TWI780393B - 清掃機器人及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種清掃機器人及其控制方法，其中，當清掃機器人行進清掃區域時，諸如門檻、地毯等可攀爬的低高度障礙物存在於清掃區域中，清掃機器人能夠在完成對應障礙物以外的區域的行進之後攀爬障礙物。

Description

清掃機器人及其控制方法

本發明涉及一種清掃機器人及其控制方法，特別是一種當清掃區域中有諸如門檻、地毯等低高度的障礙物時，可以最小化相應障礙物的上下移動的行進的清掃機器人及其控制方法。

通常，清掃機器人在需要清掃的區域內自動行進時，可以從地板表面吸入灰塵等異物而不需使用者操縱。換句話說，清掃機器人是指自動清掃需要清掃的區域的裝置。

這樣的清掃機器人可以經由清掃路線或基於內嵌程式預設的自動行進執行清掃。為了在自動行進路線的同時執行清掃操作，使用大量感測器以檢測清掃機器人的位置、行進距離，和障礙物等。

在一個示例中，各種障礙物可能存在於要由清掃機器人清掃的區域中。此外，提出了用於控制清掃機器人的各種方法，以使清掃機器人有效地清掃有障礙物的待清掃區域。

舉例而言，為了確定是避開還是攀爬障礙物，專利文獻1(2016年8月24日公開的10-2016-0100981)揭露了使用前感測器在清掃機器人行進時感應障礙物、在越過障礙物之前和越過障礙物時測量傾斜角度、以及比較彼此的傾斜角度以確定是否要攀爬障礙物的控制方法。

此外，為了確定障礙物所在區域的清掃順序，專利文獻2(2016年6月6日公開的US09946263)揭露了一種方法，其中，清掃機器人使用前感測器感測障礙物，接著劃分預先要清掃的區域，然後識別在由感測器感測的區域中的障礙物數量，之後按易於清掃的順序排列區域的優先級，最後控制機器人的運動以優先清掃易於清掃的區域。

根據上述現有技術，當台階、地毯等低矮障礙物存在於清掃區域中時，由於清掃機器人在清掃區域行進時沒有任何迴避操作而反覆攀爬並推動障礙物，清掃機器人可能被限制在障礙物的邊界處，或者障礙物可能被清掃機器人卡住。

【現有技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1 (KR10-2016-0100981，2016年8月24日公開)；

專利文獻2 (US09946263,2016年6月6日公開)。

因此，本發明所揭露的各種實施例旨在解決上述清掃機器人的問題。

本發明的挑戰之一是提供一種清掃機器人及其控制方法，其中，清掃機器人可以行進清掃區域，同時最小化在清掃區域中攀爬低高度障礙物的數量。

本發明的挑戰之一是提供一種清掃機器人及其控制方法，其中，當清掃區域被界定為門檻時，在清掃機器人完成所在的清掃區域的清掃之後，清掃機器人可以攀爬門檻以清掃剩餘的清掃區域。

本發明的挑戰之一是提供一種清掃機器人及其控制方法，其中，當存在諸如地毯和墊子之類的區域而清掃機器人需要攀爬該區域以執行清掃時，在清掃機器人完成所在的清掃區域的清掃之後，清掃機器人可以攀爬諸如地毯和墊子等低高度的障礙物上然後進行清掃。

本發明的挑戰之一是提供一種清掃機器人及其控制方法，其中，可以執行清掃同時避開清掃區域中可攀爬的低高度障礙物。

為了解決本發明的各種挑戰，本發明的示例性實施例將提供一種用於清掃機器人的改良行進方法，以減少對清掃機器人的阻礙，其可能出現在清掃區域中可攀爬高度的障礙物上。

根據本發明的一示例性實施例在於提供一種清掃機器人及其控制方法，其中，清掃機器人可以避開清掃區域中可攀爬高度的障礙物，接著執行所有清掃區域的清掃和地圖繪製，然後攀爬障礙物。

根據本發明的一示例性實施例在於提供一種清掃機器人及其控制方法，可以最小化在具有可攀爬高度的障礙物台階的邊界處的行進。

在本發明的一態樣中，提供一種用於控制清掃機器人的方法，該方法包括：一確定步驟，當該清掃機器人接近一清掃區域中的一障礙物時，確定該清掃機器人是否能夠攀爬該障礙物；一儲存步驟，一旦確定該清掃機器人能夠攀爬該障礙物，儲存該障礙物的一邊界的位置；一行進步驟，在儲存該邊界的該位置之後，該清掃機器人從該障礙物的該邊界行進到該清掃區域；以及一界定步驟，基於該邊界在該清掃區域中界定該障礙物的區域。

