CN112384119A - 多个自主移动机器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

多个自主移动机器人包括第一移动机器人和第二移动机器人，第一移动机器人具有用于发送和接收超宽带(UWB)信号的第一模块，第二移动机器人具有用于发送和接收UWB信号的第二模块。第二移动机器人使用UWB信号跟随第一移动机器人。

Description

多个自主移动机器人及其控制方法

技术领域

本发明涉及多个自主移动机器人。

背景技术

通常，移动机器人是在没有用户的操作的情况下自行在预定区域中行进同时自动执行预定操作的装置。移动机器人感测位于该区域中的障碍物，并通过靠近或远离此类障碍物移动来执行其操作。

这样的移动机器人可以包括在区域内行进的同时执行清洁的机器人清洁器。

机器人清洁器是在没有用户的操作的情况下在自行行进的同时进行清洁的清洁器。

以此方式，随着这种在没有用户操作的情况下自行行进的同时进行清洁的移动机器人的发展，使多个移动机器人在没有用户操作的情况下以协作的方式进行清洁的必要性正逐渐引起关注。

现有技术文献WO2017-036532公开了一种方法，在该方法中，主机器人清洁器(以下称为主机器人)控制至少一个从机器人清洁器(以下称为从机器人)。

该现有技术文献公开了一种配置，在该配置中，主机器人通过使用障碍物检测装置来检测相邻的障碍物，并使用从障碍物检测装置得到的位置数据来确定其与从机机器人有关的位置。

另外，现有技术公开了一种配置，在该配置中，主机器人和从机器人使用无线局域网(WLAN)技术经由服务器彼此进行通信。

根据该现有技术文献，主机器人可以确定从机器人的位置，但是从机器人无法确定主机器人的位置。

此外，为了使从机器人使用现有技术文献中公开的配置来确定(决定)主机器人的位置，主机器人必须将主机器人确定的与从机器人有关的相对位置信息通过服务器发送给从机器人。

然而，现有技术未能公开主机器人经由服务器将相对位置信息发送到从机器人这样的配置。

另外，即使假定主机器人发送了相对位置信息，主机器人和从机器人也应该仅通过服务器进行通信。因此，当主机器人或从机器人位于难以与服务器通信的位置时，与服务器的这种通信可能断开。

在这种情况下，由于从机器人没有从服务器接收相对位置信息，因此从机器人难以决定(确定)主机器人的相对位置，这引起了无法执行对主机器人和从机器人的无缝跟随控制的问题。

为了通过多个自主移动机器人之间的通信执行无缝的跟随控制，期望确定主机器人是位于从机器人的前部还是后方，或者从机器人是位于主机器人的前部还是后方。

然而，由于现有技术文献仅公开了主机器人通过服务器将相对位置信息发送到从机器人，所以无法确定主机器人是位于从机器人的前部还是后方，或者从机器人是位于主机器人的前部还是后方。

发明内容

【技术问题】

本发明的一个方面是提供移动机器人及其控制方法，该移动机器人能够以优化的方式执行清洁而无需用户干预。

本发明的另一方面是提供移动机器人及其控制方法，其中，多个移动机器人中的一个以优化的方式跟随另一机器人。

本发明的又一方面是提供移动机器人及其控制方法，该移动机器人能够减少用于多个移动机器人的跟随控制的传感器的成本。

本发明的又一方面是提供移动机器人及其控制方法，该移动机器人能够识别多个移动机器人的相对位置，而与多个移动机器人和服务器之间的通信状态无关。

本发明的又一方面是提供移动机器人及其控制方法，移动机器人中的每一个被配置为识别另一机器人相对于前部所位于的方向以执行无缝的跟随控制。

【技术方案】

为了实现根据一个实施例的方面和其他优点，提供了多个自主移动机器人，其包括具有用于发送和接收超宽带(UWB)信号的第一模块的第一移动机器人，以及具有用于发送和接收UWB信号的第二模块的第二移动机器人，其中，第二移动机器人使用UWB信号跟随第一移动机器人。

在实施例中，包括在第二移动机器人中的第二模块可以设置有多个天线，并且第二移动机器人的控制单元可以基于通过多个天线从第一移动机器人接收的UWB信号来决定第一移动机器人的相对位置。

在实施例中，第二移动机器人的第二模块可以包括两个天线。

在实施例中，两个天线可以布置在同一条线上。

在实施例中，两个天线可以包括第一天线和位于第一天线之后的第二天线，并且用于阻挡UWB信号的阻挡构件还可以设置在第一天线和第二天线之间。

在实施例中，两个天线可以设置在第二移动机器人的主体的最外侧，以在主体上在两个天线之间具有最大距离。

在实施例中，第二移动机器人的主体可以阻挡UWB信号。

在实施例中，第一模块可以是UWB标签，第二模块可以是UWB锚点。第一移动机器人可以设置有一个UWB标签，第二模块可以设置有两个UWB锚点。

在实施例中，第二移动机器人可以包括第一UWB锚点和第二UWB锚点。第一UWB锚点可以设置有第一天线、位于第一天线之后的第二天线以及设置在第一天线和第二天线之间的用于阻挡UWB信号的阻挡构件。

在实施例中，第二移动机器人的控制单元可以基于通过第一UWB锚点和第二UWB锚点接收的UWB信号以及第一天线和第二天线中的接收UWB信号的天线来确定第一移动机器人的相对位置。

在实施例中，第二移动机器人的控制单元可以控制第二模块输出UWB信号，并且响应于接收到UWB信号，第一移动机器人的控制单元可以通过第一模块输出UWB信号。

在实施例中，第二移动机器人可以在不同位置处设置有包括在多个第二模块中的第一UWB锚点和第二UWB锚点，并且第一移动机器人中包括的第一模块可以包括UWB标签。第二移动机器人的控制单元可以响应于通过第一UWB锚点和第二UWB锚点接收到在UWB标签中输出的UWB信号，计算第一UWB锚点与UWB标签之间的第一距离以及第二UWB锚点与UWB标签之间的第二距离。

在实施例中，第二移动机器人的控制单元可以确定第一圆和第二圆的两个交点，其中，第一UWB锚点是第一圆的中心，并且第一距离是第一圆的半径，第二UWB锚点是第二圆的中心，并且第二距离是第二圆的半径。

在实施例中，第二移动机器人可以设置有对应于多个第二模块的第一UWB锚点和第二UWB锚点。第一UWB锚点可以设置有第一天线、第二天线和阻挡构件，并且阻挡构件可以***在第一天线和第二天线之间以阻挡UWB信号。第二移动机器人的控制单元可以基于UWB信号是已经通过第一UWB锚点的第一天线接收到还是已经通过第一UWB锚点的第二天线接收到，来决定由多个第二模块提取的两个交点中的一个作为第一移动机器人的相对位置。

在实施例中，当UWB信号已经通过位于阻挡构件的前方的第一天线接收到时，第二移动机器人的控制单元可以将两个交点中的位于第二移动机器人的前方的交点决定为第一移动机器人的相对位置，而当UWB信号已经通过位于阻挡构件的后方的第二天线接收到时，第二移动机器人的控制单元可以将两个交点中的位于第二移动机器人的后方的交点决定为第一移动机器人的相对位置。

在实施例中，第二移动机器人的第二模块可以包括三个天线。

在实施例中，三个天线可以布置为使得由连接三个天线的虚拟线形成的图形是三角形。

在实施例中，第二移动机器人可以在不同位置处设置有包括在多个第二模块中的第一UWB锚点和第二UWB锚点，并且第一移动机器人中包括的第一模块可以包括UWB标签。第二移动机器人的控制单元可以基于从一个UWB标签输出并在第一UWB锚点和第二UWB锚点中接收到的信号的相位差，来决定关于第一移动机器人相对于第二移动机器人的前向方向所处位置的方向信息。

在实施例中，第二移动机器人的控制单元可以基于在第一UWB锚点和第二UWB锚点中接收到的信号的相位来计算关于第一移动机器人相对于第二移动机器人的前向方向所处位置的角度信息，以及基于计算出的角度信息来确定关于第一移动机器人相对于第二移动机器人的前向方向所处位置的方向信息。

在实施例中，第二移动机器人的控制单元可以基于在第一模块和第二模块之间发送和接收信号之间的时间来计算到第一移动机器人的距离信息，并基于计算出的距离信息和方向信息，确定第一移动机器人的相对位置。

【有益效果】

本发明可以提供多个自主移动机器人，其能够在降低成本的同时准确地确定第一移动机器人的相对位置。

本发明可以提供多个自主移动机器人，其通过使用第二移动机器人中设置的两个UWB模块计算两个准确的交点并使用多个天线和阻挡构件确定第一移动机器人是位于前方还是后方，能够在提高准确度的同时降低成本。

本发明可以提供多个自主移动机器人，由于可以识别第一移动机器人和第二移动机器人之间的相互的相对位置，所以不管与服务器的通信状态如何，都能够通过总是识别相互的相对位置来允许无缝跟随。

附图说明

图1是示出根据本发明的自主移动机器人的一个实施例的透视图。

图2是图1所示的自主移动机器人的平面图。

图3是图1所示的自主移动机器人的侧视图。

图4是示出根据本发明的一个实施例的自主移动机器人的示例性组件的框图。

图5A是示出根据本发明的一个实施例的多个自主移动机器人之间的网络通信的概念图，图5B是示出图5A的网络通信的示例的概念图。

图5C是示出根据本发明的一个实施例的多个自主移动机器人的跟随行进的概念图。

图6A和图6B是示出根据本发明的一个实施例的使用红外传感器确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置的方法的概念图。

图7A和图7B是示出根据本发明的一个实施例的使用UWB模块确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置的方法的概念图。

图8A、图8B、图9和图10是示出根据本发明的另一个实施例的使用UWB模块来确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置的方法的概念图和流程图。

图11A、图11B和图11C是示出根据本发明的替代实施例的在第一移动机器人与移动装置之间的跟随注册和跟随控制的概念图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的自主移动机器人。

在下文中，将详细给出本文公开的实施例的描述。在本说明书中使用的技术术语仅用于解释特定实施例，因此不应被解释为限制本文公开的技术的范围。

首先，本文公开的术语“移动机器人”可以与“(用于特定功能的)机器人”、“机器人清洁器”、“用于清洁的机器人”和“自主清洁器”的含义相同，因此这些术语将被等同地使用。

本文公开的“多个移动机器人”也可以称为“多个机器人清洁器”或“多个清洁器”。“第一移动机器人”可以被称为“第一机器人”、“第一机器人清洁器”、“第一清洁器”或“主清洁器”。此外，“第二移动机器人”可以被称为“第二机器人”、“第二机器人清洁器”、“第二清洁器”或“从清洁器”。

图1至图3示出了根据本发明的作为移动机器人的示例的机器人清洁器。

图1是示出根据本发明的自主移动机器人100的一个实施例的透视图，图2是图1所示的自主移动机器人100的平面图，图3是图1所示的自主移动机器人100的侧视图。

在本说明书中，移动机器人、自主移动机器人以及执行自主行进的清洁器可以以相同的意义使用。在本说明书中，多个自主移动机器人可包括图1至图3所示的配置的至少一部分。

参照图1至图3，自主移动机器人100在其自身在预定区域上行进的同时执行清洁地板的功能。本文公开的地板清洁包括吸地板上的灰尘和异物或擦拭地板。

自主移动机器人100可包括清洁器主体110、清洁单元120、感测单元130和尘箱140。

除用于控制自主移动机器人100的控制器或控制单元(未示出)之外，清洁器主体110还设置有各种组件。此外，清洁器主体110还设置有用于使自主移动机器人100行进的轮单元111。自主移动机器人100可以通过轮单元111向前、向后、向左和向右移动或旋转。

