EP3527118B1 - Reinigungsroboter - Google Patents

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EP3527118B1
EP3527118B1 EP19154700.9A EP19154700A EP3527118B1 EP 3527118 B1 EP3527118 B1 EP 3527118B1 EP 19154700 A EP19154700 A EP 19154700A EP 3527118 B1 EP3527118 B1 EP 3527118B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cleaning
area
cleaning robot
threshold
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP19154700.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3527118A1 (de
Inventor
Maximilian FREMEREY
Christopher Rheinsberg
Mahbiz Hasheminia
Stefan Hassfurter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3527118A1 publication Critical patent/EP3527118A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3527118B1 publication Critical patent/EP3527118B1/de
Active legal-status Critical Current
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L9/00—Details or accessories of suction cleaners, e.g. mechanical means for controlling the suction or for effecting pulsating action; Storing devices specially adapted to suction cleaners or parts thereof; Carrying-vehicles specially adapted for suction cleaners
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L2201/00—Robotic cleaning machines, i.e. with automatic control of the travelling movement or the cleaning operation
    • A47L2201/04—Automatic control of the travelling movement; Automatic obstacle detection

Definitions

  • the invention relates to a cleaning robot, in particular a vacuum robot, which is designed to move in a cleaning area to be cleaned according to the method described.
  • a cleaning robot is from EP 2 921 095 known.
  • a cleaning robot or a vacuum robot typically has different sensors in order to be able to navigate automatically in a cleaning area, in particular in a building.
  • the different sensors provide information about the environment of the cleaning robot.
  • a cleaning robot usually has a relatively low overall height (e.g. in the range of 10 cm) and relatively small drive wheels so that it can also clean under tables, chairs and other pieces of furniture.
  • the cleaning unit of a cleaning robot is usually moved directly over the floor to be cleaned in order to achieve a good cleaning result. For these reasons, ground sills, e.g. door sills, can pose a particular challenge for the movement of a cleaning robot.
  • the present document deals with the technical task of providing a cleaning robot that is set up to move over speed bumps in a reliable and efficient manner.
  • a cleaning robot for cleaning a floor of a cleaning area, eg a building with several rooms.
  • the cleaning robot can be set up to move independently and/or automatically in the cleaning area with or to move around several rooms in order to clean (especially vacuum) the floor or subsurface of the cleaning area.
  • the cleaning robot can comprise one or more drive units (eg with one or more drive wheels).
  • the cleaning robot typically includes one or more cleaning units with which the floor can be cleaned.
  • the cleaning robot includes one or more environment sensors that are set up to capture environment data that enable the cleaning robot to orientate itself within a cleaning area.
  • the one or more environment sensors can in particular be set up to acquire environment data in relation to a specific first cleaning area in which the cleaning robot is located at a current point in time. Furthermore, the at least one drive unit can be set up to cause the cleaning robot to move within the first cleaning area, e.g. to clean the first cleaning robot.
  • the cleaning robot also includes a control unit which is set up to determine on the basis of the environmental data that a partial area of the first cleaning area to be driven through is a threshold area in which a ground threshold (e.g. a door leaf or a step) could be arranged.
  • a threshold area may be detected due to: a passage in a wall of the first cleaning area; a width of the passage; the fact that the passage connects a first space with a second space of the first cleaning area; a door in the immediate vicinity of the passage; and/or a threshold arranged at the passage.
  • These one or more indicators for the presence of a threshold area can be determined on the basis of the environmental data and/or on the basis of provided digital map information relating to the first cleaning area.
  • the control unit is also set up to control the drive unit in such a way that the cleaning robot approaches the threshold area at an angle in order to cause the cleaning robot to drive onto the ground threshold at an angle. Furthermore, the threshold area can be driven through at an angle, so that the cleaning robot drives over the threshold at an angle. Driving up and crossing a ground threshold at an angle can cause a threshold area of a cleaning area to be cleaned can be driven through reliably, so that a cleaning area with several rooms can also be cleaned reliably.
  • the cleaning robot may include a storage unit configured to store digital map information related to the first cleaning area.
  • the digital map information can indicate the position of one or more threshold areas within the first cleaning area.
  • the digital map information can have been determined by the cleaning robot itself.
  • the control unit of the cleaning robot can be set up to determine and/or update digital map information relating to this cleaning area on the basis of the environmental data recorded during a (previous) journey of the cleaning robot within a cleaning area.
  • the ascertained and/or updated map information can be stored on the storage unit.
  • the digital map information can be provided by an external unit, e.g. via a wireless communication interface in the cleaning robot.
  • the control unit can be set up to determine, also on the basis of the digital map information, that the partial area of the first cleaning area to be traveled through is a threshold area.
  • the reliability of the movement of the cleaning robot in the first cleaning robot can be increased by taking into account (previously determined or provided) digital map information in relation to the first cleaning area to be cleaned.
  • the control unit can be set up to determine an alignment or orientation of the road bump in the bump area.
  • the alignment or orientation can be determined on the basis of the digital map information and/or on the basis of the currently recorded environmental data.
  • An angle relative to the speed bump (ie relative to the alignment or orientation of the speed bump) can then be determined at which the cleaning robot approaches the threshold area and/or at which the cleaning robot drives onto or over the speed bump.
  • the angle is determined in such a way that the angle in relation to a straight line perpendicular to the orientation of the speed bump is greater than 0° (preferably greater than or equal to 10°) and less than 90° (preferably less than or equal to 80°). is. It is thus reliably avoided that the cleaning robot is perpendicular to the threshold drives, and then wrongly regarded the speed bump as an insurmountable obstacle (e.g. because a shock sensor arranged in the front area of the cleaning robot was triggered).
  • the control unit can be set up to determine threshold information in relation to the height and/or the width (along the alignment or orientation) of the speed bump.
  • the threshold information can be determined on the basis of the digital map information and/or on the basis of the environmental data currently recorded.
  • the angle at which the cleaning robot approaches the threshold area and/or at which the cleaning robot drives through the threshold area can then be determined and/or adjusted as a function of the threshold information.
  • the reliability of the movement of a cleaning robot can be further increased by taking into account the threshold information for a threshold area.
  • the control unit of the cleaning robot can be set up to determine a starting position in the first cleaning area, which makes it possible to move the cleaning robot obliquely (e.g. at a certain angle in relation to the ground sill) along a straight line through the sill area. Furthermore, the control unit can be set up to cause the drive unit to move the cleaning robot to the starting position in preparation for passing through the threshold area. The cleaning robot can then be moved in a reliable manner along a straight line through the threshold area and/or over the threshold area, the straight line being oblique (i.e. not perpendicular) with respect to the threshold area and/or the threshold area.
  • the digital map information relating to the first cleaning area can indicate the positions of one or more landmarks, in particular one or more doors and/or walls.
  • the control unit can be set up to detect at least one landmark in the first cleaning area on the basis of the environmental data (determined during a current journey). The detected landmark can then be compared with the digital map information relating to the first cleaning area. Furthermore, depending on the comparison, it can be determined whether the cleaning robot is located in the first cleaning area or not. Alternatively or additionally, depending on the comparison, the cleaning robot can navigate to the first cleaning area. In particular, a current position of the cleaning robot within the first cleaning area can be determined on the basis of the comparison. Reliable movement of a cleaning robot within a cleaning area can thus be made possible on the basis of digital map information.