在一個實施方式中，該方法可以進一步包括一旦確定該清掃機器人不能攀爬該障礙物時，改變該清掃機器人的一行進路線。在一個實施方式中，當無法基於該邊界確定該障礙物的區域時，該清掃機器人可於該清掃區域行進。在一個實施方式中，該確定步驟、該儲存步驟、該行進步驟和該界定步驟中的每一個皆可在繪製該清掃區域的地圖的同時並在該清掃機器人開始清掃之前執行。

在一個實施方式中，該確定步驟、該儲存步驟、該行進步驟和該界定步驟中的每一個皆可在該清掃機器人執行清掃的同時執行。在一個實施方式中，該清掃區域可以包含：一第二區域，由該障礙物的該邊界界定；以及一第一區域，被界定為該第二區域以外的區域。該界定步驟可以包含在清掃區域中界定該第一區域和該第二區域。

在一個實施方式中，該清掃機器人可以在完成該第一區域的清掃之後進入該第二區域。在一個實施方式中，該清掃機器人可以進入該第二區域，接著完成該第二區域的清掃，然後離開該第二區域。

在一個實施方式中，當該障礙物在該清掃機器人行進時干擾到該清掃機器人時，該清掃機器人可以改變其行進路線。

在本發明的另一態樣，一種清掃機器人包括：一主體，用於行進一清掃區域；一懸崖感測器，設置在該主體上，用於測量一高度變化值；一位置感測器，用於追蹤和儲存該主體的位置；一第一控制器，基於由該懸崖感測器識別的資訊確定該主體是否能夠攀爬一障礙物；以及一第二控制器，一旦確定該主體能夠攀爬該障礙物時，使用該位置感測器獲得該障礙物的一邊界，並基於該邊界在清掃區域中界定一障礙物區域。

在一個實施方式中，該清掃區域可以包含該障礙物區域和該障礙物區域以外的一非障礙物區域。該主體可已完成清掃該非障礙物區域後，然後進入並清掃該障礙物區域。

在一個實施方式中，一旦確定該清掃機器人不能攀爬該障礙物時，該第一控制器可以改變該清掃機器人的一行進路線。在一個實施方式中，一旦基於該障礙物的該邊界確定該障礙物區域為不可界定時，該第二控制器可以執行該主體的行進。

在一個實施方式中，當障礙物干擾該清掃機器人時，該第二控制器可以改變該清掃機器人的行進路線。

在一個實施方式中，該清掃區域可以包含該障礙物區域和除該障礙物區域以外的一非障礙物區域。該主體可已完成清掃該非障礙物區域後，接著進入該障礙物區域，然後離開該障礙物區域。

可以在其他實施例中以組合方式實現上述實施例的每一個特徵，只要該些特徵不與其他實施例矛盾或互斥即可。

根據本發明的一示例性實施例，在清掃區域中具有台階的環境(墊子、地毯、門檻等)的邊界上下移動的行進被最小化，以減少對於清掃機器人的阻礙並增加行進的感性品質(emotional quality)。

