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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roboter, insbesondere einen Roboter mit Fähigkeiten zur Statuserkennung, ein mobiles Gerät und ein Verfahren zur Statuserkennung.
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Im Zuge der technischen Entwicklung werden mehr und mehr Roboter im täglichen Leben eingesetzt. Beispiele dafür sind Roboter-Greifarme, Sicherheitsroboter, Staubsaugerroboter usw. Roboter können präzise Operationen und routinemäßige Aufgaben ausführen und dem Menschen bei alltäglichen Arbeiten, wie beim Staubsaugen, helfen. Eine Art von Staubsaugerrobotern ist der selbstfahrende Staubsaugerroboter. Dieser Staubsaugerroboter kann zum Staubsaugen im Haushalt verwendet werden. Er kann sich in der Nacht oder wenn keiner zu Hause ist durch das Haus oder die Wohnung bewegen und Zimmer für Zimmer Staub und Schmutz saugen. Das erspart dem Menschen die mühselige Reinigung des Hauses.
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Selbststeuernde Roboter sind häufig mit Hindernisdetektoren ausgestattet. Beispielsweise kann ein Infrarotsender in der Vorwärtsrichtung Infrarotwellen ausstrahlen. Wenn der Infrarotstrahl von einem in Vorwärtsrichtung liegenden Hindernis reflektiert und vom Infrarotempfänger des Roboters empfangen wird, kann der Roboter feststellen, dass in der Bewegungsrichtung ein Hindernis liegt. Neben Hindernissen gibt es Stellen, an denen er hängen bleiben oder an denen er aufgrund einer unebenen oder zu stark geneigten Auflagefläche kippen kann. Diese gilt es zu vermeiden, da darin eine Ursache für eine Betriebsunterbrechung liegen kann. Ein weiteres Problem könnten Kinder sein, die den Roboter aus Neugier hochheben. Wenn der Roboter dann nicht rechtzeitig seinen Betrieb unterbricht, könnte das Kind verletzt werden.
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Angesichts der oben benannten Probleme schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Statuserkennung für mobile Geräte wie Roboter, Handys, elektrische Ladestationen und andere mobile Geräte. Zunächst ist das mobile Gerät an einer Innenseite mit einem Tiefensensor ausgestattet. Nachdem ein Tiefensignal ermittelt wurde, wird anhand des numerischen Werts des Signals festgestellt, ob sich das mobile Gerät in einem angehobenen oder geneigten Zustand oder an einer Kante befindet. Im angehobenen Zustand berührt das Gerät nicht die Auflagefläche. Im geneigten Status berührt die eine Seite des Geräts die Auflagefläche, die andere Seite berührt die Auflagefläche nicht. Das mobile Gerät befindet sich in einem Kantenstatus, wenn es an der Kante der Auflagefläche steht. Wenn sich das mobile Gerät in einem der oben genannten Zustände befindet, kann eine gewünschte Reaktion ausgeführt werden.
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In einer Ausführungsform umfasst die Reaktion eine sofortige oder allmähliche Änderung der Bewegung des mobilen Geräts (z. B. ein linearer oder nicht-linearer Stopp, eine Wendung, ein linearer oder nicht-linearer Rückzug usw.) Durch die Reaktion wird das mobile Gerät von seiner ursprünglichen Bewegung abgebracht oder dazu gebracht, in seinen Ursprungszustand zurückzukehren. In einer anderen Ausführungsform ist die Reaktion die Ausgabe einer Warnung. Die Warnung kann so lange ausgegeben werden, bis sie automatisch nach einer bestimmten Zeit oder manuell deaktiviert wird. Die Warnung erinnert den Benutzer daran, das mobile Gerät aus den oben beschriebenen Zuständen zu entfernen.
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In einer weiteren Ausführungsform bewirkt die Reaktion, dass das mobile Gerät wieder in seine Ursprungsposition oder an seinen Startpunkt zurückkehrt. Das mobile Gerät kann auch veranlasst werden, sich in einen vorherigen Status zurückzubegeben. Nachdem das mobile Gerät den vorherigen Status wieder eingenommen hat, kann das mobile Gerät den aktuellen Status aktiv oder passiv verändern.
