[发明专利]用于沿路径引导机器人清洁器的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够自主行进和清洁的机器人清洁器，尤其涉及一种用于沿例如去往基站的路径的某个路径引导该机器人清洁器的系统和方法。

背景技术

机器人清洁系统是本领域已知的并且通常可以包括由充电电池供电的、自主行进的机器人清洁器以及静止的基站。该电池使得机器人能够临时自治，但是需要定期在基站进行充电。该机器人及其基站因此可以配备以被配置为确保机器人清洁器能够定位基站并且在其电池耗尽之前返回那里的器件。

在诸如美国专利申请号11/486284中所公开的许多已知的机器人清洁系统中，采用了配备以多个信号发射器的静止基站，以及配备以一个或多个用于接收基站上的信号发射器所发射的信号的传感器的移动机器人清洁器。各个信号发射器的信号在编码上可能有所不同，并且每个信号可以从基站以特定方向进行发射从而能够在某个通常从基站进行延伸的锥形区域内被接收。因此，该信号使得机器人能够基于对其所接收的信号进行编码而确定其相对于基站的位置，尤其是其出现在某个区域之中。

发明内容

基于区域代码的归航系统的缺陷在于，机器人距离其基站越远，对其相对位置的确定就变得越不准确。由于圆锥形区域在朝向基站的方向收窄，所以定位精确度随着机器人接近基站而提高。然而，截止到接驳过程的最后一刻，定位准确性也可能不足以使得机器人能够形成例如确保其连接端子与基站上相对应的充电端子相连接的清楚、直线的接近方式。实际上，机器人可能在其尝试前进时朝向基站进行摆动，同时将其位置保持在收窄的圆锥形区域内，这会使得它看上去很笨拙而不够智能。

本发明的目标是提供一种使得能够沿诸如指向基站的路径之类的良好定义的路径对机器人清洁器进行平滑引导的系统和方法。

为此，本发明的第一方面针对一种系统。该系统可以包括基站，其包括被配置为将引导信号发射到在空间上界定的引导信号接收区中的发射器。该系统还可以包括移动机器人。该机器人可以包括被配置为跨地面驱动该机器人的驱动系统；两个互相临近部署的引导信号传感器，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到引导信号的基准信号；和可操作连接至该驱动系统和引导信号传感器的控制器。该控制器可以被配置为控制该驱动系统以沿该引导信号接收区的边界部分移动该机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在该追踪状态中，第一个所述引导信号传感器基本上位于基本上处于该引导信号接收区之内的所述边界部分的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器基本上位于基本上处于该引导信号接收区之外的所述边界部分的第二侧。

本发明的第二方面针对一种用于追踪在空间上界定的引导信号接收区的边界部分的移动机器人，引导信号被发射器发射至该引导信号接收区之中。该机器人可以包括被配置为跨地面驱动该机器人的驱动系统；两个互相临近部署的引导信号传感器，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到引导信号的基准信号；和可操作连接至该驱动系统和引导信号传感器的控制器。该控制器可以被配置为控制该驱动系统以沿该引导信号接收区的边界部分移动该机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在该追踪状态中，第一个所述引导信号传感器基本上位于处于该引导信号接收区之内的所述边界部分的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器基本上位于处于该引导信号接收区之外的所述边界部分的第二侧。

本发明的第三方面针对一种引导移动机器人的方法。该方法可以包括提供发射器，并且使得所述发射器将引导信号发射到在空间上界定的引导信号接收区之中。该方法还可以包括提供移动机器人，其包括两个互相临近部署的引导信号传感器，它们中的每一个被配置为生成反映其接收到引导信号的基准信号。该方法可以进一步包括沿该引导信号接收区的边界部分移动该机器人，同时基于所述基准信号保持追踪状态，在该追踪状态中，第一个所述引导信号传感器基本上位于处于该引导信号接收区之内的所述边界部分的第一侧，并且第二个所述引导信号传感器基本上位于处于该引导信号接收区之外的所述边界部分的第二侧。