参照图3，轮单元111包括主轮111a和副轮111b。

主轮111a设置在清洁器主体110的两侧，并且被配置为根据控制单元的控制信号在一个方向或另一方向上可旋转。每个主轮111a可被配置为独立地被驱动。例如，每个主轮111a可以由不同的马达驱动。或者，每个主轮111a可以由设置在一个马达中的多个不同的轴驱动。

副轮111b与主轮111a一起支撑清洁器主体110，并辅助自主移动机器人100通过主轮111a的行进。副轮111b也可以设置在稍后要描述的清洁单元120上。

控制单元控制轮单元111的驱动，从而使自主移动机器人100在地板上自主地行进。

同时，清洁器主体110设置有用于向自主移动机器人100供电的电池(未示出)。电池190可以被配置为可充电的，并且可以可拆卸地设置在清洁器主体110的底部。

在图1中，清洁单元120可以以从清洁器主体110的一侧突出的形式设置，以便吸取包含灰尘的空气或擦拭区域。这一侧可以是清洁器主体110沿向前方向F行进的一侧，即，清洁器主体110的前侧。

在该图中，清洁单元120被示出为具有从清洁器主体110的一侧向前以及左右两侧突出的形状。具体地，清洁单元120的前端部设置在从清洁器主体110的一侧向前间隔开的位置处，清洁单元120的左端部和右端部设置在在左右方向上与清洁器主体110的一侧间隔开的位置处。

由于清洁器主体110形成为圆形，并且清洁单元120的后端部的两侧从清洁器主体110向左右两侧突出，因此可以在清洁器主体110和清洁单元120之间形成空的空间(即，空隙)。空的空间是清洁器主体110的左右两端部与清洁单元120的左右两端部之间的空间，并且每个具有向自主移动机器人100内凹入的形状。

如果障碍物被困在空的空间中，则自主移动机器人100可能由于该障碍物而无法移动。为了防止这种情况，可以设置盖部件129以覆盖至少一部分空的空间。

盖构件129可以设置在清洁器主体110或清洁单元120上。在本发明的实施例中，盖构件129从清洁单元120的后端部的两侧的每一侧突出并且覆盖清洁器主体110的外周表面。

盖构件129设置为填充至少一部分空的空间，即，清洁器主体110和清洁单元120之间的空的空间。这可以得到实现能够防止障碍物进入空的空间中的结构，或者即使障碍物进入空的空间中也能轻松地逃离障碍物。

从清洁单元120突出的盖构件129可以被支撑在清洁器主体110的外周表面上。

如果盖构件129从清洁器主体110突出，则盖构件129可以被支撑在清洁单元120的后部上。根据该结构，当清洁单元120由于与障碍物的碰撞而受到冲击时，一部分冲击被传递到清洁器主体110从而被分散。

清洁单元120可以可拆卸地耦接到清洁器主体110。当清洁单元120从清洁器主体110拆卸时，擦拭模块(未示出)可以代替拆卸的清洁单元120而被可拆卸地耦接到清洁器主体110。

因此，当用户希望去除地板上的灰尘时，用户可以将清洁单元120安装在清洁器主体110上，而当用户想要擦拭地板时，用户可以将擦拭模块安装在清洁器主体110上。

当清洁单元120被安装在清洁器主体110上时，安装可以由上述的盖构件129引导。即说，由于盖构件129被设置为覆盖清洁器主体110的外周表面，所以清洁单元120相对于清洁器主体110的相对位置可以被确定。

清洁单元120可以设置有脚轮123。脚轮123辅助自主移动机器人100的行进，并且还支撑自主移动机器人100。

清洁器主体110设置有感测单元130。如图所示，感测单元130可以设置在清洁器主体110的清洁单元120所在的一侧，即，清洁器主体110的前侧。

感测单元130可以被设置为在清洁器主体110的上下方向上与清洁单元120重叠。感测单元130设置在清洁单元120的上部处以便感测机器人前方的障碍物或特征，从而位于自主移动机器人100最前处的清洁单元120不会撞击障碍物。

感测单元130可以被配置为除了该感测功能之外还执行另一种感测功能。

举例来说，感测单元130可以包括用于获取周围图像的摄像头131。摄像头131可以包括透镜和图像传感器。摄像头131可以将清洁器主体110的周围图像转换成可以由控制单元处理的电信号。例如，摄像头131可以将与向上的图像相对应的电信号发送到控制单元。与向上的图像相对应的电信号可以由控制单元用来检测清洁器主体110的位置。

另外，感测单元130可以检测自主移动机器人100的行进表面或行进路径上的障碍物，例如墙壁、家具和跌落处(cliff)。此外，感测单元130可以感测执行电池充电的对接装置的存在。另外，感测单元130可以检测天花板信息，以便绘制自主移动机器人100的行进区域或清洁区域。

清洁器主体110设置有集尘器140，该集尘器140可拆卸地耦接到清洁器主体110，用于从吸入的空气中分离和收集灰尘。

集尘器140设置有覆盖集尘器140的集尘器盖150。在实施例中，集尘器盖150可以通过铰链耦接至清洁器主体110以可旋转。集尘器盖150可以固定到集尘器140或清洁器主体110以保持覆盖集尘器140的上表面。当集尘器盖150设置为覆盖集尘器140的上表面时，通过集尘器盖150可以防止集尘器140与清洁器主体110分离。

集尘器140的一部分可以容纳在集尘器容纳部中，而集尘器140的另一部分朝向清洁器主体110的后方(即，与向前的方向F相反的相反方向R)突出。

集尘器140设置有通过其引入包含灰尘的空气的入口和通过其排出与灰尘分离的空气的出口。当将集尘器140安装在清洁器主体110上时，入口和出口通过开口彼此连通，开口通过清洁器主体110的内壁形成。因此，可以形成清洁器主体110内部的进气通道和排气通道。

根据这种连接，通过清洁单元120引入的包含灰尘的空气通过清洁器主体110内部的进气通道流入集尘器140，并且空气在经过集尘器140的过滤器和旋风分离器(cyclone)的同时与灰尘分离。分离出的灰尘被收集在集尘器140中，并且空气从集尘器140排出并且沿着清洁器主体110内部的排气通道流动，从而通过排气口被向外排出。

在下文中，将参照图4描述与自主移动机器人100的组件有关的实施例。

根据本发明的实施例的自主移动机器人100或移动机器人可包括通信单元1100、输入单元1200、行进单元1300、感测单元1400、输出单元1500、电源单元1600、存储器1700、控制单元1800和清洁单元1900，或其组合。

此时，图4所示的组件不是必需的，因此可以实现具有更多或更少的组件的自主移动机器人。另外，如上所述，本发明中描述的多个自主移动机器人中的每一个可以等同地仅包括以下将要描述的组件中的一些。即，多个自主移动机器人可以包括不同的组件。

在下文中，将描述每个组件。

首先，电源单元1600包括可通过外部商用电源可充电的电池，并向移动机器人供电。电源单元1600向移动机器人中包括的每个组件提供驱动力，以供应移动机器人行进或执行特定功能所需的运行功率。

此时，控制单元可以检测电池的剩余电量(或剩余电量水平或电池电量)。当剩余电量不足时，控制单元1800可以控制移动机器人移动到连接至外部商用电源的充电基座，从而可以通过从充电基座接收充电电流来对电池进行充电。电池可以连接到电池感测部分，使得剩余电量和充电状态可以发送到控制单元1800。输出单元1500可以在控制单元的控制下显示剩余电池电量。

电池可以位于自主移动机器人中心的底部，也可以位于左侧和右侧之一。在后一种情况下，移动机器人还可包括用于消除电池的重量偏差的平衡重量。

控制单元1800基于人工智能技术执行信息的处理，并且可以包括一个或多个模块，其执行信息的学习、信息的推断、信息的感知以及自然语言的处理中的至少一个。

控制单元1800可以使用机器运行技术来执行对诸如存储在清洁器中的信息、移动终端周围的环境信息、存储在能够执行通信的外部存储中的信息等大量信息(大数据)的学习、推断和处理中的至少一项。控制单元1800可通过使用通过机器运行技术学习到的信息来控制清洁器以预测(或推断)至少一个可执行操作并执行预测的至少一个操作中具有最高可行性的操作。

机器学习技术是基于至少一种算法来收集和学习大量信息，并基于学习到的信息来判断和预测信息的技术。信息的学习是掌握信息的特征、规则和判断标准、量化信息和信息之间的关系、并使用量化的模式预测新数据的操作。

机器学习技术使用的至少一种算法可以是基于统计的算法，例如，使用树结构类型作为预测模型的决策树、复制神经网络架构和功能的人工神经网络、基于生物进化算法的遗传规划、将观察到的示例分布到类的子集中的聚类、通过从概率中随机提取的随机数来计算函数值的蒙特卡洛方法等。

作为机器学习技术的领域，深度学习是使用人工神经网络(ANN)或深度神经元网络(DNN)算法执行信息的学习、判断和处理中的至少一项的技术。这样的DNN可以具有其中层被连接以在层之间转移数据的架构。这种深度学习技术可允许使用针对并行计算优化的图形处理单元(GPU)通过DNN学习大量信息。

控制单元1800可以使用存储在外部服务器或存储器中的训练数据，并且可以包括安装以检测用于识别预定对象的特性的学习引擎。此时，用于识别对象的特性可以包括对象的尺寸、形状和阴影。

具体地，当控制单元将通过设置在清洁器上的摄像头获取的图像的一部分输入到学习引擎时，学习引擎可以识别输入图像中包括的至少一个对象或生物。

当学习引擎应用于清洁器的行进时，控制单元1800可以识别在清洁器周围是否存在阻碍清洁器的行进的障碍物，例如椅子腿、风扇、特定形状的阳台间隙。这可以导致提高清洁器行进的效率和可靠性。

另一方面，学习引擎可以安装在控制单元1800上，或者可以安装在外部服务器上。当学习引擎安装在外部服务器上时，控制单元1800可以控制通信单元1100将要被分析的至少一个图像发送到外部服务器。

外部服务器可以将从清洁器发送的图像输入到学习引擎中，从而识别图像中包括的至少一个对象或生物。另外，外部服务器可以将与识别结果有关的信息发送回清洁器。在这种情况下，与识别结果有关的信息可以包括与要分析的图像中包括的对象的数量以及每个对象的名称有关的信息。

另一方面，行进单元1300可以包括马达，并且运行马达以使左右主轮双向旋转，从而主体可以旋转或移动。此时，左右主轮可以独立地移动。行进单元1300可以使移动机器人的主体向前、向后、向左、向右、曲线地或就地前进。

另一方面，输入单元1200从用户接收用于自主移动机器人的各种控制命令。输入单元1200可以包括一个或多个按钮，例如，输入单元1200可以包括确定按钮、设置按钮等。确定按钮是用于从用户接收用于确认检测信息、障碍物信息、位置信息和地图信息的命令的按钮，而设置按钮是用于从用户接收用于设置这些信息的命令的按钮。

另外，输入单元1200可以包括：输入重置按钮，其用于取消先前的用户输入并接收新的用户输入；删除按钮，其用于删除预设的用户输入；用于设置或改变操作模式的按钮；用于接收要返回到充电基座的输入的按钮。

