JP2016028773A - 自律式カバレッジロボット - Google Patents
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Abstract
Description
110 (ロボット)本体
120 駆動システム
120a、120b 右及び左被駆動ホイールモジュール
124a、124b ホイール
122a、122b 駆動モータ
126 キャスターホイール
130 バンパー
150 コントローラ
164 サイドブラシ
510 イメージセンサ
Claims (60)
- 移動式床清掃ロボット(100)を作動させる方法であって、
前記ロボット(100)から離れている床表面(10)上の物体(22)のロケーション(12)を識別するステップと、
前記床表面(10)にわって駆動して、前記物体(22)の識別されたロケーション(12)にて前記床表面(10)を清掃するステップと、
前記物体(22)が前記床表面(10)上に残っているか否かを判定するステップと、 前記物体(22)が残っている場合には、前記床表面(10)にわって駆動して、前記物体(22)の識別されたロケーション(12)にて前記床表面(10)を再度清掃するステップと、
を含む、方法。 - 前記物体(22)の識別されたロケーション(12)にて前記床表面(10)を清掃するステップの後、前記物体(22)が前記床表面(10)上に残っているか否かを判定するように操縦するステップを更に含む、請求項1に記載の方法。
- 各々がピクセル(516)のアレイを有する、前記床表面(10)のイメージ(514)のシーケンス(514b)を受け取るステップと、
前記イメージ(514)のピクセル(516)をカラー量子化し、対応するピクセルロケーション(517)に基づいて前記イメージ(514)の各色の空間分布を決定し、前記イメージの色の各々に対して、当該色の閾空間分布を有する前記イメージ(514)の領域を識別することによって、前記イメージ(514)の各々に対して前記イメージ(514)をカラーブロブ(23)にセグメント化するステップと、
前記イメージのシーケンス(514b)にわたり前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々のロケーション(12a)を追跡するステップと、
を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記カラーブロブ(23)の追跡されたロケーション(12a)に基づいて、前記物体(22)のロケーション(12)を識別するステップを更に含む、請求項3に記載の方法。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化するステップが更に、垂直方向に向けられた前記イメージ(514)の下側部分(514l)におけるピクセル(516)のみをカラー量子化するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化するステップが更に、前記イメージ(514)の中心部分(514c)の外にあるピクセル(516)のみをカラー量子化するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化するステップが更に、前記イメージ(514)を領域(514r)に分割して、該各領域(514r)のピクセル(516)を別個にカラー量子化するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化するステップが更に、前記ピクセル(516)の各々を第1の色セットから該第1の色セットよりも小さい第2の色セットに変換するビットシフト演算を実行するステップを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記ビットシフト演算が、赤、緑、及び青チャンネルの各々の3つの最上位ビットを保持する、請求項8に記載の方法。
- 前記カラーブロブ(23)の各々のロケーション(12a)を追跡するステップが、
前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々の速度ベクトル(V)を決定するステップと、
前記イメージシーケンス(514b)の各イメージ(514)について決定されたカラーブロブロケーション(12a)を記録するステップと、
を含む、請求項3に記載の方法。 - 前記カラーブロブ(23)の各々のサイズを決定するステップを更に含む、請求項3に記載の方法。
- 1つ又はそれ以上の前記カラーブロブ(23)のロケーション(12a)に基づいて、前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発するステップを更に含む、請求項3に記載の方法。
- 最も近い前記カラーブロブ(23)に向けて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発するステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
- 前記最も近いカラーブロブ(23)が、前記イメージシーケンス(514b)のイメージ(514)の閾値数で識別される、請求項13に記載の方法。
- 前記カラーブロブ(23)の各々のサイズを決定するステップと、
前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々の速度ベクトル(V)を決定するステップと、
1つ又はそれ以上の前記カラーブロブ(23)の前記サイズ及び前記速度ベクトル(V)に基づいて、前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発するステップと、
