(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-06
(45)【発行日】2023-01-17
(54)【発明の名称】自律移動ロボットのナビゲーション
(51)【国際特許分類】
G05D 1/02 20200101AFI20230110BHJP
【ＦＩ】
G05D1/02 H
G05D1/02 S
【請求項の数】
38
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019160308
(22)【出願日】2019-09-03
(65)【公開番号】P2020038665
(43)【公開日】2020-03-12
【審査請求日】2022-08-09
(31)【優先権主張番号】16/120,993
(32)【優先日】2018-09-04
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】313013863
【氏名又は名称】アイロボット・コーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100154922
【弁理士】
【氏名又は名称】崔 允辰
(72)【発明者】
【氏名】アルテム・グリチェンコ
(72)【発明者】
【氏名】エリック・シェンバー
(72)【発明者】
【氏名】ジェームズ・アール・サルヴァティ
(72)【発明者】
【氏名】ジョン・ワン
(72)【発明者】
【氏名】ジョナサン・ジェイ・ドリッチ
(72)【発明者】
【氏名】スティーヴン・コーデル
(72)【発明者】
【氏名】タドヴァナ・エス・カナカパッリ
(72)【発明者】
【氏名】ザシャリアス・プサラキス
【審査官】影山 直洋
(56)【参考文献】
【文献】特開平５－４６２４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５０３２６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－２０１０９６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０２４９６６１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０５Ｄ １／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
自律掃除ロボットであって、前方平面に沿って延在する前方表面、第１の側方平面に沿って延在する第１の側方表面、および第２の側方平面に沿って延在する第２の側方表面を有する、前方部分であって、前記前方平面が、前記第１の側方平面および前記第２の側方平面に対して垂直である、前方部分と、
床表面上に前記自律掃除ロボットを支持するように構成された駆動システムと、
前記自律掃除ロボットの中心の前方に、かつ前記第１の側方表面と前記第２の側方表面との間の前記自律掃除ロボットの前記前方部分に沿って位置付けられた掃除吸込み口であって、前記床表面から前記自律掃除ロボットの中へ塵屑を収集するように構成された、掃除吸込み口と、
動作を行うための命令を実行するように構成されたコントローラであって、前記動作が、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が第１の障害表面を向き、且つ前記第１の障害表面に隣接する状態で、前方駆動方向において前記第１の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が第２の障害表面を向き、且つ前記第２の障害表面に隣接するように前記自律掃除ロボットを転向させることであって、前記第２の障害表面が、前記第１の障害表面に隣接し、かつ前記第１の障害表面に対して角度をなす、転向させることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面を向き、且つ前記第２の障害表面に隣接する状態で、後方駆動方向において前記第２の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面を向き、且つ前記第２の障害表面に隣接する状態で、前記前方駆動方向において前記第２の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることと、
を含む、コントローラと、
を備える、自律掃除ロボット。
【請求項2】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面を向き、且つ前記前記第２の障害表面に隣接するように前記自律掃除ロボットを転向させることが、前記駆動システムを動作させて、弓状部分を含む軌道に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることを含む、請求項１に記載の自律掃除ロボット。
【請求項3】
前記自律掃除ロボットが、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面に沿った位置に位置付けられた障害物追従センサをさらに備え、前記動作が、
前記障害物追従センサを使用して、前記障害物追従センサの前記位置が、前記第１の障害表面の前方であることを検出することをさらに含み、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面を向き、且つ前記第２の障害表面に隣接するように前記自律掃除ロボットを転向させることが、
前記障害物追従センサの前記位置が前記第１の障害表面の前方にあることを検出することに応答して、駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを転向させることを含む、請求項１に記載の自律掃除ロボット。
【請求項4】
前記障害物追従センサが、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面に対して垂直な水平方向において信号を放出するように位置付けられている、請求項３に記載の自律掃除ロボット。
【請求項5】
前記障害物追従センサの前記位置が前記第１の障害表面の前方であることを検出することが、前記障害物追従センサの前記位置が、少なくとも１センチメートル～１５センチメートルの距離だけ前記第１の障害表面の前方であることを検出することを含む、請求項３に記載の自律掃除ロボット。
【請求項6】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面を向き、且つ前記第２の障害表面に隣接するように前記自律掃除ロボットを転向させることが、前記自律掃除ロボットが前記第２の障害表面を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを転向させることを含む、請求項１に記載の自律掃除ロボット。
【請求項7】
前記自律掃除ロボットが前記第２の障害表面を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを転向させることが、前記自律掃除ロボットと前記第２の障害表面との間の接触に応答して、前記自律掃除ロボットのバンプセンサを使用して、前記第２の障害表面を検出することを含む、請求項６に記載の自律掃除ロボット。
【請求項8】
前記自律掃除ロボットが前記第２の障害表面を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを転向させることが、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面に隣接していることに応答して、前記自律掃除ロボットの障害物追従センサを使用して、前記第２の障害表面を検出することを含む、請求項６に記載の自律掃除ロボット。
【請求項9】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面を向き、且つ前記第２の障害表面に隣接するように前記自律掃除ロボットを転向させることが、前記駆動システムを動作させて、前記第１の障害表面と前記第２の障害表面との境界面の近接部から延在する前記床表面の部分を通過しない掃除経路に沿って、かつ前記第２の障害表面に沿って、前記自律掃除ロボットを移動させることを含む、請求項１に記載の自律掃除ロボット。
【請求項10】
前記床表面の前記部分の長さが、少なくとも１センチメートルである、請求項９に記載の自律掃除ロボット。
【請求項11】
前記駆動システムを動作させて、前記後方駆動方向において前記第２の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることが、前記駆動システムを動作させて、前記床表面の前記部分を通って、前記後方駆動方向において前記自律掃除ロボットを移動させることを含む、請求項９に記載の自律掃除ロボット。
【請求項12】
前記駆動システムを動作させて、前記後方駆動方向において前記第２の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることが、前記駆動システムを動作させて、前記後方駆動方向において、ある距離だけ前記自律掃除ロボットを移動させることを含む、請求項１に記載の自律掃除ロボット。
【請求項13】
前記ある距離が、１センチメートル～６０センチメートルである、請求項１２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項14】
前記自律掃除ロボットが、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面に沿った位置に位置付けられた障害物追従センサをさらに備え、前記動作が、
前記障害物追従センサを使用して、前記障害物追従センサの前記位置が前記第２の障害表面の後方であることを検出することをさらに含み、
前記駆動システムを動作させて、前記前方駆動方向において前記第２の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることが、
前記障害物追従センサの前記位置が前記第２の障害表面の後方であることを検出することに応答して、前記駆動システムを動作させて、前記前方駆動方向において前記第２の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることを含む、請求項１２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項15】
前記駆動システムを動作させて、前記前方駆動方向において前記第２の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることが、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第２の障害表面から離れるように転向させ、前記自律掃除ロボットが前記前方駆動方向において移動するにつれて、前記自律掃除ロボットの前記前方駆動方向が前記第２の障害表面に対して角度をなすように、かつ前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面から離れるように移動するように、前記前方駆動方向において前記自律掃除ロボットを移動させることを含む、請求項１に記載の自律掃除ロボット。
【請求項16】
前記自律掃除ロボットが、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面に沿って位置付けられた障害物追従センサをさらに備え、前記動作が、前記障害物追従センサを使用して、前記第２の障害表面を検出することをさらに含み、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第２の障害表面から離れるように転向させ、前記自律掃除ロボットが前記前方駆動方向において移動するにつれて、前記自律掃除ロボットの前記前方駆動方向が前記第２の障害表面に対して角度をなすように、かつ前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面から離れるように移動するように、前記前方駆動方向において前記自律掃除ロボットを移動させることが、
前記第２の障害表面を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記前方駆動方向において前記自律掃除ロボットを移動させることを含む、請求項１５に記載の自律掃除ロボット。
【請求項17】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第２の障害表面から離れるように転向させ、前記自律掃除ロボットが前記前方駆動方向において移動するにつれて、前記自律掃除ロボットの前記前方駆動方向が前記第２の障害表面に対して角度をなすように、かつ前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面から離れるように移動するように、前記前方駆動方向において前記自律掃除ロボットを移動させることが、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記前方駆動方向において、ある距離だけ移動させることを含む、請求項１５に記載の自律掃除ロボット。
【請求項18】
前記ある距離が、前記自律掃除ロボットの長さの５０％～１５０％である、請求項１７に記載の自律掃除ロボット。
【請求項19】
前記動作が、前記第２の障害表面を検出することに応答して、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第２の障害表面の方へ転向させることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第２の障害表面に沿って移動させることと、
をさらに含む、請求項１５に記載の自律掃除ロボット。
【請求項20】
前記掃除吸込み口に隣接して位置付けられた回転式掃除部材であって、前記自律掃除ロボットの前記前方部分にわたって水平に延在し、かつ前記掃除吸込み口の方に塵屑を移動させるように水平軸を中心に回転可能である、回転式掃除部材をさらに備える、請求項１に記載の自律掃除ロボット。
【請求項21】
前記回転式掃除部材が、前記自律掃除ロボットの総幅の７５％～９５％にわたって延在する、請求項２０に記載の自律掃除ロボット。
【請求項22】
自律掃除ロボットであって、
前方平面に沿って延在する前方表面、第１の側方平面に沿って延在する第１の側方表面、および第２の側方平面に沿って延在する第２の側方表面を有する、前方部分であって、前記前方平面が前記第１の側方平面および前記第２の側方平面に対して垂直である、前方部分と、
床表面上に前記自律掃除ロボットを支持するように構成された駆動システムと、
前記自律掃除ロボットの中心の前方に、かつ前記第１の側方表面と前記第２の側方表面との間の前記自律掃除ロボットの前記前方部分に沿って位置付けられた掃除吸込み口であって、前記床表面から前記自律掃除ロボットの中へ塵屑を収集するように構成された、掃除吸込み口と、
動作を行うための命令を実行するように構成されたコントローラであって、前記１つ以上の動作が、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が第１の障害表面を向き、且つ前記第１の障害表面に隣接する状態で、前方駆動方向において前記第１の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットに、一連の動きを繰り替えし行わせることであって、前記一連の動きが、
前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第１の障害表面を向き、且つ前記第１の障害表面に隣接する状態で、後方駆動方向において、前記第１の障害表面に沿ってある距離だけ移動すること、
次に、前記自律掃除ロボットが第２の障害表面と前記自律掃除ロボットの前方表面との間の接触を検出するまで、前記第１の障害表面から離れるように転向することであって、前記第２の障害表面が、前記第１の障害表面に隣接し、かつ前記第１の障害表面に対して角度をなす、転向すること、および
次に、前記第１の障害表面の方へ戻るように転向すること、
を含む、行わせることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第２の障害表面を向き、且つ前記第２の障害表面に隣接する状態で、前記前方駆動方向において前記第２の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることと、
を含む、コントローラと、
を備える、自律掃除ロボット。
【請求項23】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が前記第１の障害表面を向き、且つ前記第１の障害表面に隣接する状態で、前記前方駆動方向において前記第１の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることが、
前記自律掃除ロボットが前記第２の障害表面を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記前方駆動方向において移動させることを含む、請求項２２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項24】
前記自律掃除ロボットが前記第２の障害表面を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記前方駆動方向において移動させることが、
前記第２の障害表面と前記自律掃除ロボットとの間の接触に応答して、前記自律掃除ロボットのバンプセンサを使用して、前記第２の障害表面を検出することを含む、請求項２３に記載の自律掃除ロボット。
【請求項25】
前記動作が、
前記第２の障害表面を検出することに応答して、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの位置を少なくとも１～５秒間、維持することをさらに含む、請求項２３に記載の自律掃除ロボット。
【請求項26】
前記自律掃除ロボットの前記前方表面に近接して、かつ前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面に近接して位置付けられた側方ブラシをさらに備え、
前記第２の障害表面を検出することに応答して、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの位置を少なくとも１～５秒間、維持することが、
