CN110352028A - 移动机器人以及移动机器人的控制方法 - Google Patents
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Abstract
自主走行的移动机器人(1)具备：具有前表面(2)的主体(10)、配置于主体(10)并驱动主体(10)的走行的驱动部(15、16)、具有弹簧(33)并经由弹簧(33)与主体(10)连接的基台(31)、和配置于基台(31)的上部的测距部(12)，基台(31)以能够移动为第1状态和第2状态的方式连接于主体(10)，第1状态是测距部(12)位于主体(10)的内部的状态，第2状态是测距部(12)位于主体(10)的外部的状态，弹簧(33)产生将基台(31)从主体(10)的前表面(2)推向主体(10)的外侧的力。
Description
技术领域
本公开涉及移动机器人(robot)以及移动机器人的控制方法。
背景技术
以往，公开了自主走行(行驶、移动)式清扫机(吸尘器)，其自主走行于清扫(清理)面，吸引存在于清扫面上的垃圾(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1：国际公开第2016/002186号
发明内容
然而，关于移动路径的设定，以往的自主走行式清扫机尚有改善的余地。
于是，本公开提供能够沿着更适合的移动路径移动的移动机器人。
本公开的一个技术方案涉及的移动机器人是自主走行的移动机器人，具备：主体，其具有前表面；驱动部，其配置于所述主体，驱动所述主体的走行；基台，其具有弹簧，经由所述弹簧与所述主体连接；以及激光测距仪(laser range finder)，其配置于所述基台的上部，所述基台以能够移动为第1状态和第2状态的方式连接于所述主体，所述第1状态是所述激光测距仪位于所述主体的内部的状态，所述第2状态是所述激光测距仪位于所述主体的外部的状态，所述弹簧产生将所述基台从所述主体的前表面推向所述主体的外侧的力。
此外，该总括性的或者具体的技术方案既可以通过***、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的记录介质来实现，也可以通过装置、***、方法、集成电路、计算机程序和计算机可读取的记录介质的任意组合来实现。计算机可读取的记录介质例如包括CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory)等非易失性的记录介质。
本公开的移动机器人能够沿着更适合的移动路径移动。从说明书及附图可知晓本公开的一个技术方案中的进一步的优点及效果。上述优点和/或效果分别由若干个实施方式和说明书及附图所记载的特征提供，但无需为了获得一个或一个以上相同的特征而提供所有的实施方式和特征。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式中的清扫机和充电器的外观的俯视图。
图2是示意性地表示实施方式中的清扫机和充电器的外观的侧视图。
图3是示意性地表示实施方式中的测距部处于通常状态的清扫机和充电器的内部构造的俯视图。
图4是示意性地表示实施方式中的测距部处于收纳状态的清扫机和充电器的内部构造的俯视图。
图5是表示实施方式中的清扫机的功能块的框图。
图6是示意性地表示实施方式中的测距部的构造的侧视图。
图7是示意性地表示实施方式中的处于通常状态的测距部的构造的俯视图。
图8是示意性地表示实施方式中的处于收纳状态的测距部的构造的俯视图。
图9是示意性地表示实施方式中的读取部的构成的立体图。
图10是表示实施方式中的清扫机的控制方法的流程图。
图11是详细表示实施方式中的返回(归回)处理的流程图。
图12是详细表示实施方式的变形例1中的返回处理的流程图。
图13是示意性地表示实施方式的变形例2中的清扫机的外观的俯视图。
具体实施方式
(成为本公开的基础的见解)
关于在“背景技术”中记载的自主走行式清扫机，本发明人发现会产生以下的问题。
以往的自主走行式清扫机使用超声波传感器或者红外线传感器进行移动路径的设定。另一方面，存在移动体使用光的收发来同时进行自身位置推定和地图制作的SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，同时定位与地图构建)技术。