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In anderen Ausführungsformen können die Bewegungsrichtung des mobilen Geräts und die zurückgelegte Strecke mit Hilfe des Verfahrens zur Statuserkennung basierend auf mindestens einem Tiefenerkennungssignal ermittelt werden. Diese ermittelten Daten können genutzt werden, um den Weg des mobilen Geräts neu zu ermitteln. Auf dieser Grundlage kann das mobile Gerät wieder in seine Ursprungsposition oder an seinen Startpunkt zurückgebracht werden.
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In einer weiteren Ausführungsform können mehrere Tiefensensoren verwendet werden. Wenn die Änderungen in der Höhe des Signals aller Sensoren einen ersten Grenzwert überschreiten, wird daraus geschlossen, dass sich der Roboter im angehobenen Zustand befindet. Wenn die Signaländerungen einiger Sensoren einen zweiten Schwellenwert überschreiten, während sich die Sensorsignale aller anderen Sensoren nicht ändern, befindet sich das mobile Gerät in einem geneigten Zustand. Wenn die Signaländerungen einiger Sensoren einen dritten Schwellenwert überschreiten, während sich die Sensorsignale aller anderen Sensoren nicht ändern, befindet sich das mobile Gerät an einer Kante stehend.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Statuserkennung weiterhin ein Schild vor dem Tiefensensor sowie der Erkennung des Sensorsignals. Wenn der numerische Wert des Sensorsignals gleich Null ist, befindet sich das mobile Gerät in einem Kollisionsstatus.
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Die vorliegende Erfindung stellt außerdem einen Roboter bereit. Der Roboter beinhaltet einen Körper, eine Bewegungseinheit, mindestens einen Tiefensensor und ein Steuermodul. Die Bewegungseinheit und der Tiefensensor befinden sich an einer Seite des Körpers. Das Steuermodul ist elektrisch mit der Bewegungseinheit und dem Tiefensensor verbunden. Das Steuermodul ermittelt basierend auf dem numerischen Wert des Signals, ob sich das mobile Gerät in einem angehobenen oder geneigten Zustand befindet oder ob es an einer Kante steht. Im angehobenen Zustand berührt der Roboter nicht die Auflagefläche. Im geneigten Status berührt die eine Seite des Roboters die Auflagefläche, die andere Seite berührt die Auflagefläche nicht. Das mobile Gerät hat den Kantenstatus, wenn es an der Kante der Auflagefläche steht. Wenn sich das mobile Gerät in einem der oben genannten Zustände befindet, kann eine geeignete Reaktion ausgeführt werden.
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Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein mobiles Gerät bereit. Das mobile Gerät umfasst einen Körper, mindestens einen Tiefensensor und ein Steuermodul. Der Tiefensensor befindet sich an einer Seite des Körpers, und das Steuermodul ist elektrisch mit dem Tiefensensor verbunden. Das Steuermodul ermittelt basierend auf dem numerischen Wert des Signals, ob sich das mobile Gerät in einem angehobenen oder geneigten Zustand befindet oder ob es an einer Kante steht. Im angehobenen Zustand berührt der Roboter nicht die Auflagefläche. Im geneigten Status berührt die eine Seite des Roboters die Auflagefläche, die andere Seite berührt die Auflagefläche nicht. Das mobile Gerät hat den Kantenstatus, wenn es an der Kante der Auflagefläche steht.