前記駆動システムを動作させて、前記側方ブラシの掃除領域内に、前記第１の障害表面と前記第２の障害表面との境界面に隣接する前記床表面の部分を維持することを含む、請求項２５に記載の自律掃除ロボット。
【請求項27】
前記自律掃除ロボットが前記第２の障害表面を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記前方駆動方向において移動させることが、
前記第２の障害表面に向けて信号を放出することと、
カメラを使用して、前記信号の反射を検出することによって、前記第２の障害表面を検出することと、
を含む、請求項２３に記載の自律掃除ロボット。
【請求項28】
前記ある距離が、２～１５センチメートルである、請求項２２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項29】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットに前記一連の動きを繰り返し行わせることが、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットに、前記一連の動きを少なくとも２～５回行わせることを含む、請求項２２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項30】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットに前記一連の動きを繰り返し行わせることが、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記前方駆動方向と前記第１の障害表面とがある角度を形成するまで、前記自律掃除ロボットに前記一連の動きを行わせることを含む、請求項２２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項31】
前記ある角度が、少なくとも３０～６０度である、請求項３０に記載の自律掃除ロボット。
【請求項32】
前記自律掃除ロボットの前記前方表面に近接して、かつ前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面に近接して位置付けられた側方ブラシをさらに備え、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットに前記一連の動きを繰り返し行わせることが、
前記側方ブラシに、前記第１の障害表面と前記第２の障害表面との境界面の近接部から前記第２の障害表面に沿って延在する前記床表面の領域を進行させることを含む、請求項２２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項33】
前記側方ブラシに前記床表面の前記領域を進行させることが、
前記自律掃除ロボットが前記第２の障害表面と前記自律掃除ロボットとの間の接触を検出するまで、前記自律掃除ロボットが前記第１の障害表面から離れるように転向するたびに、前記側方ブラシの掃除領域に、前記床表面の前記領域の異なる部分を進行させることを含む、請求項３２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項34】
前記自律掃除ロボットの前記一連の動きが、前記第１の障害表面の方へ戻るように転向した後、前記自律掃除ロボットを前記第１の障害表面から離れるように転向させることをさらに含む、請求項２２に記載の自律掃除ロボット。
【請求項35】
自律掃除ロボットであって、
前方平面に沿って延在する前方表面、第１の側方平面に沿って延在する第１の側方表面、および第２の側方平面に沿って延在する第２の側方表面を有する、前方部分であって、前記前方平面が前記第１の側方平面および前記第２の側方平面に対して垂直である、前方部分と、
床表面上に前記自律掃除ロボットを支持するように構成された駆動システムと、
前記自律掃除ロボットの中心の前方に、かつ前記第１の側方表面と前記第２の側方表面との間の前記自律掃除ロボットの前記前方部分に沿って位置付けられた掃除吸込み口であって、前記床表面から前記自律掃除ロボットの中へ塵屑を収集するように構成された、掃除吸込み口と、
動作を行うための命令を実行するように構成されたコントローラであって、前記動作が、
前記自律掃除ロボットが第２の障害表面と前記自律掃除ロボットとの間の接触を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が第１の障害表面を向き、且つ前記第１の障害表面に隣接する状態で、前方駆動方向において前記第１の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることであって、前記第１の障害表面が、前記自律掃除ロボットの全幅の１００％～１５０％以下の第３の障害表面からの距離に位置付けられている、移動させることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを、後方駆動方向に沿って前記第２の障害表面から離れるように移動させることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを、前記第１の障害表面の方へ転向させ、次に前記第１の障害表面から離れるように転向させることと、
次に、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットの前記第１の側方表面が第１の障害表面を向き、且つ前記第１の障害表面に隣接する状態で、後方駆動方向において前記第１の障害表面に沿って前記自律掃除ロボットを移動させることと、
を含む、コントローラと、
を備える、自律掃除ロボット。
【請求項36】
前記床表面の地図を生成するように構成されたセンサシステムをさらに備え、
前記動作が、前記地図に基づき、前記第１の障害表面と前記第３の障害表面との間の前記距離が、前記自律掃除ロボットの前記全幅の１００％～１５０％であると判断することをさらに含み、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを、前記第１の障害表面の方へ転向させ、次に前記第１の障害表面から離れるように転向させることが、
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第１の障害表面の方へ転向させ、次に、前記距離が前記自律掃除ロボットの前記全幅の１００％～１５０％であると判断することに応答して、前記第１の障害表面から離れるように転向させることを含む、請求項３５に記載の自律掃除ロボット。
【請求項37】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第１の障害表面の方へ転向させ、次に前記第１の障害表面から離れるように転向させることが、
前記自律掃除ロボットのバンプセンサが前記自律掃除ロボットと前記第１の障害表面との間の接触を検出するまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第１の障害表面の方へ転向させることを含む、請求項３５に記載の自律掃除ロボット。
【請求項38】
前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第１の障害表面の方へ転向させ、次に前記第１の障害表面から離れるように転向させることが、
前記自律掃除ロボットの前記バンプセンサが前記自律掃除ロボットと前記第１の障害表面との間の接触をそれ以上検出しなくなるまで、前記駆動システムを動作させて、前記自律掃除ロボットを前記第１の障害表面から離れるように転向させることを含む、請求項３７に記載の自律掃除ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、自律移動ロボットのナビゲーションに関する。
【背景技術】
【0002】
自律移動ロボットは、床表面を進行して、掃除、吸引、および他の作業など、様々な作業を行うことができる。自律移動ロボットが床表面を進行するのにつれ、このロボットは、障害物に遭遇することがある。ロボットは、障害物に沿って移動するようにナビゲートされ得る。ロボットが掃除ロボットである場合、ロボットは、障害物に沿って移動する際、障害物に隣接する床表面の部分を掃除することができる。
【発明の概要】
【0003】
本開示に記載の特徴の利点には、以下および本明細書の他の個所に記載のものが含まれ得るが、それらに限定されるわけではない。本明細書に記載のシステム、デバイス、方法、および他の特徴は、床表面を掃除するための自律掃除ロボットの能力を高めることができる。
【0004】
一部の実装形態において、本明細書に記載の自律掃除ロボットは、自律掃除ロボットが動作している環境内の障害物に隣接する床表面の部分の掃除を提供することができる例えば、自律掃除ロボットは、このロボットの掃除経路が障害表面に隣接する床表面の部分の実質的に全体に及ぶような様態で、床表面に沿ってナビゲートされ得る。ロボットは、障害表面間の角形状および他の境界面に隣接する床表面の部分に及ぶようにナビゲートされ得る。ロボットは、このように部屋の複雑な形状の周りをナビゲートされ、これらの複雑な形状に隣接する床表面の範囲を掃除することができる。
【0005】
一部の実装形態において、本明細書に記載の自律掃除ロボットは、隣接する障害物のために幅が狭い床表面の部分の掃除の向上をもたらすことができる。例えば、自律掃除ロボットは、幅の狭い、例えば、このロボットの全幅の１００％～３００％である幅を有する床表面の部分の中にナビゲートされ、その床表面の部分を掃除することができる。ロボットは、床表面のこの部分を掃除することができ、床表面のこの部分から幅が狭くない床表面の部分に戻るようにナビゲートされることが可能である。この点に関して、ロボットは、それらの範囲で立ち往生することなく、狭い廊下、隙間、または部屋の他の特徴を簡単に掃除することができる。
【0006】
一態様において、自律掃除ロボットは、前方平面に沿って延在する前方表面、第１の側方平面に沿って延在する第１の側方表面、および第２の側方平面に沿って延在する第２の側方表面を有する前方部分を含む。前方平面は、第１の側方平面および第２の側方平面に対して垂直である。ロボットは、床表面上にこの掃除ロボットを支持するように構成された駆動システムと、掃除ロボットの中心の前方に、かつ第１の側方表面と第２の側方表面との間の掃除ロボットの前方部分に沿って位置付けられた掃除吸込み口と、を含む。掃除吸込み口は、床表面から掃除ロボットの中へ塵屑を収集するように構成されている。ロボットは、１つ以上の動作を行うための命令を実行するように構成されたコントローラを含む。１つ以上の動作は、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第１の障害表面を向く状態で、前方駆動方向において第１の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることと、次に、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面を向くように、掃除ロボットを転向させることと、次に、駆動システムを動作させて、後方駆動方向において第２の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることと、次に、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において第２の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させること、を含む。
【0007】
実装形態は、以下および本明細書の他の個所に記載の例を含み得る。
【0008】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面を向くように、掃除ロボットを転向させることは、駆動システムを動作させて、弓状部分を含む軌道に沿って掃除ロボットを移動させることを含む。
【0009】
一部の実装形態において、掃除ロボットは、掃除ロボットの第１の側方表面に沿った位置に位置付けられた障害物追従センサをさらに含み、１つ以上の動作は、障害物追従センサを使用して、障害物追従センサの位置が第１の障害表面の前方であることを検出することをさらに含み、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面を向くように、掃除ロボットを転向させることは、駆動システムを動作させて、障害物追従センサの位置が第１の障害表面の前方であることを検出したことに応答して、掃除ロボットを転向させることを含む。一部の実装形態において、障害物追従センサは、掃除ロボットの第１の側方表面に対して垂直な水平方向において信号を放出するように位置付けられている。一部の実装形態において、障害物追従センサの位置が第１の障害表面の前方であることを検出することは、障害物追従センサの位置が、少なくとも１センチメートル～１５センチメートルの距離だけ第１の障害表面の前方であることを検出することを含む。
【0010】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面を向くように、掃除ロボットを転向させることは、掃除ロボットが第２の障害表面を検出するまで、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを転向させることを含む。一部の実装形態において、掃除ロボットが第２の障害表面を検出するまで、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを転向させることは、掃除ロボットと第２の障害表面との間の接触に応答して、掃除ロボットのバンプセンサを使用して、第２の障害表面を検出することを含む。一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットが第２の障害表面を検出するまで、掃除ロボットを転向させることは、掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面に隣接していることに応答して、掃除ロボットの障害物追従センサを使用して、第２の障害表面を検出することを含む。
【0011】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面を向くように、掃除ロボットを転向させることは、駆動システムを動作させて、第１の障害表面と第２の障害表面との境界面の近接部から延在する床表面の部分を通過しない掃除経路に沿って、かつ第２の障害表面に沿って、掃除ロボットを移動させることを含む。一部の実装形態において、床表面の部分の長さは、少なくとも１センチメートルである。一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、後方駆動方向において第２の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることは、駆動システムを動作させて、床表面のその部分を通って、後方駆動方向において掃除ロボットを移動させることを含む。
【0012】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、後方駆動方向において第２の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることは、駆動システムを動作させて、後方駆動方向において、ある距離だけ掃除ロボットを移動させることを含む。一部の実装形態において、このある距離は、１センチメートル～６０センチメートルである。一部の実装形態において、掃除ロボットは、掃除ロボットの第１の側方表面に沿った位置に位置付けられた障害物追従センサをさらに含み、１つ以上の動作は、障害物追従センサを使用して、障害物追従センサの位置が第２の障害表面の後方であることを検出することをさらに含み、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において第２の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることは、障害物追従センサの位置が第２の障害表面の後方であることを検出したことに応答して、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において第２の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることを含む。
【0013】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において第２の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることは、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第２の障害表面から離れるように転向させ、掃除ロボットが前方駆動方向において移動するのにつれて、掃除ロボットの前方駆動方向が第２の障害表面に対して角度をなすように、かつ掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面から離れるように移動するように、前方駆動方向において掃除ロボットを移動させることを含む。一部の実装形態において、掃除ロボットは、掃除ロボットの第１の側方表面に沿って位置付けられた障害物追従センサをさらに含み、１つ以上の動作は、障害物追従センサを使用して、第２の障害表面を検出することをさらに含み、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第２の障害表面から離れるように転向させ、掃除ロボットが前方駆動方向において移動するのにつれて、掃除ロボットの前方駆動方向が第２の障害表面に対して角度をなすように、かつ掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面から離れるように移動するように、前方駆動方向において掃除ロボットを移動させることは、第２の障害表面を検出するまで、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において掃除ロボットを移動させることを含む。一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第２の障害表面から離れるように転向させ、掃除ロボットが前方駆動方向において移動するのにつれて、掃除ロボットの前方駆動方向が第２の障害表面に対して角度をなすように、かつ掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面から離れるように移動するように、前方駆動方向において掃除ロボットを移動させることは、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを前方駆動方向において、ある距離だけ移動させることを含む。一部の実装形態において、このある距離は、掃除ロボットの長さの５０％～１５０％である。一部の実装形態において、１つ以上の動作は、第２の障害表面を検出したことに応答して、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第２の障害表面の方へ転向させることと、次に、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第２の障害表面に沿って移動させることと、をさらに含む。