此外，输入单元1200可以被实现为硬键、软键、触摸板等，并且可以设置在移动机器人的顶部。例如，输入单元1200可以与输出单元1500一起实现触摸屏的形式。

另一方面，输出单元1500可以安装在移动机器人的顶部。当然，安装位置和安装类型可以变化。例如，输出单元1500可以在屏幕上显示电池电量状态、行进模式或方式等。

输出单元1500可以输出由感测单元1400检测到的移动机器人的内部状态信息，例如，移动机器人中包括的每个组件的当前状态。输出单元1500还可以在屏幕上显示由感测单元1400检测到的外部状态信息、障碍物信息、位置信息、地图信息等。输出单元1500可以被配置作为发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、等离子显示面板和有机发光二极管(OLED)中的一个装置。

输出单元1500还可包括音频输出模块，其用于可听地输出与由控制单元1800执行的与移动机器人的操作或操作结果有关的信息。例如，输出单元1500可以响应于由控制单元1800生成的警告信号，将警告声音输出到外部。

在这种情况下，音频输出模块(未示出)可以是诸如蜂鸣器、扬声器等用于输出声音的装置，并且输出单元1500可以使用存储在存储器1700中的具有预定模式的音频数据或消息数据通过音频输出模块向外部输出声音。

因此，根据本发明实施例的移动机器人可以通过输出单元1500输出与行进区域有关的环境信息，或者以可听地的方式输该信息。根据另一实施例，移动机器人可以通过通信单元1100将地图信息或环境信息发送到终端装置，使得终端装置输出要通过输出单元1500输出的屏幕或声音。

存储器1700存储用于控制或驱动自主移动机器人的控制程序及与其相对应的数据。存储器1700可以存储音频信息、图像信息、障碍物信息、位置信息、地图信息等。存储器1700可以存储与行进模式有关的信息。

存储器1700主要被配置为非易失性存储器。在此，非易失性存储器(NVM，NVRAM)是即使不供电也能够连续存储信息的存储装置。存储装置的示例包括ROM、闪存、磁计算机存储装置(例如，硬盘、软盘驱动器、磁带)、光盘驱动器、磁性RAM、PRAM等。

另一方面，感测单元1400可以包括外部信号传感器、前传感器、防跌落传感器、二维(2D)摄像头传感器和三维(3D)摄像头传感器中的至少一个。

外部信号传感器或外部信号检测传感器可以感测移动机器人的外部信号。外部信号传感器可以是例如红外(IR)传感器、超声传感器、射频(RF)传感器等。

移动机器人可以通过使用外部信号传感器接收由充电基座生成的引导信号来检测充电基座的位置和方向。此时，充电基座可以发送指示方向和距离的引导信号，以使移动机器人可以返回到其。即，移动机器人可以通过接收从充电基座发送的信号来确定当前位置并设置移动方向，从而返回到充电基座。

另一方面，前传感器或前检测传感器可以以预定的距离安装在移动机器人的前部上，具体地沿着移动机器人的侧表面的外周表面而安装。前传感器位于移动机器人的至少一个侧表面上，以检测移动机器人前方的障碍物。前传感器可以检测在移动机器人的移动方向上存在的对象，特别是障碍物，并将检测信息发送到控制单元1800。即，前传感器可以检测在移动机器人的移动路径上的突起、家用电器、家具、墙壁、墙角等，并将该信息发送到控制单元1800。

例如，前传感器可以是红外线(IR)传感器、超声波传感器、RF传感器、地磁传感器等，并且移动机器人可以使用一种类型的传感器作为前传感器或如有必要可以使用两种或更多种类型的传感器。

例如，超声传感器通常可用于检测远处的障碍物。超声传感器可以设置有发送器和接收器。控制单元1800可以根据从发送器辐射的超声波是否被障碍物等反射然后被接收器接收来确定障碍物的存在或不存在，并使用超声波辐射时间和超声波接收时间来计算与障碍物的距离。

另外，控制单元1800可以通过将从发送器辐射的超声波与接收器接收的超声波进行比较来检测与障碍物的尺寸有关的信息。例如，当在接收器中接收到较多的超声波时，控制单元1800可以确定障碍物的尺寸较大。

在一个实施例中，多个(例如，五个)超声传感器可以沿着外周表面在前侧安装在移动机器人的侧表面上。此时，超声传感器可以优选地以交替布置发送器和接收器的方式安装在移动机器人的前表面上。

也就是说，发送器可以设置在右侧和左侧，与主体的前部中心间隔开，或者一个发送器或者至少两个发送器可以设置在接收器之间以形成从障碍物等反射的超声波信号的接收区域。通过这种布置，可以在减少传感器数量的同时增加接收面积。超声波的辐射角可以保持在避免对不同信号造成影响的范围内，以防止串扰。而且，可以不同地设置接收器的接收灵敏度。

另外，超声传感器可以向上预定角度而安装，使得从超声传感器发出的超声波向上输出。在这种情况下，超声传感器还可以包括预定的阻挡构件以防止超声波向下辐射。

另一方面，如上所述，前传感器可以通过一起使用两种或更多种类型的传感器来实现，因此，前传感器可以使用IR传感器、超声传感器、RF传感器等中的任何一个。

例如，除了超声传感器之外，前传感器还可以包括IR传感器，作为另一个传感器。。

IR传感器可以与超声传感器一起安装在移动机器人的外周表面上。IR传感器也可以检测在移动机器人的前方或侧面存在的障碍物，并将障碍物信息发送到控制单元1800。即，IR传感器感测存在于移动机器人的移动路径上的突起、家用电器、家具、墙壁、墙边缘等，并将检测信息发送到控制单元1800。因此，移动机器人可以在特定区域内移动而不会与障碍物碰撞。

另一方面，防跌落传感器(或防跌落检测传感器)可以通过主要使用各种类型的光学传感器来检测支撑移动机器人的主体的地板上的障碍物。

即，防跌落传感器还可以安装在地板上的移动机器人的后表面上，但是也可以根据移动机器人的类型而安装在不同的位置。防跌落传感器位于移动机器人的背表面并且检测地板上的障碍物。防跌落传感器可以是IR传感器、超声波传感器、RF传感器、位置敏感检测器(PSD)传感器等，其包括类似于障碍物检测传感器的发送器和接收器。

例如，防跌落传感器中的一个可以安装在移动机器人的前面，而其他两个防跌落传感器可以相对地安装在后面。

例如，防跌落传感器可以是PSD传感器，但是可替代地，可以由多种不同种类的传感器来配置。

PSD传感器使用半导体表面电阻，在一个p-n结处检测入射光的短距离/长距离位置。PSD传感器包括仅检测一个轴方向上的光的一维PSD传感器和检测平面上的光位置的二维PSD传感器。这两种PSD传感器都可以具有pin光电二极管结构。作为IR传感器的类型，PSD传感器使用红外线。PSD传感器发出红外线，并通过计算从障碍物反射和返回的红外线的角度来测量距离。即，PSD传感器通过使用三角测量法来计算距障碍物的距离。

PSD传感器包括向障碍物发出红外线的光发射器和接收从障碍物反射并返回的红外线的光接收器，并且典型地被配置为模块类型。当通过使用PSD传感器检测障碍物时，无论障碍物的反射率和色差如何，都可以获得稳定的测量值。

控制单元1800可以测量由防跌落检测传感器朝向地面发出的红外线的光信号与从障碍物反射和接收的反射信号之间的红外线角度，以便检测跌落处并分析跌落处的深度。

同时，控制单元1800可以根据通过使用防跌落检测传感器检测到的跌落处的地面状态来确定是否通过跌落处，并根据确定的结果来决定是否通过跌落处。例如，控制单元1800通过防跌落传感器确定跌落处的存在或不存在以及跌落处的深度，然后仅当通过防跌落传感器检测到反射信号时才允许移动机器人通过跌落处。

作为另一个示例，控制单元1800还可以使用防跌落传感器来确定移动机器人的提升。

另一方面，二维摄像头传感器设置在移动机器人的一个表面上，以在移动期间获取与主体的周围环境有关的图像信息。

光流传感器转换从设置在传感器中的图像传感器输入的下方的图像以生成预定格式的图像数据。生成的图像数据可以被存储在存储器1700中。

而且，至少一个光源可以安装在光流传感器附近。至少一个光源向地板的预定区域发出光，该预定区域被图像传感器捕获。即，在移动机器人沿着地板表面在特定区域中移动的同时，在地板表面平坦时图像传感器与地板表面之间保持一定距离。另一方面，当移动机器人在不平坦的地板上移动时，图像传感器和地板表面由于地板表面的不平坦和地板表面上的障碍物而彼此隔开预定距离。此时，至少一个光源可以通过控制单元1800控制以调节要发出的光量。光源可以是能够调节光量的发光器件，例如发光二极管(LED)。

控制单元1800可以使用光流传感器，与移动机器人的滑动无关地检测移动机器人的位置。控制单元1800可以比较并分析根据时间由光流传感器捕获的图像数据，以计算移动距离和移动方向，并且基于计算出的移动距离和移动方向来计算移动机器人的位置。通过使用由光流传感器捕获的关于移动机器人的下侧的图像信息，控制单元1800可以执行对于相当于由另一构件计算出的移动机器人的位置的滑动具有鲁棒性的校正。

三维(3D)摄像头传感器可以附接到移动机器人的主体的一个表面或一部分，以生成与主体的周围环境有关的3D坐标信息。

即，3D摄像头传感器可以是3D深度摄像头，其计算移动机器人和要捕获的对象之间的远距离/近距离。

具体地，3D摄像头传感器可以捕获与主体的周围环境有关的2D图像，并且生成与捕获的2D图像相对应的多个3D坐标信息。

在一个实施例中，3D摄像头传感器可以被配置为立体视觉类型，其包括用于获取2D图像的两个或更多个摄像头，并且合并由两个或更多个摄像头获取的至少两个图像以生成3D坐标信息。

具体地，根据实施例的3D摄像头传感器可以包括：第一图案照射部分，其用于朝向主体的前部向下照射第一图案的光；第二图案照射部分，其用于朝向主体的前部向上照射第二图案的光，以及图像获取部分，其用于获取主体的前部图像。因此，图像获取部分可以获取第一图案的光和第二图案的光入射的区域的图像。

在另一个实施例中，除了单个摄像头之外，3D摄像头传感器还可以包括用于照射红外图案的红外图案照射部分，并且捕获从红外线图案照射部分照射的红外图案投影到要捕获的对象上的形状，从而测量3D摄像头传感器和要捕获的对象之间的距离。3D摄像头传感器可以是IR型3D摄像头传感器。

在另一个实施例中，除了单个摄像头之外，3D摄像头传感器还可以包括用于发出光的发光部分。3D摄像头传感器可以接收从发光部分发出的并从待捕获的对象反射的激光(或激光束)的部分，并分析接收到的光，从而测量3D摄像头传感器和待捕获的对象之间的距离。3D摄像头传感器可以是飞行时间(TOF)型的3D摄像头传感器。

具体地，3D摄像头传感器的激光器被配置为照射沿至少一个方向延伸的激光束。在一个示例中，3D摄像头传感器可以设置有第一激光器和第二激光器。第一激光器照射彼此相交的线性激光束，而第二激光器照射单个线性激光束。据此，最下面的激光用于检测底部的障碍物，最上面的激光用于检测顶部的障碍物，最下面的激光和最上面的激光之间的中间激光用于检测中间部分的障碍物。

另一方面，通信单元1100通过有线、无线和卫星通信方法之一连接到终端装置和/或另一装置(在本文中也称为“家用电器”)，以便发送和接收信号和数据。

通信单元1100可以与位于特定区域中的另一装置发送和接收数据。在这种情况下，另一装置可以是能够通过网络发送和接收数据的任何装置。例如，该另一装置可以是空调、加热装置、空气净化器、灯、电视、车辆等。另一装置也可以是用于控制门、窗、供水阀、气阀等的装置。另一装置也可以是用于检测温度、湿度、气压、气体等的传感器。