在自主走行式清扫机搭载SLAM技术的情况下，存在如下问题：若进行光的收发的激光测距仪脏了、出故障了，则SLAM技术不会正常地发挥功能，其结果是，不会正常地执行移动路径的设定。
为了解决这种问题，本公开的一个技术方案涉及的移动机器人是自主走行的移动机器人，具备：主体，其具有前表面；驱动部，其配置于所述主体，驱动所述主体的走行；基台，其具有弹簧，经由所述弹簧与所述主体连接；以及激光测距仪，其配置于所述基台的上部，所述基台以能够移动为第1状态和第2状态的方式连接于所述主体，所述第1状态是所述激光测距仪位于所述主体的内部的状态，所述第2状态是所述激光测距仪位于所述主体的外部的状态，所述弹簧产生将所述基台从所述主体的前表面推向所述主体的外侧的力。
根据上述技术方案，移动机器人能够通过在第2状态由弹簧从主体的前表面推出去的配置于基台的激光测距仪，取得与周围的物体的距离。激光测距仪被从主体的前表面推出，由此，不仅是前方向，而且能够更广地取得与存在于左右方向的物体的距离。而且，移动机器人能够使用这样取得的与周围的物体的距离，决定更适合的移动路径。另一方面，移动机器人由于在第1状态下激光测距仪位于主体的内部，由此能够降低在不进行对与周围的物体的距离的取得时激光测距仪与周围的物体接触等而弄脏、发生故障的可能性。其结果，能够在将来的第2状态更适当地进行对与周围的物体的距离的取得。另外，移动机器人通过其激光测距仪设置在前表面，能够避免假设在激光测距仪设置于上表面的情况下移动机器人的整体高度增加而对在沙发等家具的下面走行产生妨碍。如此，移动机器人能沿着更适合的移动路径移动。
例如，也可以为，所述基台在外部的物体接触到所述基台或者所述激光测距仪时成为所述第1状态，所述基台在所述外部的物体没有接触到所述基台和所述激光测距仪时成为所述第2状态。
根据上述技术方案，移动机器人根据是否接触到外部的物体，使基台取第1状态或者第2状态。由此，移动机器人能够基于更具体的构成来改变基台的状态，其结果，能沿着更适合的移动路径移动。
例如，也可以为，所述移动机器人还具备电源控制电路和电源，所述外部的物体为充电器，所述电源控制电路在所述第1状态时使用所述充电器对所述电源充电。
根据上述技术方案，移动机器人在接触到作为外部的物体的充电器而被充电时基台成为第1状态。由此，移动机器人能够降低在进行充电时激光测距仪与充电器接触等而弄脏、发生故障的可能性。
例如，也可以为，所述移动机器人还具备控制电路，所述激光测距仪具有：旋转台(旋转底座)；发光部，其配置在所述旋转台上；受光部，其配置在所述旋转台上；第1侧面，其以围绕所述发光部和所述受光部的方式配置在所述旋转台上；以及第2侧面，其以围绕所述发光部和所述受光部的方式配置在所述旋转台上，所述发光部经由所述第1侧面向所述激光测距仪的外部输出光，所述受光部接收从所述激光测距仪的外部经由所述第1侧面入射的光，所述控制电路，在所述第1状态下，使所述旋转台的旋转停止，在所述第2状态下，使所述旋转台旋转。
根据上述技术方案，移动机器人在第1状态使激光测距仪的旋转停止。由此，能够进一步降低在不进行对与周围的物体的距离的取得时激光测距仪与周围的物体接触等而弄脏、发生故障的可能性。
例如，也可以为，所述主体在所述前表面具有开口，所述激光测距仪还具有检测述旋转台的旋转角度的传感器，所述控制电路，(a)在所述第1状态下，从所述传感器取得所述旋转台的旋转角度，(b)在能从所述开口观察到所述第2侧面的位置，使所述旋转台的旋转停止。
根据上述技术方案，移动机器人以使激光测距仪不用于出射光的表面朝着前表面的开口的朝向，使旋转台的旋转停止。由此，能够进一步降低在不进行对与周围的物体的距离的取得时激光测距仪用于出射光的表面与周围的物体接触等而弄脏、发生故障的可能性。
本公开的一个技术方案涉及的移动机器人的控制方法是自主走行的移动机器人的控制方法，所述移动机器人具备：主体，其具有前表面；驱动部，其配置于所述主体，驱动所述主体的走行；基台，其具有弹簧，经由所述弹簧与所述主体连接；以及激光测距仪，其配置于所述基台的上部，所述弹簧产生将所述基台从所述主体的前表面推向所述主体的外侧的力，所述控制方法包括：使所述基台成为所述激光测距仪位于所述主体的内部的第1状态的步骤，使所述基台成为所述激光测距仪位于所述主体的外部的第2状态的步骤。
由此，起到与上述移动机器人同样的效果。
