[发明专利]移动机器人及控制移动机器人的方法

说明书

一种控制能够在环境中执行操作的移动机器人(50)的方法，该方法包括：将环境地图存储在存储器中，该环境地图包括使机器人能够在环境中导航的数据；在存储器中进一步存储与移动机器人在先前操作期间遇到的一个或多个危险区域(60)相对应的数据；当移动机器人在与先前遇到危险的区域相对应的环境区域(60)中导航(70)时，减小机器人的倾斜阈值。

技术领域

本发明涉及一种控制移动机器人的方法，特别是涉及危险规避。

背景技术

移动机器人变得越来越普遍且被使用在多种领域，如太空探索、远程呈现、家庭协助、割草和地面清洁。近来，家用机器人领域有了飞速发展，其主要目的是在用户的房屋中自主导航，并不显眼地进行吸尘和清洁等操作，同时要求人类用户提供尽可能少的帮助，优选地没有帮助。

在执行此类任务时，移动机器人必须能够在其环境中自主导航和越过障碍物。为了使移动机器人能够以尽可能最高的标准执行其预期的所有操作，移动机器人能够在其所处环境中的尽可能多的可用空间中导航也很重要。这通常称为覆盖。例如，对于机器人真空吸尘器，地面覆盖对于确保自主清洁最大量的地面非常重要。

为了最大化覆盖范围，期望增加移动机器人越过小障碍物的可操纵性。例如，如果在从硬地板表面到地毯或毛毯的过渡处，地板表面的高度略有差异，则有益的是，移动机器人能够越过该过渡而操纵，以便可以清洁地板表面的两个区域。但是，在增加移动机器人越过障碍物的可操纵性时，这也增加了移动机器人例如试图爬上障碍物时卡在障碍物上的问题的可能性，或者导航到移动机器人无法离开的区域的可能性。这些类型的问题事件可以被视为对移动机器人的危险。此类危险可能会使移动机器人的用户和所有者特别不满意，因为它需要人工干预才能在移动机器人能够继续运行之前对其进行恢复。

因此，需要对移动机器人进行改进，以帮助最大化移动机器人的覆盖范围，同时最小化移动机器人在环境中导航时遭受危险的风险。

发明内容

本发明提供了一种控制能够在环境中执行操作的移动机器人的方法，该方法包括：将环境地图存储在存储器中，该环境地图包括使机器人能够在环境中导航的数据；在存储器中进一步存储与移动机器人在先前操作期间遇到的一个或多个危险区域相对应的数据；和当移动机器人在与先前遇到危险的区域相对应的环境区域中导航时，减小机器人的倾斜阈值。

因此，移动机器人将被控制，使得其继续推动其操纵能力，因此将最大化移动机器人的覆盖范围。然而，在移动机器人之前曾经历过危险的区域中，移动机器人将通过减小倾斜阈值来更加谨慎地进行操作，并将降低再次遇到该危险的可能性。关键的是，减小的倾斜阈值将仅应用于环境地图中移动机器人确定可能存在风险的区域，因此可以最大化覆盖范围，同时还可以降低移动机器人遭受危险的风险。

与一个或多个危险区域相对应的数据可以是位置数据。与一个或多个危险区域相对应的数据可以作为一层存储在环境地图的顶部。因此，可以在环境地图中更容易地绘制危险区域的位置，而无需第二张完整的危险区域地图。这可以减少需要存储的数据量，并且还可以减少移动机器人上的控制系统所需的处理量。

危险区域可以是移动机器人经历危险事件的区域。危险事件可包括移动机器人被卡住，或者危险事件可包括移动机器人遇到过度倾斜阈值事件。因此，移动机器人将减小在先前被卡住或过度倾斜的区域中的倾斜阈值，并且在操作中导航这些区域时将更加谨慎地导航。

存储器可以是机器人上的板载存储器。因此，即使失去与网络的连接(例如，如果移动机器人导航到无线网络未扩展到的环境区域中)，移动机器人也能够导航环境并继续以上述有利方式进行控制。

危险区域可以是预定尺寸的区域，其中心是遇到危险的位置。因此，移动机器人将调整其行为，使其在危险周围区域更加谨慎。这样可以为机器人的定位误差或环境中的问题障碍物的轻微移动留出一定的余地。例如，带有弯曲底座的高脚凳在每次使用后可能不会在完全相同的位置替换，从而导致移动机器人遇到困难。