  • the drive unit can be set up to move the cleaning robot towards the threshold area in a specific movement direction.
  • the cleaning robot can have an essentially straight contour (e.g. having a length of 10 cm, 15 cm, 20 cm or more) in a front region in relation to the direction of movement, which extends from a first side or edge to a second side or edge extends.
  • the use of a straight contour in the front area enables the use of a relatively elongated cleaning unit, and thus efficient and reliable floor cleaning.
  • the cleaning robot can be guided obliquely towards the threshold area and then through the threshold area in such a way that first the first side or edge of the straight contour and only then the second side or the contour enter the threshold area or drive onto the ground threshold. Furthermore, in the further course, first the first side or edge of the straight contour and only then the second side or the contour can move out of the threshold area or down from the ground threshold. The entire crossing of the speed bump can be done along a single straight line. It is thus possible to reliably drive through a threshold range.
  • the cleaning robot can have an at least partially curved shield for a cleaning unit of the cleaning robot on the underside facing the floor.
  • the shielding can be bent towards the ground against the direction of movement of the cleaning robot.
  • the shielding can be barrel-shaped. A particularly reliable movement over a ground hump along an oblique straight line can be made possible by using a shield shaped in this way.
  • a method for moving a cleaning robot within a cleaning area includes capturing environmental data relating to a first cleaning area. Furthermore, the method includes determining, on the basis of the environmental data, that a partial area of the first cleaning area to be driven through is a threshold area in which a speed bump could be or is arranged. The method further includes moving the robotic cleaner such that the robotic cleaner approaches the sill area at an angle to cause the robotic cleaner to drive onto the speed bump at an angle.
  • Fig. 1a an exemplary cleaning robot 100 in a perspective view.
  • the underside 122 of the cleaning robot 100 has typically one or more drive units 101 (with one or more drive wheels) by which the cleaning robot 100 can be moved in order to clean different areas of a floor.
  • the cleaning robot 100 can have one or more guide elements 104 (for example non-driven wheels), which enable a stable movement of the cleaning robot 100 over the floor to be cleaned.
  • a cleaning robot 100 typically includes one or more cleaning units 102 (e.g. with a cleaning brush) that are configured to clean the floor underneath the cleaning robot 100 .
  • the one or more cleaning units 102 can be protected by one or more barrel-shaped shields 103 in the direction of movement 120 of the cleaning robot 100 (see 1c ) be shielded. Larger objects lying on the floor can be pushed aside by the one or more shields 103 in order to prevent larger objects from getting into a cleaning unit 102 and damaging and/or clogging the cleaning unit 102 .
  • a user interface can be arranged on the upper side 121 of the cleaning robot 100, which allows a user of the cleaning robot 100 to make control inputs.
  • the cleaning robot 100 can include an impact sensor 105 on a side wall 123 (e.g. on a side wall 123 in the front area of the cleaning robot 100), which is set up to record sensor data that indicate whether the cleaning robot 100 has encountered an obstacle in the direction of movement 120.
  • the triggering of the shock sensor by an obstacle can cause the cleaning robot 100 to rotate about its vertical axis, which is perpendicular to the floor, and thereby change the direction of movement 120 in order to avoid the obstacle.
  • the front area of the cleaning robot 100 in the direction of movement 120 can have an essentially rectilinear contour (which makes up e.g. 20% or more of the circumference of the cleaning robot 100).
  • the use of a straight contour enables a relatively large cleaning unit 102 to be provided for reliable cleaning of the floor of a cleaning area.
  • a cleaning robot 100 typically has one or more environment sensors 110 that are set up to capture environment data relating to the environment of the cleaning robot 100 (see FIG 1c ).
  • the one or more Environment sensors 110 can include: one or more image cameras, one or more ultrasonic sensors, one or more tactile and/or optical distance sensors, etc.
  • a control unit 130 of the cleaning robot 100 can be set up, based on the environment data, digital map information in relation to the cleaning area to be cleaned to be determined and, if necessary, to be stored on a storage unit 111 of the cleaning robot 100 .
  • the cleaning robot 100 can use the digital map information to orient itself within the cleaning area and/or to define a driving route for cleaning the cleaning area.
  • the digital map information for a cleaning area can be permanently stored on a storage unit 111 of the cleaning robot 100 .
  • This has the advantage that the map information recorded in a first cleaning process can be reused in a subsequent cleaning process of the same cleaning area. In this way, the movement of the cleaning robot 100 and consequently the cleaning quality in the subsequent cleaning process can be improved.
  • the control unit 130 can be set up to determine the digital map information 200 using pattern recognition algorithms based on the environmental data of the one or more environmental sensors 110.
  • walls or other delimitations 205 of a room 203 can be detected and stored as digital map information 200 .
  • a door 202 between different rooms 203 can be recognized and saved.
  • a ground sill 206 in particular a door sill, can be identified on the basis of the environmental data.
  • the digital map information 200 can thus display objects and/or boundaries (ie generally landmarks) of a cleaning area to be cleaned.
  • the control unit 130 can be set up to detect and/or localize at least one threshold area 201 in the cleaning area on the basis of the environmental data and/or on the basis of the (stored) digital map information 200, wherein a road bump 206 could be arranged in the threshold area 201.
  • a pattern recognition algorithm can be used to recognize a threshold area 201 be used.
  • a threshold area 201 can be located at the transition between two different rooms 203 and/or in a gap between two walls 205 and/or in the immediate vicinity of a door 202, for example. These one or more indicia can be used to detect a threshold area 201 .
  • the control unit 130 can cause the one or more drive units 101 of the cleaning robot 100 to move the cleaning robot 100 according to a specific movement pattern to drive through a threshold area 201 .
  • An exemplary movement pattern for passing through a threshold area 201 is shown in 3 shown.
  • the cleaning robot 100 approaches the threshold area 201 and the threshold area 206 that may be located therein at an oblique angle 301, so that the front area of the cleaning robot 100 that is at the front in relation to the direction of movement 120 of the cleaning robot 100 drives obliquely onto the threshold area 206.
  • first a first (eg left) side 311 of the front area can drive onto the ground sill 206 and then a second (eg right) side 312 of the front area can drive onto the ground sill 206 .
  • the cleaning robot 100 can thus approach the threshold area 201 and in particular a threshold 206 located therein at a certain angle 301 relative to a straight line 302 standing perpendicularly on the threshold 206 and/or drive through the threshold area 201 or the threshold 206 at this angle 301.
  • the magnitude of the angle 301 is greater than 0° and less than 90°.
  • a reliable movement of the cleaning robot 100 in the threshold area 201 can be made possible by approaching and passing through a threshold area 201 at a specific angle 301 (deviating from 0°) relative to the perpendicular 302 of the threshold area 201 .
  • the angle 301 of the direction of movement 120 of the cleaning robot 100 can depend on the width 304 (measured transversely to the perpendicular 302 ) of the sill area 201 or the ground sill 206 and/or on the height 303 of the ground sill 206 .