此外，这些总括性的或具体的技术方案既可以通过***、方法、集成电路、计算机程序或计算机可读取的CD-ROM等记录介质来实现，也可以通过***、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意组合来实现。
以下，参照附图，具体对实施方式进行说明。
此外，以下说明的实施方式均是表示总括性的或具体的例子的实施方式。以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等仅为一例，并非旨在限定本公开。另外，对于以下的实施方式中的构成要素中的、没有记载在表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素来说明。
(实施方式)
在本实施方式中，对作为能沿着更适合的移动路径移动的移动机器人的清扫机1进行说明。
图1以及图2分别是示意性地表示本实施方式中的清扫机1和充电器5的外观的俯视图以及侧视图。图3以及图4分别是示意性地表示本实施方式中的、测距部12处于通常状态以及充电状态的清扫机1和充电器5的内部构造的俯视图。图5是表示本实施方式中的清扫机1的功能块的框图。参照这些图来说明清扫机1的工作。此外，在以下说明中，有时也会进行使用各图中所示的XYZ坐标轴的说明。另外，也称Z轴的正方向为上方向。
清扫机1在清扫面9上自主走行，对清扫面9进行清扫。清扫机1自主地决定本装置的走行路径，并一边沿着所决定的走行路径移动一边吸引存在于清扫面9上的垃圾等。以下，有时也称具有清扫面9的空间为清扫空间。另外，清扫机1自主地掌握充电器5的位置，朝向充电器5行进，并与充电器5电连接，由此来充电。将朝向充电器5行进称为“返回”。清扫机1在清扫以及返回时，原则上是沿箭头A所示的行进方向行进。对于清扫机1而言，有时也将箭头A的方向称为前方向。清扫机1利用基于SLAM技术的自身位置推定和地图的制作来决定清扫时的走行路径。
充电器5对清扫机1进行充电。充电器5固定地设置在清扫面9上的预定地方。充电器5由外部的***电源等供给电力，并将被供给的电力供给到清扫机1由此进行充电。
如图1～图5所示，清扫机1具备主体10和测距部12。主体10具备受光部13a及13b、端子14、车轮15a及15b、马达16a及16b、吸引部17、垃圾箱18、控制电路19和电源20。此外，也称受光部13a及13b为受光部13、称车轮15a及15b为车轮15、称马达16a及16b为马达16。也称车轮15及马达16为驱动部。此外，驱动部中除了车轮15以及马达16之外还包括公知的驱动机构。公知的驱动机构的一例是固定于车轮15的旋转轴(shaft)。例如，通过马达16的旋转，经由旋转轴，施加旋转车轮15的动力。由此，能够驱动清扫机1。另外，能够由马达16改变车轮15的角度。由此，能够改变清扫机1的移动方向。
主体10是清扫机1的壳体。主体10规定清扫机1的外轮廓。主体10在俯视图中大致具有三角形的形状，但也可以采用任何形状，例如也可以具有圆形、四边形或者五边形等的形状。另外，关于主体10的尺寸，例如在X轴方向以及Y轴方向分别为30cm左右，在Z轴方向为10cm左右，但不限定于此。将主体10的外表面中的、朝向箭头A所示的行进方向的区域称为前表面2。在前表面2设置有开口3。主体10的壳体为树脂等。主体10具有能够收纳测距部12的空间11。换言之，在主体10的内部具有空间11。
测距部12计测清扫机1周围的物体与测距部12的间隔距离。测距部12例如能够通过利用光计测与周围的物体的距离的激光测距仪或者LiDAR(Light Detection AndRanging，激光雷达)装置实现。测距部12配置在空间11内。
测距部12以从主体10的前表面2的开口3露出的方式配置。测距部12具备配置在其上部的发光部以及受光部，通过计测从发光部出射光起到该光由外部的物体反射并由受光部接收到为止的时间，计测从测距部12到该物体的距离。关于测距部12所具备的发光部以及受光部，将会在后面详细说明。
受光部13a及13b是接收来自充电器5的发光部53的红外线的传感器。受光部13a以向外部露出的方式配置在主体10的前表面2上的、朝向行进方向而在左右的中央靠左侧的预定位置。受光部13b以向外部露出的方式配置在主体10的前表面2上的、朝向行进方向而在左右的中央靠右侧的预定位置。受光部13a及13b在接收到红外线时，将表示接收到的红外线的强度的信息提供给控制电路19。表示红外线的强度的信息不限于红外线的强度值，也包含受光的有无的信息。受光的有无的信息包含：在接收到具有预定阈值以上的强度的红外线的情况下的“有受光”的信息、和在接收到具有比预定阈值小的强度的红外线的情况下的“无受光”的信息。受光部13a及13b用于在清扫机1向充电器5返回时取得相对于清扫机1的充电器5的方向或者相对位置。
