SE527498C2

SE527498C2 - Robotsystem och förfarande för behandling av en yta

Info

Publication number: SE527498C2
Application number: SE0301567A
Authority: SE
Inventors: Erik Foerell; Patric Jensfeldt
Original assignee: Stockholmsmaessan Ab
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2006-03-21
Also published as: WO2004107073A1; US20070100496A1; SE0301567L; SE0301567D0; EP1627264A1

Description

20 25 30 35 (fl h) 'Q J;- V) CO göras under kvällarna eller helgerna om tiden mellan olika ut- ställningar är kort. Golvplanen måste kanske också ändras me- dan utställningen organiseras om typen, antalet, storleken eller formen hos utställningsobjekt ändras eller modifieras efter det att utmarkeringsarbetet har påbörjats.

I konstruktions- och framställningsindustrin krävs en fysisk situa- tionsplan d v s golv- eller markplan för att säkerställa den nog- granna placeringen av utrustning, centrumlinjer och inre skilje- väggar.

Det vanliga förfarandet för att markera ut en situationsplan invol- verar användningen av besiktningsmän eller fältingenjörer för att etablera referenslinjer, vanligen genom transit- och tejpmetoden.

Detaljering genom transit och tejp är dock en mycket arbetsin- tensiv process som oftast måste utföras av flera människor. Vad som är viktigare är att den är benägen till mänskligt fel när det gäller att läsa och tolka planskissen, att bestämma avstånd och vinklar och att utföra de upprepade beräkningarna som är nöd- vändiga för att åstadkomma en noggrann fysisk situationsplan.

US 5453931 beskriver en rörlig robot och ett förfarande för att åstadkomma en fysisk situationsplan och referenslinjer för att utföra arbete på en plan yta genom kartesiska koordinater. Den rörliga roboten har en omborddator som är programmerad med belägenheter som kräver behandling, arbete eller utrustningspo- sitionering. Den rörliga roboten lokaliserar och behandlar koordi- naterna med emitteringsmedel, såsom ett markeringssystem av bläckstràlestyp för att tillhandahålla referenslinjer för arbetare eller för att direkt utföra arbete vid koordinaterna.

En nackdel med att använda en sådan rörlig robot är att hinder såsom människor, utrustning eller fasta föremål vars belägenhet inte är programmerad in i den rörliga robotens dator, tillfälligt el- ler permanent blockerar banan som den rörliga roboten är pro- grammerad att följa således avbrytande eller hindrande dess ar- bete tills hindret tas bort. Mänsklig interaktion krävs således un- 10 15 20 25 30 35 en to --.1 X ~3 to der ytbehandlingsarbetet för att bevaka den rörliga roboten och att frigöra dess bana från hinder.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med den föreliggande uppfinningen är att tillhanda- hålla ett robotsystem innefattande åtminstone en rörlig robot för att behandla en yta, varvid robotsystemet inte behöver bevakas under ytbehandlingsarbetet utan slutför arbetet autonomt.

Detta ändamål uppnås användande ett robotsystem uppvisande särdragen enligt krav 1, nämligen ett robotsystem inkluderande åtminstone en rörlig robot, för behandling av en yta, vilket inne- fattar kartlagringsmedel för att lagra en karta över en yta som skall behandlas och medel för att navigera den rörliga roboten eller varje rörlig robot till åtminstone en punkt på en yta. Kartan inkluderar både belägenheten och geometrin hos naturliga rikt- märken, såsom stolpar och väggar, och artificiella riktmärken, såsom poler, i arbetsområdet så att den rörliga roboten eller varje rörlig robot kan planera en bana runt ytan.

Den rörliga roboten eller varje rörlig robot innefattar lokalise- ringsmedel med làng räckvidd och/eller kort räckvidd för att iden- tifiera dess position med hänsyn till ytan som skall behandlas.