此外，可以減少在清掃環境中出現台階的阻礙和感測器誤檢。

此外，可以在地板表面環境變化的區域例如地毯或墊子進行強力清掃。

此外，當創建清掃區域的地圖時，界定了可攀爬障礙物的區域，此舉能夠更精確地界定清掃區域。

1:第一區域

2:第二區域

3:第三區域

4,5,6:行進路線

10:感測器單元

11:懸崖感測器

13:位置感測器

15:障礙物感測器

17:地板檢測感測器

30:控制器

31:第一控制器

33:第二控制器

100:主體

110:上蓋

111:把手

200:充電站

210:清掃單元、吸塵單元

220:清掃單元、集塵器

300:驅動單元

S100:步驟

S120:步驟

S200:步驟

S210:步驟

S300:步驟

S400:步驟

S500:步驟

S600:步驟

S700:步驟

附圖結合在本說明書中並形成本說明書的一部分，附圖中相同的數字表示相同的元件，附圖示出了本發明的實施例，並且與說明書一起解釋本發明的原理。

圖1係顯示根據本發明一示例性實施例之清掃機器人的立體圖。

圖2係顯示根據本發明一示例性實施例之清掃機器人的控制系統的方塊圖。

圖3與圖4係顯示根據本發明一示例性實施例之用於控制清掃機器人的方法 的流程圖。

圖5係顯示現有清掃機器人行進的清掃區域的示意圖。

圖6係顯示根據本發明一示例性實施例之清掃機器人行進的清掃區域的示意圖。

為了簡化且清楚圖示，圖中的元素不一定按比例繪製。不同附圖中的相同附圖標記表示相同或相似的元件，並且因此執行相似的功能。此外，為了簡化描述，省略了習知步驟和元件的描述和細節。此外，在本發明的以下詳細描述中，闡述了許多具體細節以便提供對本發明的透徹理解。然而，應理解的是，可以在沒有這些具體細節的情況下實施本發明。在其他情況下，為了避免不必要地混淆本發明的各個態樣，本文沒有詳細描述眾所皆知的方法、過程、組件和電路。

各個實施例的示例顯示和描述在下文。應理解的是，本文的描述並非旨在將請求項限制為所描述的特定實施例。相反地，本發明意圖含跨可以包含在由所附請求項所界定的本發明的精神和範疇內的替代、修改和等同物。

本文中使用的術語僅用於描述特定實施例，並且不旨在限制本發明。如本文所使用的，單數形式「一」也意圖包含複數形式，除非上下文另外明確指出。將進一步理解，在本說明書中使用時，術語「包含」和「包括」係指定存在所述特徵、整數、運算、元件及/或組件，但不排除一個以上其他特徵、整數、運算、元素、組件和/或其部分的存在或添加。如本文所用，術語「及/或」包含一個以上相關列出項目的任何和所有組合。當在元件的列舉之前時，諸如「至少一個」的表達可以修改元件的整個列舉，並且可以不修改列表的各個元件。

除非另有定義，否則本文所使用的包括技術和科學術語在內的所有術語具有與本發明構思在所屬領域中具有通常知識者所理解的相同含義。還將理解的是，該術語，例如在常用詞典中定義的術語，應被解釋為具有與相關領域中它們的意義相一致的意義，除非在此明確定義，否則將不會以理想化或過於正式的意義進行解釋。

圖1係顯示根據本發明一示例性實施例之清掃機器人的立體 圖。圖2係顯示根據本發明一示例性實施例之清掃機器人的控制系統的方塊圖。

參照圖1，本實施例的清掃機器人可包括主體100、清掃單元210和220、驅動單元300、感測器單元10、以及控制器30。然後，可以進一步包括提供電力以電操作清掃單元210和220、驅動單元300、和感測器單元10的電池(圖未顯示)。

該電池可以被提供為二次電池並被重複充電。因此，當電池的剩餘量較少時，使用者可以藉由對電池重複充電來使用清掃機器人，而不必更換電池或添加電池。

清掃機器人可以耦接到充電站200並被充電。充電站200可以被形成以對應清掃機器人的外表面的至少一部分。因此，清掃機器人可以可靠地耦接到充電站200。

主體100可提供用於將清掃機器人的部件嵌入其中的空間。此外，清掃單元210和220、驅動單元300、感測器單元10、和以下將要描述的控制器30可以耦合到或嵌入在主體100中。因此，清掃機器人的主體100可以形成清掃機器人的外表面。

上蓋110設置在主體100的頂部上。上蓋110可以鉸接到主體100的一側面以可樞轉的。上蓋110可以與主體100分離並可拆卸的。在設置上蓋110以覆蓋集塵器220的狀態下，可以限制集塵器220的分離。

然後，把手111設置在上蓋110的頂部上，使得使用者可以抓握把手111並使上蓋110樞轉或從主體100拆卸。

隨著主體100的移動，清掃單元可以在清掃區域中執行灰塵、異物等的清掃。清掃單元可包含用於吸塵的吸塵單元210、用於移動所吸灰塵的吸嘴單元(圖未顯示)、用於將空氣和灰塵彼此分離的過濾器單元(圖未顯示)、以及用於在其中收集灰塵的集塵器220。吸嘴單元和過濾器單元設置在主體100的內部，以抽吸利用灰塵抽吸單元210引入的灰塵、異物等，並過濾灰塵。