【0014】
一部の実装形態において、掃除ロボットは、掃除吸込み口に隣接して位置付けられた回転式掃除部材をさらに含み、回転式掃除部材は、掃除吸込み口の方に塵屑を移動させるように、掃除ロボットの前方部分にわたって水平に、かつ水平軸を中心に回転可能に延在する。一部の実装形態において、回転式掃除部材は、掃除ロボットの総幅の７５％～９５％にわたって延在する。
【0015】
別の態様において、自律掃除ロボットは、前方平面に沿って延在する前方表面、第１の側方平面に沿って延在する第１の側方表面、および第２の側方平面に沿って延在する第２の側方表面を有する前方部分を含む。前方平面は、第１の側方平面および第２の側方平面に対して垂直である。掃除ロボットは、床表面上に掃除ロボットを支持するように構成された駆動システムと、掃除ロボットの中心の前方に、かつ第１の側方表面と前記第２の側方表面との間の掃除ロボットの前方部分に沿って位置付けられた掃除吸込み口と、を含む。掃除吸込み口は、床表面から掃除ロボットの中へ塵屑を収集するように構成されている。掃除ロボットは、１つ以上の動作を行うための命令を実行するように構成されたコントローラを含む。１つ以上の動作は、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第１の障害表面を向く状態で、前方駆動方向において第１の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることと、次に、駆動システムを動作させて、掃除ロボットに一連の動きを繰り返し行わせることと、次に、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第２の障害表面を向く状態で、前方駆動方向において第２の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることと、を含む。一連の動きは、後方駆動方向において第１の障害表面に沿ってある距離だけ移動することと、次に、掃除ロボットが第２の障害表面と掃除ロボットの前方表面との間の接触を検出するまで、第１の障害表面から離れるように転向することと、次に、第１の障害表面の方へ戻るように転向することと、を含む。第２の障害表面は、第１の障害表面に隣接し、かつ第１の障害表面に対して角度をなす。
【0016】
実装形態は、以下および本明細書の他の個所に記載の例を含み得る。
【0017】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの第１の側方表面が第１の障害表面を向く状態で、前方駆動方向において第１の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることは、掃除ロボットが第２の障害表面を検出するまで、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において掃除ロボットを移動させることを含む。一部の実装形態において、掃除ロボットが第２の障害表面を検出するまで、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において掃除ロボットを移動させることは、第２の障害表面と掃除ロボットとの間の接触に応答して、掃除ロボットのバンプセンサを使用して、第２の障害表面を検出することを含む。一部の実装形態において、１つ以上の動作は、第２の障害表面を検出することに応答して、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの位置を少なくとも１～５秒間、維持することをさらに含む。一部の実装形態において、掃除ロボットは、掃除ロボットの前方表面に近接して、かつ掃除ロボットの第１の側方表面に近接して位置付けられた側方ブラシをさらに含み、第２の障害表面を検出することに応答して、駆動システムを動作させて、掃除ロボットの位置を少なくとも１～５秒間、維持することは、駆動システムを動作させて、側方ブラシの掃除領域内に、第１の障害表面と第２の障害表面との境界面に隣接する床表面の部分を維持することを含む。一部の実装形態において、掃除ロボットが第２の障害表面を検出するまで、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において掃除ロボットを移動させることは、第２の障害表面に向けて信号を放出することと、カメラを使用して、信号の反射を検出することによって、第２の障害表面を検出することと、を含む。
【0018】
一部の実装形態において、ある距離は、２～１５センチメートルである。
【0019】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットに一連の動きを繰り返し行わせることは、駆動システムを動作させて、掃除ロボットに、少なくとも２～５回、一連の動きを行わせることを含む。
【0020】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットに一連の動きを繰り返し行わせることは、掃除ロボットの前方駆動方向と第１の障害表面とがある角度を形成するまで、駆動システムを動作させて、掃除ロボットに一連の動きを行わせることを含む。
【0021】
一部の実装形態において、ある角度は、少なくとも３０～６０度である。
【0022】
一部の実装形態において、掃除ロボットは、掃除ロボットの前方表面に近接して、かつ掃除ロボットの第１の側方表面に近接して位置付けられた側方ブラシをさらに含み、駆動システムを動作させて、掃除ロボットに一連の動きを繰り返し行わせることは、側方ブラシに、第１の障害表面と第２の障害表面との境界面の近接部から第２の障害表面に沿って延在する床表面の領域を進行させることを含む。一部の実装形態において、側方ブラシに床表面の領域を進行させることは、掃除ロボットが第２の障害表面と掃除ロボットとの間の接触を検出するまで、掃除ロボットが第１の障害表面から離れるように転向するたびに、側方ブラシの掃除領域に、床表面のその領域の異なる部分を進行させることを含む。
【0023】
実施形態によっては、掃除ロボットの一連の動きは、第１の障害表面の方へ戻るように転向した後、第１の障害表面から離れるように掃除ロボットを転向させることをさらに含む。
【0024】
別の態様において、自律掃除ロボットは、前方平面に沿って延在する前方表面、第１の側方平面に沿って延在する第１の側方表面、および第２の側方平面に沿って延在する第２の側方表面を有する前方部分を含む。前方平面は、第１の側方平面および第２の側方平面に対して垂直である。掃除ロボットは、床表面上に掃除ロボットを支持するように構成された駆動システムと、掃除ロボットの中心の前方に、かつ第１の側方表面と第２の側方表面との間の掃除ロボットの前方部分に沿って位置付けられた掃除吸込み口と、を含む。掃除吸込み口は、床表面から掃除ロボットの中へ塵屑を収集すするように構成されている。掃除ロボットは、１つ以上の動作を行うための命令を実行するように構成されたコントローラを含む。１つ以上の動作は、掃除ロボットが第２の障害表面と掃除ロボットとの間の接触を検出するまで、駆動システムを動作させて、前方駆動方向において第１の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることと、次に、駆動システムを動作させて、第２の障害表面から離れるように後方駆動方向に沿って掃除ロボットを移動させることと、次に、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第１の障害表面の方へ転向させ、次に第１の障害表面から離れるように転向させることと、次に、駆動システムを動作させて、後方駆動方向において第１の障害表面に沿って掃除ロボットを移動させることと、を含む。第１の障害表面は、掃除ロボットの全幅の１００％～１５０％以下の第３の障害表面からの距離に位置付けられている。
【0025】
実施形態は、以下および本明細書の他の個所に記載の例を含み得る。
【0026】
実施形態によっては、掃除ロボットは、床表面の地図を生成するように構成されたセンサシステムをさらに含み、１つ以上の動作は、この地図に基づき、第１の障害表面と第３の障害表面との間の距離が、掃除ロボットの全幅の１００％～１５０％であると判断することを含み、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第１の障害表面の方へ転向させ、次に第１の障害表面から離れるように転向させることは、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第１の障害表面の方へ転向させ、次に、その距離が掃除ロボットの全幅の１００％～１５０％であると判断することに応答して、第１の障害表面から離れるように転向させることを含む。
【0027】
一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第１の障害表面の方へ転向させ、次に第１の障害表面から離れるように転向させることは、掃除ロボットのバンプセンサが掃除ロボットと第１の障害表面との間の接触を検出するまで、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第１の障害表面の方へ転向させることを含む。一部の実装形態において、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第１の障害表面の方へ転向させ、次に第１の障害表面から離れるように転向させることは、掃除ロボットのバンプセンサが掃除ロボットと第１の障害表面との間の接触をそれ以上検出しなくなるまで、駆動システムを動作させて、掃除ロボットを第１の障害表面から離れるように転向させることを含む。
【0028】
本明細書に記載の発明の対象の１つ以上の実装形態の詳細が、以下の添付図面および発明を実施するための形態に明示されている。他のあり得る特徴、態様、および利点は、発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】自律掃除ロボットが移動している環境の上面概略図である。
【図2】床表面から塵屑を収集している自律掃除ロボットの側断面図である。
【図3A】自律掃除ロボットの底面図である。
【図3B】自律掃除ロボットの上面斜視図である。
【図3C】自律掃除ロボットの上面概略図である。
【図4】自律移動ロボットをナビゲートする際のプロセス例に対する流れ図である。
【図6】自律移動ロボットをナビゲートする際のプロセス例に対する流れ図である。
【図8】自律移動ロボットをナビゲートする際のプロセス例に対する流れ図である。
【図10】自律移動ロボットをナビゲートする際のプロセス例に対する流れ図である。
【図12】自律移動ロボットをナビゲートする際のプロセス例に対する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
様々な図面における同じ参照番号および名称は、同じ要素を示す。
【0031】
図１を参照すると、自律移動ロボット１００は、部屋２０内の床表面１０を自律的に動き回る。例えば、ロボット１００は、掃除作業を行う自律移動床掃除ロボットであり、掃除作業では、ロボット１００は、床表面１０にわたって推進しながら、床表面１０を掃除する。一部の実装形態において、掃除作業の間、図２を参照すると、ロボット１００は、床表面１０を進行する際、床表面１０から塵屑を集める。
【0032】
戻って図１を参照すると、部屋２０は、複数の障害表面３０ａ～３０ｊを含み、ロボット１００は、これらの障害表面に沿ってナビゲートされ得る。障害物追従行動において、ロボット１００は、障害表面に隣接する経路に沿ってナビゲートし、障害表面に隣接する床表面１０の部分を掃除することができる。本明細書に記載されるように、ロボット１００は、センサデータを収集して障害表面３０ａ～３０ｊを検出し、そのセンサデータを使用して床表面１０を動き回りながら、障害表面３０ａ～３０ｊに沿った異なる一連の動きを行うことによって、障害表面３０ａ～３０ｊから形成された複雑な形状に隣接する床表面１０の部分を掃除することができる。
【0033】
システム例
図３Ａ～図３Ｃは、ロボット１００の例を描写する。図３Ａを参照すると、ロボット１００は、ロボットハウジング基盤１０８を含む。ハウジング基盤１０８は、ロボット１００の構造上の周縁を画定することができる。いくつかの例では、ハウジング基盤１０８は、架台、カバー、底板、およびバンパの組立体を含む。ロボット１００は、ロボット１００が家の中で家具の下に収まることができるように、小型形状を有する家庭用ロボットである。例えば、床表面に対するロボット１００の高さＨ１（図２に示す）は、例えば、１３センチメートル以下である。ロボット１００はまた、コンパクトである。ロボット１００の全長Ｌ１（図２に示す）および全幅Ｗ１（図３Ａに示す）は、それぞれ、３０～６０センチメートル、例えば、３０～４０センチメートル、４０～５０センチメートル、または５０～６０センチメートルである。全幅Ｗ１は、ロボット１００のハウジング基盤１０８の幅に相当し得る。
図３Ａ～図３Ｃは、ロボット１００の例を描写する。図３Ａを参照すると、ロボット１００は、ロボットハウジング基盤１０８を含む。ハウジング基盤１０８は、ロボット１００の構造上の周縁を画定することができる。いくつかの例では、ハウジング基盤１０８は、架台、カバー、底板、およびバンパの組立体を含む。ロボット１００は、ロボット１００が家の中で家具の下に収まることができるように、小型形状を有する家庭用ロボットである。例えば、床表面に対するロボット１００の高さＨ１（図２に示す）は、例えば、１３センチメートル以下である。ロボット１００はまた、コンパクトである。ロボット１００の全長Ｌ１（図２に示す）および全幅Ｗ１（図３Ａに示す）は、それぞれ、３０～６０センチメートル、例えば、３０～４０センチメートル、４０～５０センチメートル、または５０～６０センチメートルである。全幅Ｗ１は、ロボット１００のハウジング基盤１０８の幅に相当し得る。
【0034】
ロボット１００は、１つ以上の駆動輪を含む駆動システム１１０を含む。駆動システム１１０は、電気回路網１０６の一部を形成する電動部分を含む１つ以上の電気モータをさらに含む。ハウジング基盤１０８は、少なくともコントローラ１０９を含む電気回路網１０６を、ロボット１００内に支持する。
【0035】
駆動システム１１０は、床表面１０にわたってロボット１００を進ませるように動作可能である。ロボット１００は、前方駆動方向Ｆまたは後方駆動方向Ｒにおいて進ませられ得る。ロボット１００はまた、その場で転向するか、または前方駆動方向Ｆもしくは後方駆動方向Ｒにおいて移動しながら転向するように、進ませられ得る。図３Ａに描写の例では、ロボット１００は、ハウジング基盤１０８の底部分１１３を通って延在する駆動輪１１２を含む。駆動輪１１２は、床表面１０に沿ってロボット１００を移動させるように、モータ１１４によって回転させられる。ロボット１００は、ハウジング基盤１０８の底部分１１３を通って延在する受動キャスタ輪１１５をさらに含む。受動キャスタ輪１１５は、給電されない。駆動輪１１２とキャスタ輪１１５とが一緒に働き合って、ハウジング基盤１０８を床表面１０の上方に支持する。例えば、キャスタ輪１１５は、ハウジング基盤１０８の後方部分１２１に沿って配置され、駆動輪１１２は、キャスタ輪１１５の前方に配置されている。
【0036】
図３Ａおよび図３Ｃを参照すると、ロボット１００は、実質的に長方形である前方部分１２２と、実質的に半円形である後方部分１２１とを含む。前方部分１２２は、側方表面１５０、１５２、前方表面１５４、および角表面１５６、１５８を含む。前方部分１２２の角表面１５６、１５８は、側方表面１５０、１５２を前方表面１５４に接続する。後方部分１２１は、丸み表面１６０を含む。丸み表面１６０は、ロボット１００のハウジング基盤１０８の周縁の半円形部分を画定する。ハウジング基盤１０８の周縁の半円形部分は、中心１６２を有する円の一部に相当する。中心１６２は、円の中心であることに加えて、ロボット１００が適所に転向する際、ロボット１００の回転の中心１６４に相当し得る。この点に関して、中心１６２は、ロボット１００の駆動輪１１２間に位置付けられ得る。例えば、中心１６２を通って延在する垂直平面１６６は、駆動輪１１２の中心を通って延在し得る。中心１６２は、ロボット１００の長手方向中心、ロボット１００の幅方向中心、またはその両方に相当し得る。
【0037】
垂直平面１６６は、ロボット１００の後方部分１２１をロボット１００の前方部分１２２から分離し得る。前方部分１２２の側方表面１５０、１５２は、互いに平行である垂直平面１６８、１７０に沿って延在する。側方表面１５０、１５２および垂直平面１６８、１７０は、それぞれ、ロボット１００の前方駆動方向Ｆ（図３Ａに示す）と平行とすることができる。前方部分１２２の前方表面１５４は、垂直平面１７２に沿って延在する。垂直平面１７２は、平面１６８、１７０に対して垂直であり、垂直平面１６６に対して平行である。垂直平面１７２は、ロボット１００の前方駆動方向Ｆに対して垂直とすることができる。垂直平面１６６、１６８、１７０、１７２は、このように、前方部分１２２の占有領域が位置付けられている長方形領域と接している。前方部分１２２の占有領域は、長方形領域の総面積の例えば、少なくとも９０％、少なくとも９５％、または少なくとも１００％に及び得る。一部の実装形態において、ロボット１００の前方部分１２２の占有領域は、完全に、垂直平面１６６、１６８、１７０、１７２に接している長方形領域内に位置付けられ得る。例えば、前方部分１２２の占有領域は、垂直平面１６６、１６８、１７０、１７２を越えることはない。側方表面１５０、側方表面１５２、および前方表面１５４は、交わるが、垂直平面１６６、１６８、１７０、１７２を越えることはない。