端子14与充电器5的端子52电连接，从充电器5接收电力。
车轮15a及15b是使清扫机1移动的车轮。车轮15a及15b固定于主体10，通过车轮15a及15b的旋转，使主体10移动。车轮15a配置在主体10的底面上的、朝向行进方向而在左右的中央靠左侧的预定位置。车轮15b配置在主体10的底面上的、朝向行进方向而在左右的中央靠右侧的预定位置。车轮15a及15b的旋转分别由马达16a及16b独立地控制。车轮15a及15b的材质是橡胶或者尼龙等。
马达16a及16b分别控制车轮15a及15b的旋转。马达16a在控制电路19的控制下使车轮15a旋转或者停止。马达16b在控制电路19的控制下使车轮15b旋转或者停止。
吸引部17吸引存在于清扫面9上的垃圾。吸引部17通过配置于主体10的底面的吸引口(未图示)，将垃圾和空气一起吸入。另外，将吸入的垃圾排出到垃圾箱18。吸引部17的吸引工作由控制电路19控制。
垃圾箱18是将由吸引部17和空气一起吸引来的垃圾通过过滤器进行分离并存放的存放空间。
控制电路19是使清扫机1的各种功能动作并控制清扫机1的清扫处理以及返回处理的控制装置。控制电路19能够通过由处理器执行程序来实现。
在清扫处理时，控制电路19由测距部12取得与清扫机1周围的物体的距离，基于SLAM技术决定清扫机1的移动路径，控制马达16a及16b，由此使清扫机1走行。另外，在返回处理时，控制电路19由受光部13a及13b取得充电器5的位置，并朝向充电器5行进。另外，控制电路19控制测距部12、更具体而言是图6的旋转台38的旋转。
电源20是对清扫机1的各构成要素供给电力的电源装置。电源20具有：作为电源20的主体的二次电池、换言之是能够充电的蓄电池；以及控制电源20的主体的充放电的电源控制电路20a。也将对电源20的主体进行充电简称为对电源20充电。
电源控制电路20a在控制电路19的控制下控制是否对电源20充电以及是否对电源20放电。更具体而言是，电源控制电路20a在基台31处于收纳状态时使用充电器5对电源20充电。作为电源20的主体的二次电池例如是锂离子电池。
另外，如图1～图5所示，充电器5具备壳体51、端子52和发光部53。
壳体51规定充电器5的外轮廓。壳体51的在充电状态下与清扫机1的前表面2相对的表面也可以具有与前表面2对应的形状。壳体51的材质为树脂等。
端子52与清扫机1的端子14电连接，向清扫机1供给电力。充电器5从外部接收到的电力供给到端子52，该电力通过端子52供给到清扫机1的端子14。
发光部53是发出红外线的光源，例如是发光二极管。发光部53以预先确定的点亮模式反复闪烁。发光部53发出的红外线由清扫机1的受光部13a及13b接收，在清扫机1朝向充电器5行进时用作表示充电器5的位置的记号。此外，发光部53也可以取代红外线而使用可见光线或者紫外线等光。
图6是示意性地表示本实施方式中的测距部12的构造的侧视图。图7以及图8是表示本实施方式的俯视图中的处于通常状态以及充电状态的测距部12的构造的示意图。
如图6～图8所示，测距部12具备基台31、轴体32、弹簧33、发光部34、受光部35、侧面36及37、旋转台38、带轮(pulley)39、马达40、磁铁42和霍尔IC43。
基台31是载置发光部34以及受光部35等的底座。基台31经由弹簧33与主体10连接。基台31能够以相对于主体10固定的轴体32为中心转动地被支承。基台31绕轴体32转动，由此，使测距部12成为通常状态、或成为收纳状态。基台31在俯视图中具有圆形、椭圆形或者水滴形或水珠形，但不限定于这些。
更具体而言，基台31能够移动为第1状态和第2状态，换言之是能够选择性地取第1状态或第2状态，所述第1状态是测距部12位于主体10的内部的状态，所述第2状态是测距部12位于主体10的外部的状态。