  • the absolute value of the angle 301 can be increased with increasing width 304 and/or with increasing height 303 . In this way, the reliability of the movement of a cleaning robot 100 in a threshold area 201 can be increased.
  • a cleaning robot 100 can thus be provided which moves systematically through a cleaning area to be cleaned on independently planned trajectories.
  • the orientation of the cleaning robot 100 can be based on one or more landmarks 202, 203, 205 in the cleaning area.
  • a digital map 200 of the cleaning area can be created and stored on a memory unit 111 of the cleaning robot 100 as part of one or more cleaning processes. During a cleaning process, the stored permanent map 200 can be updated on the basis of the currently determined environmental data.
  • One or more characteristic landmarks 202, 203, 205 of the cleaning area can be displayed in the digital map 200.
  • the stored permanent card 200 can then be accessed.
  • the control unit 130 of the cleaning robot 100 can be set up to recognize the characteristic landmarks 202, 203, 205 on the basis of the current surroundings data and to compare the recognized landmarks 202, 203, 205 with the landmarks 202, 203, 205 on the stored map 200. In this way, a cleaning area to be cleaned can be recognized again. Furthermore, on the basis of the stored map information 200, at least one threshold area 201 in the cleaning area to be cleaned can be reliably identified.
  • a method can be provided by which the driving behavior of a cleaning robot 100, in particular when traversing relatively small steps and/or landings such as door sills (referred to generically as speed bumps 206 in this document) is improved.
  • Such road bumps 206 can occur in particular at a transition between two different rooms 203 of a cleaning area, which are connected by a door 202 and/or a passage.
  • a vertical approach of the cleaning robot 100 (along the perpendicular 302) to the threshold 206 should be avoided.
  • the impact sensor 105 of the cleaning sensor 100 could be triggered in the event of a vertical approach and cause the direction of movement 120 to be reversed.
  • the cleaning robot 100 it could be assumed by the cleaning robot 100 that the road hump 206 is an impassable obstacle, and it could possibly be prevented from approaching the road hump 206 again to change the room 203 . The entire cleaning area would therefore not be cleaned completely.
  • the underside 122 of the cleaning robot 100 can be specially designed to be slid onto a speed bump 206 in order to be able to overcome a speed bump 206 reliably.
  • a (barrel-shaped) shield 103 in the front area can support the cleaning robot 100 being pushed transversely onto a ground sill 206 .
  • the shield 103 can be arranged in the vicinity of the cleaning unit 102 (in particular the suction mouth).
  • the method 400 can be executed by a control unit 130 of the cleaning robot 100 .
  • the method 400 includes the acquisition 401 of environmental data in relation to a first cleaning area.
  • the environment data can be recorded by one or more environment sensors 110 of the cleaning robot 100 .
  • the environmental data can display one or more landmarks 202, 205 in the first cleaning area (eg a door 202 and/or a wall 205).
  • the method 400 also includes determining 402, on the basis of the environmental data, that a sub-area of the first cleaning area to be driven through is a threshold area 201 in which a ground hump 206 could be or is arranged.
  • a threshold area 201 can be detected, for example, as a passage between two different rooms 203 of the first cleaning area.
  • digital map information 200 (determined or provided in advance) with regard to the first cleaning area can be taken into account.
  • the digital map information 200 may indicate the positions of one or more threshold areas 201 in the first cleaning area.
  • Based on the (current) environmental data and the digital Map information 200 can then be used to determine a position and/or orientation of cleaning robot 100 .
  • the method 400 includes moving 403 the cleaning robot 100 (e.g. by means of a drive unit 101 of the cleaning robot 100) in such a way that the cleaning robot 100 approaches the threshold area 201 at an angle in order to cause the cleaning robot 100 to move at an angle (and thus not vertically).
  • the speed bump 206 drives up. In this way, a threshold range 201 can be reliably passed through.
  • the cleaning robot 100 can thus be set up to recognize speed bumps 206 (e.g. door sills and/or ledges).
  • the position of the one or more detected speed bumps 206 may be stored in a permanent map 200 relative to a cleaning area.
  • the permanent card 200 can be used to reliably overcome the one or more speed bumps 206 by means of an oblique approach relative to the respective speed bump 206 .
  • the measures described in this document can thus increase the reliability of the movement and cleaning of a cleaning robot 100 in a cleaning area.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Electric Vacuum Cleaner (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Reinigungsroboter, insbesondere einen Saugroboter, der ausgebildet ist, sich gemäß dem beschriebenen Verfahren in einem zu reinigenden Reinigungsbereich zu bewegen. Ein derartiger Reinigungsroboter ist aus der EP 2 921 095 bekannt.
  • Ein Reinigungsroboter bzw. ein Saugroboter weist typischerweise unterschiedliche Sensoren auf, um automatisiert in einem Reinigungsbereich, insbesondere in einem Gebäude, navigieren zu können. Die unterschiedlichen Sensoren stellen Informationen bezüglich des Umfelds des Reinigungsroboters bereit. Ein Reinigungsroboter weist dabei meist eine relativ geringe Gesamthöhe (z.B. im Bereich von 10 cm) und relativ kleine Antriebsräder auf, um auch unter Tischen, Stühlen und anderen Möbelstücken reinigen zu können. Des Weiteren wird die Reinigungseinheit eines Reinigungsroboters meist unmittelbar über dem zu reinigenden Boden bewegt, um ein gutes Reinigungsergebnis zu erzielen. Aus diesen Gründen können Bodenschwellen, z.B. Türschwellen, für die Bewegung eines Reinigungsroboters eine besondere Herausforderung darstellen.
  • Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen Reinigungsroboter bereitzustellen, der eingerichtet ist, sich in zuverlässiger und effizienter Weise über Bodenschwellen zu bewegen.
  • Die Aufgabe wird jeweils durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Reinigungsroboter, insbesondere ein Saugroboter, zur Reinigung eines Bodens eines Reinigungsbereichs, z.B. eines Gebäudes mit mehreren Räumen, beschrieben. Der Reinigungsroboter kann eingerichtet sein, sich selbständig und/oder automatisch in dem Reinigungsbereich mit ein oder mehreren Räumen zu bewegen, um den Boden bzw. Untergrund des Reinigungsbereichs zu reinigen (insbesondere zu saugen). Zu diesem Zweck kann der Reinigungsroboter ein oder mehrere Antriebseinheiten (z.B. mit ein oder mehreren Antriebsrädern) umfassen. Außerdem umfasst der Reinigungsroboter typischerweise ein oder mehrere Reinigungseinheiten, mit denen der Boden gereinigt werden kann. Des Weiteren umfasst der Reinigungsroboter ein oder mehrere Umfeldsensoren, die eingerichtet sein, Umfelddaten zu erfassen, die es dem Reinigungsroboter ermöglichen, sich innerhalb eines Reinigungsbereichs zu orientieren.
  • Die ein oder mehrere Umfeldsensoren können insbesondere eingerichtet sein, Umfelddaten in Bezug auf einen bestimmten ersten Reinigungsbereich zu erfassen, in dem sich der Reinigungsroboter zu einem aktuellen Zeitpunkt befindet. Des Weiteren kann die zumindest eine Antriebseinheit eingerichtet sein, eine Bewegung des Reinigungsroboters innerhalb des ersten Reinigungsbereichs zu bewirken, z.B. um den ersten Reinigungsroboter zu reinigen.