Den rörliga roboten eller varje rörlig robot innefattar även medel för att automatiskt bringa den rörliga roboten att avvika från dess ursprungliga bana ifall ett hinder detekteras av lokaliserings- medlet längs dess bana. Lokaliseringsmedlet tillåter en rörlig ro- bot att detektera sin position med hänsyn till ytan som skall be- handlas och att detektera och bedöma konfigurationen av hinder i dess bana. Vid mottagning av information beträffande en rörlig robots omgivning från lokaliseringsmedlet fattar robotsystemet ett beslut om den bästa färdbanan för den rörliga roboten eller varje rörlig robot för att undvika hindret så att den kan fortsätta med sitt arbete. 10 15 20 25 35 527 498 Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är den rörliga roboten eller varje rörlig robot använd endast för att peka ut be- lägenheten vid vilken åtminstone en punkt på en yta skall be- handlas tillåtande en person att utföra behandlingsarbetet vid nämnda åtminstone ena punkt. Med uttrycket ”ytbehandling” i kraven avses det således att täcka indikationen av en punkt på en yta vid vilken behandlingsarbete skall utföras.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar den rörliga roboten eller varje rörlig robot emitteringsmedel som anordnas att fördela åtminstone en av följande: bläck, färg, lim, en gas, en vätska, ett pulver eller ljus för att markera, etsa, dekorera eller för att kemiskt reagera med ytan som skall be- handlas. Emitteringsmedlet lämnar antingen ett optiskt detekter- bart märke på ytan som skall behandlas eller ett märke som är detekterbart endast under särskilda villkor sàsom under UV-ljus- belysning.

Enligt ännu en ytterligare föredragen utföringsform av uppfin- ningen producerar emitteringsmedlet emissioner såsom symbo- ler, linjer, former eller skrivna tecken i en eller flera färger. An- vändningen av olika markeringar eller olika färger är nyttig för att markera olika särdrag hos den fysiska situationsplanen. T ex kan stånd i en utställningssal markeras med kontinuerliga svarta lin- jer, varvid skriven text indikerande vilket utställningsstånd som skall placeras inom dessa linjer kan ritas vid sidan av de konti- nuerliga linjerna, valfritt i ett område som inte därefter kommer att täckas med en matta, och streckade eller annorlunda färgade linjer kan användas för att indikera belägenheten av utrustnings- stycken eller rörsystem.

Robotsystemet innefattar även medel för att lagra och/eller kom- municera data beträffande ytbehandlingen som utförts och eventuella hinder som detekterats av lokaliseringsmedlet. Den rörliga roboten eller varje rörlig robot kan således placeras i ar- betsområdet och lämnas för att slutföra ytbehandlingsuppdraget. vid avslutning av uppdraget rapporterar den rörliga roboten eller 10 15 20 25 30 35 527 498 varje rörlig robot om hur framgångsrikt uppdraget slutfördes, d v s om exakt hur mycket av ytbehandlingsarbetet som utfördes och tillhandahåller anledningar till varför den övriga ytbehandlingen inte utfördes.

Användning av ett sådant robotsystem minskar dramatiskt mät- ningstiden och platsbesök som krävs för att tillhandahålla en noggrann fysisk Situationsplan. Robotsystemet tillåter mindre tränad personal att involveras i uppritningen eller annat arbete eftersom det utför uppdraget autonomt och med en hög nog- grannhetsgrad.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar den rörliga roboten eller varje rörlig robot en omborddator inklude- rande kartlagringsmedel och medel att lagra och/eller kommuni- cera data beträffande ytbehandling som utförts och eventuella hinder som detekterats av lokaliseringsmedlet. Enligt en ytterli- gare föredragen utföringsform av uppfinningen styr datorn den rörliga robotens framdrivningsmedel och styr eventuella emitte- ringsmedel anordnade därpå.