另外，清掃單元不限於圖1所示。例如，在圖1中，顯示後輪驅動型清掃機器人，其中吸塵單元210位於清掃機器人的前部，集塵器220在清掃機器人中被設置以具有預定高度，並且驅動單元300相對於吸塵單元210位於後方，但是清掃機器人不限於此。具有各種形狀的清掃機器人，例如前輪驅動型清掃機器人，其中吸塵單元位於清掃機器人的後部，清掃機器人具有如下形狀： 集塵器220設置在主體100的內部，並且不暴露於外部等。

當清掃機器人行進清掃區域時，吸塵單元210可以操作以吸取地板上的灰塵、異物等。在這方面，由於灰塵和空氣被一起吸入，所以移動到吸嘴單元的空氣和灰塵可以透過過濾器單元彼此分離。通過過濾器單元的空氣被排放回外部，而被吸入的灰塵或異物可容納在集塵器220中。

過濾器單元可以以過濾器的形式設置，或者可以被設置以利用旋風現象而分離空氣和灰塵的結構方案。

集塵器可以可拆卸地設置。當清掃時或清掃後集塵器已滿時，使用者可以藉透過示面板(圖未顯示)等識別出集塵器已滿。當集塵器裝滿時，可以清空集塵器內部的灰塵，以再次平穩地進行清掃。

清掃單元可以耦接至主體100。清掃單元和主體100不必分開設置，其可以一體成形。然而，為了有效地清掃，吸塵單元210可以設置為多邊形形狀以清掃大區域。具體來說，由於清掃機器人通常會直線行進，抽吸單元可以較佳地設置成四角形。

驅動單元300可以移動主體100。因此，較佳的是，驅動單元300可以設置為輪子的形式，並且設置有馬達以向滾輪提供驅動力。此外，輪子可以分別設置在主體100的左側面和右側面。

輪子可以順時針或逆時針旋轉以向主體100的前側面、後側面、左側面和右側面移動或旋轉。另外，輪子可以彼此獨立地驅動。為此，輪子可以由不同的馬達驅動。

當控制器控制驅動單元300的驅動時，清掃機器人可以在清掃區域的地板上行進。輪子位於主體100下方以使主體100行進。輪子可以僅由圓形輪、透過鏈帶互相連接的圓形滾軸、或者由鏈帶互相連接的圓形輪和圓形滾軸的組合所組成。然後，輪子的上部可以放置在主體100內，而輪子的下部可以向主體100的下方突出。

参照圖2，將描述本實施例的感測器單元和控制器。感測器單元10可以收集清掃機器人的自主行進所需的外部環境資訊。然後，可以基於從感測器單元10輸入的外部環境資訊藉由控制驅動單元300控制清掃機器人的行進。

例如，感測器單元10可以包含：影像感測器(圖未顯示)，其用於拍攝周圍環境以創建行進地圖；地板檢測感測器17，其檢測地板的材料； 懸崖感測器11，其可以感測清掃機器人要行進的地面的高度或從地面反射的光量；位置感測器12，其確定清掃機器人在清掃區域內的當前位置；障礙物感測器13，其檢測障礙物等。在一個示例中，為了使清掃機器人更準確地識別外部環境，可以進一步設置除上述感測器之外的其他感測器。

例如，可以包含牆壁檢測感測器(圖未顯示)。清掃機器人可以透過牆壁檢測感測器、成像感測器、懸崖感測器等接收關於清掃目標區域的資訊。亦即，當清掃機器人行進時，清掃目標區域的空間形狀可以由成像感測器、懸崖感測器等輸入，並且清掃目標區域可以由牆壁檢測感測器劃分為複數個清掃區域。

然而，本發明不限於上述示例，其僅為實施例，並且成像感測器、懸崖感測器11或障礙物感測器13可以同時執行牆壁感測。

在一個示例中，本發明中所描述的障礙物統稱為清掃機器人不能攀爬的障礙物，例如牆壁；以及清掃機器人能夠攀爬的障礙物，例如地毯、墊子和門檻。因此，在文章中，障礙物的意思可以由清掃機器人是否能夠攀爬障礙物來定義。

成像感測器可以僅感測清掃目標區域，並且位置感測器12可以指定主體100的位置以指定清掃機器人執行清掃的清掃區域。由於指定了清掃機器人在清掃區域中的位置，因此可以執行在清掃區域中的移動或向下一個清掃區域的移動。