此外，通信单元1100可以与位于特定区域中或预定范围内的另一自主移动机器人100通信。

参照图5A和图5B，第一自主移动机器人100a和第二自主移动机器人100b可以通过网络通信50彼此交换数据。另外，第一自主移动机器人100a和/或第二自主移动机器人100b可以通过经由网络通信50或其他通信从终端300接收到的控制命令执行与清洁有关的操作或对应的操作。

即，尽管未示出，但是多个自主移动机器人100a、100b可以通过第一网络通信执行与终端300的通信，并且通过第二网络通信执行与彼此的通信。

这里，网络通信50可以指的是使用无线通信技术中的至少一种的短距离通信，诸如无线LAN(WLAN)、无线个人局域网(WPAN)、无线保真(Wi-Fi)Wi-Fi直连、数字生活网络联盟(DLNA)、无线宽带(WiBro)、全球微波接入互操作性(WiMAX)、Zigbee、Z波、蓝牙、射频识别(RFID)，红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、无线通用串行总线(USB)等。

网络通信50可以根据期望彼此通信的自主移动机器人的通信模式而变化。

在图5A中，第一自主移动机器人100a和/或第二自主移动机器人100b可以通过网络通信50将由其相应的感测单元感测到的信息提供给终端300。终端300还可以经由网络通信50将基于接收到的信息生成的控制命令发送给第一自主移动机器人100a和/或第二自主移动机器人100b。

在图5A中，第一自主移动机器人100a的通信单元和第二自主移动机器人100b的通信单元还可以彼此直接通信或经由另一路由器(未示出)间接彼此通信，以识别与对等方的行进状态和位置有关的信息。

在一个示例中，第二自主移动机器人100b可以根据从第一自主移动机器人100a接收到的控制命令来执行行进操作和清洁操作。在这种情况下，可以说第一自主移动机器人100a作为主清洁器运行，第二自主移动机器人100b作为从清洁器运行。可替代地，可以说第二自主移动机器人100b跟随第一自主移动机器人100a。在某些情况下，也可以说第一自主移动机器人100a和第二自主移动机器人100b彼此协作。

在下文中，将参照图5B描述根据本发明的实施例的包括执行自主行进的多个清洁器100a和100b的***。

如图5B所示，根据本发明的实施例的清洁***可以包括执行自主行进的多个清洁器100a和100b、网络50、服务器500以及多个终端300a和300b。

多个清洁器100a和100b、网络50和至少一个终端300a可以设置在建筑物10中，而另一终端300b和服务器500可以位于建筑物10的外部。

多个清洁器100a和100b是在自身行进的同时执行清洁的清洁器，并且可以执行自主行进和自主清洁。多个清洁器100a和100b中的每一个除行进功能和清洁功能之外还可以包括通信单元1100。

多个清洁器100a和100b、服务器500以及多个终端300a和300b可以通过网络50连接在一起以交换数据。为此，尽管未示出，但是还可以设置诸如接入点(AP)装置等无线路由器。在这种情况下，位于建筑物(内部网络)10中的终端300a可以通过AP装置访问多个清洁器100a和100b中的至少一个，以对清洁器进行监测、远程控制等。而且，位于外部网络中的终端300b可以通过AP装置访问多个清洁器100a和100b中的至少一个，以对清洁器执行监测、远程控制等。

服务器500可以直接通过终端300b无线连接。可替代地，服务器500可以连接到多个清洁器100a和100b中的至少一个，而不通过移动终端300b。

服务器500可以包括可编程处理器，并且可以包括各种算法。举例来说，服务器500可以设置有与执行机器学习和/或数据挖掘有关的算法。作为示例，服务器500可以包括语音识别算法。在这种情况下，当接收语音数据时，接收到的语音数据可以通过被转换为文本格式的数据来输出。

服务器500可以存储固件信息、与多个清洁器100a和100b有关的操作信息(路线信息等)，并且可以注册关于多个清洁器100a和100b的产品信息。例如，服务器500可以是由清洁器制造商操作的服务器或由开放的应用商店操作员操作的服务器。

在另一个示例中，服务器500可以是家庭服务器，其设置在内部网络10中并且存储关于家用电器的状态信息或存储由家用电器共享的内容。如果服务器500是家庭服务器，则可以存储与异物有关的信息，例如，异物图像等。

同时，多个清洁器100a和100b可以经由Zigbee、Z波、蓝牙、超宽带(UWB)等直接无线地彼此连接。在这种情况下，多个清洁器100a和100b可以彼此交换位置信息和行进信息。

此时，多个清洁器100a和100b中的任何一个可以是主清洁器100a，而另一个可以是从清洁器100b。

在这种情况下，第一移动机器人100a可以控制第二移动机器人100b的行进和清洁。另外，第二移动机器人100b可以在跟随第一移动机器人100a的同时执行行进和清洁。这里，第二移动机器人100b跟随第一移动机器人100a的操作或动作是指第二移动机器人100b在与第一移动机器人100a保持适当距离而跟随第一移动机器人100a的同时进行行进和清洁。

参照图5C，第一移动机器人100a控制第二移动机器人100b，使得第二移动机器人100b跟随第一移动机器人100a。

为此，第一移动机器人100a和第二移动机器人100b应存在于它们可以彼此通信的特定区域中，并且第二移动机器人100b应至少识别第一移动机器人100a的相对位置。

例如，第一移动机器人100a的通信单元和第二移动机器人100b的通信单元交换IR信号、超声信号、载波频率、脉冲信号等，并通过三角测量对其进行分析，从而计算出第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的移动位移，从而识别第一清洁器100a和第二清洁器100b的相对位置。然而，本发明不限于该方法，并且上述各种无线通信技术中的一种可以用于通过三角测量等来识别第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置。

当第一移动机器人100a识别出与第二移动机器人100b的相对位置时，可以基于存储在第一移动机器人100a中的地图信息或存储在服务器、终端等中的地图信息来控制第二移动机器人100b。另外，第二移动机器人100b可以共享由第一移动机器人100a感测到的障碍物信息。第二移动机器人100b可以基于从第一移动机器人100a接收到的控制命令(例如，与行进方向、行进速度、停止等有关的控制命令)来执行操作。

具体地，第二移动机器人100b在沿着第一移动机器人100a的行进路径行进的同时执行清洁。然而，第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的行进方向并不总是彼此一致。例如，当第一移动机器人100a向上/向下/向右/向左移动或旋转时，第二移动机器人100b可在预定时间后向上/向下/向右/向左移动或旋转，因此第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的当前前进方向可以彼此不同。

另外，第一移动机器人100a的行进速度Va和第二移动机器人100b的行进速度Vb可以彼此不同。

第一移动机器人100a可以考虑第一移动机器人100a和第二移动机器人100b可以彼此通信的距离而控制第二移动机器人100b的行进速度Vb变化。例如，如果第一移动机器人100a和第二移动机器人100b移动而彼此远离预定距离或更远，则第一移动机器人100a可以控制第二移动机器人100b的行进速度Vb比之前更快。另一方面，当第一移动机器人100a和第二移动机器人100b移动而彼此靠近达预定距离或更短时，第一移动机器人100a可以控制第二移动机器人100b的行进速度Vb比之前更慢或控制第二移动机器人100b停止预定时间。因此，第二移动机器人100b可以在连续跟随第一移动机器人100a的同时执行清洁。

根据本发明，第一移动机器人100a可以在前侧和后侧设置有接收传感器，使得第一移动机器人100a的控制单元可以通过区分前侧和后侧识别从第二移动机器人100a接收的光信号的接收方向。为此，UWB模块可以设置在第一移动机器人100a的后部，并且另一个UWB模块或多个光学传感器可以以间隔的方式设置在第一移动机器人100a的前部。第一移动机器人100a可以识别从第二移动机器人100b接收的光信号的接收方向，并且确定第二移动机器人100b是来自其后方还是位于其前方。

本发明的第一自主移动机器人100a可以被称为第一移动机器人或第一移动机器人100a，第二自主移动机器人100b可以被称为第二移动机器人或第二移动机器人100b。

在本说明书中，第一自主移动机器人100a将被称为第一移动机器人100a，第二自主移动机器人100b将被称为第二移动机器人100b。

在本说明书中，为了便于说明，第一移动机器人100a用作在第二移动机器人100b前方的方向上行进的领先的清洁器(或主清洁器)，第二移动机器人100b用作跟随第一移动机器人100a的跟随的清洁器(或从清洁器)。

第一移动机器人100a和第二移动机器人100b可以以跟随的方式进行行进和清洁，而无需用户干预。

为此，需要第一移动机器人100a识别第二移动机器人100b的位置，或者第二移动机器人100b识别第一移动机器人100a的位置。这可能意味着必须确定第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置。

本发明可以通过使用各种方法来掌握第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置。

例如，第一移动机器人100a的通信单元和第二移动机器人100b的通信单元交换IR信号、超声信号、载波频率、脉冲信号等，并使用交换的信号通过三角测量识别第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置。

另外，本发明可以使用上述各种无线通信技术中的一种(例如，Zigbee，Z波、蓝牙和超宽带)通过三角测量来识别第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置。

由于用于获得两个装置的相对位置的三角测量方法是普通的技术，因此在本说明书中将省略其详细描述。

图6A和图6B是示出根据本发明的一个实施例的使用IR传感器确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置的方法的概念图。

本发明可以包括发送IR传感器和接收IR传感器以便识别第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置。例如，可以使用一个发送IR传感器和三个接收IR传感器。

例如，发送IR传感器可以安装在多个清洁器中的第一移动机器人100a上，而接收IR传感器可以安装在第二移动机器人100b上。

在本说明书中，IR传感器可以是能够发射或接收具有特定波长或红外波段中的特定波段的波长(例如25微米或更大)的红外线的传感器。

这里，IR传感器可以被称为第一类型传感器600a和600b。

如图6A所示，第一类型传感器(IR传感器)可以包括第一类型发送传感器600a和第一类型接收传感器600b。

发送IR传感器600a可以设置在作为领先的清洁器的第一移动机器人100a上，例如，在第一移动机器人100a的主体的外周表面上。

接收IR传感器600b可以设置在作为跟随的清洁器的第二移动机器人100b上。

如图6A所示，接收IR传感器600b可以设置为多个。

例如，接收红外传感器600b可以包括第一接收IR传感器610b-1、第二接收IR传感器610b-2和第三接收IR传感器610-b。第一至第三接收IR传感器610b-1、610b-2和610b-3可以安装在第二移动机器人100b的主体的外周表面上的不同位置处。

在这种情况下，第一至第三接收IR传感器610b-1、610b-2和610b-3可以在第二移动机器人100b的主体的外周表面上彼此间隔开。

另一方面，第二移动机器人100b的控制单元可以通过接收IR传感器600b接收激光或激光束，该激光或激光束是从设置在第一移动机器人100a上的发送IR传感器600a输出的。

此时，第二移动机器人100b的控制单元1800可以测量在包括在接收IR传感器600b中的第一至第三接收IR传感器610b-1、610b-2和610b-3中接收的激光束的强度。

如图6B所示，第二移动机器人100b的控制单元可以基于在第一至第三接收IR传感器610b-1、610b-2、610b-3中测量的激光束的强度来应用三角测量。

将给出使用激光强度的三角测量的简要描述。第二移动机器人100b的控制单元可以基于在第一接收IR传感器610b-1中接收的激光的强度来计算距第一接收IR传感器610b-1的第一距离D1。

