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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112004645A(43)申请公布日2020.11.27(21)申请号201880089768.7(72)发明人H·赫曼K·米克J冈萨雷斯-莫拉R布特(22)申请日2018.12.19··里奇J·库尔克J·伯恩(30)优先权数据J-P·塔迪夫62/6077752017.12.19US62/6208982018.01.23US(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公62/7026562018.07.24US司7200162/7520522018.10.29US代理人吕传奇陈岚(85)PCT国际申请进入国家阶段日(51)Int.Cl.2020.08.19B25J9/00(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2018/0665172018.12.19(87)PCT国际申请的公布数据WO2019/126332EN2019.06.27(71)申请人卡内基梅隆大学地址美国宾夕法尼亚州权利要求书3页说明书12页附图18页(54)发明名称智能清洁机器人(57)摘要描述了一种智能自主室内清洁机器人,其能够在房屋中以智能方式自主地测绘和清洁多个房间。可以使用无源和有源传感器的各种组合来执行测绘、定位和障碍物避让。确切地说,所述机器人使用具有静态投影光图案的立体相机来生成3D数据。另外,所述机器人可以使用各种位置的光学传感器、激光ToF传感器、惯性测量单元和视觉里程测量来增强定位和测绘能力。CN112004645ACN112004645A权利要求书1/3页1.一种机器人,其包括:底盘,其界定从所述机器人的前侧延伸到后侧的纵向轴线以及从所述机器人的左侧延伸到右侧的垂直于所述纵向轴线的横向轴线;动力系统,用于使所述机器人大体上沿着所述纵向轴线移动越过表面;一个或多个立体相机,其安装在所述底盘的所述前侧上;照明源,其安装在所述底盘的所述前侧上;微控制器和存储器,其安装在所述底盘上;局部、区域性和全局地图,其存储于所述存储器中;以及软件,其存储于所述存储器中且由所述微控制器执行,用于控制所述机器人。2.根据权利要求1所述的机器人,其中所述立体相机能够检测视觉光和红外光,且另外其中所述照明源包括视觉照明源和红外照明源中的一个或多个。3.根据权利要求2所述的机器人,其中所述红外照明源将用于引起纹理的图案投影在表面上,且其中所述立体相机对所述图案的检测用于测绘和视差计算。4.根据权利要求2所述的机器人,其中所述照明的检测用以生成视觉里程测量。5.根据权利要求2所述的机器人,其中所述照明的检测用于地点辨识。6.根据权利要求1所述的机器人,其中所述一个或多个立体相机具有视场,所述机器人还包括安装在所述底盘上的多个测距仪,其中所述测距仪中的一个或多个具有在所述一个或多个立体相机的所述视场之外的视场。7.根据权利要求6所述的机器人,其中所述多个测距仪包含面向后的一对测距仪,所述对中的一个测距仪安装在所述底盘的所述左侧上且所述对中的另一个安装在所述底盘的所述右侧上,所述对测距仪安装于所述横向轴线的前方且面向大体上向后方向。8.根据权利要求6所述的机器人,其中所述多个测距仪包含面向前的一对测距仪,所述面向前的一对测距仪安装在所述底盘上以便面向向前的偏离中心的方向。9.根据权利要求6所述的机器人,其中所述多个测距仪包含安装在所述底盘上的一对面向侧面的测距仪,所述一对面向侧面的测距仪面向大体上平行于所述横向轴线的方向而面向左和右方向。10.根据权利要求1所述的机器人,还包括:惯性测量单元;以及编码器,其用于从所述动力系统提供里程测量。11.根据权利要求1所述的机器人,还包括安装在所述底盘上的面向下的相机,所述面向下的相机提供用于测量所述机器人相对于地面表面的速度和方向的数据。12.一种用于通过地板清洁机器人执行障碍物检测的方法,其包括:将所述机器人定位到特定房间;以及基于清洁积极性设定在逐个房间基础上改变物体的检测阈值。13.根据权利要求12所述的方法,其中所述清洁积极性设定是基于用户设定或基于预定义房间类型。14.根据权利要求13所述的方法,还包括基于所述清洁积极性设定改变逐个房间基础的清洁模式。15.一种通过地板清洁机器人进行测绘的方法,其包括:2CN112004645A权利要求书2/3页使用来自动力系统的里程测量、用以测量加速度和旋转速度的IMU数据以及从立体相机匹配的数据来导出一系列相对局部姿势估计;以及将来自所述立体相机的数据和与每一姿势估计相关联的障碍物数据上覆到网格;从每一局部姿势估计导出全局姿势估计;以及基于所述全局姿势估计来构建全局地图。16.一种减轻地板清洁机器人中的轮滑移的影响的方法,其包括:使所述机器人进行特殊运动;将轮里程测量和来自IMU的数据