在指定清掃區域和清掃機器人的位置的一示例中，清掃機器人可以在行進清掃目標區域的同時執行地圖繪製，並且在透過地圖繪製設置的清掃目標區域的空間中形成網格。清掃機器人在網格中的位置可以被指定為座標值。在一個示例中，此對應於一個實施例，並且清掃區域的地圖繪製和清掃機器人的位置指定可以由各種方法執行。

此外，地板檢測感測器17可以是用於感測地板的材料的感測器。使用清掃機器人的清掃目標區域可能因每一個使用者而異。例如，清掃目標區域的地板材料可以是大理石或地貼。此外，地板可以由上述示例以外的材料形成。

取決於地板的材料，驅動吸塵單元210的強度可以依照有效吸塵而變化。例如，與在普通地板貼皮上進行清掃時相比，在具有地毯的區域中， 吸塵單元210應該更強力地操作以有效地進行清掃。清掃機器人的控制器30可以被設置以基於地板材料的類型控制吸塵單元210的操作強度。

障礙物感測器15可以確定在清掃目標區域中是否存在障礙物。障礙物感測器15可以與上述成像感測器、懸崖感測器等一體地或分開地設置。換句話說，障礙物感測器15可以用作成像感測器。

當障礙物感測器15感測到障礙物時，清掃機器人的行進路線可能改變。詳細地，當清掃機器人在行進時感測到諸如牆壁的障礙物時，清掃機器人會移動以繞過障礙物。

然而，當傳統的清掃機器人在行進中感測到障礙物時，並且由懸崖感測器11確定該障礙物具有較低的高度，因此清掃機器人能夠攀爬障礙物的同時，清掃機器人將沿著最初輸入的行進路線移動並攀爬障礙物。在這種情況下，當低高度障礙物是諸如地毯、墊子或門檻之類的障礙物時，當清掃機器人沿著最初輸入的行進路線移動時，清掃機器人連續地在障礙物的邊界台階上下移動。因此，可能會產生阻礙的現象，電池的消耗會增加，由於障礙物而導致清掃機器人的行進停止等。因此，本實施例旨在提供一種用於控制清掃機器人的方法，該方法即使在障礙物具有足夠低可以攀爬的高度的情況下也允許清掃機器人繞過障礙物、執行清掃、然後攀爬低高度的障礙物。下文將進一步對此進行描述。

如上所述，控制器30基本上根據從感測器單元輸入的外部環境控制清掃機器人的行進。在圖2中顯示了第一控制器和第二控制器，該第一控制器基於懸崖感測器11識別的資訊確定主體是否能夠攀爬障礙物，該第二控制器設定障礙物的邊界並在清掃區域中界定障礙物區域。

然而，控制器的功能和控制器的組件不限於此。在確定主體是否能夠攀爬障礙物之後，第一控制器可以控制清掃機器人的行進。此外，第二控制器可以在界定清掃區域之後控制清掃機器人的行進。此外，如上所述，可以基於由地板檢測感測器17輸入的外部環境確定地板的材料。

第一控制器31可以基於由懸崖感測器11識別的資訊測量從地面到障礙物的高度變化值，然後確定主體100是否能夠攀爬障礙物。當確定障礙物不在主體的可攀爬範圍內時，第一控制器31可以改變主體100的行進路線。

另外，當在主體100的可攀爬範圍內確定障礙物時，第二控制器 33可以透過位置感測器13設置障礙物的邊界並在清掃區域中界定障礙物區域。然後，當障礙物在主體100的行進路線上干擾清掃機器人時，可以改變清掃機器人的行進路線。

障礙物干擾清掃機器人的情況是指清掃機器人透過懸崖感測器11、攝影感測器(shooting sensor)等攀爬低高度障礙物的情況。

根據下文將要描述之本實施例的清掃機器人及其控制方法，在繪製清掃區域的地圖時，清掃機器人可以儲存低高度障礙物的邊界位置、行進清掃區域、確定是否可以界定障礙物的區域、然後界定障礙物的區域。此外，清掃時，清掃機器人可以界定第一區域1和第二區域2，包含由障礙物的邊界界定的第二區域2和被界定為清掃區域中第二區域之外的區域的第一區域1。在清掃第一區域1之後，清掃機器人可以進入第二區域2。