  • Der Reinigungsroboter umfasst ferner eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, auf Basis der Umfelddaten zu bestimmen, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich ist, in dem eine Bodenschwelle (z.B. ein Türblatt oder eine Stufe) angeordnet sein könnte. Ein Schwellenbereich kann z.B. erkannt werden, aufgrund: eines Durchgangs in einer Wand des ersten Reinigungsbereichs; einer Breite des Durchgangs; der Tatsache, dass der Durchgang einen ersten Raum mit einem zweiten Raum des ersten Reinigungsbereichs verbindet; einer Tür in unmittelbarer Nähe des Durchgangs; und/oder einer am Durchgang angeordneten Bodenschwelle. Diese ein oder mehreren Indizien für das Vorliegen eines Schwellenbereichs können auf Basis der Umfelddaten und/oder auf Basis bereitgestellter digitaler Karteninformation bezüglich des ersten Reinigungsbereichs ermittelt werden.
  • Die Steuereinheit ist außerdem eingerichtet, die Antriebseinheit derart zu steuern, dass sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter schräg auf die Bodenschwelle auffährt. Des Weiteren kann der Schwellenbereich schräg durchfahren werden, so dass der Reinigungsroboter die Bodenschwellen schräg überfährt. Durch das schräge Auffahren und Überqueren einer Bodenschwelle kann ein Schwellenbereich eines zu reinigenden Reinigungsbereichs zuverlässig durchfahren werden, so dass auch ein Reinigungsbereich mit mehreren Räumen zuverlässig gereinigt werden kann.
  • Der Reinigungsroboter kann eine Speichereinheit umfassen, die eingerichtet ist, digitale Karteninformation in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich zu speichern. Dabei kann die digitale Karteninformation die Position von ein oder mehreren Schwellenbereichen innerhalb des ersten Reinigungsbereichs anzeigen. Die digitale Karteninformation kann von dem Reinigungsroboter selbst ermittelt worden sein. Insbesondere kann die Steuereinheit des Reinigungsroboters eingerichtet sein, auf Basis der bei einer (vorhergehenden) Fahrt des Reinigungsroboters innerhalb eines Reinigungsbereichs erfassten Umfelddaten, digitale Karteninformation in Bezug auf diesen Reinigungsbereich zu ermitteln und/oder zu aktualisieren. Die ermittelte und/oder aktualisierte Karteninformation kann auf der Speichereinheit gespeichert werden. Alternativ oder ergänzend kann die digitale Karteninformation von einer externen Einheit z.B. über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle in dem Reinigungsroboter bereitgestellt werden.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auch auf Basis der digitalen Karteninformation zu bestimmen, dass der zu durchfahrende Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich ist. Durch die Berücksichtigung von (zuvor ermittelter bzw. bereitgestellter) digitaler Karteninformation in Bezug auf den zu reinigenden ersten Reinigungsbereich kann die Zuverlässigkeit der Bewegung des Reinigungsroboters in dem ersten Reinigungsroboter erhöht werden.
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine Ausrichtung bzw. Orientierung der Bodenschwelle in dem Schwellenbereich zu ermitteln. Die Ausrichtung bzw. Orientierung können auf Basis der digitalen Karteninformation und/oder auf Basis der aktuell erfassten Umfelddaten ermittelt werden. Es kann dann ein Winkel relativ zu der Bodenschwelle (d.h. relativ zu der Ausrichtung bzw. Orientierung der Bodenschwelle) ermittelt werden, mit dem sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich nähert und/oder mit dem der Reinigungsroboter auf bzw. über die Bodenschwelle fährt. Dabei wird der Winkel derart ermittelt, dass der Winkel in Bezug auf eine senkrecht auf der Ausrichtung der Bodenschwelle stehenden Geraden betraglich größer als 0° (bevorzugt größer als oder gleich 10°) und kleiner als 90° (bevorzugt kleiner als oder gleich 80°) ist. Es wird somit zuverlässig vermieden, dass der Reinigungsroboter senkrecht auf die Bodenschwelle fährt, und daraufhin die Bodenschwelle fälschlicherweise als unüberwindbares Hindernis betrachtet (z.B. weil ein in dem Frontbereich des Reinigungsroboters angeordneter Stoßsensor ausgelöst wurde).
  • Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Schwellen-Information in Bezug auf die Höhe und/oder die Breite (entlang der Ausrichtung bzw. Orientierung) der Bodenschwelle zu ermitteln. Die Schwellen-Information kann auf Basis der digitalen Karteninformation und/oder auf Basis der aktuell erfassten Umfelddaten ermittelt werden. Der Winkel, mit dem sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich nähert und/oder mit dem der Reinigungsroboter den Schwellenbereich durchfährt, kann dann in Abhängigkeit von der Schwellen-Information ermittelt und/oder angepasst werden. Durch die Berücksichtigung der Schwellen-Information für einen Schwellenbereich kann die Zuverlässigkeit der Bewegung eines Reinigungsroboters weiter erhöht werden.
  • Die Steuereinheit des Reinigungsroboters kann eingerichtet sein, eine Ausgangsposition in dem ersten Reinigungsbereich zu ermitteln, die es ermöglicht, den Reinigungsroboter schräg (z.B. mit einem bestimmten Winkel in Bezug auf die Bodenschwelle) entlang einer Geraden durch den Schwellenbereich zu bewegen. Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die Antriebseinheit in Vorbereitung auf das Durchfahren des Schwellenbereichs zu veranlassen, den Reinigungsroboter zu der Anfangsposition zu bewegen. Der Reinigungsroboter kann dann in zuverlässiger Weise entlang einer Geraden durch den Schwellenbereich und/oder über die Bodenschwelle bewegt werden, wobei die Gerade schräg (d.h. nicht senkrecht) in Bezug auf die Bodenschwelle und/oder den Schwellenbereich verläuft.
  • Die digitale Karteninformation in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich kann die Positionen von ein oder mehreren Landmarken, insbesondere von ein oder mehreren Türen und/oder Wänden, anzeigen. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der (bei einer aktuellen Fahrt ermittelten) Umfelddaten zumindest eine Landmarke in dem ersten Reinigungsbereich zu detektieren. Die detektierte Landmarke kann dann mit der digitalen Karteninformation in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich verglichen werden. Des Weiteren kann in Abhängigkeit von dem Vergleich bestimmt werden, ob sich der Reinigungsroboter in dem ersten Reinigungsbereich befindet oder nicht. Alternativ oder ergänzend kann der Reinigungsroboter in Abhängigkeit von dem Vergleich durch den ersten Reinigungsbereich navigiert werden. Insbesondere kann auf Basis des Vergleichs eine aktuelle Position des Reinigungsroboters innerhalb des ersten Reinigungsbereichs ermittelt werden. Auf Basis von digitaler Karteninformation kann somit eine zuverlässige Bewegung eines Reinigungsroboters innerhalb eines Reinigungsbereichs ermöglicht werden.