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Das Verfahren zur Statuserkennung für einen Roboter und das mobile Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung nutzen den Tiefensensor, um den Status (angehobener oder geneigter Zustand, an der Kante stehend oder Kollisionsstatus) des Roboters oder des mobilen Geräts zu ermitteln. Keine weiteren Instrumente sind dazu erforderlich. Wenn einer der vier oben beschriebenen Zustände identifiziert wird, wird eine geeignete Reaktion ausgelöst, um die Bewegung des Roboters/mobilen Geräts zu beschränken bzw. den internen Status oder das Verfahren des Systems zu ändern.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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2 ist eine perspektivische Ansicht des Tiefensensors der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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3 ist ein Blockdiagramm des Roboters aus 1,
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4 ist eine schematische Ansicht des Roboters der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im angehobenen Zustand,
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5 ist eine schematische Ansicht des Roboters der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im geneigten Zustand,
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6 ist eine schematische Ansicht des Roboters der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der auf einer Kante steht,
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7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung des Status der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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8 ist eine weitere schematische Ansicht des Roboters aus 2,
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9 ist eine schematische Ansicht eines mobilen Geräts entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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10 ist eine Draufsicht auf einen Roboter einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
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11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung des Status der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
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12 ist ein weiteres Flussdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung des Status der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Roboters 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Roboter 100 umfasst einen Körper 110, eine Bewegungseinheit 120 und mindestens einen Tiefensensor 130. Der Roboter 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist als Staubsaugerroboter vorgesehen. Der Körper 110 beinhaltet ein Gehäuse 111, eine Saugöffnung 112 im Gehäuse 111, eine Bürste 113 und eine Saugeinheit 114 (siehe 3). In anderen Ausführungsformen kann der Roboter 100 auch für andere Zwecke verwendet werden, wenn z. B. der Körper 110 aus einem Gehäuse 111 besteht aber anderes Zubehör hat (z. B. Videokamera, Greifarm o. ä.). Die Auswahl des Zubehörs ist abhängig von den gewünschten Fähigkeiten des Roboters, der nicht notwendigerweise über die oben genannte Saugöffnung 112, Bürste 113 und Saugeinheit 114 verfügen muss.
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Wie in 1 zu sehen ist, befinden sich die Saugöffnung 112 und die Bürste 113 im unteren Bereich des Gehäuses 111. Die Saugeinheit 114 befindet sich im Inneren des Gehäuses 111. Die Saugeinheit 114 kann einen Motor, einen Staubbeutel, einen Filter usw. beinhalten. Die Bewegungseinheit 120 befindet sich unter dem Gehäuse 110. Der Tiefensensor 130 ist an einer Seite des Gehäuses 111 angeordnet (der Tiefensensor 130 befindet sich im Inneren des Gehäuses 111 an dessen Unterseite und teilweise freiliegend). Der Abstand der Auflagefläche zum Roboter 100 wird vom Tiefensensor 130 gemessen. Die Bewegungseinheit 120 umfasst ein Schwenkrad 121, ein Paar fester Räder 122 und einen Antriebsmotor (nicht abgebildet). Der Tiefensensor 130 kann ein Infrarotsensor, ein Ultraschallsensor, ein statischer Sensor oder eine andere Art von kontaktlosem Distanzsensor sein.
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2 ist eine Abbildung des Tiefensensors 130. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Tiefensensor 130 ein Infrarotsensor mit einer Abdeckung 131, einem Sender 132 und einem Empfänger 133. Das Tiefensensorgehäuse 131 verfügt über ein Paar lichtdurchlässiger Öffnungen 134, die dem Sender 132 und dem Empfänger 133 entsprechen. Der Sender 132 kann das Infrarotlicht durch eine der lichtdurchlässigen Öffnungen 134 durch das Tiefensensorgehäuse 131 nach außen senden. Der Empfänger 133 kann das reflektierte Infrarotlicht durch die andere der lichtdurchlässigen Öffnungen 134 im Tiefensensorgehäuse 131 empfangen.
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Wie in 2 dargestellt, ist das eine Ende des Empfängers 133, das neben einem der lichtdurchlässigen Öffnungen 134 liegt, in Richtung des Senders 132 gebogen. Durch diese Konstruktion werden der Empfangsbereich und der Winkel des Empfängers 133 für den Empfang des reflektierten Infrarotlichts vergrößert.