因此，即使如上文所述地辨識出在清掃機器人的行進過程中可以攀爬的低矮障礙物，當不滿足條件時(在地圖繪製期間界定障礙物的區域並完成對第一區域1的清掃)，清掃機器人不會攀爬障礙物，但會經過清掃區域。

低高度障礙物是指例如地毯、墊子和門檻。此外，地毯和墊子本身可以設定為清掃目標區域。如上所述，在清掃地板表面之後可以進入並清掃地毯和墊子。然後，在門檻的情況下，在完成由門檻劃分的清掃區域其中之一的清掃之後，清掃機器人可以執行攀爬以移動到另一清掃區域並執行另一清掃區域的清掃。在一個示例中，即使在閾值的情況下，由於清掃機器人可以在攀爬的同時執行清掃，因此可以將門檻區分為清掃區域。

圖3和圖4係顯示根據本發明一示例性實施例之用於控制清掃機器人的方法的流程圖。在每一個流程圖中所描述的清掃機器人的操作皆可以由包含上述組件的各個清掃機器人執行。

參照圖3，清掃機器人的主體100行進清掃區域(S100)，然後在行進期間感測障礙物(S120)。當清掃機器人感測到障礙物時，清掃機器人確定清掃機器人是否能夠攀爬障礙物(S200)。當清掃機器人能夠攀爬障礙物時，清掃機器人儲存障礙物邊界的位置，然後行進清掃區域(S300)。

然後，當清掃機器人不能攀爬障礙物時，清掃機器人改變行進路線(S210)以行進清掃區域。在一個示例中，當在步驟S300中清掃機器人儲存障礙物的邊界位置並行進清掃區域時，並且如上所述，當障礙物位於清掃機 器人的行進路線上並妨礙清掃機器人的行進時，清掃機器人避開障礙物並經過清掃區域。

詳細地，清掃區域可以包含由障礙物的邊界界定的第二區域2和界定為除第二區域2以外的其餘區域的第一區域1。清掃機器人儲存障礙物的邊界位置，然後行進清掃區域的第一區域1。

在一個示例中，當從障礙物的邊界行進清掃區域時，清掃機器人確定障礙物的區域是否為可界定的(S400)。這是因為清掃機器人能夠在儲存障礙物的邊界位置之後並在儲存用於界定障礙物的區域的位置資料之後界定障礙物的區域。

因此，當障礙物邊界位置資料的儲存量不足以界定障礙物的區域時，清掃機器人再次行進清掃區域(S100)。當障礙物邊界位置資料被儲存足以界定障礙物的區域時，清掃機器人界定障礙物的區域(S500)。

另外，本實施例的清掃區域的行進可以是連續的行進，也可以是不連續的行進。在當於S300中開始儲存障礙物邊界位置和由清掃機器人於清掃區域行進的同一時間，連續的行進可以重複地執行：一系列確定障礙物的區域為可界定的步驟：一旦確定障礙物的區域為可界定的，清掃區域的行進被界定為非障礙區域：一旦確定障礙物的區域為不可界定的，再次行進清掃區域以感知障礙物：以及確定障礙物邊界位置。

不連續行進可以理解為在執行上述步驟中的每一個過程的同時停止行進，然後再次行進。

上述一系列步驟可以在清掃機器人開始清掃之前在繪製清掃目標區域地圖的步驟執行。在地圖繪製步驟中，界定了由障礙物的邊界界定的第二區域2和除第二區域2以外的第一區域1。在繪製清掃區域地圖的步驟中，可以在不攀爬第二區域2的邊界步驟的情況下執行地圖繪製。在清掃區域的清掃中，在完成第一區域1的清掃之後，可以進入第二區域2並且可以完成第二區域2的清掃。亦即，第二區域2的階梯邊界可以攀爬到最小。

圖4是顯示在清掃清掃區域的同時界定障礙物的區域的一系列流程的示意圖，接著清掃除了障礙區域以外的非障礙區域，然後進入障礙區域。

清掃機器人在清掃區域行進時執行清掃。詳言之，清掃機器人對第一區域1進行清掃(S110)，並檢測存在於清掃區域中的障礙物(S120)。 檢測到障礙物的清掃機器人確定清掃機器人是否能夠攀爬障礙物(S200)。在確定清掃機器人能夠攀爬障礙物時，清掃機器人儲存障礙物邊界的位置並行進第一區域1。然後，一旦確定清掃機器人不能攀爬障礙物時，清掃機器人改變其行進路線以執行第一區域1的行進(S210)。