第1状态的一例是后述的侧面36位于主体10内部的空间11内的状态。第2状态的一例是指如下状态：发光部53以180度以上的角宽度输出光的状态，并且，主体10也即是壳体的一部分不位于该光的光路上的、发光部53与位于清扫空间内的物体之间的位置的状态。例如关于光的角度，在俯视图中，将与发光部53的发光面垂直的方向作为0度，将与发光面平行的方向作为90度以及-90度。也即是，第2状态为主体10也即是壳体的一部分不位于从与发光部53的发光面垂直的方向到与发光面平行的方向的状态。
此外，第1状态成为在俯视图中测距部12的体积的8成(80％)以上收纳于主体10的内部的状态，也称第1状态为收纳状态。另外，第2状态成为在俯视图中测距部12的体积的6成以上位于主体10的外部的状态，也称第2状态为通常状态。
基台31在外部的物体没有接触到基台31和测距部12时成为通常状态。基台31承受由弹簧33的施力产生的力F。基台31在外部的物体没有接触到基台31和测距部12时、换言之是只有力F作用于基台31的情况下，基台31在力F的作用下移动到碰到设置在主体10中的适当的位置的限制构件(未图示)的位置为止，并停于该位置。图7表示这样停止了的状态。另外，将图7所示的停止状态表现为测距部12的通常状态。
另一方面，基台31在外部的物体接触到基台31或者测距部12时成为收纳状态。当外部的物体接触到基台31或者测距部12时，基台31由外部的物体推压，由此，使基台31向主体10内移动的力G起作用。若清扫机1照这样继续行进，则基台31进一步向主体10内移动，最终会到基台31几乎全部收纳于主体10内的状态。这样被收纳的状态表示于图8，此时，表现为测距部12处于收纳状态。外部的物体的一例是充电器5。
弹簧33为扭力螺旋弹簧，产生将基台31从主体10的前表面2推向主体10的外侧的力。
发光部34是为了由测距部12进行的测距而出射光的光源。将出射的光的光路图示为光路L。发光部34经由侧面36向测距部12的外部输出光。发光部34出射的光可以使用激光。
受光部35是接收由发光部34出射的光的反射光的传感器。受光部35接收从测距部12的外部经由侧面36入射的光。受光部35接收的反射光是发光部34出射的光碰到清扫机1周围的物体而反射的、沿着光路L前进的光。
此外，在图6～图8中为便于说明，将发光部34和受光部35排列在沿着XY面的方向上进行了记述，但发光部34和受光部35的配置不限定于此。另外，测距部12具备用于使由发光部34出射的光沿着光路L行进、使沿着光路L前进的反射光行进到受光部35的光学***，但省略了图示。
侧面36配置为围绕发光部34以及受光部35。侧面36例如是透过由发光部34出射的光、另外透过其反射光的具有透光性的罩盖(cover)构件。侧面36的材质是透过光的材料、更具体而言例如是亚克力或玻璃等。也称侧面36为第1侧面。
侧面37配置为围绕发光部34以及受光部35。侧面37例如是具有遮光性的罩盖构件。也称侧面37为第2侧面。
旋转台38载置在基台31上，能够以基台31的俯视图中的中心部为旋转中心绕Z轴相对于基台31旋转地被支承。旋转台38例如以每秒钟5圈的速度旋转。旋转台38上载置有发光部34、受光部35和侧面36及37。
旋转台38的旋转由控制电路19进行。具体而言，控制电路19在基台31处于通常状态时使旋转台38旋转，在基台31处于收纳状态时使旋转台38的旋转停止。再者，控制电路19在基台31处于收纳状态时，从霍尔IC43取得旋转台38的旋转角度，在能从前表面2的开口3观察到侧面37的位置，使旋转台38的旋转停止。
带轮39使旋转台38旋转。带轮39通过带(belt)41机械地与旋转台38相连接。带轮39以在俯视图中通过带轮39的中心的轴体32为轴而由马达40旋转，并由带41将其旋转传递到旋转台38，由此使旋转台38旋转。带41的材质是具有柔韧性、且不具有伸缩性的材料，具体而言是橡胶等。
马达40在控制电路19的控制下工作，使带轮39旋转。
磁铁42以及霍尔IC43是用于基于带轮39的旋转角度来读取测距部12的朝向的读取部。参照图9来说明读取部的构成。
图9是表示本实施方式中的读取测距部12的朝向的读取部的构成的示意图。在此，所谓测距部12的朝向，例如由光路L的朝向来表现。
磁铁42在周围产生磁场。磁铁42固定在带轮39的上部，与带轮39成为一体而绕轴体32旋转。磁铁42在俯视图中具有圆形，由从中心以放射状延伸的四条线区划成四个区域42a、42b、42c及42d。区划出的四个区域42a～42d分别具有N极或S极的极性，各区域配置为在相邻的区划中具有不同的极性。磁铁42在与带轮39一起旋转时，在周围施加如N、S、N、S这样极性不同的磁场。