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Weiterhin zeigt 2 einen Vorsprung 135 zwischen den lichtdurchlässigen Öffnungen 134 auf dem Tiefensensorgehäuse 131. Der Vorsprung 135 wölbt sich bündig mit den lichtdurchlässigen Öffnungen 134 aus der Oberfläche hervor. Der Vorsprung 135 dient dazu, den Sender 132 und den Empfänger 133 voneinander zu trennen, damit der Empfänger 133 das Infrarotlicht nicht direkt und unreflektiert empfangen kann. Durch die Trennung können die lichtdurchlässigen Öffnungen 134 radial vergrößert werden, um den Lichtstrom aus dem Sender 132 und den reflektierten Lichtstrom zum Empfänger 133 zu verstärken. Die obige Konfiguration verbessert die Erkennungspräzision und Flexibilität.
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3 zeigt ein Blockdiagramm des Roboters 100, der außerdem ein Steuermodul 140 aufweist. Das Steuermodul 140 kann ein eingebetteter Prozessor sein. Das Steuermodul 140 verbindet die Bewegungseinheit 120 und den Tiefensensor 130 elektrisch miteinander. Basierend auf dem numerischen Wert des Erkennungssignals des Empfängers 133 (d. h. das elektrische Signal, das durch eine opto-elektrische Umwandlung des reflektierten Infrarotlichts erzeugt wurde) ermittelt das Steuermodul 140, ob sich der Roboter 100 in einem angehobenen oder geneigten Status befindet oder ob er an einer Kante steht. Der numerische Wert und der Abstand zwischen dem Tiefensensor 130 und der Auflagefläche 200 (4–6) werden negativ korreliert, um den Status des Roboters 100 festzustellen. Nachfolgend werden anhand 4 bis 6 ausführlich die drei Zustände des Roboters 100 beschrieben.
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4 zeigt den Roboter 100 im angehobenen Zustand, d. h. der Roboter 100 wird von der Auflagefläche 200 angehoben. Die Auflagefläche 200 kann ein Fußboden, ein Tisch usw. sein. Der angehobene Zustand bedeutet, dass kein Teil des Roboters 100 mit der Auflagefläche 200 in Berührung ist. Wenn z. B. ein Kind den Roboter 100 hochhebt, befindet sich der Roboter 100 nicht mehr auf der Auflagefläche 200.
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In 5 wird der Roboter 100 in einem geneigten Zustand gezeigt, bei dem sich nur eine Seite nicht auf der Auflagefläche 200 befindet. Die andere Seite des Roboters 100 hat jedoch noch Kontakt mit der Auflagefläche 200. Die rechte Seite des Roboters 100 ist von der Auflagefläche 200 des Roboters abgehoben, während die linke Seite die Auflagefläche 200 weiterhin berührt.
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In 6 wird der Zustand dargestellt, wenn der Roboter 100 genau an der Kante der Auflagefläche 200 steht. Das ist z. B. dann der Fall, wenn der Roboter 100 die Kante einer Stufe erreicht.
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7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung des Zustands gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Verfahren wird von dem oben genannten Steuermodul 140 ausgeführt. Mindestens ein Tiefensensor 130 befindet sich an einer Seite des mobilen Geräts (Schritt S710). Das mobile Gerät kann ein selbstangetriebenes Gerät wie ein Roboter sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das mobile Gerät ein Roboter 100. In anderen Fällen kann das mobile Gerät ein Mobiltelefon oder ein anderes tragbares Gerät sein.
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Bei Schritt S720 erhält das Steuermodul 140 ein Signal vom Tiefensensor 130.
