具有障礙檢測單元的機器人及控制該機器人的方法技術

本發明專利技術公開了一種具有障礙檢測單元的機器人以及控制該機器人的方法。所述機器人包括主體、驅動單元、輔助體和控制單元。驅動單元沿著給定的表面驅動主體。輔助體從主體伸出并檢測主體周圍的障礙。控制單元根據檢測的結果控制驅動單元，以使主體和障礙彼此保持預定的距離。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種具有障礙檢測單元的機器人以及控制該機器人的方法。更具體地講，涉及一種具有障礙檢測單元的機器人以及控制該機器人使其能夠與障礙保持恒定距離的方法。
技術介紹
傳統的清潔機器人是一種無需用戶的干預而在其本身運動通過某區域的同時對該區域進行清潔的自動清潔機器。在傳統的清潔機器人中，進氣口與主體一體形成，或者被制成單獨的部分并被安裝到主體上。在進氣口與主體一體地形成的情況下，進氣口被限定在主體的下部中并位于主體的外邊緣的內側。因此，吸入的位置和方向僅通過主體的運動確定。因此，難以在鄰近障礙的區域和拐角處實現沿墻壁的充分清潔。當將進氣口制造成單獨的部分并將其安裝在主體上時，吸氣管和吸氣嘴從主體突出，與典型的罐式真空洗塵器相似。因此，當使用罐式真空吸塵器時，用戶必須控制該罐式真空吸塵器，控制方式為，用戶用他/她的手握住吸入頭，并利用吸入頭清掃將要被清潔的區域，這樣可以與主體的位置和方向分開地控制進氣口的位置和方向，但是其控制算法和接合結構非常復雜，并且制造成本高。近來，已經開發了一種單獨制造進氣口并將該進氣口安裝在主體上從而進氣口能夠自由地旋轉的方案。在這種情況下，執行進氣口的自由旋轉，以使得通過作用于安裝在進氣口上的輪子上的摩擦力和基于重心的慣性使進氣口總是與主體的運動方向或旋轉的方向垂直，其中，所述重心位于進氣口的旋轉中心的后面。然而，當進氣口被構造為能夠自由旋轉時，進氣口的旋轉響應可能會落后于主體的運動或旋轉。因此，出現的問題是當方向頻繁地改變時，其清潔性能變差。此外，由于進氣口具有自由地旋轉的結構，所以難以清潔不平坦的區域或地毯。此外，更難精確地控制進氣口。因此，問題在于，當清潔拐角時，難以使進氣口運動到接近墻壁。韓國未審查的專利公布2006-0003188號公開了一種清潔機器人，該清潔機器人安裝有伸出到其主體的外部并可相對于主體旋轉的進氣口。因此，這種清潔機器人能夠清潔寬廣的區域并能夠在拐角附近進行清潔。上述公開涉及這樣一種技術，進氣口通過該技術接近障礙、墻壁或拐角并執行清潔。然而，即使對于障礙的表面不平坦的情況，該公開也沒有提出一種考慮到障礙的表面狀態并與該障礙保持恒定的距離來控制機器人的運動方向的方案。
技術實現思路
因此，本專利技術的一方面在于提供一種具有障礙檢測單元的機器人以及一種控制該機器人的方法，所述機器人通過與障礙接觸來檢測障礙表面的狀態，并控制機器人的運動方向，以使機器人在運動的同時與障礙保持預定的距離。對于本專利技術的其它方面和/或優點，一部分將在下面的描述中進行闡述，一部分將通過描述而清楚，或者可以通過本專利技術的實施而了解。本專利技術的上述和/或其它方面通過提供一種具有障礙檢測單元的機器人來實現，所述機器人包括主體；驅動單元，用于沿著給定的表面驅動主體；輔助體，從主體伸出并檢測主體周圍的障礙；控制單元，根據檢測的結果控制驅動單元，以使主體和障礙互相保持預定的距離。本專利技術的另一方面在于提供一種控制具有障礙檢測單元的機器人的方法，該方法包括沿著給定的表面驅動主體；從機器人的主體伸出輔助體并檢測主體周圍的障礙；控制機器人，以使主體和障礙根據檢測結果保持預定的距離。附圖說明通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本專利技術的這些和/或其它方面及優點將會變得清楚并更加易于理解，其中圖1是表示根據本專利技術實施例的具有障礙檢測單元的機器人的透視圖；圖2是表示根據本專利技術實施例的具有障礙檢測單元的機器人的構造的方框圖；圖3是表示根據本專利技術第一實施例的在主體和輔助體之間的連接結構的示意圖；圖4是表示根據本專利技術第二實施例的在主體和輔助體之間的連接結構的示意圖；圖5是表示位于主體中的圖4的輔助體的示意圖；圖6是根據本專利技術的實施例示出d1和d2的示意圖；圖7是根據本專利技術的實施例示出d2的示意圖，其中，d2是利用輔助體的長度和由輔助體形成的角度獲得的；圖8是根據本專利技術的實施例示出當障礙的表面是凸面時輔助體的位置的示意圖；圖9是根據本專利技術的實施例示出當障礙的表面是凹面時輔助體的位置的示意圖；圖10是根據本專利技術的實施例示出第一進氣口和第二進氣口的示意圖；圖11是表示根據本專利技術的實施例的控制具有障礙檢測單元的機器人的方法的流程圖；圖12是表示根據本專利技術的實施例的控制主體的運動方向的方法的流程圖。