[实用新型]自主机器人

说明书

技术领域

本发明一般涉及移动设备的导航。具体地，本发明涉及可用在例如移动机器人地 移动设备中的定位和制图技术。

背景技术

移动机器人的定位技术可以包括允许机器人相对于其周边确定其位置和导向(或 “姿态”)的过程。可以构件其周边地图的机器人可以在地图中定位其本身，以展示自主程 度。该构件地图的过程和使用所生成的地图被称作同步定位和制图(SLAM)。SLAM涉及地图 的构建(制图)以及地图的使用(定位)，因此包括与定位相关的过程和与制图相关的过程。 机器人可同步地或以多元方式执行这些过程。SLAM技术可包括使用测距，机械接触传感器， 或非接触测距传感器例如激光测距仪或基于图像传感器来构建地图。

发明内容

本发明的一方面特征在于一种自主机器人，所述自主机器人配制成在至少部分地 由墙壁包围的区域内操作。所述机器人包括：驱动系统，用于推进所述机器人穿过所述区 域；以及导航系统，用于控制所述驱动系统，并且配制成以跟随模式操纵所述机器人。所述 机器人被控制为沿着邻近障碍物的路径区段行进，同时记录指示所述路径区段的数据；以 覆盖模式操纵所述机器人，其中，所述机器人被控制为穿过所述区域同时执行功能，同时产 生指示所述区域的物理布局的数据，包括在执行所述功能时探测到的区域边界和障碍物周 长，至少基于机器人测距数据，更新指示计算的机器人姿态的数据，所述计算的机器人姿态 包括在所述区域内机器人的计算的地点和导向，并且计算机器人姿态置信水平；以及对所 述机器人姿态置信水平低于预定置信界限作出响应：基于所述计算的机器人姿态和指示所 述区域的物理布局的数据，操纵所述机器人至所述路径区段的可疑地点；然后，响应于在所 述路径区段的可疑地点的预定距离内探测邻近所述障碍物的所述路径区段，更新指示所 述计算的机器人姿态的数据和指示所述区域的物理布局的数据中的至少一个，从而更新在 区域内所述机器人的相对姿态。

在一些实例中，所述机器人还选择所述路径区段的所述可疑地点，其被操纵以便 基于来自所述路径区段的可疑地点的第一穿越的时间差。所述机器人还选择所述路径区段 的所述可疑地点，其被操纵以便基于来自所述路径区段的可疑地点的第一穿越的距离差。 所述机器人可构建在所述墙壁跟随模式中路径区段的库，并且其中，响应于下降到低于所 述预定置信界限的所述机器人姿态置信水平，所述机器人被操纵至路径区段的可疑地点， 所述可疑地点根据关于所述机器人的其可疑相对位置来被选定。

在某些情况下，所述机器人基于所述指示所述区域的物理布局的数据，构建路径 区段的库，并且其中，响应于下降到低于所述预定置信界限的所述机器人姿态置信水平，所 述机器人被操纵至路径区段的可疑地点，所述可疑地点根据关于所述机器人的其可疑相对 位置来被选定。所述机器人在更新所述指示计算的机器人的地点的数据和指示所述区域的 物理布局的数据的任一个之后，再次以覆盖模式操纵所述机器人。所述机器人响应于探测 到的障碍物同时以覆盖模式操纵，启动所述跟随模式。

在一些实例中，相对于指示所述区域的物理布局的数据更新指示所述计算的机器 人姿态的数据，使两个或多个区段重新定位至所述指示所述区域的物理布局的数据。相对 于指示所述区域的物理布局的数据更新指示所述计算的机器人姿态的数据，使所述指示所 述机器人姿态的数据重新定位至所述指示所述区域的物理布局的数据。记录指示所述路径 区段的数据包括：从在所述机器人上的传感器收集数据。比较所述数据包括：比较路径长 度、所述数据的开始姿态、所述数据的结束姿态、行进的直线路程、以及曲率中的至少一个。 探测所述障碍物包括物理地接触所述探测到的障碍物

在某些情况下，所述传感器是里程表、辐射收发器、碰撞传感器、压力传感器、以及 接近传感器。

在某些情况下，所述功能包括清扫所述区域内的地板。