  • Die Antriebseinheit kann eingerichtet sein, den Reinigungsroboter in einer bestimmten Bewegungsrichtung auf den Schwellenbereich zuzubewegen. Dabei kann der Reinigungsroboter in einem in Bezug auf die Bewegungsrichtung vorne angeordneten Frontbereich eine im Wesentlichen gerade Kontur aufweisen (die z.B. eine Länge von 10 cm, 15 cm, 20 cm oder mehr aufweist), die sich von einer ersten Seite bzw. Kante zu einer zweiten Seite bzw. Kante erstreckt. Die Verwendung einer geraden Kontur im Frontbereich ermöglicht die Verwendung einer relativ langgestreckten Reinigungseinheit, und somit eine effiziente und zuverlässige Bodenreinigung.
  • Der Reinigungsroboter kann derart schräg auf den Schwellenbereich zu und anschließend durch den Schwellenbereich hindurchgeführt werden, dass zunächst die erste Seite bzw. Kante der geradlinigen Kontur und erst dann die zweite Seite bzw. der Kontur in den Schwellenbereich eintreten bzw. auf die Bodenschwelle auffahren. Des Weiteren kann im weiteren Verlauf zunächst die erste Seite bzw. Kante der geradlinigen Kontur und erst dann die zweite Seite bzw. der Kontur aus dem Schwellenbereich herausfahren bzw. von der Bodenschwelle herunterfahren. Dabei kann das gesamte Überqueren der Bodenschwelle entlang einer einzigen Geraden erfolgen. So kann ein zuverlässiges Durchfahren eines Schwellenbereichs ermöglicht werden.
  • Der Reinigungsroboter kann in dem Frontbereich, mit dem sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich nähert, an der dem Boden zugewandten Unterseite eine zumindest bereichsweise gebogen ausgebildete Abschirmung für eine Reinigungseinheit des Reinigungsroboters aufweisen. Die Abschirmung kann zum Boden hin entgegen der Bewegungsrichtung des Reinigungsroboters gebogen sein. Insbesondere kann die Abschirmung tonnenförmig ausgebildet sein. Durch die Verwendung einer derart geformten Abschirmung kann eine besonders zuverlässige Bewegung über eine Bodenschwelle entlang einer schrägen Geraden ermöglicht werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bewegen eines Reinigungsroboters innerhalb eines Reinigungsbereichs beschrieben. Das Verfahren umfasst das Erfassen von Umfelddaten in Bezug auf einen ersten Reinigungsbereich. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Bestimmen, auf Basis der Umfelddaten, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich ist, in dem eine Bodenschwelle angeordnet sein könnte bzw. angeordnet ist. Das Verfahren umfasst ferner das Bewegen des Reinigungsroboters derart, dass sich der Reinigungsroboter dem Schwellenbereich schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter schräg auf die Bodenschwelle auffährt.
  • Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Verfahrens und/oder Reinigungsroboters in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
  • Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
    • Figur 1a
    einen beispielhaften Reinigungsroboter in einer perspektivischen Ansicht;
    Figur 1b
    beispielhafte Tonnen an der Unterseite eines Reinigungsroboters;
    Figur 1c
    beispielhafte Komponenten eines Reinigungsroboters;
    Figur 2
    beispielhafte digitale Karteninformation bezüglich eines zu reinigenden Reinigungsbereichs;
    Figur 3
    eine beispielhafte schräge Annäherung eines Reinigungsroboters an eine Bodenschwelle; und
    Figur 4
    ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Bewegen eines Reinigungsroboters in einem Reinigungsbereich.
  • Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der zuverlässigen und effizienten Bewegung eines Reinigungsroboters, insbesondere eines Saugroboter, in einem zu reinigenden Reinigungsbereich. In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 1a einen beispielhaften Reinigungsroboter 100 in einer perspektivischen Ansicht. Insbesondere zeigt Fig. 1a die Unterseite 122 eines Reinigungsroboters 100, die im Reinigungs- bzw. Saugbetrieb des Reinigungsroboters 100 dem zu reinigenden Boden des Reinigungsbereichs zugewandt ist. Die Unterseite 122 des Reinigungsroboters 100 weist typischerweise ein oder mehrere Antriebseinheiten 101 (mit ein oder mehreren Antriebsrädern) auf, durch die der Reinigungsroboter 100 bewegt werden kann, um unterschiedliche Bereiche eines Bodens zu reinigen. Des Weiteren kann der Reinigungsroboter 100 ein oder mehrere Führungselemente 104 (z.B. nicht angetriebene Räder) aufweisen, die eine stabile Bewegung des Reinigungsroboters 100 über dem zu reinigenden Boden ermöglichen. Außerdem umfasst ein Reinigungsroboter 100 typischerweise ein oder mehrere Reinigungseinheiten 102 (z.B. mit einer Reinigungsbürste), die eingerichtet sind, den Boden unter dem Reinigungsroboter 100 zu reinigen. Die ein oder mehreren Reinigungseinheiten 102 können durch ein oder mehrere tonnenförmige Abschirmungen 103 in Bewegungsrichtung 120 des Reinigungsroboters 100 (siehe Fig. 1c) abgeschirmt sein. Durch die ein oder mehreren Abschirmungen 103 können auf dem Boden liegende größere Gegenstände zur Seite geschoben werden, um zu vermeiden, dass größere Gegenstände in eine Reinigungseinheit 102 gelangen und die Reinigungseinheit 102 schädigen und/oder verstopfen. An der Oberseite 121 des Reinigungsroboters 100 kann eine Benutzerschnittstelle angeordnet sein, die es einem Nutzer des Reinigungsroboters 100 ermöglicht, Steuereingaben zu tätigen.
  • Außerdem kann der Reinigungsroboter 100 an einer Seitenwand 123 (z.B. an einer Seitenwand 123 im Frontbereich des Reinigungsroboters 100) einen Stoßsensor 105 umfassen, der eingerichtet ist, Sensordaten zu erfassen, die anzeigen, ob der Reinigungsroboter 100 in Bewegungsrichtung 120 gegen ein Hindernis gestoßen ist. Das Auslösen des Stoßsensors durch ein Hindernis kann bewirken, dass sich der Reinigungsroboter 100 um seine, senkrecht auf dem Boden stehende, Vertikalachse dreht, und dadurch die Bewegungsrichtung 120 ändert, um dem Hindernis auszuweichen.
  • Der in Bewegungsrichtung 120 vorne liegende Frontbereich des Reinigungsroboters 100 kann eine im Wesentlichen geradlinige Kontur aufweisen (die z.B. 20% oder mehr des Umfangs des Reinigungsroboters 100 ausmacht). Die Verwendung einer geradlinigen Kontur ermöglicht die Bereitstellung einer relativ großen Reinigungseinheit 102 für eine zuverlässige Reinigung des Bodens eines Reinigungsbereichs.