另外，即使當確定清掃機器人能夠攀爬障礙物時，清掃機器人也不攀爬障礙物。此外，當障礙物在其行進路線上干擾清掃機器人時，清掃機器人改變行進路線以在避開障礙物的同時行進第一區域1。

然後，清掃機器人確定障礙物的區域是否可界定的(S400)。一旦確定障礙物區域可由障礙物邊界的儲存位置界定時，清掃機器人界定障礙物區域(S500)。此外，一旦確定障礙物區域為不可界定時，清掃機器人在第一區域1行進。

在界定障礙物區域之後，清掃機器人確定第一區域1的清掃是否完成(S600)。第一區域1的清掃是否完成可以意味著確定清掃機器人的第一區域1的行進是否完成。因此，當第一區域1的清掃未完成時，清掃機器人在第一區域1行進的同時恢復清掃。此外，當確定完成對第一區域1的清掃時，清掃機器人進入第二區域2並執行清掃(S700)。

圖5係顯示現有清掃機器人行進的清掃區域的示意圖。在圖5(a)中，第一區域1和第三區域3被界定為門檻邊界的第二區域2彼此分開。在圖5(b)中，清掃區域被劃分為第二區域2和除第二區域2之外的第一區域1，所述第二區域2被界定為地毯、墊子等的邊界。

參照圖5，當在第一區域1行進時檢測到清掃機器人無法攀爬之諸如牆壁等障礙物時，傳統的清掃機器人改變清掃機器人在牆壁處的行進路線4，然後行進第一區域1。

然後，當檢測到諸如第二區域2之類的高度足以攀爬的障礙物時，清掃機器人在攀爬障礙物時沿著障礙物的邊界台階上下移動。

換句話說，在確定清掃機器人是否能夠攀爬在清掃區域中檢測到的障礙物之後，當障礙物的高度超出清掃機器人的可攀爬範圍時，清掃機器人改變其行進路線以避開障礙物。但是，當障礙物的高度低到足夠攀爬時，清掃機器人便攀爬障礙物並在不改變其行進路線的情況下在清掃區域行進。

在這種情況下，如上文所述，隨著反覆攀爬障礙物的邊界台階， 清掃機器人的阻礙現象可能發生。或者，在障礙物的邊界處可能發生被障礙物卡住而無法動彈。或者，因為行進時的連續攀爬，清掃機器人的電池消耗可能增加。

圖6係顯示根據本發明一示例性實施例之清掃機器人行進的清掃區域的示意圖。在圖6(a)中，第一區域1和第三區域3被界定為門檻邊界的第二區域2彼此分開。在圖6(b)中，清掃區域被劃分為第二區域2和除第二區域2之外的第一區域1，第二區域2被界定為地毯、墊子等的邊界。

參照圖6(a)，本實施例的清掃機器人在執行第一區域1的清掃的同時檢測障礙物。此外，當清掃機器人不能攀爬障礙物時，清掃機器人改變其行進路線4以行進第一區域1。然後，即使當清掃機器人能夠攀爬障礙物時，清掃機器人改變其行進路線5以行進第一區域1。當清掃機器人能夠攀爬障礙物時，清掃機器人可以如上所述地儲存障礙物的邊界位置，並且可以將由障礙物的邊界界定的第二區域2與第一區域1分開。

然後，在完成對第一區域1的清掃之後，清掃機器人攀爬第二區域2並進入第三區域3以執行對第三區域3的清掃。

參照圖6(b)，本實施例的清掃機器人在執行第一區域1的清掃的同時檢測障礙物。當清掃機器人不能攀爬障礙物時，清掃機器人改變其行進路線4以行進第一區域1。然後，即使清掃機器人能夠攀爬障礙物，當障礙物在其移動路線上干擾清掃機器人時，清掃機器人改變其行進路線5以行進第一區域1。

亦即，當障礙物位於清掃機器人的行進路線上並且清掃機器人需要攀爬障礙物時，清掃機器人改變其行進路線5。當障礙物位於清掃機器人的行進路線之外且不干擾清掃機器人的移動時，清掃機器人在不改變其行進路線6的情況下行進。

換句話說，清掃機器人沿著障礙物的邊界移動以儲存障礙物邊界的位置，然後界定障礙物的區域，然後完成第一區域1的清掃，然後進入第二區域2，從而最小化障礙物的邊界台階的攀爬。