Enligt ännu en ytterligare föredragen utföringsform av 'uppfin- ningen innefattar den rörliga roboten eller varje rörlig robot tråd- bundet eller trådlöst kommunikationsmedel såsom en elektrisk eller optisk kabel, en antenn eller BluetoothW-hàrdvara för att kommunicera med en avlägsen användare, ett kontrollsystem, dator eller ett datornätverk eller en annan robot för att meddela en oberoende part om situationen som stötts på av den rörliga roboten eller varje rörlig robot antingen efter en körning eller un- der en körning för att tillhandahålla en ständig uppdatering om arbetet som utförs av den rörliga roboten eller varje rörlig robot.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen är kommunikationsmedlet anordnat att kommunicera att underhålls- arbete måste utföras, till exempel att en rörlig robots batteri måste bytas eller att mekaniskt fel har uppstått. 10 15 20 25 30 35 Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är kommuni- kationsmedlet anordnat att rapportera att ett hinder har stötts på av en rörlig robot om hindret inte har tagits bort efter en för- bestämd tid såsom några sekunder. Detta är fördelaktigt ifall människor rör sig eller utrustning förflyttas i området i vilket den rörliga roboten eller varje rörlig robot arbetar.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen är den rörliga roboten eller varje rörlig robot programmerad att åter- vända till ett område i vilket ett hinder detekterades efter en för- bestämd tid för att kontrollera om hindret fortfarande är närva- rande och om den således fortfarande är hindrad från att utföra ytbehandling i detta område. Om ett hinder har tagits bort slutför den rörliga roboten följaktligen ytbehandlingsarbetet. Om hindret fortfarande är kvar är den rörliga roboten eller varje rörlig robot valfritt programmerad att återvända till samma ställe en eller flera gånger för att kontrollera om området fortfarande är blocke- rat. Alternativt lagras eller kommuniceras informationen beträf- fande hindret till en avlägsen användare, ett kontrollsystem, en dator eller ett datornätverk.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen kan, om ett flertal rörliga robotar används för att utföra ytbehandling i olika delar hos samma område, rapporten beträffande det utförda arbetet skickas till en av de rörliga robotarna så att en fullständig rapport beträffande hela ytan som täcks av alla de rörliga robo- tarna erhålls från en enda rörlig robot.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefattar lo- kallseringsmedlet åtminstone en av de följande typerna av sen- sor: optiska såsom en laser eller avsökningslaser, termiskt avbil- dande, elektromagnetiska, sonar-, ett satellitbaserat positionsbe- stämningssystem (GPS-), tryck-, rörelse-, vinkeldetekterings-, kontakt- eller riktningssensorer.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen färdas den rörliga roboten eller varje rörlig robot över ytan som skall be- 10 15 20 25 30 35 handlas på vilken en fysisk Situationsplan skall uppritas. Alterna- tivt färdas den rörliga roboten eller varje rörlig robot över en yta annan än ytan som skall behandlas. Till exempel är ytan som skall behandlas en yta, såsom en vägg, som är lutad eller vä- sentligen vinkelrätt mot ett golv som den rörliga roboten eller varje rörlig robot korsar eller ytan som skall behandlas är en yta direkt ovanför eller nedanför ytan som den rörliga roboten eller varje rörlig robot korsar. Robotsystemet enligt den föreliggande uppfinningen är lämpligt för behandlingen av vilken typ av yta som helst både inomhus eller utomhus, platt eller lutad, horison- tell eller vertikal, jämn eller ojämn.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar den rörliga roboten eller varje rörlig robot borttagningsmedel istället för, eller förutom, emitteringsmedlet, vilket är anordnat att ta bort emissioner som producerats av emitteringsmedlet av samma eller en annan rörlig robot under samma respektive en tidigare kör- ning. På detta sätt kan den rörliga roboten eller varje rörlig robot programmeras att ta bort en del av eller hela golvbehandlingen som den har utfört. Detta är fördelaktig om någon del av den fy- siska situationsplanen måste ritas om.

Den föreliggande uppfinningen avser även ett förfarande för att behandla en yta användande ett robotsystem inkluderande ät- minstone en rörlig robot. Förfarandet innefattar inmatning av en karta över en yta som skall behandlas in i en dator som är belä- gen ombord pà eller avlägset från den rörliga roboten eller varje rörlig robot, navigering av den rörliga roboten eller varje rörlig robot till åtminstone en punkt pà en yta och behandling av denna punkt till exempel med emitteringsmedel. Den rörliga roboten el- ler varje rörlig robot ritar upp en karta över ytan användande in- formation samlad fràn ombordvarande eller avlägset lokalise- ringsmedel och avviker automatiskt från sin ursprungliga bana ifall ett hinder detekteras längs dess bana. Den rörliga roboten eller varje rörlig robot lagrar och/eller kommunicerar data be- träffande ytbehandlingen som utförts och hindren som detekte- rats av lokaliseringsmedlet. 10 15 20 25 30 35 527 498 Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen inmatas kart- data och, om tillgänglig, banadata i form av en fil såsom en fil från ett CAD-system.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen programmeras den rörliga roboten eller varje rörlig robot att åter- vända till ett område i vilket ett hinder detekterades efter en för- bestämd tid för att kontrollera om hindret fortfarande är närva- rande och om den således fortfarande hindras från att utföra yt- behandling i detta område. Om användaren så väljer kan den rörliga roboten eller varje rörlig robot givetvis programmeras att återvända till området innehållande ett hinder vilket antal gånger som helst.

