自主行进的地面处理设备制造技术

本发明专利技术涉及一种自主行进的地面处理设备，其具有用于使地面处理设备行进的电动的驱动装置、用于探测环境中的障碍物的障碍物探测装置、用于探测被地面处理设备驶过的地面的参数的传感器装置和用于根据探测到的障碍物数据和参数建立环境地图的评估和控制装置。为了研究在计划地面处理设备的行驶策略时可以有利地考虑到的地面其它特性，在此建议，评估和控制装置设置用于使地面处理设备围绕地面的定义的位置点旋转，评估和控制装置还设置用于分析在地面处理设备围绕地面的定义的位置点旋转或行进时借助传感器装置探测到的参数，并且参照环境中定义的不同空间方向确定地面的参数的各向异性，并且在规定了角坐标的情况下将各向异性记录在环境地图中。各向异性记录在环境地图中。各向异性记录在环境地图中。

【技术实现步骤摘要】
自主行进的地面处理设备


[0001]本专利技术涉及一种自主行进的地面处理设备，其具有用于使地面处理设备在环境内行进的电动的驱动装置、用于探测环境中的障碍物的障碍物探测装置、用于探测被地面处理设备驶过的地面的参数的传感器装置和用于根据探测到的障碍物数据和参数建立环境地图的评估和控制装置。

技术介绍

[0002]自主行进的地面处理设备在现有技术中充分已知。该自主行进的地面处理设备例如可以是清洁机器人、例如抽吸和/或擦拭机器人、抛光机器人、地板清洁机器人、除草机器人等。地面处理设备具有导航装置用于自主行进，导航装置包括环境参数并且将环境参数存储在环境地图中。地面处理设备的评估和控制装置能够根据环境地图规划行驶路线，例如沿着行驶路线通过地面处理设备进行地面处理工作。
[0003]此外由现有技术已知，这种地面处理设备装备有地面探测装置，地面探测装置检测待处理的地面的数据、例如地面类型。装备成清洁设备的地面处理设备例如可以借助这种探测装置识别地面处理设备是行驶在地毯地面、木地板还是瓷砖地面上，并且据此规划地面处理工作、尤其控制处理强度、水施加量、旋转的地面处理元件的转速、抽吸风机的抽吸功率级等。例如已知摄像机作为探测地板类型的探测装置，摄像机借助图像处理装置识别地面的结构并且将该结构归类为确定的地面类型。此外还已知，为地面处理设备装备探测参数的阻力传感器或者滑动传感器，参数取决于地面处理设备与待处理的地面之间的摩擦力。
[0004]尽管已经证实了这种地面处理设备和地面探测装置用于识别环境的地面的类型并且相应地在环境地图中标记，然而例如并未在由木地板或者瓷砖的铺设方向或者由地毯纤维的极方向(Polrichtung)形成的优选方向方面对地面的类型进行进一步的考察。