具體實施例方式現在將詳細說明本專利技術的實施例，其例子在附圖中示出，其中，相同的標號始終指示相同的元件。下面參照附圖描述實施例以解釋本專利技術。圖1是表示根據本專利技術實施例的具有障礙檢測單元的機器人100的透視圖。圖2是表示根據本專利技術實施例的具有障礙檢測單元的機器人100的構造的方框圖。圖1和圖2示出了根據本專利技術實施例的包括障礙檢測單元的機器人100，機器人100包括驅動單元120，驅動主體110以使得主體110能夠沿著表面運動；輔助體130(即，障礙檢測單元)，伸出到主體100之外并檢測主體100周圍的障礙；控制單元140，根據輔助體130檢測的結果控制驅動單元120，從而控制主體110的運動方向。主體110包括第一距離檢測單元111，基于主體110的運動方向檢測與前面的障礙的距離；第二距離檢測單元112，基于主體110的運動方向檢測與側面的障礙的距離。第一距離檢測單元111和第二距離檢測單元112可以是紅外傳感器、超聲波傳感器等。然而，本專利技術不限于此，并且可以隨需要變化。在本專利技術的這個實施例中，當第一距離檢測單元111檢測到位于主體110前面的障礙時，控制單元140通過控制驅動單元120來改變主體110的運動方向，當主體110的運動方向改變從而障礙位于主體110的旁邊時，控制單元140根據由第二距離檢測單元112檢測的與障礙的距離通過控制驅動單元120來改變主體110的運動方向。根據本專利技術的實施例，驅動單元120通過驅動位于主體110的表面上并與該表面鄰近的驅動輪121來改變主體110的運動方向。此外，在本專利技術的實施例中，當輔助體130從主體110的設置有第二距離檢測單元112的側部伸出時，將其作為例子進行描述。根據本專利技術的這個實施例，例如，第一距離檢測單元111和第二距離檢測單元112檢測與位于主體110的前面和旁邊的障礙的距離，從而檢測主體110和障礙之間的距離。然而，本專利技術不限于此，根據從主體110到障礙的距離的檢測方向可使用多個距離檢測單元。當主體110的運動方向根據第一距離檢測單元111的檢測結果而改變時，控制單元140使得輔助體130通過在主體110中形成的開口113伸出到外部。檢測與障礙接觸并產生相應的信號的接觸檢測單元130a形成在從主體110伸出的輔助體130的外端。因此，控制單元140利用由接觸檢測單元130a產生的信號確定從主體110伸出的輔助體130是否與障礙接觸。例如，接觸檢測單元130a是開關或滾筒。然而，接觸檢測單元130a不限于此，并且可以隨情況而改變。控制單元140利用當輔助體130的外端與障礙接觸從而開關被壓或滾筒旋轉時產生的信號來確定輔助體130已與障礙接觸。此后，控制單元140通過控制驅動單元120來控制主體110的運動方向，從而可保持輔助體130和障礙之間的接觸，由此，與基于第二距離檢測單元112檢測的距離來控制相比，可實現對運動方向的精確控制。圖3是表示根據本專利技術第一實施例的在主體110本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種機器人，包括：主體；驅動單元，用于沿著給定的表面驅動主體；輔助體，從主體伸出并用于檢測主體周圍的障礙；控制單元，用于根據檢測的結果控制驅動單元，以使主體和障礙互相保持預定的距離。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：趙俊基，方錫元，金煉淏，崔基浣，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：KR[韓國]