【0038】
図２、図３Ａ、および図３Ｂに描写の例では、ロボット１００は、床表面１０を掃除するように動作可能な掃除組立体１１６（図３Ａに示す）を含む自律移動床掃除ロボットである。例えば、ロボット１００は、掃除組立体１１６が、床表面１０から塵屑１０５（図２に示す）を吸い込むことによって、床表面１０を掃除するように動作可能である真空掃除ロボットである。掃除組立体１１６は、掃除吸込み口１１７を含み、それを通して、塵屑がロボット１００によって収集される。掃除吸込み口１１７は、ロボット１００の中心、例えば、中心１６２または回転の中心１６４の前方に、かつ前方部分１２２の側方表面１５０と１５２との間のロボット１００の前方部分１２２に沿って位置付けられている。
【0039】
掃除組立体１１６は、モータ１２０によって駆動される１つ以上の回転式部材、例えば回転式部材１１８を含む。回転式部材１１８は、ロボット１００の前方部分１２２にわたって水平に延在する。回転式部材１１８は、ハウジング基盤１０８の前方部分１２２に沿って位置付けられ、例えばロボット１００の全幅Ｗ１に相当する、ハウジング基盤１０８の前方部分１２２の幅の７５％～９６％に沿って延在する。また図２を参照すると、掃除吸込み口１１７は、回転式部材１１８間に位置付けられている。
【0040】
図２に示すように、回転式部材１１８は、互いに反対方向に回転するローラである。例えば、回転式部材１１８は、床表面１０上の塵屑１０５を揺り動かし、その塵屑１０５を掃除吸込み口１１７の方へ、掃除吸込み口１１７の中へ、かつロボット１００内の吸引通路１４５の中へ向けるように、平行水平軸１４６、１４８（図３Ａに示す）を中心として回転可能とすることができる。戻って図３Ａを参照すると、回転式部材１１８は、完全にロボット１００の前方部分１２２内に位置付けられ得る。回転式部材１１８は、回転式部材１１８がハウジング基盤１０８に対して回転する際、床表面１０上の塵屑１０５に接触して、その塵屑１０５を回転式部材１１８間の掃除吸込み口１１７に通して、ロボット１００の内部に、例えば塵屑入れ１２４（図２に示す）の中に向ける弾性外郭を含む。回転式部材１１８は、床表面１０上の塵屑１０５を揺り動かすために、床表面１０にさらに接触する。
【0041】
ロボット１００は、回転式部材１１８間の掃除吸込み口１１７を通り、塵屑入れ１２４の中に空気流を発生させるように動作可能な真空組立体１１９をさらに含む。真空組立体１１９は、羽根車と、羽根車を回転させて、空気流を発生させるためのモータとを含む。真空組立体１１９は、掃除組立体１１６と働き合って、塵屑１０５を床表面１０から塵屑入れ１２４の中に引き込む。場合によっては、真空組立体１１９により発生した空気流が、床表面１０上の塵屑１０５を上向きに回転式部材１１８間の隙間を通して、塵屑入れ１２４の中に引き込むための十分な力を生み出す。場合によっては、回転式部材１１８が、床表面１０に接触して、床表面１０上の塵屑１０５を揺り動かし、それにより、塵屑１０５が真空組立体１１９により発生した空気流によって、より簡単に吸い込まれることを可能にする。
【0042】
ロボット１００は、非水平軸、例えば、床表面１０と７５度～９０度の角度を形成する軸を中心に回転するブラシ１２６をさらに含む。非水平軸は、例えば、回転式部材１１８の長手方向軸と７５度～９０度の角度を形成する。ロボット１００は、ブラシ１２６を回転させるようにブラシ１２６に動作可能に接続されたモータ１２８を含む。
【0043】
ブラシ１２６は、ロボット１００の前後軸ＦＡから横方向にずれた側方ブラシであり、そのためブラシ１２６は、ロボット１００のハウジング基盤１０８の外周縁を越えて延在する。例えば、ブラシ１２６は、ロボット１００の側方表面１５０、１５２のうちの１つを越えて延在し得、それにより、回転式部材１１８が通常達することのできない床表面１０の部分、例えば、ロボット１００の真下の床表面１０の部分の外側の床表面１０の部分上の塵屑を捕らえることができる。ブラシ１２６はまた、ロボット１００の左右軸ＬＡから前方にずれており、そのためブラシ１２６はまた、ハウジング基盤１０８の前方表面１５４を越えて延在する。図３Ａに描写のように、ブラシ１２６は、ハウジング基盤１０８の側方表面１５０、角表面１５６、および前方表面１５４を越えて延在する。一部の実装形態において、ブラシ１２６が側方表面１５０を越えて延在する水平距離Ｄ１は、少なくとも、例えば、０．２センチメートル、例えば、少なくとも０．２５セントメートル、少なくとも０．３センチメートル、少なくとも０．４センチメートル、少なくとも０．５センチメートル、少なくとも１センチメートル、またはそれよりも長い。ブラシ１２６は、その回転の間、床表面１０に接触するように位置付けられ、それにより、ブラシ１２６は、床表面１０上の塵屑１０５を簡単に捕らえることができる。
【0044】
ブラシ１２６は、ロボット１００が移動する際、床表面１０上の塵屑を掃除組立体１１６の掃除経路の中へ払い入れるような様態で、非水平軸を中心に回転可能である。例えば、ロボット１００が前方駆動方向Ｆにおいて移動している例では、ブラシ１２６は、ブラシ１２６が接触する塵屑が、掃除組立体へ向かって、かつ掃除組立体１１６の前の床表面１０の部分に向かって、前進駆動方向Ｆにおいて移動するように、時計回り方向（ロボット１００の上方の視点から見た場合）において回転可能である。結果として、ロボット１００が前方駆動方向Ｆにおいて移動する際、ロボット１００の掃除吸込み口１１７は、ブラシ１２６によって掃かれた塵屑を収集することができる。ロボット１００が後方駆動方向Ｒに移動している例では、ブラシ１２６は、ブラシ１２６が接触する塵屑が、掃除組立体１１６の背後の床表面１０の部分に向かって後方駆動方向Ｒにおいて移動するように、反時計回り方向（ロボット１００の上方の視点から見た場合）において回転可能である。結果として、ロボット１００が後方駆動方向Ｒにおいて移動する際、ロボット１００の掃除吸込み口１１７は、ブラシ１２６によって掃かれた塵屑を収集することができる。
【0045】
図３Ｃは、ロボット１００用の掃除領域１７４および掃除領域１７６を示す。掃除領域１７４は、ロボット１００の床表面１０上のロボット１００の下の領域に相当する。掃除領域１７４は、実質的に長方形であり得、回転式部材１１８のうちの１つまたは両方の幅に相当する幅を有する。掃除領域１７４内の塵屑は、ロボット１００の回転式部材１１８によって、掃除吸込み口１１７の中へ掃き入れられ得る。
【0046】
掃除領域１７６は、ロボット１００の床表面１０上のロボット１００の下の領域に相当する。掃除領域１７６は、環状とすることができる。掃除領域１７４の外周縁および内周縁は、円形とすることができる。ロボット１００が前方駆動方向Ｆにおいて移動する際、掃除領域１７６内の塵屑は、掃除領域１７４から左右方向にずれた床表面１０の部分から、掃除領域１７４の中またはその前方であり、したがって、ロボット１００がロボット１００の前方駆動方向Ｆにおいて移動する際、ロボット１００の掃除経路内である、床表面１０の部分まで、ブラシ１２６によって掃かれ得る。ロボット１００が後方駆動方向Ｒにおいて移動する際、掃除領域１７６内の塵屑は、掃除領域１７４から横方向にずれた床表面１０の部分から、掃除領域１７４の中または後方であり、したがって、ロボット１００がロボット１００の後方駆動方向Ｒにおいて移動する際、ロボット１００の掃除経路内である、床表面１０の部分まで、ブラシ１２６によって掃かれ得る。
【0047】
電気回路網１０６は、コントローラ１０９に加えて、メモリ記憶素子１４４と、１つ以上の電気センサを有するセンサシステムとを含む。コントローラ１０９は、本明細書に記載されるような１つ以上の動作を行うための命令を実行するように構成されている。メモリ記憶素子１４４は、コントローラ１０９によってアクセス可能であり、ハウジング基盤１０８内に配置されている。１つ以上の電気センサは、ロボット１００の環境内の特徴を検出するように構成されている。例えば、図３Ａを参照すると、センサシステムは、ハウジング基盤１０８の底部分１１３に沿って配置されたクリフセンサ１３４を含むクリフセンサ１３４のそれぞれは、床表面１０など、光センサの下の物体の有無を検出することのできる光センサである。クリフセンサ１３４は、このように、クリフセンサ１３４が配置されているロボット１００の部分の下の急傾斜および絶壁などの障害を検出し、それに従ってロボットの方向を変えることができる。
【0048】
図３Ｂを参照すると、センサシステムは、ロボット１００の近くにある、床表面１０に沿った物質を検出することができる１つ以上の近接センサを含む。例えば、センサシステムは、ハウジング基盤１０８の前方表面１５４に近接して配置された近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃを含み得る。近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃのそれぞれは、ハウジング基盤１０８の前方表面１５４から外へ向く光センサを含み、この光センサは、光センサの前の物体の有無を検出することができる。例えば、検出可能な物体には、ロボット１００の環境内の家具、壁、人、および他の物体などが含まれる。
【0049】
センサシステムは、バンパ１３８を含むバンパシステムと、バンパ１３８と環境内の障害物との間の接触を検出する１つ以上のバンプセンサとを含む。バンパ１３８は、ハウジング基盤１０８の一部を形成する。例えば、バンパ１３８は、側方表面１５０、１５２、ならびに前方表面１５４を形成し得る。センサシステムは、例えば、バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂを含み得る。バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂは、ブレークビームセンサ、静電容量センサ、または、ロボット１００、例えばバンパ１３８と環境内の物体との間の接触を検出することができる他のセンサを含み得る。一部の実装形態において、バンプセンサ１３９ａは、ロボット１００の前後軸ＦＡ（図３Ａに示す）に沿ったバンパ１３８の動きを検出するのに使用され得、バンプセンサ１３９ｂは、ロボット１００の左右軸ＬＡ（図３Ａに示す）に沿ったバンパ１３８の動きを検出するのに使用され得る。近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃは、ロボット１００が物体と接触する前にその物体を検出することができ、バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂは、例えばロボット１００が物体に接触することに応答して、バンパ１３８に接触するその物体を検出することができる。
【0050】
センサシステムは、１つ以上の障害物追従センサを含む。例えば、ロボット１００は、側方表面１５０に沿った障害物追従センサ１４１を含み得る。障害物追従センサ１４１は、ハウジング基盤１０８の側方表面１５０から外へ向く光センサを含み、この光センサは、ハウジング基盤１０８の側方表面１５０に隣接する物体の有無を検出することができる。障害物追従センサ１４１は、ロボット１００の前方駆動方向Ｆに対して垂直であり、かつロボット１００の側方表面１５０に対して垂直である方向において水平に光ビームを放出することができる。例えば、検出可能な物体には、ロボット１００の環境内の家具、壁、人、および他の物体などの障害物が含まれる。一部の実装形態において、センサシステムは、側方表面１５２に沿った障害物追従センサを含み得、障害物追従センサは、側方表面１５２に隣接する物体の有無を検出することができる。側方表面１５０に沿った障害物追従センサ１４１は、右障害物追従センサであり、側方表面１５２に沿った障害物追従センサは、左障害物追従センサである。障害物追従センサ１４を含む１つ以上の障害物追従センサは、例えば本明細書に記載の近接センサと同様な、障害物検出センサとしても働くことができる。この点に関して、左障害物追従センサは、ある物体、例えばロボット１００の左側の障害表面、とロボット１００との間の距離を判断するのに使用され得、右障害物追従センサは、ある物体、例えばロボット１００の右側の障害表面、とロボット１００との間の距離を判断するのに使用され得る。
【0051】
一部の実装形態において、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、および障害物追従センサ１４１のうちの少なくともいくつかは、それぞれ、光エミッタおよび光検出装置を含む。光エミッタは、ロボット１００から外へ、例えば水平方向において外へ光ビームを放出し、光検出装置は、ロボット１００の近くの物体に反射する光ビームの反射を検出する。ロボット１００は、例えばコントローラ１０９を使用して、光ビームの飛行時間を判断することができ、それにより、光検出装置と物体との間の距離、したがってロボット１００と物体との距離を判断することができる。
【0052】
一部の実装形態において、近接センサ１３６ａは、光検出装置１８０および複数の光エミッタ１８２、１８４を含む。光エミッタ１８２、１８４のうちの１つは、光ビームを外向きにかつ下向きに向けるように位置付けられ得、光エミッタ１８２、１８４のうちの他方は、光ビームを、外向きにかつ上向きに向けるように位置付けられ得る。光検出装置１８０は、光ビームの反射または光ビームからの散乱を検出することができる。一部の実装形態において、光検出装置１８０は、光信号を検知するための撮像センサ、カメラ、または他の何らかのタイプの検出デバイスである。一部の実装形態において、光ビームは、ロボット１００の前方の平らな垂直面に沿った水平線を照明する。一部の実装形態において、光エミッタ１８２、１８４はそれぞれ、１つ以上の障害表面上に一次元ドット格子が現れるようなビームファンを障害表面に向かって外へ放出する。一次元ドット格子は、水平に延在する線上に位置付けられ得る。一部の実装形態において、このドット格子は、複数の障害表面、例えば互いに隣接する複数の障害表面にわたって延在し得る。光検出装置１８０は、光エミッタ１８２によって形成されたドット格子、および光エミッタ１８４によって形成されたドット格子を表す画像を取り込むことができる。画像内のドットのサイズに基づき、ロボット１００は、光検出装置１８０に対する、例えばロボット１００に対する、その上にドットが現れる物体の距離を判断することができる。ロボット１００は、ドットのそれぞれに対してこの判断を行うことができ、このように、ロボット１００が、ドットが現れる物体の形状を判断することを可能にする。さらに、ロボット１００の前に複数の物体がある場合、ロボット１００は、物体のそれぞれの形状を判断することができる。一部の実装形態において、物体は、ロボットの真正面の床表面１０の部分から左右方向にずれている１つ以上の物体を含み得る。
【0053】
センサシステムは、ハウジング基盤１０８の上面部分１４２へ向けられる、画像取り込みデバイス１４０、例えばカメラをさらに含む。画像取り込みデバイス１４０は、ロボット１００が床表面１０を動き回る際、ロボット１００の環境のデジタル像を生成する。画像取り込みデバイス１４０は、上向き方向において角度をなし、例えば、ロボット１００がナビゲートする辺りの床表面１０から３０度～８０度の角度をなす。カメラは、上向きに角度をなす場合、壁表面上の物体に相当する特徴が、位置の特定に使用され得るように、その環境の壁表面の画像を取り込むことができる。
【0054】
コントローラ１０９が、ロボット１００に役目を行わせるとき、コントローラ１０９は、モータ１１４を動作させて、駆動輪１１２を駆動し、床表面１０に沿ってロボット１００を推進する。さらに、コントローラ１１９は、モータ１２０を動作させて、回転式部材１１８を回転させ、モータ１２８を動作させて、ブラシ１２６を回転させ、かつ真空組立体１１９のモータを動作させて、空気流を発生させる。ロボット１００に様々なナビゲーション行動および掃除行動を行わせるために、コントローラ１０９は、ロボット１００に、ロボット１００の様々なモータを動作させることによって行わせるための、メモリ記憶素子１４４に格納されたソフトウェアを実行する。コントローラ１０９は、ロボット１００の様々なモータを動作させて、ロボット１００にこれらの行動を行わせる。
【0055】
センサシステムは、ロボット１００が進む距離を追跡するためのセンサをさらに含み得る。例えば、センサシステムは、駆動輪１１２用のモータ１１４に関連したエンコーダを含み得、これらのエンコーダは、ロボット１００が進んだ距離を追跡することができる。一部の実装形態において、センサシステムは、床表面に向かって下向きに向く光センサを含む。光センサは、光学式マウスセンサとすることができる。例えば、光センサは、光をロボット１００の底表面を通して床表面１０へ向けるように位置付けられ得る。光センサは、光の反射を検出することができ、ロボット１００が床表面１０に沿って進んだときの床特徴における変化に基づいて、ロボット１００が進んだ距離を検出することができる。
【0056】
コントローラ１０９は、センサシステムのセンサによって収集されたデータを使用して、その役目の間のロボット１００のナビゲーション行動を制御する。例えば、コントローラ１０９は、ロボット１００の障害物検出センサ、例えば、クリフセンサ１３４、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、およびバンプセンサ１３９ａ、１３９ｂによって収集されたセンサデータを使用して、ロボット１００がその役目の間、ロボット１００の環境内の障害物を避けることを可能にする。
【0057】
同時の自己位置推定と環境地図作成（ＳＬＡＭ：Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ）技法に、センサデータがコントローラ１０９によって使用され得、この技法では、コントローラ１０９は、センサデータによって表された環境の特徴を抽出し、環境の床表面１０の地図を作図する。画像取り込みデバイス１４０によって収集されたセンサデータは、視覚ベースのＳＬＡＭ（ＶＳＬＡＭ：Ｖｉｓｉｏｎ－ｂａｓｅｄ ＳＬＡＭ）などの技法に使用され得、この技法では、コントローラ１０９は、環境内の物体に相当する視覚的特徴を抽出し、これらの視覚的特徴を使用して、地図を作図する。コントローラ１０９が、役目の間にロボット１００を床表面１０のあちこちに向ける際、コントローラ１０９は、ＳＬＡＭ技法を使用して、収集されたセンサデータに表された特徴を検出し、その特徴をそれまでに格納されている特徴と比較することによって、地図内のロボット１００の位置を判断する。センサデータにから形成された地図は、環境内の進行可能スペースおよび進行不可スペースの位置を示すことができる。例えば、障害物の位置は、進行可能スペースとして地図上に示され、空き床スペースの位置は、進行不可スペースとして地図上に示される。