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Bei Schritt S730 ermittelt das Steuermodul 140 basierend auf dem numerischen Wert des Signals, ob sich das mobile Gerät in einem angehobenen oder geneigten Zustand befindet oder ob es an einer Kante steht. Wenn sich das mobile Gerät in einem der oben beschriebenen Zustände befindet, wird Schritt S740 ausgeführt, sodass eine Reaktion erfolgt. Anderenfalls wird Schritt S720 wiederholt, bei dem der Tiefensensor 130 fortlaufend neu ermittelte Werte zum Steuermodul sendet. Die oben genannte Reaktion kann eine der folgenden Reaktionen sein. Erstens kann das mobile Gerät in einen anderen Bewegungszustand versetzt werden, z. B. ausgeschaltet oder in den Standbymodus geschaltet werden, um die aktuelle Bewegung des mobilen Geräts zu beenden, damit beispielsweise das Kind, das das Gerät anhebt, nicht durch die weiteren Bewegungen des Geräts verletzt wird. Ein weiterer Vorteil dabei ist, dass der Stromverbrauch des mobilen Geräts reduziert wird. Das mobile Gerät kann auch so programmiert sein, dass es genau entgegengesetzt zu seiner Ursprungsrichtung dreht, um die aktuelle Bewegung zu ändern und den aktuellen Zustand zu wechseln. Zweitens kann eine Warnung ausgegeben werden, um den Benutzer darauf hinzuweisen, dass der Zustand des Geräts geändert werden muss. Drittens kann veranlasst werden, dass das mobile Gerät wieder an den Ursprungsort oder in den Ursprungsstatus zurückwechselt, sodass das mobile Gerät aus jedem der oben beschriebenen Zustände herauskommen kann. Das Reaktionsverfahren wird vom Steuermodul 140 ausgeführt. Dabei schaltet es zwischen verschiedenen Softwareoperationen wie Interrupt, Poll, Thread usw.
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8 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Tiefensensors 130. Dieser Tiefensensor 130 unterscheidet sich von demjenigen in 2 darin, dass er ein Schild 136 aufweist. Das Schild 136 ist mit einem flexiblen Verbindungsteil (z. B. einer Feder) mit dem Tiefensensorgehäuse 131 verbunden. Das Schild 136 befindet sich vor dem Empfänger 133. Wenn der Roboter 100 auf der Auflagefläche aufstößt, würde sich das Schild 136 so in die Richtung des Empfängers 133 bewegen, dass kein Licht mehr durch die lichtdurchlässige Öffnung 134 des Empfängers 133 einfällt. Das Schild 136 hat somit eine abdeckende und blockierende Funktion. Bei einer derartigen Kollision würde der numerische Wert des Signals des Tiefensensors 130 bei Null oder fast Null liegen. Sobald dadurch ein Kollisionsstatus erkannt wird, kann eine der oben beschriebenen Reaktionen entsprechend ausgeführt werden. Für das vorliegende Szenario dient der Vorsprung 135 auch dazu, die Bewegung des Schilds 136 zu sperren und zu begrenzen.
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In einer anderen Ausführungsform kann das Schild 136 vor dem Sender 132 angeordnet sein. Im Fall einer Kollision würde das Schild 136 die Ausgabe des Infrarotlichts durch den Sender 132 blockieren.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform verfügt der Tiefensensor 130 über einen Ein/Aus-Schalter (nicht abgebildet), der sich zwischen dem Tiefensensorgehäuse 131 und dem Schild 136 befindet. Wenn das Schild 136 bei einer Kollision zum Tiefensensorgehäuse 131 gedrückt wird, würde das Schild 136 den Schalter betätigen. Wenn das Steuermodul 140 elektrisch mit dem Schalter verbunden ist und das Signal vom Schalter empfängt, wird festgestellt, dass ein Kollisionsstatus aufgetreten ist.
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9 zeigt ein mobiles Gerät 300 entsprechend der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist das mobile Gerät 300 ein Handy mit dem in 8 dargestellten Tiefensensor 130, der sich an dessen Rückseite befindet. Im Kollisionsstatus, wobei die Rückseite des Handys zur Auflagefläche zeigt, wird die oben genannte erste Reaktion ausgeführt. Das Handy wird ausgeschaltet oder in den Standbymodus versetzt, um Strom zu sparen.