  • Des Weiteren weist ein Reinigungsroboter 100 typischerweise ein oder mehrere Umfeldsensoren 110 auf, die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Reinigungsroboters 100 zu erfassen (siehe Fig. 1c). Die ein oder mehreren Umfeldsensoren 110 können umfassen: eine oder mehrere Bildkameras, ein oder mehrere Ultraschallsensoren, ein oder mehrere taktile und/oder optische Abstandssensoren, etc. Eine Steuereinheit 130 des Reinigungsroboters 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten digitale Karteninformation in Bezug auf den zu reinigenden Reinigungsbereich zu ermitteln und ggf. auf einer Speichereinheit 111 des Reinigungsroboters 100 zu speichern. Der Reinigungsroboter 100 kann die digitale Karteninformation nutzen, um sich innerhalb des Reinigungsbereichs zu orientieren und/oder um eine Fahrroute zur Reinigung des Reinigungsbereichs festzulegen.
  • Die digitale Karteninformation für einen Reinigungsbereich kann permanent auf einer Speichereinheit 111 des Reinigungsroboters 100 gespeichert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Karteninformation, die in einem ersten Reinigungsprozess erfasst wurde, in einem nachfolgenden Reinigungsprozess des gleichen Reinigungsbereiches wiederverwendet werden kann. So kann die Bewegung des Reinigungsroboters 100 und folglich die Reinigungsqualität bei dem nachfolgenden Reinigungsprozess verbessert werden.
  • Fig. 2 zeigt beispielhafte digitale Karteninformation 200 für einen Reinigungsbereich mit mehreren Räumen 203. Die Steuereinheit 130 kann eingerichtet sein, die digitale Karteninformation 200 anhand von Mustererkennungsalgorithmen auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 110 zu ermitteln. Insbesondere können Wände bzw. anderweitige Begrenzungen 205 eines Raumes 203 detektiert und als digitale Karteninformation 200 gespeichert werden. Des Weiteren kann eine Tür 202 zwischen unterschiedlichen Räumen 203 erkannt und gespeichert werden. Außerdem kann auf Basis der Umfelddaten ggf. eine Bodenschwelle 206, insbesondere eine Türschwelle, erkannt werden. Die digitale Karteninformation 200 kann somit Objekte und/oder Begrenzungen (d.h. allgemein Landmarken) eines zu reinigenden Reinigungsbereichs anzeigen.
  • Die Steuereinheit 130 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten und/oder auf Basis der (gespeicherten) digitalen Karteninformation 200 zumindest einen Schwellenbereich 201 in dem Reinigungsbereich zu detektieren und/oder zu lokalisieren, wobei in dem Schwellenbereich 201 eine Bodenschwelle 206 angeordnet sein könnte. Zur Erkennung eines Schwellenbereichs 201 kann ein Mustererkennungsalgorithmus verwendet werden. Ein Schwellenbereich 201 kann z.B. an dem Übergang zwischen zwei unterschiedlichen Räumen 203 und/oder in einem Spalt zwischen zwei Wänden 205 und/oder in unmittelbarer Nähe einer Tür 202 liegen. Diese ein oder mehreren Indizien können dazu verwendet werden, einen Schwellenbereich 201 zu detektieren.
  • Wenn ein Schwellenbereich 201 detektiert wurde, so kann die Steuereinheit 130 die ein oder mehreren Antriebseinheiten 101 des Reinigungsroboters 100 veranlassen, den Reinigungsroboter 100 gemäß einem bestimmten Bewegungsmuster zum Durchfahren eines Schwellenbereichs 201 zu bewegen. Ein beispielhaftes Bewegungsmuster zum Durchfahren eines Schwellenbereichs 201 ist in Fig. 3 dargestellt. Der Reinigungsroboter 100 fährt dabei den Schwellenbereich 201 und die ggf. darin liegende Bodenschwelle 206 in einem schrägen Winkel 301 an, so dass der in Bezug auf die Bewegungsrichtung 120 des Reinigungsroboters 100 vorne liegende Frontbereich des Reinigungsroboters 100 schräg auf die Bodenschwelle 206 auffährt. Insbesondere kann zunächst eine erste (z.B. linke) Seite 311 des Frontbereichs auf die Bodenschwelle 206 und dann eine zweite (z.B. rechte) Seite 312 des Frontbereichs auf die Bodenschwelle 206 auffahren. Der Reinigungsroboter 100 kann sich somit dem Schwellenbereich 201 und insbesondere einer darin liegenden Bodenschwelle 206 mit einem bestimmten Winkel 301 gegenüber einer senkrecht auf der Bodenschwelle 206 stehenden Geraden 302 annähern und/oder den Schwellenbereich 201 bzw. die Bodenschwelle 206 mit diesem Winkel 301 durchfahren. Der Betrag des Winkels 301 ist dabei größer als 0° und kleiner als 90°.
  • Durch die Annäherung und durch das Durchfahren eines Schwellenbereichs 201 mit einem bestimmten Winkel 301 (abweichend von 0°) gegenüber der Senkrechten 302 des Schwellenbereichs 201 kann eine zuverlässige Bewegung des Reinigungsroboters 100 im Schwellenbereich 201 ermöglicht werden. Dies gilt insbesondere für einen Reinigungsroboter 100, der in dem Frontbereich eine tonnenförmige Abschirmung 103 aufweist, durch die der Reinigungsroboter 100 aufgrund der schrägen Orientierung in Bezug auf die Bodenschwelle 206 in zuverlässiger Weise auf die Bodenschwelle 206 gehoben werden kann, um die Bodenschwelle 206 zu überqueren.
  • Der Winkel 301 der Bewegungsrichtung 120 des Reinigungsroboters 100 kann von der (quer zu der Senkrechten 302 gemessenen) Breite 304 des Schwellenbereichs 201 bzw. der Bodenschwelle 206 und/oder von der Höhe 303 der Bodenschwelle 206 abhängen.
  • Insbesondere kann mit steigender Breite 304 und/oder mit steigender Höhe 303 der Betrag des Winkels 301 erhöht werden. So kann die Zuverlässigkeit der Bewegung eines Reinigungsroboters 100 in einem Schwellenbereich 201 erhöht werden.
  • Es kann somit ein Reinigungsroboter 100 bereitgestellt werden, der sich systematisch auf selbstständig geplanten Trajektorien durch einen zu reinigenden Reinigungsbereich bewegt. Die Orientierung des Reinigungsroboters 100 kann anhand von ein oder mehreren Landmarken 202, 203, 205 in dem Reinigungsbereich erfolgen. Im Rahmen von ein oder mehreren Reinigungsvorgängen kann eine digitale Karte 200 des Reinigungsbereichs erstellt und auf einer Speichereinheit 111 des Reinigungsroboters 100 gespeichert werden. Dabei kann bei einem Reinigungsvorgang auf Basis der aktuell ermittelten Umfelddaten eine Aktualisierung der gespeicherten Permanentkarte 200 erfolgen. In der digitalen Karte 200 können charakteristische ein oder mehrere Landmarken 202, 203, 205 des Reinigungsbereichs angezeigt werden.
  • Bei der Durchführung eines Reinigungsvorgangs kann dann auf die gespeicherte Permanentkarte 200 zurückgegriffen werden. Insbesondere kann die Steuereinheit 130 des Reinigungsroboters 100 eingerichtet sein, die charakteristischen Landmarken 202, 203, 205 auf Basis der aktuellen Umfelddaten zu erkennen und die erkannten Landmarken 202, 203, 205 mit den Landmarken 202, 203, 205 der gespeicherten Karte 200 zu vergleichen. So kann ein zu reinigender Reinigungsbereich wiedererkannt werden. Des Weiteren können so auf Basis der gespeicherten Karteninformation 200 in zuverlässiger Weise zumindest ein Schwellenbereich 201 in dem zu reinigenden Reinigungsbereich erkannt werden.