Enligt en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen in- strueras den rörliga roboten eller varje rörlig robot att återvända till områden i vilka ett hinder identifierades efter det att hindret har tagits bort. Sådan instruering tillhandahållas när den rörliga roboten eller varje rörlig robot har slutfört resten av ytbehand- lingen och rapporten om arbetet som utförts analyseras av en användare eller så snart en användare upptäcker att ett hinder finns i en rörlig robots väg antingen från en signal tillhandahàllen av den rörliga roboten själv eller på något annat sätt.

Ett vidare ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en da- torprogramprodukt för användning hos ett robotsystem inklude- rande åtminstone en rörlig robot för behandling av en yta. Dator- programprodukten innehåller datorprogramkodmedel för att bringa en dator eller processor att utföra förfarandet enligt den föreliggande uppfinningen. Datorprogramprodukten lagras med hjälp av ett datorläsbart medium såsom en dataserver, magne- tiskt eller magnetooptiskt lagringsmedel. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innehåller datorprogramprodukten en karta över en yta och valfritt en förprogrammerad bana för att styra den rörliga roboten eller varje rörlig robot runt denna yta. 10 15 20 25 30 35 527 498 Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen lagrar och/eller kommunicerar datorprogramprodukten data beträffande ytbehandlingen som utförts av den rörliga roboten eller varje rör- lig robot och data beträffande hinder som detekterats längs dess bana såväl som instruktioner för eventuella emitteringsmedel som används för att behandla ytan.

Uppfinningen avser även föredragna användningsområden för ett robotsystem enligt uppfinningen såsom definierat i de bifogade användningskraven, nämligen för att indikera eller markera ut en fysisk situationsplan på vilken inomhus- eller utomhusyta som helst såsom pà en utställning, en mässa eller byggnadsplats eller för att markera ut en fysisk Situationsplan vid någon plats under hygieniska omständigheter eller under omständigheter som är farliga för människor.

Ytterligare fördelar och fördelaktiga särdrag hos uppfinningen kommer att vara uppenbara från den följande beskrivningen.

KORT BESKRIVNING AV RlTNlNGARNA Med hänvisning till de bifogade ritningarna följer det nedan en specifik beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfin- ningen vilka citeras som exempel.

Figurl är en schematisk ritning av en rörlig robot enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen, och Figur 2 visar en golvplan för en utställningssal.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGS- FORMER AV UPPFINNINGEN Figur 1 visar en självdriven rörlig robot 10 för att markera en yta innefattande en fyrhjulsdriven plattform 11, såsom en Pioneer2 AT eller (en tvàhjulsdriven) DXE. Den rörliga roboten innefattar 10 15 20 25 30 35 E27 498 10 en omborddator 12 för att behandla instruktioner från en använ- dare och information från den rörliga robotens sensorer och för att navigera den rörliga roboten till åtminstone en punkt på en yta och för att kommunicera med en annan dator.

Den rörliga roboten innefattar lokaliseringsmedel inkluderande en avsökningslaser 13 och en sonar 14 för att göra det möjligt för roboten att detektera sin position med hänsyn till ytan som skall behandlas och för att detektera och bedöma konfigurationen hos hinder i dess bana. Detta görs t ex genom att mäta den tid det tar för en ljus- eller ljudpuls att förflytta sig till och från ett objekt som reflekterar ljus- eller ljudpulsen. Avsökningslasern innefattar företrädesvis medel för att kunna skilja mellan olika objekt eller olika delar hos samma objekt genom att detektera skillnader i re- flektiviteten hos de olika materialen konstituerande dessa objekt.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen används yt- terligare lokaliseringsmedel såsom hjulomkodare för att mäta mängden och riktningen av förflyttning av plattformen 11.