此时，可以通过将激光的强度乘以比例来决定第一距离D1，并且该比例可以通过实验来决定。

例如，随着激光强度变大，第一距离D1(半径)可以缩短。即，激光的半径和强度可以成反比。

同样，第二移动机器人100b的控制单元可以基于在第二接收IR传感器610b-2中接收的激光的强度来计算距第二接收IR传感器610b-2的第二距离D2。

另外，第二移动机器人100b的控制单元可以基于在第三接收IR传感器610b-3中接收的激光的强度来计算距第三接收IR传感器610b-3的第三距离D2。

之后，如图6B所示，第二移动机器人100b的控制单元可以提取(计算、决定、确定)三个圆C1、C2和C3以及三个圆的交点(交叉点)P，三个圆C1、C2和C3分别具有距接收IR传感器的第一至第三距离D1、D2和D3的半径，接收IR传感器位于相应的圆的中心处。第二移动机器人的控制单元可以将交点确定为第一移动机器人的位置(更准确地，发送IR传感器的位置)。

此时，第一至第三接收IR传感器610b-1、610b-2和610b-3可以布置在第二移动机器人100b上的不同位置处，并且布置的位置的坐标可以存储在移动机器人100b的控制单元中。

第一至第三接收IR传感器610b-1、610b-2和610b-3可以具有距第一移动机器人100a的发送IR传感器600a的不同距离，因此具有从第一类型的发射传感器600a输出的激光的不同强度。

因此，第二移动机器人100b的控制单元可以基于通过第一至第三接收IR传感器610b-1、610b-2和610b-3接收到的激光的强度来确定相对于相应的传感器的第一至第三距离D1、D2和D3，并决定圆C1、C2和C3的交点P作为第一移动机器人100a的位置，这些圆C1、C2和C3以第一至第三距离作为半径。

更具体地，第二移动机器人100b的控制单元可以计算第一圆、第二圆和第三圆的交点作为第一移动机器人的位置坐标(空间坐标)，在第一圆中，第一IR传感器610b-1是中心点并且第一距离是半径，在第二圆中，第二IR传感器610b-2是中心点并且第二距离是半径，在第三圆中，第三IR传感器610b-3是中心点并且第三距离是半径。

即，交点P可以形成为空间坐标，并且第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置可以通过使用空间坐标来识别。

通过该配置，本发明可以提供移动机器人，其中，多个清洁器的相对位置可以通过使用价格不贵的IR传感器来识别。

另一方面，当使用IR传感器时，如果在第一移动机器人100a和第二移动机器人100b之间存在障碍物，则激光的接收被中断，因此第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置无法准确地识别。

为了解决该问题，如图6A和图6B所示，本发明可以通过使用UWB模块代替发送/接收IR传感器(或激光传感器)来测量第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置。

图7A和图7B是示出根据本发明的一个实施例的使用UWB模块确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置的方法的概念图。

如上所述，UWB模块(或UWB传感器)可以被包括在第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的通信单元1100中。考虑到UWB模块用于感测第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置的事实，UWB模块可以被包括在第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的感测单元1400中。

第一移动机器人100a可以包括用于发送超宽带(UWB)信号的发送UWB模块700a。发送UWB模块可以被称为第二类型发送传感器或UWB标签。

第二移动机器人100b可以包括接收UWB模块700b，其用于接收从设置在第一移动机器人100a中的发送UWB模块700a输出的UWB信号。接收UWB模块可以称为第二类型接收传感器或UWB锚点。

在UWB模块之间发送/接收的UWB信号可以在特定空间内被平滑地发送和接收。

因此，即使在第一移动机器人100a和第二移动机器人100b之间存在障碍物，如果第一移动机器人100a和第二移动机器人100b存在于特定空间内，它们也可以发送和接收UWB信号。这可能意味着提高了准确度。

根据本发明的第一移动机器人和第二移动机器人可以测量在UWB标签和UWB锚点之间发送和接收的每个信号的时间，以识别第一移动机器人和第二移动机器人之间的距离(间隔的距离)。

通常，UWB标签和UWB锚点都是UWB模块，其可以是用于发送和接收UWB信号的模块。

例如，一个机器人100b中包括的用于计算(确定)另一移动机器人100a的相对位置的UWB模块可以被称为UWB锚点，其相对位置将要被识别的机器人100a中包括的UWB模块被称为UWB标签。

具体地，例如，多个移动机器人100a和100b中的每一个可以设置有一个UWB传感器，或者第一移动机器人100a可以设置有单个UWB传感器，并且跟随第一移动机器人100a的第二移动机器人100b可以设置有单个UWB传感器和至少一个天线，或者可以设置有至少两个UWB传感器，使得第一移动机器人100a可以在两个不同的时间点t1和t2测量距第二移动机器人100b的距离。

第一移动机器人100a的UWB传感器和第二移动机器人100b的UWB传感器向彼此辐射UWB信号，并使用到达时间(ToA)或飞行时间(ToF)来测量距离和相对速度，飞行时间(ToF)是信号通过被从机器人反射而回来的时间。然而，本发明不限于此，并且可以使用到达时间差(TDoA)或到达角度(AoA)定位技术来识别多个移动机器人100a和100b的相对位置。

例如，如图7B所示，第二移动机器人100b的控制单元可以在第二移动机器人的UWB锚点处输出第一信号(无线电消息1)。

第一信号可以在第一移动机器人100a的UWB标签中接收。

第一移动机器人100a的控制单元可以响应于接收到第一信号而输出第二信号(无线电消息2)。

第二移动机器人100b的控制单元可以通过UWB锚点700b接收第二信号。

第二信号可以包括基于第一移动机器人100a已经接收到第一信号的时间和第一移动终端100a已经输出第二信号的时间而计算的延迟时间(t_reply)信息。

第二移动机器人100b的控制单元可以使用第一信号的输出时间t1、第二信号的接收时间t2和包括在第二信号中的延迟时间t_reply计算信号第一移动机器人与第二移动机器人之间的传输时间，即，飞行时间(ToF)。

第二移动机器人100b的控制单元可以使用第一信号的输出时间t1、第二信号的接收时间t2和包括在第二信号中的延迟时间t_reply计算第一移动机器人100a与第二移动机器人100b之间的距离(准确地，UWB标签与UWB锚点之间的距离)。在此，图7B中的c表示光速。

在下文中，将描述使用AoA定位技术确定第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置的方法。为了使用AoA(到达角)定位技术，第一移动机器人100a和第二移动机器人100b中的每一个都应设置有一个接收器天线或多个接收器天线。第一移动机器人100a和第二移动机器人100b可以使用分别设置在机器人中的接收器天线接收信号的角度差(或相位差)来确定它们的相对位置。为此，第一移动机器人100a和第二移动机器人100b中的每一个必须能够感测来自接收器天线阵列的准确的信号方向。

由于分别在第一移动机器人100a和第二移动机器人100b中生成的信号(例如，UWB信号)仅在特定的定向天线中接收，所以可以确定(识别)信号的接收角度。在假定设置在第一移动机器人100a和第二移动机器人100b中的接收器天线的位置已知的情况下，第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置可以基于接收器天线的位置和信号接收方向来计算。

此时，如果安装了一个接收器天线，则可以在预定范围的空间中计算2D位置。另一方面，如果安装了至少两个接收器天线，则可以确定3D位置。在后一种情况下，接收器天线之间的距离d用于位置计算，以便准确地确定信号接收方向。

例如，一个UWB标签可以设置在第一移动机器人100a中，至少两个UWB锚点可以设置在第二移动机器人100b中。此时，第二移动机器人100b可以通过至少两个UWB锚点接收从第一移动机器人100a的UWB标签发送的UWB信号。

此后，第二移动机器人100b可以通过使用通过至少两个UWB锚点接收的UWB信号之间的相位差和至少两个UWB锚点之间的距离来确定第一移动机器人100a相对于第二移动机器人100b的前进方向所处的位置信息(或角度信息)。

即，本发明的第二移动机器人可以使用ToF方案提取第一移动机器人与第二移动机器人之间的距离信息，并且使用AoA方案确定第一移动机器人相对于第二移动机器人100b的前进方向所处的方向信息(或角度信息)。此外，第二移动机器人可以使用距离信息和角度信息来确定第一移动机器人的相对位置。

另一方面，如图7A所示，第二移动机器人100b可以设置有多个UWB锚点(多个接收UWB模块)。

例如，第二移动机器人100b可以包括三个UWB锚点，并且这三个UWB锚点可以包括第一UWB锚点710b-1、第二UWB锚点710b-2和第三UWB锚点710b-3。

本发明可以使用多个UWB锚点来计算第一移动机器人100a和第二移动机器人100b的相对位置(空间坐标)。图6B中描述的三角测量将同等/类似地应用于使用三个UWB锚点和一个UWB标签计算第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置。

例如，第二移动机器人100b可以控制第一至第三UWB锚点710b-1、710b-2和710b-3中的每一个，并提取第一至第三UWB锚点与第一移动机器人100a中设置的UWB标签700a之间的距离。

图7B中描述的配置将被等同地/类似地应用于提取第二移动机器人100b中设置的每个UWB锚点与第一移动机器人100a中设置的UWB标签700a之间的距离。

例如，第二移动机器人100b的控制单元可以分别提取第一UWB锚点710b-1和UWB标签700a之间的第一距离、第二UWB锚点710b-2和UWB标签700a之间的第二距离、以及第三UWB锚点710b-3与UWB标签700a之间的第三距离。

之后，第二移动机器人100b的控制单元可以计算第一圆、第二圆和第三圆的交点作为第一移动机器人的位置坐标(空间坐标)，在第一圆中，第一UWB锚点710b-1是中心点并且第一距离是半径，在第二圆中，第二UWB锚点710b-2是中心点并且第二距离是半径，在第三圆中，第三UWB锚点710b-3是中心点并且第三距离是半径。

以此方式，根据本发明，第一移动机器人100a和第二移动机器人100a的相对位置(或空间坐标)可以通过使用一个UWB标签700a和三个UWB锚点710b-1、710b-2和710b-3以三角测量的方式来计算。

即，当使用一个UWB标签和一个UWB锚点时，可以提取第一移动机器人与第二移动机器人之间的距离，但是可能无法提取相对位置(即，空间坐标)。因此，本发明使用一个UWB标签和三个UWB锚点甚至可以提取第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置。

另一方面，如果使用一个UWB标签和三个UWB锚点来提取第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置，则可以获得最高的准确度，但是成本增加。

在使用参照图6A和图6B描述的IR传感器(或激光传感器)的情况下，如果在第一移动机器人和第二移动机器人之间存在障碍物，则鉴于激光的特性，激光的发送和接收被中断。因此，当仅使用激光传感器时，第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置的确定变得不准确。

另外，当使用参照图7A和图7B描述的UWB模块时，无论第一移动机器人和第二移动机器人之间是否存在障碍物，都可以准确地提取第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置。但是，存在成本增加的问题。

在下文中，将参照附图更详细地描述用于在降低成本的同时测量第一移动机器人和第二移动机器人的准确的相对位置的本发明的各种实施例。

为了克服和消除上述问题，本发明可以利用一对IR传感器、一个发送UWB模块和两个接收UWB模块。。

图8A、图8B、图9和图10是示出根据本发明的另一实施例的使用UWB模块确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置的方法的概念图和流程图。

根据本发明的多个自主移动机器人可以包括第一移动机器人100a和第二移动机器人100b。第一移动机器人100a用作在第二移动机器人100b前部的方向上行进的领先的清洁器，第二移动机器人100b用作跟随第一移动机器人100a的跟随的清洁器。

为了确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置，本发明的第一移动机器人100a可以包括用于发送和接收UWB信号的模块(第一模块)。