【0058】
センサのいずれかによって収集されたセンサデータは、メモリ記憶素子１４４に格納され得る。さらに、地図を形成する地図作成データを含む、ＳＬＡＭ技法用に生成された他のデータが、メモリ記憶素子１４４に格納され得る。役目の間に提示されるこれらのデータは、その役目の間に提示され、かつ別の役目の間に使用することのできる永続的なデータを含み得る。例えば、他の役目は、その役目の後に起こる後続の役目である。ロボット１００にその行動を行わせるためのソフトウェアを格納するのに加えて、メモリ記憶素子１４４は、センサデータ、または、ある役目から別の役目へのコントローラ１０９によるアクセスの際にセンサデータの処理から生じたデータを格納する。例えば、地図は、ロボット１００を床表面１０のあちこちにある役目から別の役目へナビゲートするために、ロボット１００のコントローラ１０９によって使用可能であり、かつ更新可能である、永続的な地図である。
【0059】
永続的な地図を含む永続的なデータは、ロボット１００が床表面１０を効果的に掃除することを可能にする。例えば、永続的な地図は、コントローラ１０９がロボット１００を空き床スペースへ向けること、および進行不可スペースを避けることを可能にする。さらに、後続の役目に向けて、コントローラ１０９は、永続的な地図を使用して、環境を通るロボット１００のナビゲーションの計画を立て、この役目の間にたどる経路を最適化することができる。
【0060】
プロセス例
ロボット１００は、環境をあちこちナビゲートし、その環境内の床表面を進行するために特定のプロセスを行うことができる。図４、図６、図８、および図１０は、これらのプロセスのうちのいくつかを示す流れ図である。これらのプロセスの動作は、ロボット１００、コントローラ１０９、ロボット１００の他のサブシステム、および／またはプロセッサ、ならびにロボット１００から遠く離れたサーバによって行われ得る。例えば、ロボット１００が床表面を動き回る動作を行うのに、コントローラ１０９は、ロボット１００の駆動システム１１０を動作させることができる。コントローラ１０９は、センサシステムを動作させて、データ、例えばロボット１００の環境内の物体を示すデータを収集することもできる。コントローラ１０９は、その上、ロボット１００の他のサブシステムを動作させることができる。
ロボット１００は、環境をあちこちナビゲートし、その環境内の床表面を進行するために特定のプロセスを行うことができる。図４、図６、図８、および図１０は、これらのプロセスのうちのいくつかを示す流れ図である。これらのプロセスの動作は、ロボット１００、コントローラ１０９、ロボット１００の他のサブシステム、および／またはプロセッサ、ならびにロボット１００から遠く離れたサーバによって行われ得る。例えば、ロボット１００が床表面を動き回る動作を行うのに、コントローラ１０９は、ロボット１００の駆動システム１１０を動作させることができる。コントローラ１０９は、センサシステムを動作させて、データ、例えばロボット１００の環境内の物体を示すデータを収集することもできる。コントローラ１０９は、その上、ロボット１００の他のサブシステムを動作させることができる。
【0061】
図４は、障害表面をたどるようにロボットをナビゲートする際のプロセス４００を説明する流れ図を示す。図５Ａ～図５Ｅは、障害表面５００をたどるためのプロセス４００の動作を行うロボット１００の図を示す。図４に示す例では、プロセス４００は、動作４０２、４０４、４０６、４０８、４１０を含む。プロセス４００の間、ロボット１００は、障害物追従行動を行い、そこでは、ロボット１００は、障害表面５００に沿って進み、障害表面５００に隣接する床表面１０の部分を掃除する。
【0062】
図４および図５は、側方表面１５０が障害表面５００に沿って進むことに関して描写されているが、他の実装形態では、側方表面１５２が障害表面５００に沿って進むように、ロボット１００が制御され得る。一部の実装形態において、ロボット１００は、ロボット１００の左側にブラシ１２６と同様なブラシを含む。このブラシは、前方表面１５４の前方に、かつ側方表面１５２の左方向に延在し得、それにより、ロボット１００が側方表面１５２の左側の床表面の部分を掃除するのを可能にする。
【0063】
動作４０２において、床表面１０（図５Ａに示す）の地図が生成される。図５Ａに示すように、動作４０２の間、ロボット１００は、障害表面５００から離れて位置付けられていてもよい。床表面１０の地図は、ロボット１００に対する障害表面５００の位置および配向を示すことができる。例えばロボット１００のセンサシステムから収集されたデータによって判断された、障害表面５００の位置および配向に基づき、コントローラ１０９（図３Ａに示す）は、ロボット１００を障害表面５００の方へナビゲートするための方向を選択することができる。コントローラ１０９は、次に、ロボット１００の駆動システム１１０（図３Ａに示す）を動作させて、ロボット１００を前方駆動方向Ｆ（図３Ａに示す）において障害表面５００に向かって移動させることができる。
【0064】
動作４０４において、図５Ｂに示すように、障害表面５００が検出される。例えば、ロボット１００のセンサシステムは、障害表面５００を検出することができる。一部の実装形態において、ロボット１００が、バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂのうちの１つ以上を使用して、障害表面５００を検出する。バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂは、ロボット１００が障害表面５００に接触することに応答して、起動され得、それにより、コントローラ１０９が障害表面５００の存在を検出するのを可能にする。図５Ｂに示すように、ロボット１００の前方部分１２２、例えば前方部分１２２の角表面１５６が障害表面５００に接触する。
【0065】
一部の実装形態において、ロボット１００が、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃのうちの１つ以上を使用して、障害表面５００を検出する。近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃは、障害表面５００がロボット１００に近づいたときに、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃからの光放出の反射を検出することができる。コントローラ１０９は、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃがこれらの反射を検出したことに応答して、障害表面５００が近くにあると判断することができる。一部の実装形態において、コントローラ１０９は、障害表面５００がロボット１００から一定の距離内、例えば０．５センチメートル～５センチメートル内になったときのみ、障害表面５００が近くにあると判断する。一部の実装形態において、障害表面５００が近くにあると判断することに応答して、コントローラ１０９は、ロボット１００の駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００が障害表面５００に近づく際、ロボット１００の速度を落とす。
【0066】
動作４０６において、図５Ｃに示すように、ロボット１００の側方表面１５０が障害表面５００と整合される。例えば、側方表面１５０は、障害表面５００と実質的に平行になるように配向され得る。側方表面１５０と障害表面５００との間の角度は、５度未満、例えば４度未満、３度未満、２度未満、１度未満、または０．５度未満とすることができる。
【0067】
動作４０６において、ロボット１００の側方表面１５０を障害表面５００と整合させることに加えて、コントローラ１０９は、側方表面１５０を障害表面５００から一定の距離内に位置付けることができる。例えば、この一定の距離は、０．１センチメートル～１センチメートル未満、例えば、最大でも０．１センチメートル、最大でも０．２センチメートル、最大でも０．３センチメートル、最大でも０．４センチメートル、または最大でも０．５センチメートルとすることができる。一定の距離は、ブラシ１２６（図３Ａに示す）が障害表面５００に確実に接触することができるようにかなり小さくすることができる。例えば、一定の距離は、距離Ｄ１（図３Ａに示す）未満とすることができる。ロボット１００の側方表面１５０は、掃除領域１７６（図３Ｃに示す）が側方表面１５０と障害表面５００との間の床表面１０の部分に及ぶように、障害表面５００の十分近くに位置付けられ得る。一部の実装形態において、ブラシ１２６（図３Ａに示す）が障害表面５００に接触する。これにより、ロボット１００は、床表面１０と障害表面５００との境界面を掃除することができる。ロボット１００の側方表面１５０を障害表面５００と整合させるために、かつ側方表面１５０が障害表面５００に十分近くなる一方で、側方表面１５０が障害表面５００と整合させられるのを確実にするために、コントローラ１０９は、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００を転向させ、ロボット１００を障害表面５００の方へ移動させることができる。
【0068】
動作４０８において、図５Ｄに示すように、側方表面１５０が障害表面５００の方へ回転するように、ロボット１００が転向させられる。ロボット１００は、ロボット１００が障害表面５００に十分近いか否か、例えば、動作４０６に関して説明された一定の距離内にあるか否かを判断するのに、この様態で転向させられる。具体的には、転向する前に、また動作４０６に関して説明された様態でロボット１００が障害表面５００と整合される間に、側方表面１５０が障害表面５００から一定の距離内にあるのを確実にするために、ロボット１００が転向させられる。コントローラ１０９は、例えば、障害表面５００に接触するためにロボット１００が回転する量を測定することによって、ロボット１００がこの一定の距離内にいるか否かを判断することができる。ロボット１００が一定の距離内にいない場合、コントローラ１０９は、側方表面１５０を障害表面５００と整合させるために、また側方表面１５０が障害表面５００に十分近くなる一方で、側方表面１５０が障害表面５００と整合させられるのを確実にするために、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００を転向させ、ロボット１００を障害表面５００の方へ移動させることができる。
【0069】
一定の条件が満たされるまで、ロボット１００は回転させられ得る。一部の実装形態において、この条件は、バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂのうちの１つが起動されるとき、例えば、ロボット１００が障害表面５００に接触するときに当てはまる。代替的または追加的に、この条件は、モータ１１４のトルクが急上昇するときに当てはまる。条件が満たされることに応答して、障害物追従センサ１４１によって生成された信号の値が測定される。この値は、障害物追従センサ１４１と障害表面５００との間の距離に反比例し得、側方表面１５０または角表面１５６が障害表面５００に接触するときに最大になる。この動作において検出された最大値は、場合によっては、環境内の光条件および障害表面の特性（例えば、色、粗さ、材料の種類など）に応じて変動する値の信号を提示し得る障害物追従センサ１４１を較正するのに使用され得る。
【0070】
障害物追従センサ１４１が光センサを含むいくつかの実装形態では、この値は、障害物追従センサ１４１によって検出された光ビームの反射の強度に比例する。一部の実装形態において、ロボット１００が動作４０８において転向し始める前に障害物追従センサ１４１によって発生した信号の値が、ロボット１００が一定の距離内にいるか否かを判断するために、動作４０８の間に障害物追従センサ１４１によって発生した信号の最大値と比較され得る。
動作４１０において、図５Ｅに示すように、ロボット１００は、障害物に沿って移動させられる。掃除領域１７４、１７６（図３Ｃに示す）は、障害表面５００と床表面１０との境界面からロボット１００の側方表面１５２に向かって延在する掃除経路５０２に沿って進行する。結果として、ロボット１００は、障害表面５００に隣接する床表面１０の部分を掃除することができる。ロボット１００が前方駆動方向Ｆにおいて移動させられる際、コントローラ１０９は、障害物追従センサ１４１から受信された１つ以上の信号に基づき、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の配向を調整することができる。ロボット１００が障害表面１５０に沿って移動する際、側方表面１５０が障害表面５００と整合されるように、この配向が調整され得る。例えば、１つ以上の信号の１つ以上の値が、一定の範囲内に維持され得るように、配向が調整され得る。
動作４１０において、図５Ｅに示すように、ロボット１００は、障害物に沿って移動させられる。掃除領域１７４、１７６（図３Ｃに示す）は、障害表面５００と床表面１０との境界面からロボット１００の側方表面１５２に向かって延在する掃除経路５０２に沿って進行する。結果として、ロボット１００は、障害表面５００に隣接する床表面１０の部分を掃除することができる。ロボット１００が前方駆動方向Ｆにおいて移動させられる際、コントローラ１０９は、障害物追従センサ１４１から受信された１つ以上の信号に基づき、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の配向を調整することができる。ロボット１００が障害表面１５０に沿って移動する際、側方表面１５０が障害表面５００と整合されるように、この配向が調整され得る。例えば、１つ以上の信号の１つ以上の値が、一定の範囲内に維持され得るように、配向が調整され得る。
【0071】
図６は、障害表面をたどるようにロボットをナビゲートする際のプロセス６００を説明する流れ図を示す。図７Ａ～図７Ｆは、第１の障害表面７００、および第１の障害表面７００に対して角度をなす第２の障害表面７０２をたどるためのプロセス６００の動作を行うロボット１００の図を示す。第１の障害表面７００と第２の障害表面７０２とは、隣り合う面とすることができる。第１の障害表面７００と第２の障害表面７０２とは、非平行表面であり得、かつ外側角を形成し得る。図６に示す例では、プロセス６００は、動作６０２、６０４、６０６、６０８、６１０、６１２、６１４、６１６を含む。プロセス６００の間、ロボット１００は、障害物追従行動を行い、そこでは、ロボット１００は、第１の障害表面７００および第２の障害表面７０２に沿って進んで、第１の障害表面７００および第２の障害表面７０２に隣接する床表面１０の部分を掃除する。図６および図７Ａ～図７Ｆは、側方表面１５２が第１の障害表面７００および第２の障害表面７０２に沿って進むことに関して描写されているが、他の実装形態において、側方表面１５０が第１の障害表面７００および第２の障害表面７０２に沿って進むように、ロボット１００が制御され得る。
【0072】
動作６０２において、図７Ａに示すように、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面７００に沿って移動させられる。ロボット１００は、動作４１０に関して説明されたのと同様の様態で制御され得る。具体的には、コントローラ１０９が、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の側方表面１５２が第１の障害表面７００を向く状態で、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面７００に沿ってロボット１００を移動させることができる。
【0073】
動作６０４において、図７Ｂに示すように、（本明細書に記載されるようにロボット１００の側方表面１５２に沿った）障害物追従センサの位置は、第１の障害表面７００の前方に位置付けられている。コントローラ１０９は、障害物追従センサを使用して、障害物追従センサの位置が第１の障害表面７００の前方に位置付けられていると判断することができる。例えば、障害物追従センサは、ロボット１００の側方表面１５２に沿って位置し、側方表面１５２に対して垂直であり、かつ前方駆動方向Ｆに対して垂直である水平軸７０４に沿って位置する。水平軸７０４は、第１の障害表面７００に対して、かつ第１の障害表面７００と第２の障害表面７０２との境界面７０６に対して前方駆動方向Ｆにおいて位置付けられている。障害物追従センサは、その位置が第１の障害表面７００の前方であることを検出することができる。例えば、障害物追従センサが光センサである場合、障害物追従センサによって提示された信号の値は、放出された光ビームが第１の障害表面７００にそれ以上接触することができなくなることに応答して、小さくなり得る。結果として、障害物追従センサの位置が第１の障害表面７００の前方であるとき、障害物追従センサによって放出された光ビームの反射は、障害物追従センサによって検出できない。
【0074】
一部の実装形態において、ロボット１００は、障害物追従センサの位置が、前方駆動方向Ｆにおいて、第１の障害表面７００を越えて少なくとも一定の距離になるまで、動作６０４において、第１の障害表面７００の前方にナビゲートされ続ける。この点に関して、ロボット１００は、少なくとも１～６０センチメートル、例えば、少なくとも１センチメートル、少なくとも２センチメートル、少なくとも３センチメートル、少なくとも４センチメートル、少なくとも５センチメートル、少なくとも１０センチメートル、少なくとも１５センチメートル、少なくとも３０センチメートル、少なくとも４５センチメートル、または少なくとも６０センチメートルの距離を移動するまで、前方駆動方向Ｆにおいて移動し続けることができる。一部の実装形態において、この距離は、ロボット１００の長さＬ１の２５％～２００％に相当する。コントローラ１０９は、本明細書に記載されるようなセンサシステムを使用して、例えば、ロボット１００のエンコーダを使用して、またはロボット１００の光学式マウスセンサを使用して、進んだ距離を追跡することができる。一部の実装形態において、ロボット１００は、ロボット１００の回転の中心１６４（図３Ｃに示す）が第１の障害表面７００の前方になるまで、動作６０４において、第１の障害表面７００の前方にナビゲートされ続ける。例えば、この時点で、前方駆動方向Ｆ対して垂直であり、かつ回転の中心１６４を通る水平軸は、第２の障害表面７０２と整合され得るか、またはその前方であり得る。代替的または追加的に、この水平軸は、第１の障害表面７００の前方であり得る。水平軸が第２の障害表面７０２と整合すると、ロボット１００は、少なくとも１～６０センチメートル、例えば、少なくとも１センチメートル、少なくとも２センチメートル、少なくとも３センチメートル、少なくとも４センチメートル、少なくとも５センチメートル、少なくとも１０センチメートル、少なくとも１５センチメートル、少なくとも３０センチメートル、少なくとも４５センチメートル、または少なくとも６０センチメートルの距離まで、前方駆動方向Ｆにおいて移動し続けることができる。一部の実装形態において、この距離は、ロボット１００の長さＬ１の２５％～２００％に相当する。
