估算期間，從待估算的目標(biāo)對(duì)象去除自傳輸設(shè)備接收的IR信號(hào)之中的異常接收的反射波，以使得可提高估算的傳輸設(shè)備的方向的可靠性及用戶對(duì)制造的產(chǎn)品的滿意度。附圖說(shuō)明文中所包括的為本專利技術(shù)提供進(jìn)一步理解的附圖示出了本專利技術(shù)的實(shí)施方式，并且連同描述一起用來(lái)解釋本專利技術(shù)的原理。圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的機(jī)器人清潔器的平面圖。圖2和圖3是示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的機(jī)器人清潔器的底視圖。圖4是示出根據(jù)本公開(kāi)另一實(shí)施方式的機(jī)器人清潔器的底視圖。圖5是示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的機(jī)器人清潔器的框圖。圖6是示出圖5中示出的控制器的框圖。圖7是示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的用于控制機(jī)器人清潔器的方法的流程圖。圖8是示出圖7中的構(gòu)成要素的一些部分的流程圖。圖9是示出安裝了IR傳感器的機(jī)器人清潔器的示例的概念圖。圖10是示出機(jī)器人清潔器與充電器信號(hào)區(qū)之間信號(hào)通信的示例的概念圖。圖11是示出遠(yuǎn)程控制器信號(hào)區(qū)與機(jī)器人清潔器之間信號(hào)通信的示例的概念圖。圖12是示出由反射波引起的異常信號(hào)接收的示例的概念圖。圖13是示出根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施方式的用于控制機(jī)器人清潔器的方法的概念圖。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將詳細(xì)參照本專利技術(shù)的實(shí)施方式，本專利技術(shù)的實(shí)施方式的示例在附圖中示出，全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。在下文中，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
機(jī)器人清潔器，包括：主體；紅外線(IR)傳感器，配置成在各個(gè)方向接收來(lái)自傳輸設(shè)備的IR信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)，配置成在從控制器接收到控制信號(hào)時(shí)將所述主體朝所述傳輸設(shè)備移動(dòng)；以及控制器，配置成通過(guò)生成傳輸設(shè)備方向估算值去除所述多個(gè)IR信號(hào)之中的反射波，以及根據(jù)所述傳輸設(shè)備方向估算值利用所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制所述主體的驅(qū)動(dòng)。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2014.06.26 KR 10-2014-00785891.機(jī)器人清潔器，包括：主體；紅外線(IR)傳感器，配置成在各個(gè)方向接收來(lái)自傳輸設(shè)備的IR信號(hào)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)，配置成在從控制器接收到控制信號(hào)時(shí)將所述主體朝所述傳輸設(shè)備移動(dòng)；以及控制器，配置成通過(guò)生成傳輸設(shè)備方向估算值去除所述多個(gè)IR信號(hào)之中的反射波，以及根據(jù)所述傳輸設(shè)備方向估算值利用所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制所述主體的驅(qū)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人清潔器，其中，所述控制器包括：傳輸設(shè)備方向估算器，配置成利用卡爾曼濾波器生成與所述傳輸設(shè)備的方向有關(guān)的系統(tǒng)模型估算值，根據(jù)所述系統(tǒng)模型估算值和觀察模型計(jì)算估算傳感器值，通過(guò)所計(jì)算的估算傳感器值與測(cè)量傳感器值之間的差異校正所述系統(tǒng)模型估算值；以及傳輸設(shè)備方向檢驗(yàn)器，配置成將所述傳輸設(shè)備方向估算值與預(yù)定參考值進(jìn)行比較以執(zhí)行檢驗(yàn)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人清潔器，其中，所述傳輸設(shè)備方向估算器配置成利用以下方程式1生成與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的所述系統(tǒng)模型估算值，[方程式1]Xk+1＝FkXk+Wk其中，Xk是特定時(shí)間k的傳輸設(shè)備方向，F(xiàn)k是用于所述卡爾曼濾波器的狀態(tài)變換矩陣，Wk是濾波器隨機(jī)噪聲以及Xk+1是特定時(shí)間k+1的傳輸設(shè)備方向的估算值。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器人清潔器，其中，所述傳輸設(shè)備方向估算器配置成利用以下方程式2估算與傳輸設(shè)備方向有關(guān)的觀察模型，[方程式2]Zk＝HkXk+Vk其中，Zk是估算傳感器值，表示待由所述IR傳感器接收的傳感器值的估算值，Hk是輸出變換矩陣，Xk是特定時(shí)間k的傳輸設(shè)備方向以及Vk是所述IR傳感器的噪聲。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人清潔器，其中，所述傳輸設(shè)備方向估算器在所述系統(tǒng)模型估算值的校正期間計(jì)算所述估算傳感器值與從所述IR傳感器接收的測(cè)量傳感器值之間的差異以計(jì)算卡爾曼增益，以及更新傳輸設(shè)備方向估算值。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人清潔器，其中，所述傳輸設(shè)備方向估算器配置成利用所述卡爾曼濾波器估算傳輸設(shè)備方向的誤差協(xié)方差。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人清潔器，其中，所述控制器還包括：反射波去除器，配置成當(dāng)由所述傳輸設(shè)備方向檢驗(yàn)器檢驗(yàn)的所述傳輸設(shè)備方向估算值與從所述IR傳感器接收的IR信號(hào)的傳輸設(shè)備方向中的一個(gè)之間的差異高于允許的參考值時(shí)，從信號(hào)估算目標(biāo)對(duì)象去除相應(yīng)IR信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人清潔器，其中：如果所述傳輸設(shè)備為充電器，則所述控制器還包括驅(qū)動(dòng)控制器，所述驅(qū)動(dòng)控制器用于根據(jù)經(jīng)由所述反射波去除器過(guò)濾的所述傳輸設(shè)備方向估算值而允許所述主體朝所述傳輸設(shè)備移動(dòng)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器人清潔器，其中：如果所述傳輸設(shè)備為遠(yuǎn)程控制器，則所述控制器配置成根據(jù)具有經(jīng)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭魯山，金知玟，金信，盧慶植，尹碩浚，宋貞坤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三星電子株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：韓國(guó);KR