Den rörliga roboten innefattar även ett bläckstrålemarkeringssy- stem uppvisande ett tryckhuvud 15, en bläckpatron 16 för att markera ytan och en luftpump för att pumpa bläck från bläckpa- tronen till tryckhuvudet. Markeringarna 17 som produceras på ytan är antingen tillfälliga såsom ifall av en utställningssalsgolv- plan eller reklam, eller permanenta sasom linjer för en idrotts- plan, -bana eller plan för bollsport eller parkeringsplatser på en bilparkering. Information beträffande när bläckpatronen 16 måste ersättas lagras och/eller kommuniceras av den rörliga roboten 10.

Belägenheten hos tryckhuvudets 15 spets förflyttas och styrs ge- nom instruktioner fràn ett ombordstyrsystem via t ex ett RS232 seriegränssnitt. Den rörliga roboten instrueras var ytan skall markeras användande en XML-fil direkt från ett CAD-system.

XML-filen innehåller allmänt en samling punkter vilka den rörliga roboten måste besöka. Varje punkt innehåller markeringens be- lägenhet och information beträffande markeringen inkluderande 10 15 20 25 30 35 527 498 11 eventuell text som skall produceras vid varje punkt. XML-filen beskriver även (valfritt) en medsols- eller motsolsbana runt kon- turerna hos utställningsstånden.

När den rörliga roboten har nätt en av punkterna vid vilken en markering skall göras strålas en instruerad mängd bläck vid in- struerad timing ut fràn tryckhuvudet för att producera den öns- kade markeringen. De önskade markeringarna 17 görs när 'den rörliga roboten 10 förflyttas och/eller när den är stillastående och motsvarar belägenheten av ett utställningsstànd eller ett stycke utrustning. De skrivna tecknen tillhandahåller ytterligare informa- tion för arbetare som därefter kommer att positionera utställ- ningsstàndet eller utrustningen vid denna belägenhet. Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar dess- utom den rörliga roboten ytterligare verktyg för att utföra andra typer ytbehandling och/eller för att ta bort en ytbehandling.

Robotsystemet lokaliserar belägenheten hos den rörliga roboten genom att initiera avsökningslasern 13 för att uppskatta belägen- heten vid vilken den rörliga roboten tar lasersvepet. Odometrisk information från t ex hjulomkodare hjälper robotsystemet att för- vissa sig om hur en rörlig robot har förflyttat sig mellan lasersvep för att underlätta uppskattning av den rörliga robotens belägen- het. Robotsystemet detekterar vilka av riktmärkena som visas i kartan över arbetsområdet som är synliga i lasersvepet, använ- dande t ex en iterativ närmaste-punkt-algoritm för att matcha kartdata med uppmätt data. Den rörliga robotens belägenhet uppdateras följaktligen.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är åtminstone en del hos den rörliga robotens plattform 11, emitteringsmedel 15 eller lokaliseringsmedel 13, 14 kapabel för translations- eller ro- tationsrörelse med hänsyn till huvudkroppen hos den rörliga ro- boten 10 för att förbättra den rörliga robotens åtkomst till varje del hos ytan som skall markeras och för att inte begränsa detek- teringsomràdet hos dess lokaliseringsmedel. 10 15 20 25 30 35 527 498 12 Den rörliga roboten 10 innefattar medel för att automatiskt bringa den rörliga roboten att avvika från dess ursprungliga bana ifall ett hinder detekteras längs dess bana. Den rörliga roboten är utrus- tad med tryckkänsliga stötdämpare 18 för att skydda den i hän- delse av en kollision.