を更に含む、請求項3に記載の方法。 - 最大のサイズ及び前記ロボット(100)に向かう最大の速度ベクトル(V)を有するカラーブロブ(23)に向けて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発するステップを更に含む、請求項15に記載の方法。
- 前記カラーブロブのサイズ及び速度に関する発見的手法を実行して、前記床表面(10)上のデブリ(22)を示さないカラーブロブ(23)をフィルタ除去するステップを更に含む、請求項15に記載の方法。
- カラースペースにおいて前記ピクセル(516)の各々の色について数値表現を割り当てるステップを更に含む、請求項3に記載の方法。
- 赤−緑−青のカラースペースにおいて前記イメージのピクセル(516)をカラー量子化して、前記イメージ(514)を9ビットの赤−緑−青のイメージ(514)に低減するステップを更に含む、請求項18に記載の方法。
- 互いに通信状態にある制御調停システム(210b)と挙動システム(210a)とを有する制御システム(210)を実行するステップを更に含み、
前記挙動システム(210a)は、清掃挙動部(300c、300d)を実行し、
前記清掃挙動部(300c、300d)は、イメージセグメント化に基づいて前記制御調停システム(210b)によるコマンドの実行に影響を及ぼして、前記ロボット(100)の清掃システム(160)を用いて清掃するために、汚れ床領域(12)に相当するカラーブロブ(23)及び前記汚れ床領域(12)上を操縦するよう追跡しているカラーブロブ(23)を識別する、請求項3に記載の方法。 - 移動式床清掃ロボット(100)であって、
前方駆動方向(F)を定めるロボット本体(110)と、
前記ロボット本体(110)を支持し、床表面(10)にわたって前記ロボット(100)を操縦するよう構成された駆動システム(120)と、
前記ロボット本体(110)によって支持される清掃システム(160)と、
前記ロボット本体(110)上に配置されたイメージセンサ(510)と、
前記駆動システム(120)及び前記イメージセンサ(510)と通信状態にあるコントローラ(150)と、
を備え、
前記コントローラ(150)が、
各々がピクセル(516)のアレイを有する、前記床表面(10)のイメージ(514)のシーケンス(514b)を受け取り、
前記イメージ(514)のピクセル(516)をカラー量子化し、対応するピクセルロケーション(517)に基づいて前記イメージ(514)の各色の空間分布を決定し、前記イメージの各々の色に対して、当該色の閾空間分布を有する前記イメージ(514)の領域を識別することによって、前記イメージ(514)の各々に対して前記イメージ(514)をカラーブロブ(23)にセグメント化し、
前記イメージのシーケンス(514b)にわたり前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々のロケーション(12a)を追跡する、
ことを特徴とする、移動式床清掃ロボット(100)。 - 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化することが更に、垂直方向に向けられた前記イメージ(514)の下側部分(514l)におけるピクセル(516)のみをカラー量子化することを含む、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化することが更に、前記イメージ(514)の中心部分(514c)の外にあるピクセル(516)のみをカラー量子化することを含む、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化することが更に、前記イメージ(514)を領域(514r)に分割して、該各領域(514r)のピクセル(516)を別個にカラー量子化することを含む、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化することが更に、前記ピクセル(516)の各々を第1の色セットから該第1の色セットよりも小さい第2の色セットに変換するビットシフト演算を実行することを含む、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記ビットシフト演算が、赤、緑、及び青チャンネルの各々の3つの最上位ビットを保持する、請求項25に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記イメージセンサ(510)が、前記ロボット(100)の前方駆動方向(F)に沿った視野(512)を有するように配置されたカメラ(510)を含む、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記カメラ(510)が、前記ロボット(100)の前方駆動方向(F)に対して左右方向及び/又は上下方向でスキャンする、請求項27に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記カラーブロブ(23)の各々のロケーション(12a)を追跡することが、
前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々の速度ベクトル(V)を決定し、
前記イメージシーケンス(514b)の各イメージ(514)について決定されたカラーブロブロケーション(12a)を記録する、