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Wieder bezugnehmend auf 3 kann der Roboter 100 außerdem ein Warnmodul 150 umfassen, das elektrisch mit dem Steuermodul 140 verbunden ist. Das Warnmodul 150 kann eine Warnung ausgeben, um die oben beschriebene zweite Reaktion auszuführen. Für unterschiedliche Warnmethoden kann das Warnmodul 150 aus verschiedenen Teilen bestehen. Wenn ein Warnton zu hören sein soll, kann das Warnmodul 150 ein Lautsprecher oder Summer sein. Wenn das Warnsignal zu sehen sein soll, kann das Warnmodul 150 ein Blinklicht oder eine Anzeige sein. Wenn die Warnung als Meldung angezeigt werden soll, kann das Warnmodul 150 ein mobiles Kommunikationsmodul oder ein drahtloses Internetmodul sein. So kann die Warnung zu einem festgelegten Gerät (z. B. einem Handy oder Computer) des Benutzers gesendet werden. Die Warnung kann über einen bestimmten Zeitraum angezeigt werden, bevor sie automatisch erlischt. Optional kann die Warnung auch so lange gültig sein, bis sie vom Benutzer beendet wird. Beispielsweise kann der Roboter 100 über eine Taste zum Deaktivieren des Alarms (nicht abgebildet) verfügen, auf die der Benutzer drücken kann, um die Warnung zu beenden.
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In manchen Ausführungsformen kann das Statuserkennungsverfahren beim dritten Reaktionstyp basierend auf dem vom Tiefensensor 130 ausgegebenen Signal das Erkennungssignal in ein Bild umwandeln. Die nacheinander aufgenommenen Bilder werden verglichen, um die Bewegungsrichtung und die Abstände zum mobilen Gerät zu ermitteln. Die ermittelten Bewegungsdaten des mobilen Geräts können gespeichert werden. Der Roboter 100 kann weiterhin über ein Speichermodul 160 verfügen, z. B. eine Speichereinheit, Speicherkarte, Festplatte usw. Wie in 3 zu sehen ist, ist das Speichermodul 160 elektrisch mit dem Steuermodul 140 verbunden. Wenn das mobile Gerät wieder an den Ursprungsort zurückkehren möchte, kann das Steuermodul 140 die im Speichermodul 160 gespeicherten Bewegungsdaten rückwärts auslesen. Auf der Grundlage der aufgezeichneten Bewegungsdaten kann das Steuermodul 140 die Bewegungseinheit 120 zum Ursprungsort zurückführen. Beim vorliegenden Szenario ist der Ursprungsort eine elektrische Ladestation oder ein Startpunkt.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann der Roboter 100, nachdem der Roboter 100 in seinen ursprünglichen Zustand zurückgekehrt ist, den Zustand wieder aktiv oder passiv ändern, sich z. B. in eine andere Richtung bewegen.
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Eine zweite Ausführungsform des Roboters 100 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 10 dargestellt, wobei eine Draufsicht auf den Roboter 100 gezeigt ist. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass der Roboter 100 drei Tiefensensoren 130 aufweist, die gleichmäßig an dessen Unterseite platziert sind. Eine ausführliche Beschreibung der Ausführungsform mit mehreren Tiefensensoren 130 erfolgt im Anschluss.
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11 zeigt ein erstes Flussdiagramm des Zustandserkennungsverfahrens für die zweite Ausführungsform. Das Erkennungsverfahren wird ausgeführt, während der Roboter 100 in Bewegung ist. Bei Schritt S910 beginnt der Roboter 100 sich zu bewegen. Dann stellt das Steuermodul 140 fest, ob einer der Tiefensensoren 130 das Fehlen der Auflagefläche 200 anzeigt (Schritt S920). Wenn mindestens ein Tiefensensor 130 keine Auflagefläche 200 erkennt, wird mit Schritt S940 fortgefahren. Bei Schritt S940 ermittelt das Steuermodul 140, ob die Auflagefläche 200 über einen zuvor festgelegten Zeitraum hinweg nicht erkannt wurde. Ist das der Fall, wird festgestellt, dass sich der Roboter 100 in einem angehobenen oder geneigten Zustand befindet und dass die aktuelle Bewegung gestoppt werden muss (Schritt S950). Ist das nicht der Fall, wird wieder mit Schritt S910 begonnen. Es sei zu beachten, dass Schritt S930 zwischen S920 und S940 ausgeführt wird. Schritt S930 dient dazu, zu vermeiden, dass der Roboter 100 Hindernisse umgeht.