  • Unter Nutzung einer gespeicherten Permanentkarte 200 kann ein Verfahren bereitgestellt werden, durch das das Fahrverhalten eines Reinigungsroboters 100, insbesondere beim Überqueren von relativ kleinen Stufen und/oder Absätzen wie beispielsweise Türschwellen (in diesem Dokument allgemein als Bodenschwellen 206 bezeichnet) verbessert wird. Derartige Bodenschwellen 206 können insbesondere an einem Übergang zwischen zwei verschiedenen Räumen 203 eines Reinigungsbereichs auftreten, die durch eine Tür 202 und/oder einen Durchgang verbunden sind.
  • Je nach Höhe 303 einer Bodenschwelle 206 sollte eine senkrechte Annährung des Reinigungsroboters 100 (entlang der Senkrechten 302) an die Bodenschwelle 206 vermieden werden. Insbesondere könnte bei einer senkrechten Annäherung der Stoßsensor 105 des Reinigungssensors 100 auslösen, und eine Umkehr der Bewegungsrichtung 120 veranlassen. Des Weiteren könnte von dem Reinigungsroboter 100 angenommen werden, dass es sich bei der Bodenschwelle 206 um ein nichtüberwindbares Hindernis handelt, und es könnte ggf. ein erneutes Anfahren der Bodenschwelle 206 zum Wechsel des Raumes 203 unterbunden werden. Es würde somit keine vollständige Reinigung des gesamten Reinigungsbereichs erfolgen.
  • Wie in den Figuren 1a und 1b dargestellt, kann die Unterseite 122 des Reinigungsroboters 100 speziell zum Aufschieben auf eine Bodenschwelle 206 ausgebildet sein, um eine Bodenschwelle 206 zuverlässig überwinden zu können. Insbesondere kann es eine (tonnenförmige) Abschirmung 103 im Frontbereich unterstützen, dass der Reinigungsroboter 100 quer auf eine Bodenschwelle 206 aufgeschoben wird. Die Abschirmung 103 kann in der Umgebung der Reinigungseinheit 102 (insbesondere des Saugmundes) angeordnet sein.
  • Die Steuereinheit 130 eines Reinigungsroboters 100 kann eingerichtet sein, unter Verwendung einer durch den Reinigungsroboter 100 erfassten und/oder gespeicherten Karte 200 ein oder mehrere Schwellenbereiche 201 (z.B. die ein oder mehreren Positionen von Türen 202 bzw. Türbereichen zwischen unterschiedlichen Räumen 203) in dem Reinigungsbereich zu detektieren. Ein Schwellenbereich 201 kann z.B. auf Basis ein oder mehrerer der folgenden Merkmale bzw. Indizien detektiert werden:
    • ein Durchgang in einer Wand 205, der ggf. eine bestimmte Breite 204 aufweist und/oder der einen Übergang zwischen zwei unterschiedlichen Räumen 203 dargestellt; und/oder
    • ein Durchgang in einer Wand 205, an dem ein Türblatt erkennbar ist.
  • Wird ein Schwellenbereich 201 erkannt, so kann der Reinigungsroboter 100 bzw. die Steuereinheit 130 für einen geplanten Raumwechsel und/oder bei Annährung des Schwellenbereichs 201 folgende Schritte ausführen:
    1. 1. Mit Eintritt in den Schwellenbereich 201 und bei Vorliegen der Absicht, den Raum 203 über den Schwellenbereich 201 zu wechseln, begibt sich der Reinigungsroboter 100 auf eine Start- bzw. Anfangsposition für ein sicheres Überwinden der Bodenschwelle 206 des Schwellenbereichs 201.
    2. 2. Die Annährung des Reinigungsroboters 100 an die ggf. vorhandene Bodenschwelle 206 erfolgt unter einem Winkel in Bezug auf die Bodenschwelle 206, der ungleich 90° ist. Dabei kann der Winkel je nach Annährungsrichtung des Reinigungsroboters 100 auf die Bodenschwelle 206 kleiner oder größer als 90° sein.
    3. 3. Infolge der unter einem Winkel stattfindenden Annährung der Bodenschwelle 206 durch den Reinigungsroboter schieben sich die an der Unterseite 122 befindlichen Tonnen 103 relativ leicht und zuverlässig auf die Bodenschwelle 206 auf.
    4. 4. Der Reinigungsroboter 100 überwindet die Bodenschwelle 206, insbesondere mit gleichbleibender Bewegungsrichtung 120.
    5. 5. Nach Überwinden der Bodenschwelle 206 kann der Reinigungsroboter 100 seine Reinigungsfahrt innerhalb des neuen Raums 203 fortsetzen.
  • Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 400 zum automatischen Bewegen eines Reinigungsroboters 100 innerhalb eines zu reinigenden Reinigungsbereichs. Das Verfahren 400 kann durch eine Steuereinheit 130 des Reinigungsroboters 100 ausgeführt werden. Das Verfahren 400 umfasst das Erfassen 401 von Umfelddaten in Bezug auf einen ersten Reinigungsbereich. Die Umfelddaten können durch ein oder mehrere Umfeldsensoren 110 des Reinigungsroboters 100 erfasst werden. Die Umfelddaten können ein oder mehrere Landmarken 202, 205 in dem ersten Reinigungsbereich anzeigen (z.B. eine Tür 202 und/oder eine Wand 205).
  • Das Verfahren 400 umfasst ferner das Bestimmen 402, auf Basis der Umfelddaten, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich 201 ist, in dem eine Bodenschwelle 206 angeordnet sein könnte bzw. angeordnet ist. Dabei kann ein Schwellenbereich 201 z.B. als Durchgang zwischen zwei unterschiedlichen Räumen 203 des ersten Reinigungsbereichs detektiert werden. Alternativ oder ergänzend zu den (bei einer aktuellen Fahrt erfassten) Umfelddaten kann (im Vorfeld ermittelte oder bereitgestellte) digitale Karteninformation 200 in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich berücksichtigt werden. Die digitale Karteninformation 200 kann z.B. die Positionen von ein oder mehreren Schwellenbereichen 201 in dem ersten Reinigungsbereich anzeigen. Auf Basis der (aktuellen) Umfelddaten und der digitalen Karteninformation 200 kann dann eine Position und/oder Orientierung des Reinigungsroboters 100 ermittelt werden. Des Weiteren dann auf Basis der digitalen Karteninformation 200 ermittelt werden, ob auf der vorausliegenden Trajektorie des Reinigungsroboters 100 ein Schwellenbereich 201 liegt, der zu durchfahren ist.