霍尔IC43检测并输出磁铁42施加的磁场。霍尔IC43由霍尔元件43a检测通过磁铁42旋转所施加的如N、S、N、S这样极性发生变化的磁场，将表示检测出的磁场的强度的信息提供给控制电路19。控制电路19基于从霍尔IC43取得的磁场的极性，取得旋转台38的旋转角度。旋转台38的旋转角度例如可以采用图7以及图8所示的由基准方向S与光路L规定的角的角度θ。在此，基准方向S是与方向A相反的方向。如此，霍尔IC43作为检测旋转台38的旋转角度的传感器而发挥功能。
对如上所述构成的清扫机1的处理进行说明。
图10是表示本实施方式中的清扫机1的控制方法的流程图。图10所示的处理表示了连接于充电器5的清扫机1离开充电器5并进行清扫且又再次与充电器5连接为止的处理。
在步骤S101中，控制电路19判定用于开始清扫的条件、也即是清扫开始条件是否满足。清扫开始条件例如是以下等情况：到了预先由用户等确定为开始进行清扫的时刻的时刻；由用户进行了开始清扫的操作。当在步骤S101中判定为清扫开始条件得以满足的情况下(步骤S101：是)，前进至步骤S102，否则(步骤S101：否)将再次执行步骤S101。也即是，控制电路19在到清扫开始条件满足为止取等待状态。
在步骤S102中，清扫机1进行清扫处理。在清扫处理中，控制电路19通过使测距部12的发光部34以及受光部35旋转从而计测与清扫机1周围的物体的距离，并决定清扫机1的移动路径。另外，控制电路19使吸引部17吸引垃圾，并且使用马达16a及16b和车轮15a及15b沿决定的移动路径走行。
在步骤S103中，控制电路19判定用于结束清扫的条件、也即是清扫结束条件是否满足。清扫结束条件例如是以下等情况：结束了清扫面9的清扫；由用户进行了结束清扫的操作；电源20的主体的剩余电量变为了预定值以下。当在步骤S103中判定为清扫结束条件得以满足的情况下(步骤S103：是)，前进至步骤S104，否则(步骤S103：否)将再次执行步骤S102。也即是，控制电路19继续进行清扫处理直到清扫结束条件得以满足为止。
在步骤S104中，清扫机1进行返回处理。关于返回处理的详情，将会在后面详细说明。
在步骤S105中，清扫机1开始充电。此时，控制电路19通过控制电源控制电路20a，使电源20的主体利用通过端子14从充电器5接收的电力进行充电。
这样，清扫机1从连接于充电器5的状态离开充电器5并进行清扫，又再次连接于充电器5。
下面，对返回处理进行详细说明。
图11是详细表示本实施方式中的返回处理的流程图。在图11的开始时间点，清扫机1结束清扫处理，并就此开始进行返回处理。此时，测距部12通过旋转台38旋转，并继续旋转直到在后述的步骤S209中被停止。
在步骤S201中，控制电路19在预定时间内通过马达16a及16b驱动车轮15a及15b，以使得清扫机1以预定速度行进。此时，马达16a及16b的旋转速度相同，将该旋转速度称为标准速度。预定时间例如为0.1秒，之后也同样。上述预定速度例如为30cm/秒，但不限定于此。关于标准速度，能够使用清扫机1的预定速度、车轮15a及15b的半径等来算出。
在步骤S202中，控制电路19判定受光部13a的红外线的受光强度是否在阈值以上。在判定为在阈值以上的情况下(步骤S202：是)，前进至步骤S203，否则(步骤S202：否)前进至步骤S204。此外，阈值例如能够设为受光部13a的红外线的受光强度的最大值的70％左右。此外，在受光部13输出有无受光的情况下，阈值也可以为100％。
在步骤S203中，控制电路19在预定时间内使马达16a以标准速度的一半的速度旋转、使马达16b以标准速度旋转，由此驱动车轮15a及15b。由此，清扫机1的行进方向朝向相对于行进方向靠左转动微小角度。此外，也可以取代设为标准速度的一半而设为比标准速度小的任意速度。之后也同样。
在步骤S204中，控制电路19判定受光部13b的红外线的受光强度是否在阈值以上。在判定为在阈值以上的情况下(步骤S204：是)，前进至步骤S205，否则(步骤S204：否)前进至步骤S206。此外，关于受光部13b的受光强度的阈值与关于受光部13a的受光强度的阈值是同样的。
在步骤S205中，控制电路19在预定时间内使马达16a以标准速度旋转、使马达16b以标准速度的一半的速度旋转，由此驱动车轮15a及15b。由此，清扫机1的行进方向朝向相对于行进方向靠右转动微小角度。