另外，第二移动机器人100b可以包括用于发送和接收UWB信号的模块(第二模块)。

第一移动机器人100a可以包括一个第一模块，并且第二移动机器人100b可以包括多个第二模块(例如，两个第二模块)。

另外，用于发送和接收UWB信号的第一模块和第二模块(或多个模块)可以是UWB模块。

如上所述，UWB模块可以被包括在通信单元中。不限于此，UWB模块可以形成为单独的模块或传感器。

UWB模块可以包括UWB标签700a和UWB锚点700b。

第一模块可以包括UWB标签，并且第二模块可以包括UWB锚点。同样，第一模块可以是UWB标签，第二模块可以是UWB锚点。

例如，UWB标签700a可以用作发送UWB模块，UWB锚点700b可以用作接收UWB模块。然而，本发明不限于此，UWB标签也可以接收UWB信号，并且UWB锚点也可以输出UWB信号。

第二移动机器人100b的控制单元可以使用通过第一模块和第二模块发送和接收的UWB信号来控制第二移动机器人100b跟随第一移动机器人100a。

第二移动机器人100a跟随第一移动机器人100a的配置可以意味着第二移动机器人100b沿着与移动的第一移动机器人100a的行进路径基本相同的行进路径行进，或第二移动机器人100b朝向移动的第一移动机器人100a移动。

为了第二移动机器人100b跟随第一移动机器人100a，第二移动机器人100b应确定或识别第一移动机器人100a的相对位置。

在下文中，将更详细地描述通过使用通过第一模块和第二模块发送和接收的UWB信号确定或识别第一移动机器人的相对位置使得第二移动机器人跟随第一移动机器人的方法。

设置在第二移动机器人100b中的第二模块(UWB锚点)可以包括多个天线。第二移动机器人100b的控制单元可以基于通过多个天线从第一移动机器人100a接收到的UWB信号来确定第一移动机器人100b的相对位置。

例如，第二移动机器人中包括的第二模块(UWB锚点)可以包括两个天线。

两个天线可以被布置在同一条线上，并且例如，两个天线可以被布置在同一条线上以与第二移动机器人的前向方向垂直或水平。

例如，两个天线可以包括第一天线和第二天线。第一天线和第二天线可以设置成与第二移动机器人的前向方向是水平的(在这种情况下，可以在前后布置第一天线和第二天线)。

例如，两个天线可以以预定间隔布置在同一条线上，并且可以基于第二移动机器人的前部而前后布置。

例如，两个天线可以包括第一天线和位于第一天线之后的第二天线。

然而，本发明不限于此，两个天线可以以预定间隔布置在同一条线上，以相对于第二移动机器人的前部布置在左右两侧。

例如，两个天线可以包括第一天线和位于第一天线的左侧或右侧的第二天线。

另外，用于阻挡UWB信号的阻挡构件可以设置在第一天线和第二天线之间。

多个天线(例如，两个天线或三个天线)可以设置在第二移动机器人的整个区域上，或者可以设置在第二移动机器人的部分区域中(例如，位于第二移动机器人的前部的部分区域)。

另一方面，多个天线(例如，两个天线或三个天线)可以布置在第二移动机器人100b的主体的最外侧(端部)以在主体上在天线之间具有最大距离。

例如，当存在两个天线时，如果第一天线布置在第二移动机器人100b的主体的前部，则第二天线可以布置在第二移动机器人100b的主体的后部。

作为另一示例，当多个天线为三个时，三个天线可以布置在与第二移动机器人100b的主体的最外侧处的等边三角形的顶点相对应的位置处。

在这种情况下，在多个天线之间可以不设置阻挡构件，并且第二移动机器人100b的主体可以用作阻挡构件。

也就是说，第二移动机器人的主体可以阻挡UWB信号或衰减UWB信号的强度。

由于通过主体，UWB信号被切断或UWB信号的强度衰减，因此第二移动机器人100b的控制单元可以基于多个天线中接收到UWB信号的天线的类型和通过多个天线接收到的UWB信号的强度来检测第一移动机器人的相对位置。

在下文中，设置在第一天线和第二天线之间的阻挡构件的描述等同地/类似地应用于设置第一天线和第二天线布置在主体的最外侧以在主体上在天线之间具有最大距离的情况。

在下文中，将更详细地描述使用第二移动机器人中设置的第二模块的多个天线来确定第一移动机器人的相对位置的方法。

第二移动机器人100b可以包括多个第二模块。

设置在第二移动机器人100b中的多个第二模块中的至少一个可以包括多个天线(例如，两个天线或三个天线)。另外，用于阻挡UWB信号的阻挡构件可以设置在多个天线之间。

第二移动机器人100b可以基于通过多个第二模块接收到的UWB信号和多个天线中接收UWB信号的天线来确定第一移动机器人100a的相对位置。

在下文中，将更详细地描述使用第二移动机器人中设置的第二模块的多个天线确定第一移动机器人的相对位置的方法。

如图8A所示，第一移动机器人100a可以设置有一个UWB标签700a(第一模块)。

第二移动机器人100b可以包括两个UWB锚点710b和720b(多个第二模块)。

两个UWB锚点710b和720b可以布置在第二移动机器人100b的不同位置处，并且可以在它们之间具有一定距离地安装。

在下文中，将在第一模块是UWB标签并且第二模块是UWB锚点的假设下给出描述。

第二移动机器人100b可以包括第一UWB锚点710b和第二UWB锚点720b。

第一UWB锚点710b和第二UWB锚点720b中的至少一个可以设置有多个天线。

也就是说，在本发明中，第一UWB锚点和第二UWB锚点两者都可以设置有多个天线，或者第一UWB锚点和第二UWB锚点中的一个(例如，第一UWB锚点)可以设置有多个天线。

如果第一UWB锚点和第二UWB锚点均设置有多个天线，则第一UWB锚点和第二UWB锚点的每个可以包括在多个天线之间的用于阻挡UWB信号的阻挡构件。

在本说明书中，为了便于解释，假定仅第一UWB锚710b设置有多个天线和阻挡构件。

例如，第一UWB锚点710b可以包括第一天线731、位于第一天线731的后部(R)的第二天线732(即，第二天线与第一天线布置在同一条线上)以及设置在第一天线731和第二天线732之间以阻挡UWB信号的阻挡构件740。

这里，后侧可以指相对于第二移动机器人100b的后部(R)。然而，本发明不限于此，第二天线可以设置在第一天线的左侧或右侧。阻挡构件740可以阻挡从UWB标签输出的UWB信号。例如，阻挡构件可以由金属构件(或金属材料)形成，并且可以被称为金属分隔壁或无线电波传输阻止壁。

本发明可以基于从UWB标签700a输出的UWB信号是通过第一天线731还是第二天线732被接收，来确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置。

在下文中，将更详细地描述使用两个UWB锚点和两个天线确定第一移动机器人的相对位置的方法。

参照图9，第二移动机器人的控制单元可以控制UWB锚点700b以输出UWB信号(S902)。例如，第二移动机器人的控制单元可以控制两个UWB锚点中的至少一个以输出UWB信号。。

从UWB锚点输出的UWB信号可以用作触发信号，以开始识别第一移动机器人的相对位置的过程。

第一移动机器人100a的控制单元可以通过UWB标签700a接收UWB信号。第一移动机器人100a的控制单元可以响应于接收到UWB信号，通过UWB标签输出UWB信号(S904)。

在第二移动机器人100b中设置的两个UWB锚点可以包括第一UWB锚点710b和第二UWB锚点720b。另外，第二移动机器人100b可以设置有布置在不同位置处的第一UWB锚点710b和第二UWB锚点720b。

第二移动机器人100b的控制单元可以响应于通过第一UWB锚点710b和第二UWB锚点720b接收到UWB标签700a中输出的UWB信号，计算第一UWB锚点710b与UWB标签700a之间的第一距离D1、以及第二UWB锚点720b与UWB标签700a之间的第二距离D2。参考图7B给出的描述将等同地/类似地应用于计算(测量)第一距离D1和第二距离D2的方法。

然后，如图8B所示，第二移动机器人100b的控制单元可以提取第一圆C1与第二圆C2的两个交点P1和P2，其中，第一UWB锚点710b是第一圆C1的中心，并且第一距离D1是第一圆C1的半径，第二UWB锚点720b是第二圆C2的中心，并且第二距离D2是第二圆C2的半径(S908)。

在该实施例中，由于仅使用两个接收UWB模块而不是三个接收UWB模块，所以不能应用三角测量方法。因此，生成被估计为第一移动机器人的相对位置的两个坐标值(交点)。

为了解决该问题，在本实施例中，布置在第一UWB锚点710b中的第一天线731或布置在第一天线731的后部并且安装在阻挡构件的后部的第二天线732可以用于确定第一移动机器人的方向。

第二移动机器人100b的控制单元可以基于是已经通过第一UWB锚点710b的第一天线731接收到UWB信号还是已经通过第一UWB锚点710b的第二天线732接收到UWB信号，将两个交点之一确定为第一移动机器人的相对位置。

为此，第二移动机器人100b的控制单元可以确定是否已经通过第一UWB锚点710b的第一天线731接收到UWB信号(S910)。

通过第一UWB锚点710b的第一天线731接收到UWB信号意味着，由于第一天线731位于阻挡构件740的前侧F，因此UWB信号已经在第二移动机器人100b的前方被发送。

因此，当UWB信号已经通过位于阻挡构件740的前方的第一天线731接收到时，第二移动机器人的控制单元可以将两个交点P1和P2中位于第二移动机器人100b的前方的交点P1决定为第一移动机器人100a的相对位置(S912)。

另一方面，当UWB信号已经通过位于阻挡构件740之后的第二天线732接收到时，第二移动机器人的控制单元可以将两个交点P1和P2中位于第二移动机器人100b的后方的交点P2决定为第一移动机器人100a的相对位置(或空间坐标)(S914)。

另一方面，当第一天线和第二天线布置在主体的最外侧以在主体上在天线之间具有最大距离时(或者UWB信号由于主体而衰减)，第二移动机器人100b的控制单元可以基于通过第一天线和第二天线接收到的UWB信号的强度来决定第一移动机器人的相对位置。

在这种情况下，以相同的方式执行前述步骤S902至S908。

当第一天线布置在第二移动机器人100b的主体的前部并且第二天线布置在第二移动机器人100b的主体的后部时，第一天线和第二天线两者都可以接收UWB信号。

此时，由第一天线和第二天线接收到的UWB信号的强度不同。这是因为UWB信号的强度被主体衰减了。

如果第一移动机器人位于第二移动机器人的前面，则位于第二移动机器人的主体前部的第一天线接收到的UWB信号的强度可能比位于第二移动机器人的主体后部的第二天线接收到的UWB信号的强度更强。

第二移动机器人100b的控制单元可以基于第一天线和第二天线接收到的UWB信号的强度，将两个交点中的一个确定为第一移动机器人的相对位置。

例如，当位于第二移动机器人的主体前部的第一天线接收到的UWB信号的强度大于位于第二移动机器人的主体后部的第二天线接收到的UWB信号的强度时，第二移动机器人100b的控制单元可以将两个交点中位于第二移动机器人的前方的交点确定为第一移动机器人的相对位置。

作为另一示例，当位于第二移动机器人的主体前部的第一天线接收到的UWB信号的强度弱于位于第二移动机器人的主体后部的第二天线接收到的UWB信号的强度时，第二移动机器人100b的控制单元可以将两个交点中位于第二移动机器人的后方的交点确定为第一移动机器人的相对位置。

第二移动机器人100b的控制单元可以各种方式控制第一天线731和第二天线732，以通过第一天线731或第二天线732接收UWB信号。

例如，第二移动机器人100b的控制单元可以响应于通过UWB锚点700b的UWB信号的输出(即，触发信号输出)来激活第一天线731和第二天线732中的至少一个。

例如，第二移动机器人100b的控制单元可以同时激活第一天线731和第二天线732。

作为另一示例，第二移动机器人100b的控制单元可以首先激活第一天线731。然后，第二移动机器人100b的控制单元可以在UWB信号输出之后经过预定时间时停用第一天线731并激活第二天线732。