  • Außerdem umfasst das Verfahren 400 das Bewegen 403 des Reinigungsroboters 100 (z.B. mittels einer Antriebseinheit 101 des Reinigungsroboters 100) derart, dass sich der Reinigungsroboter 100 dem Schwellenbereich 201 schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter 100 schräg (und damit nicht senkrecht) auf die Bodenschwelle 206 auffährt. So kann ein zuverlässiger Durchfahren eines Schwellenbereichs 201 bewirkt werden.
  • Der Reinigungsroboter 100 kann somit eingerichtet sein, Bodenschwellen 206 (z.B. Türschwellen und/oder Absätze) zu erkennen. Die Position der ein oder mehreren erkannten Bodenschwellen 206 kann in einer Permanentkarte 200 bezüglich eines Reinigungsbereichs gespeichert werden. Bei einer anschließenden Reinigungsfahrt kann die Permanentkarte 200 dazu genutzt werden, die ein oder mehreren Bodenschwellen 206 mittels einer relativ zu der jeweiligen Bodenschwelle 206 schrägen Annäherung zuverlässig zu überwinden. Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann somit die Zuverlässigkeit der Bewegung und der Reinigung eines Reinigungsroboters 100 in einem Reinigungsbereich erhöht werden.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip des vorgeschlagenen Reinigungsroboters 100 und/oder Verfahrens 400 veranschaulichen sollen.

Claims (11)

  1. Reinigungsroboter (100) zur Reinigung des Bodens eines Reinigungsbereichs; wobei der Reinigungsroboter (100) umfasst,
    - ein oder mehrere Umfeldsensoren (110), die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf einen ersten Reinigungsbereich zu erfassen;
    - zumindest eine Antriebseinheit (101), die eingerichtet ist, eine Bewegung des Reinigungsroboters (100) innerhalb des ersten Reinigungsbereichs zu bewirken; und
    - eine Steuereinheit (130), die eingerichtet ist, auf Basis der Umfelddaten zu bestimmen, dass ein zu durchfahrender Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich (201) ist, in dem eine Bodenschwelle (206) angeordnet sein könnte;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Steuereinheit (130) dazu eingerichtet ist, die Antriebseinheit (101) derart zu steuern, dass sich der Reinigungsroboter (100) dem Schwellenbereich (201) schräg nähert, um zu bewirken, dass der Reinigungsroboter (100) schräg auf die Bodenschwelle (206) auffährt, und
    - der Reinigungsroboter (100) in einem Frontbereich, mit dem sich der Reinigungsroboter (100) dem Schwellenbereich (201) nähert, an einer dem Boden zugewandten Unterseite (122) eine zumindest bereichsweise gebogen ausgebildete Abschirmung (103) für eine Reinigungseinheit (102) des Reinigungsroboters (100) aufweist, die zum Boden hin entgegen einer Bewegungsrichtung (120) des Reinigungsroboters (100) gebogen ist.
  2. Reinigungsroboter (100) gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist,
    - eine Ausrichtung der Bodenschwelle (206) zu ermitteln; und
    - einen Winkel (301) relativ zu der Bodenschwelle (206) zu ermitteln, mit der sich der Reinigungsroboter (100) dem Schwellenbereich (201) nähert; wobei der Winkel (301) in Bezug auf eine senkrecht auf der Ausrichtung der Bodenschwelle (206) stehenden Geraden (302) betraglich größer als 0° und kleiner als 90° ist.
  3. Reinigungsroboter (100) gemäß Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist,
    - Schwellen-Information in Bezug auf eine Höhe (303) und/oder eine Breite (304) der Bodenschwelle (206) zu ermitteln; und
    - den Winkel (301) in Abhängigkeit von der Schwellen-Information zu ermitteln.
  4. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    - der Reinigungsroboter (100) eine Speichereinheit (111) umfasst, die eingerichtet ist, digitale Karteninformation (200) in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich zu speichern;
    - die digitale Karteninformation (200) die Position des Schwellenbereichs (201) innerhalb des ersten Reinigungsbereichs anzeigt; und
    - die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, auch auf Basis der digitalen Karteninformation (200) zu bestimmen, dass der zu durchfahrende Teilbereich des ersten Reinigungsbereichs ein Schwellenbereich (201) ist.
  5. Reinigungsroboter (100) gemäß Anspruch 4 und einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, die Ausrichtung der Bodenschwelle (206) und/oder die Schwellen-Information auf Basis der digitalen Karteninformation (200) zu ermitteln.
  6. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 5, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, auf Basis der bei einer Fahrt des Reinigungsroboters (100) innerhalb eines Reinigungsbereichs erfassten Umfelddaten, digitale Karteninformation (200) in Bezug auf den Reinigungsbereich zu ermitteln und/oder zu aktualisieren und auf der Speichereinheit (111) zu speichern.
  7. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei
    - die digitale Karteninformation (200) in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich Positionen von ein oder mehreren Landmarken (202, 205), insbesondere ein oder mehreren Türen (202) und/oder Wänden (205), anzeigt; und
    - die Steuereinheit (130) eingerichtet ist,
    - auf Basis der Umfelddaten zumindest eine Landmarke (202, 205) in dem ersten Reinigungsbereich zu detektieren;
    - die detektierte Landmarke (202, 205) mit der digitalen Karteninformation (200) in Bezug auf den ersten Reinigungsbereich zu vergleichen; und
    - in Abhängigkeit von dem Vergleich zu bestimmen, dass sich der Reinigungsroboter (100) in dem ersten Reinigungsbereich befindet und/oder in Abhängigkeit von dem Vergleich den Reinigungsroboter (100) durch den ersten Reinigungsbereich zu navigieren.
  8. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
    - die Antriebseinheit (101) eingerichtet ist, den Reinigungsroboter (100) in einer Bewegungsrichtung (120) auf den Schwellenbereich (201) zuzubewegen.
    - der Reinigungsroboter (100) in einem in Bezug auf die Bewegungsrichtung (120) vorne angeordneten Frontbereich eine im Wesentlichen gerade Kontur aufweist, die sich von einer ersten Seite (311) zu einer zweiten Seite (312) erstreckt; und
    - sich der Reinigungsroboter (100) derart schräg auf den Schwellenbereich (201) zubewegt, dass zunächst die erste Seite (311) der Kontur und erst dann die zweite Seite (312) der Kontur in den Schwellenbereich (201) eintreten.
  9. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Abschirmung (103) tonnenförmig ausgebildet ist.
  10. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist,
    - eine Ausgangsposition in dem ersten Reinigungsbereich zu ermitteln, die es ermöglicht, den Reinigungsroboter (100) schräg entlang einer Geraden durch den Schwellenbereich (201) zu bewegen; und
    - die Antriebseinheit (101) zu veranlassen, den Reinigungsroboter (100) zu der Anfangsposition zu bewegen.
  11. Reinigungsroboter (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, einen Schwellenbereich (201) zu erkennen, aufgrund
    - eines Durchgangs in einer Wand (205) des ersten Reinigungsbereichs;
    - einer Breite (204) des Durchgangs;
    - der Tatsache, dass der Durchgang einen ersten Raum (203) mit einem zweiten Raum (203) des ersten Reinigungsbereichs verbindet;
    - einer Tür (202) in unmittelbarer Nähe des Durchgangs; und/oder
    - einer am Durchgang angeordneten Bodenschwelle (206).
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