Omborddatorn 12 lagrar och kommunicerar data beträffande markeringarna som utförts och eventuella hinder som detekterats under markeringsarbetet. Detta görs antingen genom att lagra sådan information i omborddatorn 12 för tillgång av en användare vid slutet av markeringsarbetet eller genom att kommunicera in- formationen via en antenn till en avlägsen dator eller användare medan informationen samlas. Sådan information överskrivs eller uppdateras givetvis under en körning om den rörliga roboten är programmerad att återvända till ett omrâde i vilket den stött på ett hinder efter en förbestämd tid för att kontrollera om hindret fortfarande är närvarande och om den fortfarande hindras från att utföra arbete i detta område. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är en rörlig robot programmerad att vänta några sekunder vid detektering av ett hinder och därefter kontrollera om hindret fortfarande finns där för att inte hindras av tillfälliga hinder såsom människor som passerar framför roboten.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen inne- fattar den rörliga roboten 10 mottagnings- och emitteringsmedel för att tillåta den rörliga roboten 10 att kommunicera med en av- lägsen användare, ett datornätverk eller en annan rörlig robot.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar den rörliga roboten en färdmekanism såsom batteridrivet, radiostyrt eller elnätdrivet medel för att starta, stoppa, förflytta, lyfta, sänka, rotera och ändra riktningen hos den rörliga roboten. Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är den rörliga robo- ten utrustad med en anordning för att linda upp en krafttillför- selskabel, matningsledningar eller kommunikationskabel om nöd- vändigt. 10 15 20 25 30 35 527 498 13 Figur 2 visar en golvplan för en utställningssal 20. Sådan infor- mation matas in i ett robotsystem användande en diskett eller ett tangentbord eller via ett nätverk såsom t ex Internet. Goivplanen indikerar belägenheten av ett antal utställningsstånd 21, en re- staurang 22, byggnadsstolpar 23, ett centralt receptionsomràde 24, ingångar och utgångar 25 och en rulltrappa 26. Genom att använda ett robotsystem förenklas uppdraget att noggrant rita upp former såsom en ellips för receptionsomràdet 24, varvid så- dana former är svåra att rita upp för hand.

Strukturer såsom de flersidiga byggnadsstolparna 23 kan vara problematiska för den rörliga robotens avståndssensorer. En byggnadsstolpe är en relativt liten struktur som kan visa sig vara svår för en rörlig robots sensorer att detektera p g a den lilla ytan som är tillgänglig för att reflektera ljus- eller ljudvågor. Om en struktur innefattar ytor som inte är vinkelräta mot en rörlig robots sonar kommer dessutom endast en del av en ljudvåg från en so- nar att reflekteras mot den rörliga roboten. Avståndsmätningar med hög noggrannhet kräver inte endast information om vilken byggnadsstolpe en ljudvåg reflekterades ifrån utan även informa- tion om vilka punkter på byggnadsstolpen ljudvågen reflektera- des ifrån. Ju mer komplex geometrin är hos en särskild struktur desto svårare är det att erhålla avståndsförutsågelser. Använd- ningen av en kombination av olika sensorer med lång räckvidd och kort räckvidd kan givetvis minska detta problem. Alternativt markeras en eller flera punkter eller delar hos en struktur uppvi- sande en komplex geometrisk form med reflekterande material såsom reflekterande tejp för att förstärka signalerna som reflek- teras ifràn nämnda punkter eller delar hos strukturen för att un- derlätta korrespondens mellan data från sensorerna och robotsy- stemets karta.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar den rörliga roboten en digital kamera för att samla en bild av det som ses av den rörliga roboten, vilken bild därefter skickas till och behandlas av en avlägsen användare. 10 15 20 25 30 35 527 498 14 Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen används, me- dan den rörliga roboten 10 samlar information beträffande sin omgivning, styrningmedel för rörlig robot ovan, under eller på ytan som den rörliga roboten färdas över för att leda den rörliga roboten. T ex används styrningmedel såsom upphöjda eller för- djupade markeringar, nedsänkta elektriska komponenter (av vilka ett elektriskt kännetecken kan detekteras av den rörliga roboten eller signalemitteringsmedel). l frånvaron av permanenta riktmär- ken såsom väggar och byggnadsstolpar, kan styrningmedel så- som poler täckta med ett reflekterande material tillhandhållas för att leda den rörliga roboten.

Den rörliga roboten förflyttar sig runt utställningshallen ändrande riktningen enligt en logisk beslutsprocess som resulterar i att den rörliga roboten tar den kortaste möjliga banan till var och en av punkterna pà ytan medan den undviker alla hinder så att den ut- för den krävda ytbehandlingen på den kortaste möjliga tiden. Be- slutsprocessen förlitar sig endast på data som samlas från den rörliga robotens sensorer vilken lagras och/eller kommuniceras av den rörliga roboten. När den rörliga roboten har upptäckt en klar bana runt ett hinder beräknar den hastigheten med vilken den säkert kan passera hindret med hänsyn till antalet hinder i detta område och sitt avstånd från dem. Den rörliga robotens bana och hastighet ändras dock om den rörliga robotens senso- rer detekterar ytterligare hinder medan den färdas längs den ur- sprungligen bestämda banan.