【0075】
動作６０６において、図７Ｃに示すように、ロボット１００は、側方表面１５２が第２の障害表面７０２を向くように、転向させられる。障害物追従センサの位置が第１の障害表面７００の前方であることに応答して、例えば、その位置が第１の障害表面７００の前方であることを検出することに応答して、ロボット１００は転向させられ得る例えば、障害物追従センサが、動作６０４に関して説明されたように、一定の距離だけ第１の障害表面７００の前方であることに応答して、動作６０６が起動され得る。
【0076】
コントローラ１０９は、ロボット１００を転向させ、ロボット１００を前方駆動方向Ｆにおいて移動させて、ロボット１００を第２の障害表面７０２へ向かう軌道７０８に沿って移動させることができる。図７Ｃに示すように、軌道７０８は、側方表面１５２を第２の障害表面７０２と整合するように、ロボット１００が再配向されるのを可能にする弓状部分を含む。場合によっては、動作６０６の間、ロボット１００は、側方表面１５２を第２の障害表面７０２と再と整合するように、動作６０６の少なくとも一部で、その場で転向させられる。一部の実装形態において、側方表面１５２を第２の障害表面７０２と整合させるのに、動作４０２、４０４、４０６、４０８、４１０と同様の動作が行われ得る。
【0077】
ロボット１００が軌道７０８に沿って移動するとき、一部の実装形態において、ロボット１００の掃除経路７１０は、床表面１０の部分７１２を通らない。掃除経路７１０は、ロボット１００が軌道７０８に沿って移動する際、掃除領域１７４、１７６（図３Ｃに示す）が進行する床表面１０の部分に相当し得る。床表面１０の部分７１２は、このように、ブラシ１２６または掃除組立体１１６によっては掃除されない。床表面１０の部分７１２は、境界面７０６からまたは境界面７０６の近接部から、第１の障害表面７００から離れて第２の障害表面７０２に沿って延在し得る。部分７１２は、実質的に三角形状とすることができる。第２の障害表面７０２に沿った部分７１２の長さは、少なくとも１～１５センチメートル、例えば、５～１０センチメートル、少なくとも１センチメートル、少なくとも３センチメートル、少なくとも５センチメートル、少なくとも８センチメートル、少なくとも１０センチメートル、少なくとも１３センチメートル、または少なくとも１５センチメートルとすることができる。第２の障害表面７０２に沿った部分７１２の長さは、ロボット１００の長さＬ１の５％～５０％、例えば、ロボット１００の長さＬ１の５％～２５％、１０％～３０％、１５％～３５％、２０％～４０％、２５％～４５％、または３０％～５０％とすることができる。
【0078】
一部の実装形態において、ロボット１００は、ロボット１００の左側に、ブラシ１２６と同様のブラシを含む。部分７１２は、境界面７０６の近接部から延在し得るが、ブラシの及ぶ領域１７６が、第２の障害表面７０２に沿って位置付けられ、かつ境界面７０６に接触する床表面１０の部分を進行することができるので、境界面７０６に接触する。
【0079】
動作６０８において、ロボット１００は、第２の障害表面７０２を検出する前に、動作６０６において、ロボット１００が少なくとも回転閾値量、転向したか否かを判断する。例えば、回転閾値量は、２５～６５度、例えば、２５～５５度、３０～６０度、３５～６５度、または約２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、もしくは６５度であり得る。ロボット１００は、１つ以上の条件が満たされた時点で、第２の障害表面７０２を検出することができる。一部の実装形態において、ロボット１００は、第２の障害表面７０２に接触し、かつロボット１００のバンプセンサ１３９ａ、１３９ｂ（図３Ｂに示す）のうちの１つ以上を起動することによって、第２の障害表面７０２を検出する。一部の実装形態において、ロボット１００は、障害物追従センサが第２の障害表面７０２を検出するように、第２の障害表面７０２が第２の障害表面７０２に十分近いことを検出する。一部の実装形態において、動作６０８において第２の障害表面７０２を検出するのに、バンプセンサおよび障害物追従センサの両方が起動される。
【0080】
第２の障害表面７０２を検出した時点で、ロボット１００が回転閾値量までは転向しなかったと、ロボット１００が判断した場合、障害物追従行動が開始される。具体的には、ロボット１００は、動作４０２、４０４、４０６、４０８、４１０に関して説明されたのと同様の様態で、第２の障害表面７０２をたどるように移動させられる。
【0081】
ロボット１００が動作６０６において回転閾値量までは転向しなかったと、ロボット１００が判断した場合、動作６１２において、図７Ｄに示すように、ロボット１００は、第２の障害表面７０２が検出されるまで転向させられる。前方部分１２２（図３Ａに示す）が第２の障害表面７０２の方へ回転するように、ロボット１００は、その回転の中心１６４（図３Ｃに示す）を中心として、その場で転向させられ得る。第２の障害表面７０２を検出する際、動作６１２は、動作４０４と同様であるとすることができる。ロボット１００は、１つ以上の条件が満たされた時点で、第２の障害表面７０２を検出することができる。一部の実装形態において、ロボット１００は、第２の障害表面７０２に接触し、かつロボット１００のバンプセンサ１３９ａ、１３９ｂ（図３Ｂに示す）のうちの１つ以上を起動することによって、第２の障害表面７０２を検出する。一部の実装形態において、ロボット１００は、障害物追従センサが第２の障害表面７０２を検出するように、第２の障害表面７０２が第２の障害表面７０２に十分近いことを検出する。一部の実装形態において、動作６１２において第２の障害表面７０２を検出するのに、バンプセンサおよび障害物追従センサの両方が起動される。
【0082】
一部の実装形態において、この動作の間に、障害物追従センサが較正され得る。障害物追従センサは、動作４０８に関して説明された様態で較正され得る。
【0083】
動作６１４において、図７Ｅに示すように、ロボット１００は、後方駆動方向Ｒにおいて第２の障害表面７０２に沿って移動させられる。ロボット１００が後方駆動方向Ｒにおいて移動させられる際、コントローラ１０９は、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の配向を調整することができる。動作４１０に関して説明されたのと同様のプロセスを通して、ロボット１００が第２の障害表面７０２に沿って移動する際、側方表面１５２が第２の障害表面７０２と整合させられるように、配向が調整され得る。
【0084】
動作６１４において、コントローラ１０９は、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００およびその掃除経路を、床表面１０の部分７１２、例えば床表面の部分７１２の少なくとも一部を通るように移動させることができる。一部の実装形態において、ロボット１００が後方駆動方向Ｒにおいて移動するときのロボット１００の掃除経路は、第２の障害表面７０２に隣接する部分が掃除領域１７４によって進行されないことから、床表面１０の部分７１２の一部にしか及ばない。一部の実装形態において、ロボット１００は、ロボット１００の左側に、ブラシ１２６と同様のブラシを含み、このブラシの掃除領域は、第２の障害表面７０２に隣接する床表面１０の部分を進行する。
【0085】
一部の実装形態において、ロボット１００は、障害物追従センサの位置が後方駆動方向Ｒにおいて第２の障害表面７００を越える一定の距離まで、動作６１４において、第２の障害表面７０２の後方にナビゲートされ続ける。ロボット１００は、動作６０４に関して説明されたのと同様の様態で、障害物追従センサの位置が第２の障害表面７００を越えた、例えば第２の障害表面７００の後方であると判断することができる。ロボット１００は、少なくとも１～６０センチメートル、例えば、少なくとも１センチメートル、少なくとも２センチメートル、少なくとも３センチメートル、少なくとも４センチメートル、少なくとも５センチメートル、少なくとも１０センチメートル、少なくとも１５センチメートル、少なくとも３０センチメートル、少なくとも４５センチメートル、または少なくとも６０センチメートルの距離を移動するまで、後方駆動方向Ｒにおいて移動し続けることができる。一部の実装形態において、この距離は、ロボット１００の長さＬ１の２５％～２００％に相当する。コントローラ１０９は、本明細書に記載されるようなセンサシステムを使用して、例えば、ロボット１００のエンコーダを使用して、またはロボット１００の光学式マウスセンサを使用して、進んだ距離を追跡することができる。
【0086】
動作６１６において、図７Ｆに示すように、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて第２の障害表面７０２に沿って移動させられる。障害物追従センサの位置が、例えば一定の距離だけ、第２の障害表面７００を越えるか、または第２の障害表面７００の後方であるとロボットが判断することに応答して、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて移動させられ得る。
【0087】
一部の実装形態において、動作６１６において、駆動システム１１０がまた、動作６１６のある部分の間、ロボット１００を第２の障害表面７０２から離れるように移動させるように、動作させられる。具体的には、ロボット１００が、第２の障害表面７０２に対して角度をなす接近において、第２の障害表面７０２に向かってうまく移動するように制御される。例えば、ロボット１００は、ロボット１００の前方駆動方向Ｆが第２の障害表面７０２に対して角度をなすように、第２の障害表面７０２から離れるように転向させられ得る。この点に関して、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて移動する際、第２の障害表面７０２から離れるように移動する。例えば、ロボット１００が前方駆動方向Ｆにおいて第２の障害表面７０２に沿って移動する際、ロボットの側方表面１５２が第２の障害表面７０２から離れるように移動する。第２の障害表面７０２に対して垂直な軸に沿った第２の障害表面７０２と側方表面１５２との間の距離は、ロボット１００が前方駆動方向Ｆにおいて移動する際に広がり得る。前方駆動方向Ｆおよび第２の障害表面７０２は、例えば、１～１０度、例えば、１～３度、２～４度、または５～１０度で非平行かつ非ゼロの角度を形成し得る。一部の実装形態において、前方部分１２２（図３Ａに示す）が第２の障害表面７０２から離れるように転向させられるように、ロボット１００がその場で転向させられる。第２の障害表面７０２へのこの角度をなす接近は、ロボット１００が、第１の障害表面７００と第２の障害表面７０２との境界面７０６に接触する可能性を低くし得る。
【0088】
動作６１６において、ロボット１００は、１つ以上の条件が満たされるまで、前方駆動方向Ｆにおいて移動させられ得る。一部の実装形態において、ロボット１００は、第２の障害表面７０２が、例えばロボット１００の左側の障害物追従センサによって、検出されるまで、前方駆動方向Ｆにおいて移動することができる。一部の実装形態において、ロボット１００が、自分が一定の距離進んだと判断するまで、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて移動することができる。この一定の距離は、ロボット１００の長さＬ１の例えば５０％～１５０％、例えば、ロボット１００の長さＬ１の５０％～１００％、７５％～１２５％、１００％もしくは１５０％、または約５０％、７５％、１００％、１２５％、もしくは１５０％とすることができる。一部の実装形態において、ロボット１００は、第２の障害表面７０２の最初の部分が検出されるか、またはロボット１００が一定の距離を進むかが起こるまで、前方駆動方向において移動することができる。一部の実装形態において、ロボット１００が動作６１６において前方駆動方向Ｆにおいて移動するのを止める前に、これらの条件の両方が起こる。
【0089】
１つ以上の条件が満たされた後、ロボット１００は、プロセス４００およびその動作４０２、４０４、４０６、４０８、４１０に対して説明されたのと同様の障害物追従行動を行う。ロボット１００が動作６１６に関して説明された角度で第２の障害表面７０２に沿ってそれ以上進まないように、ロボット１００は、第２の障害表面７０２と再と整合するように制御される。むしろ、前方駆動方向Ｆは、例えば、５度未満、例えば、４度未満、３度未満、２度未満、１度未満、または０．５度未満の角度を有し、第２の障害表面７０２と実質的に平行である。図７Ｆに示す例では、ロボット１００は、側方表面１５２を第２の障害表面７０２に向けた状態で、第２の障害表面７０２に沿って移動する。
【0090】
図８は、障害表面をたどるようにロボットをナビゲートする際のプロセス８００を説明する流れ図を示す。図９Ａ～図９Ｈは、第１の障害表面９００、および第１の障害表面９００に対して角度をなす第２の障害表面９０２をたどるためのプロセス８００の動作を行うロボット１００の図を示す。第１の障害表面９００と第２の障害表面９０２とは、隣り合う面とすることができる。第１の障害表面９００と第２の障害表面９０２とは、非平行表面であり得、内角を形成し得る。図８に示す例では、プロセス８００は、動作８０２、８０４、８０６、８０８、８１０、８１２、８１４、８１６、８１８を含む。プロセス８００の間、ロボット１００は、障害物追従行動を行い、そこでは、ロボット１００は、第１の障害表面９００および第２の障害表面９０２に沿って進み、第１の障害表面９００および第２の障害表面９０２に隣接する床表面１０の部分を掃除する。図８および図９Ａ～図９Ｈは、側方表面１５０が第１の障害表面９００および第２の障害表面９０２に沿って進むことに関して描写されているが、他の実装形態において、側方表面１５２が第１の障害表面９００および第２の障害表面９０２に沿って進むように、ロボット１００が制御され得る。
【0091】
動作８０２において、図９Ａに示すように、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面９００に沿って移動させられる。ロボット１００は、動作６０２に関して説明されたのと同様の様態で制御され得る。具体的には、コントローラ１０９が、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の側方表面１５０が第１の障害表面９００を向く状態で、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面９００に沿ってロボット１００を移動させることができる。
【0092】
ロボット１００は、第２の障害表面９０２が検出されるまで、動作８０２の間、前方駆動方向Ｆにおいて移動させられる。動作８０４において、第２の障害表面９０２が検出される。図９Ｂに示すように、一部の実装形態において、ロボット１００は、ロボット１００のバンプセンサ１３９ａ、１３９ｂ（図３Ｂに示す）のうちの１つ以上を使用して、かつ／またはロボット１００の近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ（図３Ｂに示す）のうちの１つ以上を使用して、第２の障害表面９０２を検出することができる。例えば、バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂは、ロボット１００の前方表面１５４と第２の障害表面９０２との間の接触に応答して起動され得る。代替的または追加的に、ロボット１００が第２の障害表面９０２に十分近くなることに応答して、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃが起動され得る。一部の実装形態において、コントローラ１０９は、第２の障害表面９０２がロボット１００から一定の距離内、例えば０．５センチメートル～５センチメートル内になったときのみ、第２の障害表面９０２が十分に近いと判断する。
【0093】
動作８０６において、ロボット１００の位置が維持される。この位置は、その時点でロボット１００が第２の障害表面９０２を検出する位置に相当し得る。この点に関して、ロボット１００は、第２の障害表面９０２に近接するように、または第２の障害表面９０２に接触するように、例えば、前方表面１５４を第２の障害表面９０２と接触させるように位置付けられる。場合によっては、動作８０６の間、例えば約１～５ミリメートルだけ、バンパ１３８（図３Ａに示す）が少量圧縮され得る。一部の実装形態において、ロボット１００は、ロボット１００の位置を維持するように前方駆動方向Ｆにおいて駆動される。
【0094】
第２の障害表面９０２に近接して、または第２の障害表面９０２に接触して位置付けられるのに加えて、ロボット１００は、第１の障害表面９００に近接するように、または、例えば側方表面１５０を第１の障害表面９００と接触するように位置付けられる。コントローラ１０９は、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の位置を一定の時間量、維持することができる。この時間量は、少なくとも１～５秒、例えば、少なくとも１秒、少なくとも２秒、少なくとも３秒、少なくとも４秒、または少なくとも５秒とすることができる。ロボット１００の位置を維持することによって、ブラシ１２６の掃除領域１７６が、第１の障害表面９００と第２の障害表面９０２との境界面９０４に隣接する床表面１０の部分を掃除することができる。表面のこの部分は、第１の障害表面９００および第２の障害表面９０２の両方に沿って延在し得、床表面１０の角部分に相当し得る。
【0095】