儘管上文已經詳細描述了本發明的示例性實施例，但是本發明所屬技術領域中具有通常知識者將理解，可以在不脫離本發明的範疇的情況下對上述實施例進行各種修改。因此，本發明的範疇不應限於所描述的實施例， 而應由稍後描述的請求項及請求項的等效者確定。

本發明主張於2019年9月4日在韓國智慧財產權廳提交的韓國專利申請第10-2019-0109497號的權益，為了所有目的，所揭露的內容併入本文中。

S100:步驟

S120:步驟

S200:步驟

S210:步驟

S300:步驟

S400:步驟

S500:步驟

Claims (9)

1. 一種用於控制清掃機器人的方法，該方法包括：一確定步驟，當該清掃機器人接近一清掃區域中的一障礙物時，確定該清掃機器人是否能夠攀爬該障礙物；一儲存步驟，一旦確定該清掃機器人能夠攀爬該障礙物時，儲存該障礙物的一邊界的位置，其中，該障礙物的該邊界形成該清掃區域中的一台階；一行進步驟，在儲存該障礙物的該邊界的該位置之後，改變一行進路線以避開該障礙物，並且根據該行進路線在該清掃區域行進；以及一界定步驟，基於藉由重複所述儲存該障礙物的該邊界的該位置的步驟和所述在避開該障礙物時根據該行進路線在該清掃區域行進的步驟所得到的該障礙物的該邊界，在該清掃區域中界定該障礙物的區域，其中，該清掃區域包含：一第二區域，由該障礙物的該邊界界定；以及一第一區域，被界定為該第二區域以外的區域，其中，該界定步驟包含在該清掃區域中界定該第一區域和該第二區域，其中，該清掃機器人在完成該第一區域的清掃之後進入該第二區域中，以及其中，該清掃機器人在進入該第二區域中之後，接著完成該第二區域的清掃，然後離開該第二區域。
2. 如請求項1之方法，進一步包括：一旦確定該清掃機器人不能攀爬該障礙物時，改變該清掃機器人的該行進路線。
3. 如請求項2之方法，其中，當不能基於該邊界確定該障礙物的該區域時，該清掃機器人於該清掃區域行進。
4. 如請求項3之方法，其中，該確定步驟、該儲存步驟、該行進步驟和該界定步驟中的每一個步驟皆在繪製該清掃區域的地圖的同時以及在該清掃機器人開始清掃之前執行。
5. 如請求項3之方法，其中，該確定步驟、該儲存步驟、該行進步驟和該界定步驟中的每一個步驟皆在該清掃機器人執行清掃時執行。
6. 一種清掃機器人，包括：一主體，用於在一清掃區域中行進；一懸崖感測器，設置在該主體上，用於測量一高度變化值；一位置感測器，用於追踪和儲存該主體的位置；一第一控制器，被配置以基於該懸崖感測器識別的資訊確定該主體是否能夠攀爬一障礙物；以及一第二控制器，被配置用於：一旦確定該主體能夠攀爬該障礙物，使用該位置感測器獲得該障礙物的一邊界的位置，其中，該障礙物的該邊界形成該清掃區域中的一台階，在獲得該障礙物的該邊界的該位置之後，改變一行進路線以避開該障礙物，並且根據該行進路線在該清掃區域行進，以及基於藉由重複所述獲得該障礙物的該邊界的該位置和所述在避開該障礙物時根據該行進路線在該清掃區域行進所得到的該障礙物的該邊界，在該清掃區域中界定該障礙物的區域，其中，該清掃區域包含該障礙物區域和該障礙物區域以外的一非障礙物區域，其中，該主體在已清掃該非障礙物區域之後，接著進入該障礙物區域中並清掃該障礙物區域。
7. 如請求項6之清掃機器人，其中，一旦確定該清掃機器人無法攀爬該障礙物，該第一控制器被配置以改變該清掃機器人的該行進路線。
8. 如請求項7之清掃機器人，其中，一旦基於該障礙物的該邊界確定該障礙物區域為不可界定時，該第二控制器被配置以執行該主體的行進。
9. 如請求項6之清掃機器人，其中，該清掃區域包括該障礙物區域和該障礙物區域以外的一非障礙物區域，其中，該主體已清掃該非障礙物區域後，接著進入該障礙物區域，然後離開該障礙物區域。

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