ことを含む、請求項1に記載の移動式床清掃ロボット(100)。 - 前記コントローラ(150)が、前記カラーブロブ(23)の各々のサイズを決定する、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記コントローラ(150)が、1つ又はそれ以上の前記カラーブロブ(23)のロケーション(12a)に基づいて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発する、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記コントローラ(150)が、最も近い前記カラーブロブ(23)に向けて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発する、請求項31に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記コントローラ(150)が、前記最も近いカラーブロブ(23)を前記イメージシーケンス(514b)のイメージ(514)の閾値数で識別する、請求項32に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記コントローラ(150)が、
前記カラーブロブ(23)の各々のサイズを決定し、
前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々の速度ベクトル(V)を決定し、
1つ又はそれ以上の前記カラーブロブ(23)の前記サイズ及び前記速度ベクトル(V)に基づいて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発する、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。 - 前記コントローラ(150)が、最大のサイズ及び前記ロボット(100)に向かう最大の速度ベクトル(V)を有するカラーブロブ(23)に向けて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発する、請求項34に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記コントローラ(150)が、前記カラーブロブのサイズ及び速度に関する発見的手法を実行して、前記床表面(10)上のデブリ(22)を示さないカラーブロブ(23)をフィルタ除去する、請求項34に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記コントローラ(150)が、カラースペースにおいて前記ピクセル(516)の各々の色について数値表現を割り当てる、請求項21に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記コントローラ(150)が、赤−緑−青のカラースペースにおいて前記イメージのピクセル(516)をカラー量子化して、前記イメージ(514)を9ビットの赤−緑−青のイメージ(514)に低減する、請求項37に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 前記コントローラ(150)が、LABカラースペースにおいて前記イメージのピクセル(516)をカラー量子化する、請求項37に記載の移動式床清掃ロボット(100)。
- 移動式床清掃ロボット(100)であって、
前方駆動方向(F)を定めるロボット本体(110)と、
前記ロボット本体(110)を支持し、床表面(10)にわたって前記ロボット(100)を操縦するよう構成された駆動システム(120)と、
前記駆動システム(120)と通信状態にあり、制御システム(210)を実行するコントローラ(150)と、
前記ロボット本体(110)によって支持され、前記コントローラ(150)と通信状態にある清掃システム(160)と、
前記コントローラ(150)と通信状態にあるイメージセンサ(510)と、
を備え、
前記制御システム(210)が、互いに通信状態にある制御調停システム(210b)と挙動システム(210a)とを含み、
前記挙動システム(210a)が、前記イメージセンサ(510)から受け取った前記床表面(10)のイメージのシーケンス(514b)に基づいて、前記制御調停システム(210b)によるコマンドの実行に影響を及ぼす清掃挙動部(300c、300d)を実行して、汚れ床領域(12)を識別すると共に前記汚れ床領域(12)にわたって前記清掃システム(160)を操縦し、
前記清掃挙動部(300c、300d)が、
前記イメージ(514)のピクセル(516)をカラー量子化し、対応するピクセルロケーション(517)に基づいて前記イメージ(514)の各色の空間分布を決定し、前記イメージの各々の色に対して、当該色の閾空間分布を有する前記イメージ(514)の領域を識別することによって、前記イメージ(514)の各々に対して前記イメージ(514)をカラーブロブ(23)にセグメント化し、
前記イメージのシーケンス(514b)にわたり前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々のロケーション(12a)を追跡する、
ことによって前記汚れ床領域(12)を識別する、移動式床清掃ロボット(100)。 - イメージセンサ(510)を有する移動式床清掃ロボット(100)を作動させる方法(1400)であって、
前記ロボット(100)を支持する床表面(10)のイメージ(514)が各々ピクセル(516)のアレイを有し、該イメージ(514)のシーケンス(514b)を受け取るステップと、
前記イメージ(514)のピクセル(516)をカラー量子化し、対応するピクセルロケーション(517)に基づいて前記イメージ(514)の各色の空間分布を決定し、前記イメージの各々の色に対して、当該色の閾空間分布を有する前記イメージ(514)の領域を識別することによって、前記イメージ(514)の各々に対して前記イメージ(514)をカラーブロブ(23)にセグメント化するステップと、