図８に示すように、動作８１２において判断されるように、ロボット１００が閾値量まで転向するまで、動作８０８、８１０、８１２、８１４、８１６が繰り返し行われ得る。具体的には、動作８０８、８１０、８１４、８１６の間、ロボット１００は、一連の動きを行う。動作８０８、８１０、８１４、８１６の間のロボット１００のこの一連の動きは、ロボット１００が第２の障害表面９０２に沿って掃除するのを可能にする。一部の実装形態において、動作８０８、８１０、８１２、８１４、８１６は、少なくとも２～５回、例えば、少なくとも２回、３回、４回、または５回繰り返し行われる。
【0096】
動作８０８において、図９Ｃに示すように、ロボット１００は、後方駆動方向Ｒにおいて第１の障害表面９００に沿って移動させられる。繰り返される一連の動きは、このように、この後方駆動方向における動きを含み得る。コントローラ１０９は、障害物追従センサ１４１（図３Ｂに示す）を使用することによって、ロボット１００が後方駆動方向Ｒにおいて移動する際、側方表面１５０が第１の障害表面９００と整合されていることを確実にすることができる。ロボット１００の配向は、障害物追従センサ１４１を使用して、かつ動作４１０に関して説明されたのと同様のプロセスを使用して、調整され得る。図９Ｃに示す例では、ロボット１００は、後方駆動方向Ｒにおいて一定の距離を移動させられる。この距離は、２～１５センチメートル、例えば、２～６センチメートル、４～８センチメートル、６～１０センチメートル、１０～１４センチメートル、または約５、７、９、１１、もしくは１３センチメートルとすることができる。一部の実装形態において、一定の距離は、ロボット１００の長さＬ１の１０％～５０％である。
【0097】
図９Ｃに示すように、動作８０２、８０４、８０６、および８０８の間、ロボット１００の掃除領域１７４、１７６は、第２の障害表面９０２に隣接する床表面１０の部分９０６を進行しない。例えば、一部の実装形態において、ロボット１００が掃除領域１７４とロボット１００の前方表面１５４との間の領域１７３（図３Ｃに示す）を掃除することができる掃除用具を何も含まないことから、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面９００に沿って移動して、ロボット１００の掃除領域１７４、１７６に部分９０６を進行させることができない。
【0098】
動作８１０において、図９Ｄに示すように、ロボット１００は、前方部分１２２（図３Ａに示す）が第１の障害表面９００から離れて第２の障害表面９０２の方へ回転させられるように、転向させられる。具体的には、ロボット１００の角表面１５６が第２の障害表面９０２の方へ移動する。結果として、掃除領域１７６が第２の障害表面９０２の方へ移動させられ、場合によっては、第２の障害表面９０２に接触する。これにより、掃除領域１７６が未進行部分９０６の少なくとも一部を通って進行することが可能になる。
【0099】
一部の実装形態において、動作８１０において、ロボット１００は、第２の障害表面９０２が検出されるまで、転向させられる。例えば、１つ以上の条件が満たされた時点で、ロボット１００は、第２の障害表面９０２を検出することができる。一部の実装形態において、バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂ（図３Ｃに示す）のうちの１つ以上が起動される。例えば、ロボット１００の前方部分１２２または角表面１５６が第２の障害表面９０２に接触するまで、ロボット１００は、継続して転向させられ得る。一部の実装形態において、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ（図３Ａに示す）のうちの１つ以上が第２の障害表面９０２を検出する。図９Ｄに示す例では、近接センサ１３６ａが、動作６０８または動作６１２に関して説明されたのと同様の様態で、第２の障害表面９０２を検出することができる。
【0100】
動作８１２において、ロボット１００は、自分が回転閾値量まで転向したか否かを判断する。例えば、回転閾値は、前方駆動方向Ｆと第１の障害表面９００との間の角度が少なくとも３０～６０度、例えば、少なくとも３０度、少なくとも４０度、少なくとも５０度、または少なくとも６０度であるときに相当し得る。ロボット１００は、例えば、そのエンコーダ、光学式マウスセンサ、またはそのセンサシステムの他の部品を使用して、その回転角度を判断することができる。
【0101】
ロボット１００が、動作８１２において、自分が回転閾値量までは転向していないと判断した場合、動作８１４において、図９Ｅに示すように、ロボット１００は、前方部分１２２が第１の障害表面９００の方へ回転させられるように、転向させられる。ロボット１００が、例えば、本明細書に記載されるように、バンパ１３８（図３Ｂに示す）およびバンプセンサ１３９ａ、１３９ｂのうちの１つ以上を使用して、第１の障害表面９００を検出するまで、ロボット１００は、第１の障害表面９００の方へ転向されられ得る。ロボット１００は、ロボット１００の角表面１５６と、第１の障害表面９００を接触させることができる。
【0102】
動作８１６において、図９Ｆに示すように、ロボット１００は、ロボット１００の前方部分１２２が第１の障害表面９００から離れるように回転させられるように、転向させられる。ロボット１００は、ロボット１００が動作８１４において第１の障害表面９００の方へ転向させられた後に、転向させられ得る。動作８１６において、第１の障害表面９００から離れるような前方部分１２２のこの回転は、第１の障害表面９００からバンパ１３８を解放することができる。
【0103】
プロセス８００は、次に、動作８０８に戻って続行し得、ロボット１００は、動作８０８に関して説明されたように、後方駆動方向Ｒにおいて一定の距離だけ移動させられ得る。ロボット１００は、次に、動作８１０において、前方部分１２２が第１の障害表面９００から離れて第２の障害表面９０２の方へ回転させられるように、再び転向させられ得る。ロボット１００が第２の障害表面９０２からさらに後ろに移動したことから、この回転は、図９Ｇに示すように、掃除領域１７６が、未進行部分９０６の異なる部分９０８を進行することを可能にする。この異なる部分９０８は、第２の障害表面９０２にさらに沿っていて、例えば、動作８１０のそれまでの繰り返しの間に進行した部分９１０よりも境界面９０４からさらに離れているとすることができる。動作８０８、８１０、８１４、８１６が繰り返される際、それぞれの連続した繰り返しの間、未進行部分９０６の異なる部分が、掃除領域１７６によって進行され得る。
【0104】
ロボット１００が、動作８１２において、自分が回転閾値量まで転向したと判断するまで、動作８０８、８１０、８１４、８１６の繰り返しが起こる。ロボット１００が、動作８１２において、自分が回転閾値量まで転向したと判断した場合、動作８１８において、図９Ｈに示すように、ロボット１００は、第２の障害表面９０２に沿って移動させられる。ロボット１００は、回転閾値量を超えて転向し続けることができ、次に、前方駆動方向Ｆにおいて移動させられ得る。具体的には、前方駆動方向Ｆが第２の障害表面９０２と整合され、側方表面１５０が第２の障害表面９０２を向くように、ロボット１００が移動させられる。ロボット１００は、掃除領域１７６に、動作８０８、８１０、８１４、８１６の繰り返しの間に進行されなかった未進行部分９０６のすべての部分を通って移動させる軌道に沿って移動することができる。この軌道は、掃除領域１７６に未進行部分９０６を通って掃かせる弓状軌道を含み得る。コントローラ１０９は、動作４０２、４０４、４０６、４０８、４１０に関して説明されたのと同様の様態で、動作８１８の間、ロボット１００の動きを制御することができる。この点に関して、側方表面１５０が第２の障害表面９０２と整合された後、ロボット１００は、第２の障害表面９０２に沿って移動し、かつ第２の障害表面９０２に沿った床表面１０の部分を掃除するように、前方駆動方向Ｆにおいて移動させられ得る。
【0105】
図１０は、障害表面をたどり、かつ通路１１０１（図１１Ａ～図１１Ｆに示す）を掃除するようにロボットをナビゲートする際のプロセス１０００を説明する流れ図を示す。図１１Ａ～図１１Ｆは、第３の障害表面１１０４から一定の距離に位置付けられた第１の障害表面１１００をたどるためのプロセス１０００の動作を行うロボット１００の図を示す。第１の障害表面１１００と第３の障害表面１１０４との間の幅Ｗ２は、ロボット１００の全幅Ｗ１の１００％～２００％、例えば、ロボット１００の全幅Ｗ１の１００％～１５０％、１２５％～１７５％、または１５０％～２００％とすることができる。通路１１０１は、通路１１０１の部分を画定し、かつ互いに近い少なくとも２つの障害表面のために幅が狭い床表面１０の部分に相当し得る。図１１Ａ～図１１Ｆに示す例では、第１の障害表面１１００と第３の障害表面１１０４とは、平行とすることができ、したがって、ロボット１００が沿って移動することのできる通路１１０１を少なくとも部分的に画定し得る。一部の実装形態において、第１の障害表面１１００と第３の障害表面１１０４とは、互いに平行ではない。より正確に言えば、それらは、互いに対して角度をなし、ロボット１００の全幅Ｗ１の１００％～２００％、例えば、ロボット１００全幅Ｗ１の１００％～１５０％、１２５％～１７５％、または１５０％～２００％である幅を有する。
【0106】
第１の障害表面１１００と第２の障害表面１１０２とは、隣り合う面とすることができる。第２の障害表面１１０２は、第１の障害表面１１００および第３の障害表面１１０４の端に位置付けられ得る。第２の障害表面１１０２は、第１の障害表面１１００および第３の障害表面１１０４に対して垂直とすることができる。この点に関して、第１の障害表面１１００、第２の障害表面１１０２、および第３の障害表面１１０４は、そこを通ってロボット１００が進行することができるが、例えば、通路１１０１の幅Ｗ２に対するロボット１００のサイズにより、第１の障害表面１１００および第２の障害表面１１０２に沿って、プロセス８００に関して説明されたのと同様の内角進行プロセスを簡単には行うことができない、通路１１０１を形成する可能性がある。
【0107】
図１０に示す例では、プロセス１０００は、動作１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０を含む。プロセス１０００の間、ロボット１００は、通路１１０１の少なくとも部分を掃除する。例えば、ロボット１００は、障害物追従行動を行うことができ、そこでは、ロボット１００は、第１の障害表面１１００に沿って進み、第１の障害表面１１００に隣接する床表面１０の部分を掃除し、したがって通路１１０１の部分を掃除する。図１０および図１１Ａ～図１１Ｆは、側方表面１５０が第１の障害表面１１００に沿って進むことに関して描写されているが、他の実装形態において、側方表面１５２が第３の障害表面１１０４に沿って進むように、ロボット１００が制御され得る。
【0108】
動作１００２において、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面１１００に沿って移動させられる。ロボット１００は、動作１００２に関して説明されたのと同様の様態で、制御され得る。具体的には、コントローラ１０９が、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の側方表面１５０が第１の障害表面１１００を向く状態で、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面１１００に沿ってロボット１００を移動させることができる。
【0109】
ロボット１００は、動作１００２の間に、第２の障害表面１１０２が検出されるまで、前方駆動方向Ｆにおいて移動させられる。動作１００４において、第２の障害表面１１０２が検出される。図１１Ｂに示すように、ロボット１００は、ロボット１００のバンプセンサ１３９ａ、１３９ｂ（図３Ｂに示す）のうちの１つ以上を使用して、かつ／またはロボット１００の近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ（図３Ｂに示す）のうちの１つ以上を使用して、第２の障害表面１１０２を検出することができる。この検出は、動作８０４に関して説明されたのと同様の様態で、起こり得る。一部の実装形態において、ロボット１００の位置が、動作８０６に関して説明されたのと同様の様態で、維持される。
【0110】
動作１００２の間、動作１００４の間、またはロボット１００が通路に入る前に、コントローラ１０９は、第１の障害表面１１００が通路の一部であるか否かを判断することができる。コントローラ１０９は、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃのうちの１つ以上に基づき、掃除作業中にロボットが床表面１０を進行する際、ロボット１００によって生成された地図に基づき、または前述の組み合わせに基づき、この判断を行うことができる。例えば、近接センサ１３６ａを使用して、コントローラ１０９は、例えば近接センサ１３６ａを使用して第２の障害表面１１０２の幅を判断することによって、第１の障害表面１１００と第３の障害表面１１０４との間の距離を判断することができる。地図、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ、またはそれらの組み合わせを使用して、コントローラ１０９は、第１の障害表面１１００と第３の障害表面１１０４との間の最大幅Ｗ２が、ロボット１００の幅Ｗ１の１００％～２００％、例えば、ロボット１００の全幅の１００％～１５０％、１２５％～１７５％、または１５０％～２００％であると判断することができる。コントローラ１０９がこのような判断を行った場合、コントローラ１０９は、プロセス８００ではなくプロセス１０００を開始することができる。
【0111】
ロボット１００が第２の障害表面１１０２を検出した後、動作１００６において、図１１Ｃに示すように、ロボット１００は、後方駆動方向Ｒにおいて第１の障害表面１１００に沿って、かつ第２の障害表面１１０２から離れるように移動させられる。コントローラ１０９は、動作８０８に関して説明されたのと同様の様態で、ロボット１００を後方駆動方向Ｒにおいて移動させることができる。図１１Ｃに示す例では、ロボット１００は、後方駆動方向Ｒにおいて一定の距離だけ移動させられる。この一定の距離は、１～１５センチメートル、例えば、１～５センチメートル、３～７センチメートル、５～１０センチメートル、または１０～１５センチメートルとすることができる。
【0112】
動作１００８において、図１１Ｄに示すように、ロボット１００は、前方部分１２２（図３Ａに示す）が第１の障害表面１１００の方へ移動させられるように、転向させられる。ロボット１００は、第１の障害表面１１００が検出されるまで、その場で転向させられ得る。例えば、コントローラ１０９は、ロボット１００と第１の障害表面１１００との間の接触が存在すると判断することができる。この検出は、動作８１４に関して説明したのと同様の様態で行われ得る。具体的には、ロボット１００の側方表面１５０が第１の障害表面１１００に接触する際、バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂのうちの１つ以上が起動され得る。動作１１０８は、ロボット１００が第１の障害表面１１００を通って進行することができないことを確認することができる。例えば、ロボット１００が、第１の障害表面１１００に接触した時点で回転し続けることができる実装形態では、コントローラ１０９は、第１の障害表面１１００が進行可能であると判断することができ、それにより、第１の障害表面１１００を越えて掃除するようにロボット１００を移動させることができる。
【0113】
一部の実装形態において、この動作の間に、障害物追従センサが較正され得る。障害物追従センサは、動作６１２に関して説明された様態で、較正され得る。
【0114】
動作１０１０において、図１１Ｅに示すように、ロボット１０１０は、ロボット１００の前方部分１２２が第１の障害表面１１００から離れるように移動させられるように、転向させられる。ロボット１００は、側方表面１５０を第１の障害表面１１００と再整合させるように十分な量を、転向させられ得る。一部の実装形態において、ロボット１００が、ロボット１００と第１の障害表面１１００との間の接触をそれ以上検出しなくなるまで、ロボット１００が転向させられる。例えば、ロボット１００は、バンプセンサ１３９ａ、１３９ｂが解除されるまで、例えば、接触をそれ以上検出しなくなるまで、第１の障害表面１１００から離れるように転向させられ得る。
【0115】
動作１０１２において、図１１Ｆに示すように、ロボット１００は、後方駆動方向Ｒにおいて第１の障害表面１１００に沿って、移動させられる。ロボット１００が後方駆動方向Ｒにおいて移動させられる際、コントローラ１０９は、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の配向を調整することができる。動作４１０に関して説明されたのと同様のプロセスを通して、ロボット１００が第１の障害表面１１００に沿って移動する際、側方表面１５０が第１の障害表面１１００と整合されるように、この配向が調整され得る。
【0116】
図１２は、障害表面をたどり、かつ通路１３０１（図１３Ａ～図１３Ｃに示す）を掃除するようにロボットをナビゲートする際の別のプロセス１２００を説明する流れ図を示す。図１３Ａ～図１３Ｃは、第２の障害表面１３０２が第１の障害表面１３００と第３の障害表面１３０４との間にある状態で、第３の障害表面１３０４から一定の距離に位置付けられた第１の障害表面１３００をたどるためのプロセス１２００の動作を行うロボット１００の図を示す。第１、第２、および第３の障害表面１３００、１３０２、および１３０４は、図１１Ａ～図１１Ｆに関して説明された第１、第２、および第３の障害表面１１００、１１０２、および１１０４と同様の様態で配置され得る。第１、第２、および第３の障害表面、１３００、１３０２、１３０４は、通路１３０１を少なくとも部分的に画定し得る。
【0117】
図１２に示す例では、プロセス１２００は、動作１２０２、１２０４、１２０６、１２０８、１２１０、１２１２、１２１４、１２１６、１２１８を含む。プロセス１２００の間、ロボット１００は、通路１３０１の一部分を掃除し、かつ障害物追従行動を行い、そこでは、ロボット１００は、第１の障害表面１３００に沿って進み、第１の障害表面１３００に隣接する床表面１０の部分を掃除する。図１０および図１１Ａ～図１１Ｆは、側方表面１５０が第１の障害表面１３００に沿って進むことに関して描写されているが、他の実装形態において、側方表面１５２が第３の障害表面１３０４に沿って進むように、ロボット１００が制御され得る。
【0118】