技术实现思路

[0005]因此，以前述现有技术为出发点，本专利技术所要解决的技术问题在于，考察地面的其它特征，在对地面处理设备的行驶策略进行规划时能够有利地考虑到这些特征。
[0006]为了解决所述技术问题建议，所述地面处理设备的评估和控制装置设置用于控制所述地面处理设备的驱动装置，使得所述地面处理设备围绕地面的定义的位置点旋转，并且其中，所述评估和控制装置还设置用于分析在地面处理设备围绕地面的定义的位置点旋转或行进时借助传感器装置探测到的参数，并且参照环境中定义的不同空间方向确定所述地面的参数的各向异性，并且在规定了角坐标的情况下将所述地面的参数的各向异性记录在环境地图中。
[0007]按照本专利技术，地面处理设备现在具有传感器装置，所述传感器装置适用于探测地面的地面参数的方向性。当地面参照环境的不同空间方向、尤其是沿着平行于地面的不同方向具有不同特征时产生这种方向性。地面特征的方向性的一个示例是木地板，木地板沿
着木头的纤维方向比沿着与该纤维方向垂直的方向能更好被处理。另一个示例是瓷砖地面，瓷砖地面的接合方向对于地面的清洁结果至关重要。然而地面的参数并非必须仅涉及清洁工作，而是也可以仅简单地是使地面能够沿确定的方向特别容易地被驶过、即比沿其它方向具有更小的摩擦阻力。地面的方向性的特征、即地面的各向异性可以在规划地面处理设备的行驶策略时一起被考虑到。优选首先在整个地面上检测地面特征的方向性，其中，优选在多个位置点上按照本专利技术地进行各向异性的探测。这意味着，探测装置依次在环境中的不同的位置点上围绕各个定义的位置点旋转，其中，评估和控制装置接着分析探测到的参数并且基于各个位置点确定与角度相关的各向异性。通过对地面处理设备在环境内或者在环境地图内的当前位置和当前定向的认知，随即能够由参照地面处理设备的瞬时位置点局部地定义的方向推断出环境地图内的环境的整体的方向。由此使得在环境中的不同位置点上探测到的测量值能够在共同的整体的环境地图中结合。借助角坐标、优选借助极坐标定义环境地图中的方向可以执行地面处理设备的识别模式，用于地面参数的探测以及环境地图的产生，在所述识别模式中地面处理设备在不执行地面处理工作的情况下在环境中行驶并且在那里检测地面的参数，或者在必要时还附加地确定同样用于产生环境地图的在环境中所存在的障碍物。备选地可行的是，在执行一个或者多个地面处理工作时探测地面的参数并且在必要时探测障碍物数据。在所有情况下都有利的是，注意地面也可能具有与位置相关地变化的各向异性的特征。例如尤其在自然地面中，然而也根据地面的铺设方式可能出现的是，由于出现自然纹理、节孔、接缝等使得特征从一个位置到其它位置发生变化。因此适宜的是，在地面的不同的位置点上沿多个空间方向按照本专利技术地探测地面参数。沿不同的空间方向的探测在此例如可以是在围绕位置点的360度的视野上的全方位探测。所述探测在此可以持续地进行或者仅沿多个独立的方向、例如沿四个错开90度的方向进行。对地面参数的测量所沿的方向可以参照地面处理设备的固定的点或者参照环境地图的坐标系。在实施地面处理工作时，地面处理设备的评估和控制装置也可以将存储的地面的参数各向异性与当前探测的地面的相应参数的各向异性进行比较。如果当前确定的各向异性与存储的各向异性存在差异，则这例如可以评价为在地面上存在污物。这种信息例如可以向使用者输出或者自动地开始对地面的相应区域进行清洁。如果地面的各向异性在更长的时间段中根本没有变化，则这还能够表明驶过的地面被磨损。这种信息也可以传达给使用者。
[0008]按照本专利技术，地面处理设备围绕定义的位置点进行自身旋转，其中，所述地面处理设备围绕自身进行360度旋转。尤其当不存在关于在地面上是否仅存在唯一的地面类型、还是存在多个地面类型或者地面类型本身是否具有不均匀的特征的信息时，同样也可以在环境中的多个定义的位置点上进行所述旋转。地面处理设备的旋转可以顺时针地、逆时针地或者时间上依次地沿两个方向进行，这分别根据沿相反方向是否可能得到其他的或者附加的信息。
[0009]尤其建议，所述评估和控制装置设置用于根据在环境中不同位置点上的多次探测而生成与角度相关的各向异性的平均值。通过生成平均值由此顾及到基于环境中不同的位置点沿相同的空间方向确定的多个探测结果。由此能够确定环境的一种空间方向，地面处理设备优选沿着所述空间方向行进，因为在那里例如存在针对地面处理设备的行驶工作或者地面处理工作的低摩擦的优选方向。也可以将各向异性的局部的值、而不是平均值存储
在环境地图中。这例如对于地面的局部的点处理是有利的。
[0010]此外建议，所述传感器装置设置用于探测驱动装置的功率消耗。尤其可以在地面处理设备行进时测量驱动装置的功率消耗的变化。根据地面的特征、例如当地面处理设备在行进时必须驶过接缝或者行进方向发生变化，使得地面处理设备突然逆着地毯地面的绒毛方向行驶时，驱动装置的功率消耗发生变化。地面由此使力反作用于地面处理设备的驱动装置，所述力造成驱动发动机的更高的功率消耗。优选可以对此进行分析，以便确定地面的各向异性，也就是探测地面的与角相关的特征。
[0011]所述传感器装置同样也可以设置用于探测用于驱动所述地面处理设备的电动运行的地面处理元件的功率消耗、尤其功率消耗的变化。所述地面处理元件尤其可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自主行进的地面处理设备(1)，其具有用于使地面处理设备(1)在环境内行进的电动的驱动装置(2)、用于探测环境中的障碍物(4)的障碍物探测装置(3)、用于探测被地面处理设备(1)驶过的地面(6)的参数的传感器装置(5)和用于根据探测到的障碍物数据和参数建立环境地图(8)的评估和控制装置，其特征在于，所述评估和控制装置(7)设置用于控制所述地面处理设备(1)的驱动装置(2)，使得所述地面处理设备(1)围绕地面(6)的定义的位置点(9)旋转，并且其中，所述评估和控制装置(7)还设置用于分析在地面处理设备(1)围绕地面(6)的定义的位置点(9)旋转或行进时借助传感器装置(5)探测到的参数，并且参照环境中定义的不同空间方向确定所述地面(6)的参数的各向异性，并且在规定了角坐标的情况下将所述地面(6)的参数的各向异性记录在环境地图(8)中。2.根据权利要求1所述的地面处理设备(1)，其特征在于，所述评估和控制装置(7)设置用于根据在环境中不同位置点(9)上的多次探测而生成与角度相关的各向异性的平均值。3.根据权利要求1或2所述的地面处理设备(1)，其特征在于，所述传感器装置(5)设置用于探测驱动装置(2)的功率消耗。4.根据权利要求1或2所述的地面处理设备(1)，其特征在于，所述传感器装置(5)设置用于探测驱动装置(2)的功率消耗的变化。5.根据权利要求1或2所述的地面处理设备(1)，其特征在于，所述传感器装置(5)设置用于探测用于驱动所述地面处理设备(1)的电动运行的地面处理元件(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：M帕彭海姆，
申请(专利权)人：德国福维克控股公司，
类型：发明
国别省市：