在步骤S206中，控制电路19判定端子14是否连接于端子52。该判定例如基于由电源控制电路20a对于是否通过端子14被供给了电力的判定来做出。在判定为端子14连接于端子52的情况下(步骤S206：是)，前进至步骤S207，否则(步骤S206：否)，执行步骤S202。
在步骤S207中，控制电路19使马达16a及16b的驱动停止。由此，清扫机1的移动停止。
在步骤S208中，控制电路19取得图7所示的角度θ作为表示旋转台38的旋转角度的信息，并判定角度θ是否包含在预定范围内。在此，预定范围内是指，使得侧面37从开口3露出到外部的角度θ的范围，换言之是指，使得侧面36不从开口3露出到外部的角度θ的范围。在角度θ包含在预定范围内的情况下(步骤S208：是)，前进至步骤S209，否则(步骤S208：否)，再次执行步骤S208。在再次执行步骤S208时，相比于本次执行步骤S208时，旋转台38的旋转角度发生了变化，因此角度θ可能会包含在预定范围内。
在步骤S209中，控制电路19使马达40的旋转停止，由此使旋转台38的旋转停止。
通过以上的一系列处理，处于充电状态的清扫机1进行清扫并再次到充电状态。
(实施方式的变形例1)
在本变形例中，表示与实施方式中的返回处理不同的方法的返回处理的例子。图12是详细表示本实施方式的变形例1中的返回处理的流程图。
在步骤S301中，控制电路19使马达16a及16b以标准速度旋转，以使清扫机1以预定速度行进。
在步骤S302中，控制电路19比较受光部13a的红外线的受光强度与受光部13b的红外线的受光强度。在受光部13b的红外线的受光强度较强的情况下(步骤S302：“<”)前进至步骤S303，在受光部13a的红外线的受光强度较强的情况下(步骤S302：“>”)前进至步骤S304，在二者相等的情况下(步骤S302：“＝”)前进至步骤S305。
在步骤S303中，控制电路19在预定时间内使马达16a以标准速度旋转、使马达16b以标准速度的一半的速度旋转，由此驱动车轮15a及15b。由此，清扫机1的行进方向朝向相对于行进方向靠右转动微小角度。
在步骤S304中，控制电路19在预定时间内使马达16a以标准速度的一半的速度旋转、使马达16b以标准速度旋转，由此驱动车轮15a及15b。由此，清扫机1的行进方向朝向相对于行进方向靠左转动微小角度。
在步骤S305中，控制电路19判定端子14是否连接于端子52。该判定与实施方式的步骤S206的判定相同。在判定为端子14连接于端子52的情况下(步骤S305：是)，前进至步骤S306，否则(步骤S305：否)，执行步骤S302。
步骤S306～S308分别与实施方式中的步骤S207～S209相同，因此省略说明。
(实施方式的变形例2)
在本变形例中，对外观形状与实施方式中的清扫机1不同的清扫机1A进行说明。
图13是示意性地表示本变形例中的清扫机1A的外观的俯视图。
如图13所示，清扫机1A具备主体10A。
主体10A形成清扫机1A的外轮廓。主体10A在俯视图中具有圆形形状。将主体10A的外表面中的朝向箭头A所示的行进方向的区域称为前表面2A。
除了主体10A具有圆形形状之处以外，清扫机1A与实施方式的清扫机1是同样的。
这种形状的清扫机1A也与实施方式的清扫机1同样能沿着更适合的移动路径移动。
如上，作为上述实施方式以及变形例涉及的清扫机的移动机器人能够通过在第2状态由弹簧从主体的前表面推出去的配置于基台的激光测距仪，取得与周围的物体的距离。激光测距仪被从主体的前表面推出，由此，不仅是前方向，而且能够更广地取得与存在于左右方向的物体的距离。而且，移动机器人能够使用这样取得的与周围的物体的距离，决定更适合的移动路径。另一方面，移动机器人由于在第1状态下激光测距仪位于主体的内部，由此能够降低在不进行对与周围的物体的距离的取得时激光测距仪与周围的物体接触等而弄脏、发生故障的可能性。其结果，能够在将来的第2状态更适当地进行对与周围的物体的距离的取得。另外，移动机器人通过其激光测距仪设置在前表面，能够避免假设在激光测距仪设置于上表面的情况下移动机器人的整体高度增加而对在沙发等家具的下面走行产生妨碍。如此，移动机器人能沿着更适合的移动路径移动。
另外，移动机器人根据是否接触到外部的物体，使基台取第1状态或者第2状态。由此，移动机器人能够基于更具体的构成来改变基台的状态，其结果，能沿着更适合的移动路径移动。