Den fysiska situationsplanen som visas i figur 2 kan markeras ut av en eller flera rörliga robotar. Om platsen är relativt stor eller om uppritningsarbetet är relativt komplext kan ett flertal rörliga robotar användas för att slutföra arbetet snabbare. Enligt en fö- redragen utföringsform av uppfinningen innefattar de rörliga ro- botarna medel för att kommunicera med varandra för att härleda deras belägenhet användande en trilaterationsteknik varvid en rörlig robot kan härleda sin belägenhet om den känner till sitt av- stånd från en eller flera rörliga robotar. 15 Uppfinningen är givetvis inte på något sätt begränsad till de före- dragna utföringsformerna därav beskrivna ovan utan flera möjlig- heter till modifikationer därav torde vara uppenbara för en fack- man utan att avvika från uppfinningens grundidé såsom definie- rad i de bifogade kraven.

Claims

1. 0 15 20 25 30 35 1. 16 Patentkrav Robotsystem inkluderande åtminstone en rörlig robot (10) för att behandla en yta, vilket innefattar kartlagringsmedel för att lagra en karta över ytan som skall behandlas och medel för att navigera den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) till åtminstone en punkt på en yta, kännetecknat av, att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) innefattar lokaliseringsmedel (13, 14) för att identifiera dess position med hänsyn till ytan som skall behandlas, och att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) innefattar medel för att automatiskt bringa den rörliga roboten att avvika från sin ursprungliga bana ifall ett hinder detekteras längs dess bana och medel för att lagra och/eller kommunicera data beträffande ytbehandlingen som utförts och eventuella hinder som detekterats av lokaliseringsmedlet (13, 14) och emitteringsmedel (15) som producerar emissioner (17) såsom symboler, linjer, former, eller skrivna tecken i en eller flera färger för att behandla åtminstone en punkt på en yta.

2. Robotsystem enligt krav 1, kännetecknat av att nämnda emitteringsmedel (15) är anordnat att fördela åtminstone en av följande: bläck, färg, lim, en gas, en vätska, ett pulver eller ljus för att markera, etsa, dekorera eller för att kemiskt rea- gera med ytan som skall behandlas.

3. Robotsystem enligt något av de föregående kraven, känne- tecknat av att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) innefattar en omborddator (12) inkluderande kartlagringsme- del och medel för att lagra och/eller kommunicera data be- träffande ytbehandlingen som utförts och eventuella hinder som detekterats av lokaliseringsmedlet (13, 14).

4. Robotsystem enligt något av de föregående kraven, känne- t¿ck_ng1 av att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) är programmerad att återvända till ett område i vilket ett hin- 10 15 20 25 30 35 527 498 17 der detekterades efter en förbestämd tid för att kontrollera om hindret fortfarande är närvarande och om den således fortfa- rande är hindrad från att utföra ytbehandling i detta omrâde.

5. Robotsystem enligt något av de föregående kraven, Lä_n_ng; tecknat av att lokaliseringsmedlet (13, 14) innefattar åtmin- stone en av de följande typerna av sensor: optiska såsom en laser, termiskt avbildande, elektromagnetiska, sonar-, GPS-, tryck-, rörelse-, vinkeldetekterings-, kontakt- eller riktnings- sensorer.

6. Robotsystem enligt något av de föregående kraven, känne- tecknat av att det innefattar medel för att skilja mellan olika objekt eller olika delar hos samma objekt genom att detektera skillnader i reflektivitelen hos de olika materialen konstitue- rande dessa objekt.

7. Robotsystem enligt något av de föregående kraven, känne- tecknat av att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) innefattar trådbundet eller trådlöst kommunikationsmedel så- som en elektrisk eller optisk kabel, en antenn eller BluetothW- hårdvara för att kommunicera med en avlägsen användare, ett kontrollsystem eller ett datornätverk eller en annan robot.

8. Robotsystem enligt något av de föregående kraven, känne- tecknat av att kommunikationsmedlet är anordnat att rappor- tera att ett hinder har stötts på av en rörlig robot (10) om hindret inte har tagits bort efter en förbeståmd tid såsom några sekunder.