如果在激活第一天线731的同时通过第一天线731接收到UWB信号，则第二移动机器人100b的控制单元可以将第二天线732保持在停用状态(即，可以省略第二天线732的激活)。

同时，本发明可以使用三个或更多个天线来确定或识别第一移动机器人的相对位置。

例如，如图10所示，本发明的第一移动机器人100a可以包括一个UWB标签700a(第一模块)，并且第二移动机器人100b可以包括一个UWB锚点700b(第二模块)。

一个UWB锚点700b可以设置有至少三个天线751、752和753。

第二移动机器人100b的控制单元可以基于通过多个天线(至少三个天线)从第一移动机器人接收到的UWB信号来确定第一移动机器人的相对位置。

三个天线可以布置为使得由连接三个天线的虚拟线形成的图形为三角形。

例如，三个天线中的两个可以位于第二移动机器人的前部，而另一个天线可以布置在第二移动机器人的后部。

也就是说，三个天线中的第一天线和第二天线相对于第三天线布置在前部，并且可以相对于第二移动机器人的前部布置在左右两侧的同一条线上。

另外，三个天线中的第三天线可以相对于第一天线和第二天线布置在后面，并且可以布置成与第一天线和第二天线具有相同的距离。

在这种情况下，从第三天线朝向第二移动机器人的前部延伸的虚拟线可以垂直地划分连接第一天线和第二天线的虚拟线。

然而，本发明不限于此，第一天线可以布置在第二天线和第三天线的前方，并且第二天线和第三天线可以布置在第一天线之后在第二线上相对于第二移动机器人的前部在左右两侧。

在这种情况下，从第一天线延伸到第二移动机器人的后部的虚拟线可以垂直地划分连接第二天线和第三天线的虚拟线。

至少三个天线751、752和753可以布置在第二移动机器人100b的不同位置处，并且可以安装为彼此相距一定距离。

第二移动机器人100b可以计算至少三个天线751、752和753与第一移动机器人100a的UWB标签700a之间的距离，并使用三角测量来决定第一移动机器人100a的相对位置。

例如，第二移动机器人100b可以通过第一天线751输出UWB信号，并通过第一天线751从UWB标签700a接收UWB信号，从而计算第一天线751和UWB标签700a之间的第一距离。

第二移动机器人100b可以在通过第一天线751接收到UWB信号之后，通过第二天线752输出UWB信号，并且通过第二天线752从UWB标签700a接收UWB信号，从而计算第二天线752和UWB标签700a之间的第二距离。

第二移动机器人100b可以在通过第二天线752接收到UWB信号之后，通过第三天线753输出UWB信号，并且通过第三天线753从UWB标签700a接收UWB信号，从而计算第三天线753和UWB标签700a之间的第三距离。

通过参考图7B给出的描述将理解计算天线751、752和753与UWB标签700a之间的距离的方法，因此将省略详细描述。

另外，第二移动机器人100b的控制单元可以在预定时间内顺序地激活第一天线至第三天线，从而计算第一距离至第三距离。

此外，第二移动机器人100b可以在激活第一天线至第三天线中的任何一个时停用其余天线。

例如，当通过第一天线输出和接收UWB信号时(即，当第一天线被激活时)，第二移动机器人100b可以停用第二天线和第三天线。

另外，当通过第二天线输出和接收UWB信号时(即，当第二天线被激活时)，第二移动机器人100b可以停用第一天线和第三天线。

类似地，当通过第三天线输出和接收UWB信号时(即，当第三天线被激活时)，第二移动机器人100b可以停用第一天线和第二天线。

此后，第二移动机器人100b的控制单元可以提取第一圆、第二圆和第三圆的交点，并将交点确定为第一移动机器人100a的相对位置，其中，第一天线是第一圆的中心并且第一距离是第一圆的半径，第二天线是第二圆的中心并且第二距离是第二圆的半径，第三天线是第三圆的中心并且第三距离是第三圆的半径。

另一方面，本发明的第二移动机器人100b可以仅使用两个天线来确定第一移动机器人100a的相对位置。

第二移动机器人100b可以包括在不同位置处的多个第二模块中包括的第一UWB锚点和第二UWB锚点。

第一UWB锚点和第二UWB锚点可以以预定间隔设置在第二移动机器人100b中。

第一UWB锚点可以包括至少一个天线，第二UWB锚点可以包括至少一个天线。

第一移动机器人100a中包括的第一模块可以包括一个UWB标签。

第二移动机器人100b的控制单元可以基于从一个UWB标签输出的并且通过第一UWB锚点和第二UWB锚点接收到的信号的相位差，确定关于第一移动机器人相对于第二移动机器人的前向方向所在处的方向信息(角度信息)。

例如，第二移动机器人100b的控制单元可以仅使用两个UWB锚点而不是上述AoA方式中的三个UWB锚点(或三个天线)来决定关于第一移动机器人100a相对于第二移动机器人100b的前向方向所在处的方向信息(角度信息)。

为此，第二移动机器人100b的控制单元可以分别通过第一UWB锚点和第二UWB锚点接收从第一移动机器人100a的UWB标签输出的信号。

如果通过第一UWB锚点接收到的信号是第一信号，通过第二UWB锚点接收到的信号是第二信号，则第二移动机器人100b的控制单元可以确定第一信号和第二信号之间的相位差。

另外，第二移动机器人100b的控制单元可以预先知道关于第一UWB锚点和第二UWB锚点之间的距离的信息。该距离可以是制造时预设的值。

第二移动机器人的控制单元可以基于在第一UWB锚点和第二UWB锚点中接收到的信号的相位差计算关于第一移动机器人相对于第二移动机器人的前向方向所在处的角度信息，并基于计算出的角度信息，确定关于第一移动机器人相对于第二移动机器人的前向方向所在处的方向信息。

另一方面，第二移动机器人100b的控制单元可以基于在第一移动机器人100a的第一模块(UWB标签)和第二移动机器人100b的第二模块(UWB锚点)之间发送和接收信号之间的时间来计算到第一移动机器人的距离信息。即，第二移动机器人100b的控制单元可以使用ToF方案来确定第一移动机器人100a与第二移动机器人100b之间的距离信息。

第二移动机器人100b的控制单元可以基于计算出的距离信息和方向信息来确定第一移动机器人的相对位置。

第二移动机器人100b的控制单元可通过ToF方案确定距离信息，并通过AoA方案确定方向信息(或角度信息)。

不论数量如何，ToF方案仅需要一个UWB标签和一个UWB锚点，而AoA方案则需要一个UWB标签和至少两个UWB锚点。因此，本发明的第一移动机器人100a可以设置有一个UWB标签，第二移动机器人100b可以设置有至少两个UWB锚点。

使用两个UWB锚点来识别第一移动机器人100a的相对位置(详细地，角度信息(与第一移动机器人100a相关的方向信息))的AoA方法的描述将等同地/类似地应用于甚至在第二移动机器人100b的一个UWB锚点中设置两个天线的情况。

也就是说，当一个UWB锚点具有两个天线时，第二移动机器人100b的控制单元可以经由两个天线接收从第一移动机器人100a的UWB标签发送的信号，并基于信号的相位差和两个天线之间的据距离，确定关于第一移动机器人100a相对于第二移动机器人100b的前向方向所在处的方向信息(角度信息)。

本发明可以提供能够在降低成本的同时准确地确定第一移动机器人的相对位置的多个自主移动机器人。

本发明可以提供多个自主移动机器人，其通过使用第二移动机器人中设置的两个UWB模块计算两个准确的交点并使用多个天线和阻挡构件确定第一移动机器人是位于前方还是后方，能够提高准确度，同时降低成本。

本发明可以提供多个自主移动机器人，因为可以确定第一移动机器人和第二移动机器人的相对位置，所以多个自主移动机器人能够通过与服务器的通信状态无关地识别其相对位置来允许无缝跟随。

本文公开的第一移动机器人100a执行的功能/操作/控制方法可以由第一移动机器人100a的控制单元或第二移动机器人100b的控制单元执行，并且由第二移动机器人100b执行的功能/操作/控制方法可以由第二移动机器人100b的控制单元或第一移动机器人100a的控制单元执行。

另外，本发明可以允许第二移动机器人100b确定第一移动机器人100a的相对位置。

由于第一移动机器人100a是领先的第一清洁器，第二移动机器人100b是跟随第一移动机器人100b的跟随的清洁器，因此，第二移动机器人100b可以通过识别第一移动机器人100b的相对位置来更容易地跟随第一移动机器人100a，这可能导致降低跟随的精度并减少相对位置的计算时间。

由于第一移动机器人需要执行许多计算，例如根据预设算法检测障碍物、创建地图信息、确定清洁进度方向等，因此当第二移动机器人识别第一移动机器人的相对位置时，可以减少第一移动机器人的这种计算负担。

在本说明书中，已经给出了第二移动机器人100b识别第一移动机器人100a的相对位置的示例的描述，但是本发明不限于此。

通常，当存在多个自主移动机器人并执行其跟随控制时，由于设置在作为领先的机器人的第一移动机器人中的组件的规格优于设置在第二移动机器人中的组件的规格，因此第一移动机器人可以确定第二移动机器人的相对位置，从而提高准确度和速度。

因此，本发明可以允许第一移动机器人100a确定第二移动机器人100b的相对位置。

为此，第二移动机器人100b的控制单元可以通过通信单元将由此计算出的信息(例如，UWB标签和多个天线之间的距离信息)发送到第一移动机器人100a。

在这种情况下，第一移动机器人100a的控制单元可以基于通过通信单元从第二移动机器人100b接收到的信息确定第二移动机器人100b的相对位置(或者第一移动机器人100a相对于第二移动机器人100b的相对位置)。

为了确定(决定)第二移动机器人100b的相对位置，第一移动机器人100a可以包括设置在第二移动机器人100b中的那些组件，第二移动机器人100b可以包括设置在第一移动机器人中的那些组件。

例如，第一移动机器人100a可以设置有具有多个天线的第二模块(UWB锚点)，第二移动机器人100b可以设置有第一模块(UWB标签)。

在这种情况下，第一移动机器人100a的控制单元可以执行本说明书中描述的由第二移动机器人100b的控制单元执行的功能/操作/控制方法，并且第二移动机器人100b的控制单元可以执行第一移动机器人100a的控制单元执行的功能/操作/控制方法。

因此，第一移动机器人100a的控制单元可以通过第二移动机器人100b的控制单元执行的功能/操作/控制方法来确定第二移动机器人100b的相对位置。

当第一移动机器人100a确定第二移动机器人100b的相对位置时，第一移动机器人100a可以将确定的第二移动机器人100b的相对位置信息发送到第二移动机器人100b。此外，第二移动机器人100b可以基于接收到的第二移动机器人的相对位置信息来确定第一移动机器人100a的相对位置。

是第一移动机器人100a确定第二移动机器人100b的相对位置还是第二移动机器人100b确定第一移动机器人100a的相对位置可以在产品生产时确定，并且可以由用户设置进行确定/改变。

图11A、11B和11C是根据本发明的第一移动机器人和第二移动机器人之间的跟随控制的替代实施例。在下文中，将详细描述第一移动机器人与移动装置之间的跟随控制。这里，本文公开的跟随控制仅意味着移动装置遵循第一移动机器人的移动路径。

