[发明专利]机器人清洁机,机器人清洁系统以及控制它们的方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人清洁机，机器人清洁系统以及控制它们的方法，特别是能够利用在机器人清洁机行驶时拍摄的上方图像来控制机器人清洁机的行驶的机器人清洁机，机器人清洁系统以及控制它们的方法。

背景技术

常用的机器人清洁机利用安装在主机身内的超声波传感器通过由墙壁或障碍物包围的清洁区域的外围轨迹行驶来确定清洁区域，并且设计清洁路线来清洁确定的清洁区域。此后，机器人清洁机通过从用于感应轮子转数和转动角度的传感器检测的信号计算行驶距离和当前位置来驱动轮子沿设计的清洁路线移动。然而，由于机器人清洁机行驶时轮子的滑动和地板的弯曲，上述识别位置的方法在由传感器从该信号计算的行驶距离和移动位置与实际的行驶距离和位置之间存在着误差。清洁机行驶得越远，累积的位置识别误差越大。因此，由累积的位置识别误差驱动的清洁机会偏离设计的清洁路线。因此，有些地方可能清扫不到，而有些地方可能被清扫了好几次。这样，降低了清洁效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够通过简单地校正行驶路线，以及准确地识别机器人清洁机的当前位置来有效第执行清洁命令的机器人清洁机，机器人清洁系统以及控制它们的方法。

上述目的是通过包括以下部分的机器人清洁机实现的：该机器人清洁机包括用于驱动多个轮子的驱动单元；安装在主机身上，用于拍摄与行驶方向垂直的上方图像的顶部摄像机；和用于控制驱动单元以允许驱动机器人清洁机根据预定的行驶图形在一个清洁区域内行驶，并通过分析顶部摄像机拍摄的图像校正行驶路线的控制器。

在操作用于绘制清洁区域地图的模式时，最好是控制器根据预定的行驶路线控制该驱动单元在清洁区域内行驶并且从由顶部摄像机拍摄的图像生成关于顶部区域的图像地图。另外，当输入执行清洁的信号后，控制器通过比较图像地图和从顶部摄像机输入的当前图像来识别位置，并且控制驱动单元从识别的位置与目标行驶路线相对应。

此外，每当发送执行清洁的信号时，控制器就生成该图像地图。

最好将前部摄像机安装在主机身上，以便拍摄与行驶方向相对的图像。控制器通过三维绘制从顶部摄像机拍摄的上方图像和由前部摄像机拍摄的前部图像来生成图像地图。

控制器将图像地图分割成多个具有预定尺寸的小单元，确定被分割的小单元的特定特征，并且将确定的特定特征设置为用来识别位置的标准坐标点。该特定特征包括：灯泡，火灾传感器，荧光灯以及扬声器中的至少一种部件。

当机器人清洁机行驶时，控制器从由顶部摄像机拍摄的图像中提取线素(lineal element)，并且利用提取的线素来校正行驶轨迹。

根据本发明实现上述目的机器人清洁机包括：用于驱动多个轮子的驱动单元；具有一个安装在主机身上，用于拍摄垂直于行驶方向的上方图像的顶部摄像机的机器人清洁机；用于与机器人清洁机进行无线通信的遥控器。遥控器根据预定的行驶路线控制机器人清洁机在清洁区域内行驶，并且通过分析由顶部摄像机拍摄后发送的图像来校正行驶轨迹。

在操作用于绘制清洁区域地图的模式时，最好是遥控器根据预定的行驶图形控制该机器人清洁机在清洁区域内行驶，并且从由顶部摄像机拍摄的图像生成关于顶部区域的图像地图。另外，当输入了执行清洁的信号后，遥控器通过比较图像地图和从顶部摄像机拍摄后从机器人清洁机发送的的当前图像来识别该机器人清洁机的位置，并且控制机器人清洁机的清洁线路从识别的位置执行目标工作。

每当发送执行清洁的信号时，遥控器生成图像地图是可行的。

前部摄像机安装在主机身上，以拍摄与机器人清洁机的行驶方向相对的图像。此外，遥控器通过三维绘制由顶部摄象机和前部摄像机分别拍摄后从机器人清洁机发送的上方图像和前部图像来生成图像地图。

当控制机器人清洁机的行驶时，建议遥控器从由顶部摄像机拍摄后发送的图像中提取线素，并且利用提取的线素来校正行驶轨迹。

根据本发明控制机器人清洁机实现上述目的的方法包括步骤：通过根据预定的行驶路线在清洁区域内驱动机器人清洁器从由顶部摄象机拍摄的图像生成关于顶部区域的图像地图；当输入了执行清洁的信号后，通过比较记录的图像地图的图像和从顶部摄像机拍摄的当前图像来识别机器人清洁机的位置，并且计算从识别的位置到目的位置的行驶路线；根据计算出的行驶路线驱动机器人清洁机。