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12 zeigt ein zweites Flussdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung des Status gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Unterschied zum ersten Flussdiagramm liegt darin, dass der Vorgang zur Statusermittlung durchgeführt wird, während sich der Roboter 100 noch im Ruhezustand befindet. Bei Schritt S960 stellt das Steuermodul 140 fest, ob einer der Tiefensensoren 130 das Fehlen der Auflagefläche 200 anzeigt. Wenn mindestens einer der Tiefensensoren 130 nicht die Auflagefläche 200 ermitteln kann, befindet sich der Roboter 100 in einem angehobenen oder geneigten Zustand. Dann wird mit Schritt S970 fortgefahren. Bei Schritt S970 wird die aktuelle Aktion des Roboters 100 unterbrochen.
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Ob einer der Tiefensensoren 130 erkennt, dass keine Auflagefläche 200 vorhanden ist, basiert darauf, dass eine Änderung des numerischen Werts für das Signal einen bestimmten Grenzwert überschreitet. Wenn sich der Roboter 100 z. B. in einem angehobenen oder geneigten Zustand befindet, kann mindestens ein Tiefensensor 130 kein reflektiertes Infrarotlicht empfangen. Eine Änderung des numerischen Werts des Signals würde über dem Schwellenwert liegen. Wenn die Änderungen in der Höhe des Signals aller Sensoren 130 einen ersten Grenzwert überschreiten, wird daraus geschlossen, dass sich der Roboter 100 im angehobenen Zustand befindet. Wenn die Änderungen des Signals nur bei einigen Sensoren 130 einen zweiten Schwellenwert überschreiten, wobei sich das Signal der anderen Sensoren 130 nicht ändert, wird daraus geschlossen, dass sich der Roboter 100 in einem geneigten Zustand befindet. Wenn die Änderungen des Signals bei einigen Sensoren 130 einen dritten Schwellenwert überschreiten, der über dem zweiten Schwellenwert liegt, während das Signal der anderen Sensoren 130 konstant bleibt, wird daraus geschlossen, dass sich der Roboter 100 an einer Kante befindet.
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Auf der Grundlage der obigen Beschreibung bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Statuserkennung, sowie einen Roboter 100 und ein mobiles Gerät 300 mit einer Statuserkennungsfunktion. Mindestens ein Tiefensensor 130 wird verwendet, um festzustellen, ob sich der Roboter 100 oder das mobile Gerät 300 im angehobenen oder geneigten Zustand, in einem Kollisionszustand oder an einer Kante befindet. Um die obige Aufgabe zu erfüllen sind keine komplexen Messinstrumente erforderlich. Nachdem einer der oben beschriebenen Zustände festgestellt wurde, wird eine angemessene Reaktion ausgeführt, um die Bewegung zu beschränken oder den internen Status oder Vorgang des Systems für den Roboter 100 oder das mobile Gerät 300 anzugleichen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Roboter
- 110
- Körper
- 111
- Gehäuse
- 112
- Saugöffnung
- 113
- Bürste
- 114
- Saugeinheit
- 120
- Bewegungseinheit
- 121
- Schwenkrad
- 122
- festes Rad
- 130
- Tiefensensor
- 131
- Tiefensensorgehäuse
- 132
- Sender
- 133
- Empfänger
- 134
- Öffnung
- 135
- Vorsprung
- 136
- Schild
- 140
- Steuermodul
- 150
- Warnmodul
- 160
- Speichermodul
- 200
- Auflagefläche
- 300
- mobiles Gerät