9. Robotsystem enligt något av de föregående kraven, känne- tecknat av att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) färdas över ytan som skall behandlas.

10.Robotsystem enligt något av krav 1-8, kännetecknat av att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) färdas över en yta annan än den yta som skall behandlas. 10 15 20 25 30 35 527 498 18

11.Robotsystem enligt något av de föregående kraven, _k_á_rt_n_e_-_ tecknat av att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) innefattar borttagningsmedel istället för, eller förutom, emitte- ringsmedlet (15), vilket är anordnat att ta bort emissioner (17) som producerats av emitteringsmedlet (15) av samma eller en annan rörlig robot (10) under samma respektive en tidigare körning.

12.Förfarande för att behandla en yta användande ett robotsy- stem inkluderande åtminstone en rörlig robot (10), innefat- tande inmatning av en karta över en yta som skall behandlas in i en dator (12) som är belägen ombord pà eller avlägset från den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10), navige- ring av den rörliga roboten eller varje rörlig robot till åtmin- stone en punkt pà en yta, kännetecknat av att den rörliga ro- boten eller varje rörlig robot (10) ritar upp en karta över ytan användande information samlad från ombordvarande eller avlägset lokaliseringsmedel (13, 14), vilka används för att identifiera position med hänsyn till ytan som skall behandlas, och automatiskt avviker från sin ursprungliga bana ifall ett hinder detekteras längs dess bana och att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) lagrar och/eller kommunicerar data beträffande ytbehandlingen som utförts och hindren som detekterats av lokaliseringsmedlet (13, 14), och att emissioner (17) såsom symboler, linjer, former eller skrivna tecken i en eller flera färger produceras av emitteringsmedel (15) för att behandla åtminstone en punkt på en yta.

13.Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av att kartdata och, om tillgänglig, banadata inmatas i form av en fil såsom en fil från ett CAD-system.

14.Förfarande enligt krav 12 eller 13, kännetecknat av att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) programmeras att återvända till ett område i vilket ett hinder detekterades efter en förbestämd tid för att kontrollera om hindret fortfarande är 5 10 15 20 25 30 35 527 498 19 närvarande och om den således fortfarande hindras från att utföra ytbehandling i detta område.

15.Förfarande enligt något av krav 12-14, av att den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) instrueras att återvända till områden i vilka ett hinder identifierades efter det att hindret har tagits bort.

16.Förfarande enligt något av krav 12-15, av att en eller flera punkter eller delar hos en permanent struktur uppvisande en komplex geometri och belägen i arbetsområdet av den rörliga roboten eller varje rörlig robot (10) markeras med reflekterande material, såsom reflekterande tejp, för att förstärka signalerna som reflekteras ifrån nämnda punkter el- ler delar för att underlätta korrespondens mellan data från lo- kaliseringsmedlet och data från robotsystemets karta.

17.Datorprogramprodukt, kännetecknad av att den innehåller datorprogramkodmedel för att bringa en dator eller processor att utföra förfarandet enligt något av krav 12-16.

18.Datorprogramprodukt enligt krav 17, kännetecknad av att den lagras med hjälp av ett datorläsbart medium såsom en data- server, magnetiskt eller magnetooptiskt lagringsmedel.

19.Datorprogramprodukt enligt krav 17 eller 18, kännetecknad av att den ytterligare innefattar instruktioner för emitterings- medlet (15) som används för att behandla ytan.

20. Datorprogramprodukt enligt något av krav 17-19, känneteck- nad av att den innehåller en karta över en yta och valfritt en förprogrammerad bana för att styra den rörliga roboten eller varje rörlig robot runt denna bana.

21.Användning av ett robotsystem enligt något av krav 1-11, ett förfarande enligt något av krav 12-16 eller en datorprogram- produkt enligt något av krav 17-20 för att indikera eller mar- 597 498 20 kera ut en fysisk Situationsplan på någon inomhus- eller utomhusyta såsom på en utställning, en mässa eller en byggnadsplats.

22. Användning av ett robotsystem enligt något av krav 1-11, ett förfarande enligt något av krav 12-16 eller en datorprogram- produkt enligt något av krav 17-20 för att markera ut en fysisk situationsplan på en plats under riskfyllda eller hygieniska omständigheter.