参照图11A，第一移动机器人100a可以通过与移动装置200而不是第二移动机器人进行通信来控制移动装置200的跟随。

在此，移动装置200可能不具有清洁功能，并且可以是任何设置有驱动功能的电子装置。例如，移动装置200可以包括各种类型的家用电器或其他电子装置，例如除湿机、加湿器、空气净化器、空调、智能电视、人工智能扬声器、数字摄影装置等，没有限制。

另外，移动装置200可以是配备有行进功能的任何装置，并且可能不具有用于自行检测障碍物或行进到预定目的地的导航功能。

第一移动机器人100a是具有导航功能和障碍物检测功能的移动机器人，并且可以控制移动装置200的跟随。第一移动机器人100a可以是干型清洁器或湿型清洁器。

第一移动机器人100a和移动装置200可以通过网络(未示出)彼此通信，但是可以直接彼此通信。

在此，使用网络的通信可以是使用例如WLAN、WPAN、Wi-Fi、Wi-Fi直连、数字生活网络联盟(DLNA)、无线宽带(WiBro)、全球微波接入互通性(WiMAX)等的通信。相互直接通信可以使用例如UWB、Zigbee、Z波、蓝牙、RFID和红外数据协会(IrDA)等来执行。

如果第一移动机器人100a和移动装置200彼此靠近，则可以通过第一移动机器人100a中的操纵来将移动装置200设置为跟随第一移动机器人100a。

如果第一移动机器人100a和移动装置200彼此远离，尽管未示出，但是可以通过外部终端300(见图5A)中的操纵将移动装置200设置为跟随第一移动机器人100a

具体地，第一移动机器人100a和移动装置200之间的跟随关系可以通过与外部终端300的网络通信来建立(见图5A)。这里，外部终端300是能够执行有线或无线通信的电子装置，可以是平板电脑、智能手机、笔记本电脑等。至少一个与第一移动机器人100a的跟随控制有关的应用程序(以下称为“跟随相关应用程序”)可以安装在外部终端300中。用户可以执行安装在外部终端300中的跟随相关应用程序以选择和注册受到第一移动机器人100a的跟随控制的移动装置200。当受到跟随控制的移动装置200被注册时，外部终端可以识别该移动装置的产品信息，并且这样的产品信息可以经由网络提供给第一移动机器人100a。

外部终端300可以通过与第一移动机器人100a和注册的移动装置200的通信来识别第一移动机器人100a的位置和注册的移动装置200的位置。之后，根据从外部终端300发送的控制信号，第一移动机器人100a可以朝向注册的移动装置200的位置行进，或注册的移动装置200可以朝向第一移动机器人100a的位置行进。当检测到第一移动机器人100a和注册的移动装置200的相对位置在预定的跟随距离之内时，则第一移动机器人100a开始对移动装置200的跟随控制。之后，跟随控制通过第一移动机器人100a与移动装置200之间的直接通信来执行，而无需外部终端300的干预。

跟随控制的设置可以通过外部终端300的操作来释放，或者可以随着第一移动机器人100a和移动装置200远离预定跟随距离而自动终止。

用户可以通过操纵第一移动机器人100a或外部终端300来改变、添加或移除要由第一移动机器人100a控制的移动装置200。例如，参考图11B，第一移动机器人100a可以对另一清洁器200a或100b、空气过滤器200b、加湿器200c和除湿器200d中的至少一个移动装置200执行跟随控制。

通常，由于移动装置200在功能、产品尺寸和行进能力方面与第一移动机器人100a不同，所以移动装置200难以原样遵循移动终端100a的移动路径。例如，可能存在例外情况，其中根据空间的地理特性、障碍物的尺寸等，移动装置200难以遵循第一移动机器人100a的移动路径。考虑到这种例外情况，移动装置200即使识别出第一移动机器人100a的移动路径也可以通过省略一部分移动路径来行进或等待。为此，第一移动机器人100a可以检测是否出现例外情况，并且控制移动装置200将与第一移动机器人100a的移动路径相对应的数据存储在存储器等中。然后，根据情况，第一移动机器人100a可以控制移动装置200在删除部分存储的数据的情况下行进或在停止状态下等待。

图11C示出了第一移动机器人100a与移动装置200(例如，具有行进功能的空气净化器200b)之间的跟随控制的示例。第一移动机器人100a和空气净化器200b可以分别包括用于确定其相对位置的通信模块A和B。通信模块A和B可以是用于发射和接收IR信号、超声信号、载波频率或脉冲信号的模块之一。上面已经详细描述了通过通信模块A和B对相对位置的识别，因此将省略其描述。空气净化器200b可以从第一移动机器人100a接收与行进命令(例如，包括行进方向和行进速度的行进的变化、行进停止等)相对应的行进信息，根据接收到的移动信息进行行进，并执行空气净化。因此，空气净化可以相对于第一移动机器人100a在其中运行的清洁空间实时地执行。另外，由于第一移动机器人100a已经识别出与移动装置200有关的生产信息，因此第一移动机器人100a可以控制空气净化器200b记录第一移动机器人100a的行进信息，并且在删除移动信息的一部分的情况下行进或在停止状态下等待。

上述本发明可以被实现为程序记录介质上的计算机可读代码。计算机可读介质包括其中存储有计算机***可读的数据的所有类型的记录装置。计算机可读介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态磁盘(SSD)、硅磁盘驱动器(SDD)、ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等，并且也可以以载波的形式实现(例如，通过互联网传输)。另外，计算机还可以包括控制单元1800。上面的详细描述在所有方面不应被限制地解释，应被认为是说明性的。本发明的范围应该由所附权利要求的合理解释来确定，并且在本发明的等同范围内的所有改变都包括在本发明的范围内。

Claims (20)

1.多个自主移动机器人，包括：

第一移动机器人，其包括用于发送和接收超宽带UWB信号的第一模块；以及

第二移动机器人，其包括用于发送和接收UWB信号的第二模块，

其中，所述第二移动机器人被配置为使用UWB信号跟随第一移动机器人。

2.根据权利要求1所述的机器人，其中，所述第二移动机器人中包括的第二模块包括多个天线，以及

其中所述第二移动机器人包括控制单元，该控制单元被配置为基于通过所述多个天线从所述第一移动机器人接收到的UWB信号来确定所述第一移动机器人的相对位置。

3.根据权利要求1所述的机器人，其中，所述第二移动机器人中包括的第二模块包括两个天线。

4.根据权利要求3所述的机器人，其中，所述两个天线布置在同一条线上。

5.根据权利要求3所述的机器人，其中，所述两个天线包括：

第一天线；以及

第二天线，其相对于所述第二移动机器人的移动方向位于第一天线的后方；

其中，所述第一天线和所述第二天线设置有***在所述第一天线和所述第二天线之间用于阻挡UWB信号的阻挡构件。

6.根据权利要求3所述的机器人，其中，所述两个天线布置在所述第二移动机器人的主体的最外部分，以在所述主体上在所述两个天线之间具有最大间隔距离。

7.根据权利要求6所述的机器人，其中，所述第二移动机器人的主体阻挡UWB信号。

8.根据权利要求1所述的机器人，其中：

所述第二模块是UWB锚点，

所述第一移动机器人设置有一个UWB标签，以及

所述第二移动机器人设置有两个UWB锚点。

9.根据权利要求8所述的机器人，其中，所述第二移动机器人包括第一UWB锚点和第二UWB锚点，以及

所述第一UWB锚点包括：

第一天线；

第二天线，其相对于所述第二移动机器人的移动方向位于第一天线的后方；以及

阻挡构件，其***在第一天线和第二天线之间以阻挡UWB信号。

10.根据权利要求9所述的机器人，其中，所述第二移动机器人的控制单元被配置为基于通过所述第一UWB锚点和所述第二UWB锚点接收的UWB信号以及所述第一天线和所述第二天线中接收UWB信号的天线来确定所述第一移动机器人的相对位置。

11.根据权利要求1所述的机器人，其中，所述第二移动机器人的控制单元被配置为控制所述第二模块输出UWB信号，以及

其中，所述第一移动机器人的控制单元被配置为响应于从第二模块接收到UWB信号而通过所述第一模块输出UWB信号。

12.根据权利要求1所述的机器人，其中，所述第二移动机器人包括第一UWB锚点和第二UWB锚点，所述第一UWB锚点和第二UWB锚点包括在多个第二模块中并且位于不同的位置处，

其中，所述第一移动机器人中包括的第一模块包括UWB标签，以及

其中，所述第二移动机器人的控制单元被配置为响应于通过所述第一UWB锚点和所述第二UWB锚点接收到从所述UWB标签输出的UWB信号，计算所述第一UWB锚点与所述UWB标签之间的第一距离以及所述第二UWB锚点与所述UWB标签之间的第二距离。

13.根据权利要求12所述的机器人，其中，所述第二移动机器人的控制单元还被配置为确定第一圆和第二圆之间的两个交点，其中，以位于所述第一UWB锚点处的中心以及等于所述第一距离的半径形成所述第一圆，以位于所述第二UWB锚点处的中心以及等于所述第二距离的半径形成所述第二圆。

14.根据权利要求1所述的机器人，其中：

所述第二移动机器人包括与多个第二模块相对应的第一UWB锚点和第二UWB锚点，

所述第一UWB锚点包括第一天线、第二天线和阻挡构件，

所述阻挡构件***在所述第一天线和所述第二天线之间以阻挡UWB信号；以及

所述第二移动机器人的控制单元被配置为基于是已经通过所述第一UWB锚点的第一天线接收到UWB信号还是已经通过所述第一UWB锚点的第二天线接收到UWB信号，来确定由所述多个第二模块确定的两个位置中的一个作为所述第一移动机器人的相对位置。

15.根据权利要求14所述的机器人，其中，所述第二移动机器人的控制单元还被配置为：

当已经通过第一天线和第二天线中的位于所述阻挡构件的前方的一个天线接收到UWB信号时，将相对于所述第二移动机器人的行进方向位于所述第二移动机器人的前方的位置确定为所述第一移动机器人的相对位置，以及

当已经通过第一天线和第二天线中的位于所述阻挡构件的后方的一个天线接收到UWB信号时，将位于所述第二移动机器人的后方的位置确定为所述第一移动机器人的相对位置。

16.根据权利要求1所述的机器人，其中，所述第二移动机器人中包括的所述第二模块包括三个天线。

17.根据权利要求16所述的机器人，其中，所述三个天线以三角形配置而布置。

18.根据权利要求1所述的机器人，其中：

所述第二移动机器人包括第一UWB锚点和第二UWB锚点，所述第一UWB锚点和第二UWB锚点包括在多个第二模块中并且位于不同的位置处，

所述第一模块包括一个UWB标签，以及

所述第二移动机器人的控制单元被配置为基于从所述一个UWB标签输出并通过所述第一UWB锚点接收到的相应的信号与从所述一个UWB标签输出并通过所述第二UWB锚点接收到的相应的信号之间的相位差，确定所述第一移动机器人相对于所述第二移动机器人的前部所处的方向。

19.根据权利要求18所述的机器人，其中，所述第二移动机器人的控制单元还被配置为：

基于通过所述第一UWB锚点接收到的相应的信号和通过所述第二UWB锚点接收到的相应的信号之间的相位差，确定所述第一移动机器人相对于所述第二移动机器人的前部所处的角度，以及

基于确定的角度信息，确定所述第一移动机器人相对于所述第二移动机器人的前部所处的方向。

20.根据权利要求18所述的机器人，其中，所述第二移动机器人的控制单元还被配置为：

基于在第一模块和所述多个第二模块中的一个第二模块之间发送信号时与接收信号时之间的时间，确定从所述第二移动机器人到所述第一移动机器人的距离，以及

基于确定的距离和方向确定所述第一移动机器人的相对位置。

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