另外，移动机器人在接触到作为外部的物体的充电器而被充电时基台成为第1状态。由此，移动机器人能够降低在进行充电时激光测距仪与充电器接触等而弄脏、发生故障的可能性。
另外，移动机器人在第1状态使激光测距仪的旋转停止。由此，能够进一步降低在不进行对与周围的物体的距离的取得时激光测距仪与周围的物体接触等而弄脏、发生故障的可能性。
另外，移动机器人以使激光测距仪不用于出射光的表面朝着前表面的开口的朝向，使旋转台的旋转停止。由此，能够进一步降低在不进行对与周围的物体的距离的取得时激光测距仪用于出射光的表面与周围的物体接触等而弄脏、发生故障的可能性。
此外，在上述各实施方式中，各构成要素也可以通过由专用的硬件构成或执行适合于各构成要素的软件程序来实现。各构成要素也可以通过CPU或处理器等程序执行部读取并执行硬盘或半导体存储器等记录介质所记录的软件程序来实现。
以上，基于实施方式说明了一个或多个技术方案涉及的移动机器人等，但本公开不限定于该实施方式。只要不偏离本公开的宗旨，将本领域技术人员想到的各种变形应用于本实施方式而得到的方式、和将不同的实施方式中的构成要素组合而构建的方式也可以包含在一个或多个技术方案的范围内。
产业上的可利用性
本公开能利用于能够沿着更适合的移动路径移动的自主走行的清扫机。
标号说明
1、1A清扫机；2、2A前表面；3开口；5充电器；9清扫面；10、10A主体；11空间；12测距部；13、13a、13b、35受光部；14、52端子；15、15a、15b车轮；16、16a、16b、40马达；17吸引部；18垃圾箱；19控制电路；20电源；20a电源控制电路；31基台；32轴体；33弹簧；34、53发光部；36、37侧面；38旋转台；39带轮；41带；42磁铁；42a、42b、42c、42d区域；43霍尔IC；43a霍尔元件；51壳体；L光路。
Claims (6)
1.一种移动机器人，是自主走行的移动机器人，具备：
主体，其具有前表面；
驱动部，其配置于所述主体，驱动所述主体的走行；
基台，其具有弹簧，经由所述弹簧与所述主体连接；以及
激光测距仪，其配置于所述基台的上部，
所述基台以能够移动为第1状态和第2状态的方式连接于所述主体，所述第1状态是所述激光测距仪位于所述主体的内部的状态，所述第2状态是所述激光测距仪位于所述主体的外部的状态，
所述弹簧产生将所述基台从所述主体的前表面推向所述主体的外侧的力。
2.根据权利要求1所述的移动机器人，
所述基台在外部的物体接触到所述基台或者所述激光测距仪时成为所述第1状态，
所述基台在所述外部的物体没有接触到所述基台和所述激光测距仪时成为所述第2状态。
3.根据权利要求2所述的移动机器人，
所述移动机器人还具备电源控制电路和电源，
所述外部的物体为充电器，
所述电源控制电路在所述第1状态时使用所述充电器对所述电源充电。
4.根据权利要求1所述的移动机器人，
所述移动机器人还具备控制电路，
所述激光测距仪具有：
旋转台；
发光部，其配置在所述旋转台上；
受光部，其配置在所述旋转台上；
第1侧面，其以围绕所述发光部和所述受光部的方式配置在所述旋转台上；以及
第2侧面，其以围绕所述发光部和所述受光部的方式配置在所述旋转台上，
所述发光部经由所述第1侧面向所述激光测距仪的外部输出光，
所述受光部接收从所述激光测距仪的外部经由所述第1侧面入射的光，
所述控制电路，
在所述第1状态下，使所述旋转台的旋转停止，
在所述第2状态下，使所述旋转台旋转。
5.根据权利要求4所述的移动机器人，
所述主体在所述前表面具有开口，
所述激光测距仪还具有检测所述旋转台的旋转角度的传感器，
所述控制电路，
(a)在所述第1状态下，从所述传感器取得所述旋转台的旋转角度，
(b)在能从所述开口观察到所述第2侧面的位置，使所述旋转台的旋转停止。
6.一种控制方法，是自主走行的移动机器人的控制方法，
所述移动机器人具备：
主体，其具有前表面；
驱动部，其配置于所述主体，驱动所述主体的走行；
基台，其具有弹簧，经由所述弹簧与所述主体连接；以及
激光测距仪，其配置于所述基台的上部，
所述弹簧产生将所述基台从所述主体的前表面推向所述主体的外侧的力，
所述控制方法包括：
使所述基台成为所述激光测距仪位于所述主体的内部的第1状态的步骤，
使所述基台成为所述激光测距仪位于所述主体的外部的第2状态的步骤。
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