[发明专利]一种控制自主式移动机器人的方法

说明书

本发明涉及一种控制自主式移动机器人的方法，用于在机器人应用区域的局部范围内完成一项工作。根据一个实施例，该方法包括以下步骤：在机器人应用区域内将机器人定位于开始位置；借助至少一个传感器采集关于机器人周围环境的信息；通过某一基本几何形状选定范围；在所采集环境信息的基础上，自动测定以下两个参数中的至少一个：所选定范围的“尺寸和位置(也包括方位/对齐)”。

技术领域

本发明涉及一种移动型自主式服务机器人，比如对表面进行处理（清洁地面，割草，粉刷墙面等等）的机器人。本发明尤其涉及一种用于控制自主式移动服务机器人以便局部地处理机器人应用（employment）区域的给定部分的方法。

背景技术

近些年来，自主式移动机器人（尤其是服务机器人）越来越多地应用于家庭（比如用于住宅的清洁或者监控）。此外人们还研制出了装备有抓取手臂的服务机器人，比如威楼加拉吉公司（Willow Garage Inc）的PR2（个人机器人2），它们可用于自动抓取和运送物体（比如从冰箱中取出饮料并送给用户）。关于自主式移动型服务机器人的另一个例子是所谓的远程临场机器人（移动型虚拟化身设备，远程临场机器人），这种机器人提供信息或者使人能够远距离交流。

服务机器人的一个常见应用场景是：在机器人工作区域（比如一所公寓）内的一个相对较小、位置受限的范围（其位置由用户规定）内完成相应任务。比如用户可以使用小型清洁机器人来清理小的脏污区域，例如在公寓的给定区域中落在地板上的碎屑。用户可以将机器人搬运到污染位置或者以遥控方式操纵机器人抵达该位置。在两种情况下用户都必须主动将机器人移动至污染位置。

发明内容

下面描述一种控制自主式移动机器人的方法，该方法用于在机器人工作区域的局部范围内完成一工作。根据一个实施例，该方法包括以下步骤：在机器人应用区域内将机器人定位于开始位置；借助至少一个传感器探测关于机器人周围环境的信息；选定确定几何形状的范围；在所探测的环境信息的基础上，自动测定所以下参数中的至少一个：选定的范围的尺寸和位置（也包括方位/方向）。

此外，还描述了对配置导航模块的自主式移动机器人进行控制的方法，导航模块具有至少一个传感器，用于借助至少一个电子地图在机器人环境中进行导航和定位。根据一个实施例，上述方法包含以下步骤：在机器人应用区域内将机器人定位于开始位置；进行自我定位，其中机器人借助至少一个传感器和至少一个电子地图，检测是否位于至少一个电子地图中——如果是，则检测位于至少一个电子地图中的哪个位置；检查：一项任务是否与测定的机器人位置或者与测定的机器人位置所处范围相关；以及，必要时通过机器人执行相应任务。

根据另一个实施例，上述方法包含以下步骤：在机器人应用区域内将机器人定位于开始位置；机器人开始执行标准任务；进行自我定位，其中机器人借助至少一个传感器和至少一个电子地图，检测是否位于至少一个电子地图中——如果是，则检测位于至少一个电子地图中的哪个位置；以及，检查：一项任务是否与测定的机器人位置或者与测定的机器人位置所处范围相关；如果机器人完成自我定位，并且一项首要任务与测定的机器人位置或者与测定的机器人位置所处范围相关，则机器人中断标准任务的执行过程并开始执行首要任务。

此外，本文件还描述了借助人机界面（HMI）对自主式移动机器人进行控制的一种方法，其中机器人具有一个导航模块，导航模块包含至少一个电子地图和至少一个传感器，用于在环境中进行导航和定位，机器人和人机界面可以通过通信连接交换数据。根据一个实施例上述方法包含以下步骤：将地图显示在人机界面上；用户在地图中标记一个点；将所标记点的坐标传输至机器人。机器人将进入自动控制状态，开始处理与所选定点相关的确定的范围。

此外，本文件还描述了一种系统，该系统具有自主式移动机器人和用于对自主式移动机器人实施无线控制的外部设备。根据一个实施例，上述设备借助能量收集系统获取工作所需能量。