前記イメージのシーケンス(514b)にわたり前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々のロケーション(12a)を追跡するステップと、
を含む、方法(1400)。 - 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化するステップが更に、垂直方向に向けられた前記イメージ(514)の下側部分(514l)におけるピクセル(516)のみをカラー量子化するステップを含む、請求項41に記載の方法(1400)。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化するステップが更に、前記イメージ(514)の中心部分(514c)の外にあるピクセル(516)のみをカラー量子化するステップを含む、請求項41に記載の方法(1400)。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化するステップが更に、前記イメージ(514)を領域(514r)に分割して、該各領域(514r)のピクセル(516)を別個にカラー量子化するステップを含む、請求項41に記載の方法(1400)。
- 前記イメージ(514)を前記カラーブロブ(23)にセグメント化するステップが更に、前記ピクセル(516)の各々を第1の色セットから該第1の色セットよりも小さい第2の色セットに変換するビットシフト演算を実行するステップを含む、請求項41に記載の方法(1400)。
- 前記ビットシフト演算が、赤、緑、及び青チャンネルの各々の3つの最上位ビットを保持する、請求項45に記載の方法(1400)。
- 前記イメージセンサ(510)が、前記ロボット(100)の前方駆動方向(F)に沿った視野(512)を有するように配置されたカメラ(510)を含む、請求項41に記載の方法(1400)。
- 前記ロボット(100)の前方駆動方向(F)に対して左右方向及び/又は上下方向で前記カメラ(510)をスキャンするステップを更に含む、請求項47に記載の方法(1400)。
- 前記カラーブロブ(23)の各々のロケーション(12a)を追跡するステップが、
前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々の速度ベクトル(V)を決定するステップと、
前記イメージシーケンス(514b)の各イメージ(514)について決定されたカラーブロブロケーション(12a)を記録するステップと、
を含む、請求項41に記載の方法(1400)。 - 前記カラーブロブ(23)の各々のサイズを決定するステップを更に含む、請求項41に記載の方法(1400)。
- 1つ又はそれ以上の前記カラーブロブ(23)のロケーションに基づいて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発するステップを更に含む、請求項41に記載の方法(1400)。
- 最も近い前記カラーブロブ(23)に向けて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発するステップを更に含む、請求項51に記載の方法(1400)。
- 前記最も近いカラーブロブ(23)が、前記イメージシーケンス(514b)のイメージの閾値数で識別される、請求項52に記載の方法(1400)。
- 前記カラーブロブ(23)の各々のサイズを決定するステップと、
前記イメージセンサ(510)に対して前記カラーブロブ(23)の各々の速度ベクトル(V)を決定するステップと、
1つ又はそれ以上の前記カラーブロブ(23)の前記サイズ及び前記速度ベクトル(V)に基づいて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発するステップと、
を更に含む、請求項41に記載の方法(1400)。 - 最大のサイズ及び前記ロボット(100)に向かう最大の速度ベクトル(V)を有するカラーブロブ(23)に向けて前記ロボット(100)を操縦するよう駆動コマンド(152)を発するステップを更に含む、請求項54に記載の方法(1400)。
- 前記カラーブロブのサイズ及び速度に関する発見的手法を実行して、前記床表面(10)上のデブリ(22)を示さないカラーブロブ(23)をフィルタ除去するステップを更に含む、請求項54に記載の方法(1400)。
- カラースペースにおいて前記ピクセル(516)の各々の色について数値表現を割り当てるステップを更に含む、請求項41に記載の方法(1400)。
- 赤−緑−青のカラースペースにおいて前記イメージのピクセル(516)をカラー量子化して、前記イメージ(514)を9ビットの赤−緑−青のイメージ(514)に低減するステップを更に含む、請求項57に記載の方法(1400)。
- LABカラースペースにおいて前記イメージのピクセル(516)をカラー量子化するステップを更に含む、請求項57に記載の方法(1400)。
- 互いに通信状態にある制御調停システム(210b)と挙動システム(210a)とを有する制御システム(210)を実行するステップを更に含み、
前記挙動システム(210a)は、清掃挙動部(300c、300d)を実行し、
前記清掃挙動部(300c、300d)は、前記イメージ(514)のセグメント化に基づいて前記制御調停システム(210b)によるコマンド(152)の実行に影響を及ぼして、前記ロボット(100)の清掃システム(160)を用いて清掃するために、汚れ床領域(12)に相当するカラーブロブ(23)及び前記汚れ床領域(12)上を操縦するよう追跡しているカラーブロブ(23)を識別する、請求項41に記載の方法(1400)。
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