[发明专利]用于机器人地板处理器的RFID导航系统

说明书

相关申请交叉参考

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关于联邦资助的研发的声明

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技术领域

存在着最小化人们花费在维护和清洁建筑物中的劳动量的需要。因此本领域开发了能清洁或保持或处理地板、地毯和类似表面的自动机器人装置，其操作过程中无需人在现场。

背景技术

这类机器人装置通常具有可编程控制器用于以优选的运动方式指示装置。控制器连接至驱动装置滚动轮的马达。许多这类装置也包括传感器以检测装置相对于预设路径或相对于诸如墙壁或楼梯等的障碍物的位置。其它的这类装置包括编程以提供预设导航路径，和传感器以检测预设路径中的未预期障碍物，以便改变预设路径从而避免障碍物。

例如，美国专利5,682,313公开了一种地板清洁机器人，其中超声发射应答器设置房间中帮助清洁机器人绕房间移动。另一个例子是公开可移动机器人的美国专利5,165,064，其中红外线信标设置在房间中以帮助机器人绕一定区域移动。

美国专利6,049,745公开了自动导向车(工厂材料搬运机)，其中无线电频率识别(“RFID”)标签是沿车辆行驶路径提供的。每个RFID标签能够响应远程询问器(interrogator)发射的电磁场传输至少一个唯一无线电频率信号至远程读卡器(reader)。车辆具有计算机和远程RFID询问器和读卡器。计算机响应由RFID读卡器识别的特征区条件，该读卡器导航车辆通过该区。因此RFID标签为车辆提供到达目的地的引导。

类似地，美国专利6,459,966说明了使用RFID沿路径导航的乘用列车。路径是为车辆提供的，其相应于具有事先存储的路径上RFID自身位置信息的存储器。RFID询问器安装在发射无线电电波至RFID的列车上。相应地，RFID提供关于位置的信息给列车的读卡器。车辆上的控制器根据位置信息控制车辆的移动方向从而沿路径导向车辆。

对于应用到机器人装置的多种其它导航和避障系统大致可参看美国专利6,370,452，6,594,844，6,671,592和6,690,134。

尽管多种电磁系统已经用于自动机器人的导航控制和避障，然而上面列出的系统没有设计成自动改变机器人响应临时条件(temporarycondition)(如，当前清洁过程中要求额外清洁时间的重脏区；因为较干净，所以不要求相当的额外清洁的特定区)的停留时间。结果，这样的机器人的清洁性能没有优化。

因此，存在着改善的机器人地板处理器的需要，其停留时间可容易并可靠地改变从而符合临时条件。

发明内容

本发明提供一利或多种沿地板表面或其附近设置的RFID标签，其与机器人地板处理器(如清洁器)上的控制器交互作用，以便在邻近标签的区域改变处理器的缺省停留时间。在一种形式中，标签可设置在地板上(如，地毯上)，并可发射引起处理器对标签附近进行更长时间处理的信号。在另一种形式中，标签可设置在地板上并可发射使处理器花更少时间(甚至不花时间)处理标签附近地板区的信号。

机器人具有发射信号至这类RFID标签的RFID询问器，和接收由询问器诱发的RFID标签的信号的RFID读卡器。机器人也优选具有编译读卡器接收的信号类型的控制器，并基于该信号提供导航指令给装置以便使装置改变其在标签附近的停留时间。

因此，消费者可通过在污点或特别脏的位置附近设置RFID标签而标记该部分地毯等。这将使装置在标签附近清洁更长时间。FRID标签可永久设置在通常污染较重的入口通道或高通行量区。

可选地，消费者可在部分地板附近设置不同类型的RFID标签，该部分要么太干净而无需进一步的处理，要么覆盖有新的抛光剂或其它化学品。根据标签，这将指示控制器在该部分附近的停留时间缩短或消除。标签也可用于避免问题区，即电器可能被卡住或损坏的区域(通常小面积垫子会造成机器人清洁器的困难，因为小面积垫子的松散边缘容易被卷入到旋转刷中)。标签也可用来取代其它陡峭面检测方法从而避免楼梯或潜在的损坏等级的变化。