動作１２０２において、図１３Ａに示すように、ロボット１００は、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面１３００に沿って、移動させられる。ロボット１００は、動作１００２に関して説明されたのと同様の様態で、制御され得る。具体的には、コントローラ１０９が、駆動システム１１０を動作させて、ロボット１００の側方表面１５０が第１の障害表面１１００を向く状態で、前方駆動方向Ｆにおいて第１の障害表面１１００に沿って、ロボット１００を移動させることができる。
【0119】
この前方駆動方向Ｆにおける動きの間、第１、第２、および／または第３の障害表面１３００、１３０２、１３０４が検出され得る。例えば、ロボット１００が通路１１０１を通って第２の障害表面１３０２に向かって移動する際、ロボット１００の左右の障害物追従センサが、第１の障害表面１３００および第３の障害表面１３０４を検出することができる。左右の障害物追従センサは、光センサとすることができ、ロボット１００に対する第３の障害表面１３０４の近接、およびロボット１００に対する第１の障害表面１３００の近接を示す読み取り値を提示することができる。一部の実装形態において、ロボット１００は、動作１００４に関して説明されたのと同様の様態で、第２の障害表面１３０２を検出する。さらに、ロボット１００が通路１１０１を通って第２の障害表面１３０２に向かって移動する際、近接センサ１３６ａ、１３６ｂ、１３６ｃ（図３Ｂに示す）のうちの１つ以上を使用して、第１の障害表面１３００、第２の障害表面１３０２、および第３の障害表面１３０４を検出することができる。例えば、近接センサ１３６ａが光検出装置１８０および光エミッタ１８２、１８４を含む実装形態では、近接センサ１３６ａは、第１の障害表面１３００と光検出装置１８０との間の距離、第２の障害表面１３０２と光検出装置１８０との間の距離、および第３の障害表面１３０４と光検出装置１８０との間の距離を判断するのに、使用され得る。
【0120】
動作１２０４において、ロボット１００は、自分が通路１３０１にいると判断する。例えば、ロボット１００は、自分が、前方駆動方向Ｆにおいて第２の障害表面１３０２に向かって移動する際、その場で転向することができないと判断することができる。一部の実装形態において、ロボット１００は、第３の障害表面１３０４とロボット１００の側方表面１５２との間の距離が、ロボット１００が、第３の障害表面１３０４に接触することなく、一定の量、適所で転向することができないほどかなり狭いと判断し、コントローラ１０９は、ロボット１００が通路内におり、そのため、内角障害物追従行動を行うことができない、例えば、プロセス８００に関連した動作のうちの少なくともいくつかを行うことができないと判断することができる。一定の回転量とは、３０～６０度、例えば、３０～４５度、３５度～５０度、４０～５５度、または４５～６０度とすることができる。
【0121】
ロボット１００は、左近接センサ、近接センサ１３６ａの光検出装置１８０、またはそれらの組み合わせによって収集されたデータに基づき、第３の障害表面１３０４とロボット１００の側方表面１５２との間の距離を判断することができる。一部の実装形態において、ロボット１００は、自分が通路１３０１にいるか否かを、例えば一定の頻度で、周期的に判断する。一定の頻度とは、０．１Ｈｚ～６０Ｈｚとすることができ、コントローラ１０９は、ロボット１００が通路１３０１にいると判断するために、ロボット１００がその場で転向できないことを一定の回数、判断する。この一定の回数とは、ロボット１００が、自分が通路１３０１内にいることを最初に検出したときから始まって取得される読み取り値の総数の割合、例えば、この期間中に行われた総判断回数の８０％～１００％とすることができる。
【0122】
ロボット１００が、自分が通路内にいないと判断した場合、動作１２０６において、プロセス８００の間のロボット１００の行動と類似の内角障害物追従行動が開始され得る。ロボット１００は、例えば、第２の障害表面１３０２に沿ってナビゲートされ得る。
【0123】
動作１２０４において、ロボット１００が、自分が通路１３０１内にいると判断した場合、ロボット１００は、図１３Ｂに示すように、動作１２０８において、通路１３０１内を後方に移動させられる。ロボット１００は、軌道１３０８に沿ってナビゲートされ得る。軌道１３０８の少なくとも部分１３０８ａで、ロボット１００は、動作１００６、１００８、１０１０に関して説明されたのと同様の様態で、第１の障害表面１３００に沿ってナビゲートされ得、第１の障害表面１３００を検出することができる。
【0124】
動作１２１０において、ロボット１００は、通路１３０１の中央部分１３０７内にと整合され得る。例えば、動作１２１０が開始される前で、かつロボット１００が軌道１３０８の部分１３０８ａを通って第１の障害表面１３００をたどった後、ロボット１００は、通路１３０１の中央部分１３０７の方へ移動させられる。中央部分１３０７は、通路１３０１の幅Ｗ３の３０％～７０％、例えば、３０％～４０％、４０％～５０％、４０％～６０％、５０％～６０％、または６０％～７０％に沿って延在する通路１３０１の長手方向に延在する部分に相当し得る。中央部分１３０７は、通路１３０１の長手方向軸１３１０を中心とする。動作１２１０において、一部の実装形態において、ロボット１００は、長手方向軸１３１０と整合される。
【0125】
ロボット１００を中央部分１３０７または長手方向軸１３１０と整合させるために、コントローラ１０９は、左右の障害物追従センサ、近接センサ１３６ａ、またはそれらの組み合わせを使用することができる。一部の実装形態において、左右障害物追従センサによって提示された読み取り値と右障害物追従センサによって提示された読み取り値との差が、ロボット１００が、第１の障害表面１３００と第３の障害表面１３０４とから実質的に等距離であるような一定の範囲内に維持され得る。例えば、ロボット１００の中心１６２（図３Ｃに示す）と第１の障害表面１３００との間の距離は、通路１３０１の幅Ｗ３の４５％～５５％とすることができ、ロボット１００の中心１６２と第３の障害表面１３００との間の距離は、通路１３０１の幅Ｗ３の４５％～５５％とすることができる。
【0126】
一部の実装形態において、近接センサ１３６ａの光検出装置１８０および光エミッタ１８２、１８４を使用して、コントローラ１０９は、光エミッタ１８２、１８４がドット格子を放出する第１、第２、および第３の障害表面１３００、１３０２、および１３０４の部分の距離を判断する。ドット格子が限られた長さにわたって延在することから、コントローラ１０９は、第１の障害表面１３００の検出された部分、例えば、ドットが現れる第１の障害表面１３００の部分と、第３の障害表面１３０４の検出された部分、例えば、ドットが現れる第３の障害表面１３０４の部分との相対的な長さを判断することができる。ロボット１００を通路１３０１の中央部分１３０７と整合させるために、第１の障害表面１３００の検出された部分の長さが、第３の障害表面１３０４の検出された部分の長さに実質的に等しくなるように、例えば、第１の障害表面１３００の検出された部分の長さが、第３の障害表面１３０４の検出された部分の長さの９０％～１１０％であるように、ロボット１００がナビゲートされ得る。
【0127】
一部の実装形態において、近接センサ１３６ａの光検出装置１８０および光エミッタ１８２、１８４を使用して、コントローラ１０９は、第１の障害表面１３００上に現れるドットの距離の勾配、および第３の障害表面１３０４上に現れるドットの距離の勾配を判断する。ロボット１００を通路１３０１の中央部分１３０７と整合させるために、勾配が実質的に等しくなるように、例えば、一方の勾配が他方の勾配の９０％～１１０％になるように、ロボット１００がナビゲートされ得る。
【0128】
動作１２１２において、ロボット１００は、軌道１３０８の部分１３０８ｂに沿って後方へ移動されられる。軌道１３０８の部分１３０８ｂは、ロボット１００を第３の障害表面１３０４の方へ移動させ、次に第１の障害表面１３００の方へ戻るように移動させる、または第１の障害表面１３００の方へ移動させ、次に第３の障害表面１３０４の方へ戻るように移動させる１つ以上の弓状部分を含み得る。１つ以上の弓状部分は、ロボット１００が後方に移動する際、ロボット１００が第１の障害表面１３００のみをたどる場合に比べて、ロボット１００が通路１３０１の幅Ｗ３のより広い部分を掃除することを可能にすることができる。ロボット１００が軌道１３０８の部分１３０８ｂの１つ以上の弓状部分に沿って移動する際、ロボット１００は、通路１３０１の中央部分１３０７内に少なくとも部分的に維持され得る。例えば、ロボット１００の中心１６２（図３Ｃに示す）と第１の障害表面１３００との間の距離は、通路１３０１の幅Ｗ３の２５％～７５％とすることができ、ロボット１００の中心１６２と第３の障害表面１３００との間の距離は、通路１３０１の幅Ｗ３の２５％～７５％とすることができる。１つ以上の弓状部分が複数の弓状部分を含む場合、複数の部分のそれぞれに対する曲率半径は、互いに異なる可能性がある。
【0129】
動作１２１４において、ロボット１００は、障害物追従センサからの読み取り値が、ロボット１００がまだ通路１３０１の中央部分１３０７内にいることを示しているか否かを判断する。例えば、コントローラ１０９が、右障害物追従センサによって提示された読み取り値と左障害物追従センサによって提示された読み取り値との差を判断することができる。この差が一定の量よりも大きい場合、コントローラ１０９は、ロボット１００が通路１３０１の中央部分１３０７の外側にいると判断することができる。一部の実装形態において、動作１２１４において、右障害物追従センサからの読み取り値が左障害物センサからの読み取り値の１～５倍以下、例えば、左障害物センサからの読み取り値の１倍、２倍、３倍、４倍、または５倍以下である、かつ左障害物追従センサからの読み取り値が右障害物センサからの読み取り値の３～５倍以下、例えば、右障害物センサからの読み取り値の１倍、２倍、３倍、４倍、または５倍以下である場合、読み取り値は、ロボット１００が通路１３０１にいることを示す。動作１２１４において、ロボット１００が、自分が通路１３０１の中央部分１３０７内にいないと判断した場合、ロボット１００は、動作１２０８、１２１０、および／または１２１２の繰り返しを通して、後方に継続して移動させられる一方、その位置が中央部分１３０７と整合させられる。障害物追従センサからの読み取り値間の差が小さくされ得るように、ロボット１００は、中央部分１３０７と整合するような様態で移動させられ得る。
【0130】
ロボット１００が、自分が通路１３０１の中央部分１３０７内にいる、例えば、差が一定の量より小さいと判断した場合、次にロボット１００は、動作１２１６において、障害物追従センサからの読み取り値が、ロボット１００が通路１３０１の外側にいることを示しているか否かを判断する。例えば、動作１２１４において、読み取り値が両方とも極めて低いことから、例えば、ロボット１００が図１３Ｃに示すように通路１３０１を脱出したことから、読み取り値間の違いが閾値を超えていないと、コントローラ１０９が判断する可能性がある。結果として、読み取り値は、ロボット１００がまだ通路１３０１の中央部分１３０７にいる可能性があることを示す。このような状況では、コントローラ１０９は、動作１２１６において、読み取り値がより低い閾値以下であると判断することによって、ロボット１００が通路１３０１の外側にいると判断することができる。より低い閾値とは、例えば、障害物追従センサによって取得される読み取り値についての最大値の１％～２５％とすることができる。ロボット１００が通路１３０１内にいるとコントローラ１０９が判断した場合、ロボット１００が通路１３０１からさらに外に移動することができるように、動作１２１２および１２１４が繰り返される。
【0131】
ロボット１００が通路１３０１の外側にいるとコントローラ１０９が判断した場合、動作１２１８において、ロボット１００は、第１の障害表面１３００または第３の障害表面１３０４から離れるように転向させられる。ロボット１００は、ロボット１００がそれまでにそれに沿って進行していない障害表面の方向に転向させられ得る。例えば、ロボット１００がそれまでに障害表面１３１２に沿って進行している場合、ロボット１００は、障害表面１３１２から離れるように転向し、障害表面１３１４に沿って移動させられる。代替的に、ロボット１００がそれまでに障害表面１３１４に沿って進行している場合、ロボット１００は、障害表面１３１４から離れるように転向し、障害表面１３１４に沿って移動させられる。ロボット１００は、動作８０８、８１０、８１２、８１４、８１６に関して説明されたのと同様の動作を行って、動作１２１８において、障害表面１３１２、１３１４に沿って移動して、それらに沿って掃除することができる。
【0132】
一部の実装形態において、第１の障害表面１３００が第３の障害表面１３０４よりも長く、または第３の障害表面１３０４が第１の障害表面１３００よりも長い。このような場合、ロボット１００が、動作１２１２において、後方へ移動させられる際、ロボット１００は、第１の障害表面１３００と第３の障害表面１３０４との間の通路１３０１を脱出する可能性がある。このような状況では、右障害物追従センサと左障害物追従センサとの読み取り値間の差は、ロボット１００が通路の中央部分１３０７と整合されていないことを示す可能性がある。コントローラ１０９が、それに従って、動作１２０８、１２１０、１２１２を繰り返し続け得る。一部の実装形態において、ロボット１００がもはや通路１３０１内にない場合に、これらの動作を行うことを避けるために、コントローラ１０９は、障害物追従センサではなく近接センサ１３６ａに基づいて、ロボット１００が通路１３０１の外側にいると判断する。例えば、ロボット１００は、近接センサ１３６ａの光検出装置１８０から取り込まれた画像に基づき、第１および第３の障害表面、１３００、１３０４のうちの１つが光検出装置１８０によってもはや検出可能ではないと判断することができる。コントローラ１０９が、それに従って、次に動作１２１８を行って、ロボット１００を第１および第３の障害表面１３００、１３０４のうちの１つから離れるように転向させることができる。
【0133】
追加の代替的な実装形態
代替的な実装形態を含むいくつかの実装形態が説明された。それでもなお、さらなる代替的な実装形態が可能であり、様々な修正が加えられる可能性があることが理解されるであろう。
代替的な実装形態を含むいくつかの実装形態が説明された。それでもなお、さらなる代替的な実装形態が可能であり、様々な修正が加えられる可能性があることが理解されるであろう。
【0134】
本明細書に記載のロボットは、１つ以上のコンピュータプログラム製品、例えば、１つ以上の非一時的機械可読媒体などの１つ以上の情報担体において有形に具現化された１つ以上のコンピュータプログラムを使用して、少なくとも部分的に制御され得、１つ以上のコンピュータプログラムは、１つ以上のデータ処理装置、例えば、プログラマブルプロセッサ、１台のコンピュータ、複数台のコンピュータ、および／またはプロブラマブルロジックコンポーネントによって実行されるか、またはそれらの動作を制御する。
【0135】
本明細書に記載のロボットおよび排出ステーションを制御することに関連した動作およびプロセスは、本明細書に記載の機能を果たすための１つ以上のコンピュータプログラムを実行する１つ以上のプログラマブルプロセッサによって行われ得る。コンピュータプログラムは、コンパイル方式言語またはインタープリタ方式言語を含む、いずれのプログラミング言語形式においても書き込まれ得、スタンドアロンプログラムとして、またはコンピューティング環境における使用に好適なモジュール、構成要素、サブルーチン、もしくは他のユニットとして、含むいずれの形式においても展開され得る。本明細書に記載のロボットおよび除去ステーションの全体または一部の制御は、特殊目的論理回路網、例えば、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）および／またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を使用して実装され得る。
【0136】
本明細書に記載のコントローラ（例えば、コントローラ１０９）は、１つ以上のプロセッサを含み得る。コンピュータプログラムの実行に好適なプロセッサには、例として、汎用および特殊目的両方のマイクロプロセッサ、およびあらゆる種類のデジタルコンピュータのいずれか１つ以上のプロセッサが含まれる。通常、プロセッサは、読み取り専用記憶領域またはランダムアクセス記憶領域またはそれらの両方から、命令およびデータを受信することになる。コンピュータの要素には、命令を実行するための１つ以上のプロセッサ、ならびに命令およびデータを格納するための１つ以上の記憶領域デバイスが含まれる。通常、コンピュータはまた、データを格納するためのマスＰＣＢなどの１つ以上の機械可読記憶媒体、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、もしくは光ディスクを含むか、またはそれらからデータを受信するか、もしくはそれらにデータを転送するか、もしくはその両方を行うように動作可能に結合されることになる。コンピュータプログラム命令およびデータを具現化するのに好適な機械可読記憶媒体には、例として、半導体記憶領域デバイス、例えば、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、およびフラッシュ記憶領域デバイスと、磁気ディスク、例えば、内部ハードディスクまたはリムーバブルディスクと、光磁気ディスクと、ＣＤ－ＲＯＭディスクおよびＤＶＤ－ＲＯＭディスクと、を含む、すべての形態の不揮発性記憶領域が含まれる。ロボット１００のコントローラ１０９が、駆動システム１１０、およびロボット１００の他のシステムを制御し、かつ本明細書に記載されるような他の動作を行うとして説明されているが、他の実装形態において、ロボット１００の動作を制御するのに、リモートサーバ、または本明細書に記載の様々なコントローラの組み合わせが使用され得る。
【0137】
ロボット１００は、単一側方ブラシ１２６を含むとして説明されているが、他の実装形態において、ロボット１００は、側方表面１５０および側方表面１５２にそれぞれ近接するブラシを含み得る。ブラシは、角表面１５６、１５８をそれぞれ越えて延在し得る。ブラシ１２６は、回転可能であるとして説明されている。一部の実装形態において、ブラシ１２６は、静止ブラシである。
【0138】
ロボット１００は、真空掃除ロボットであるとして説明されているが、一部の実装形態において、ロボット１００は、モップ掛けロボットである。例えば、掃除組立体１１６は、掃除パッドの占有領域に相当する掃除領域を有する掃除パッドを含み得る。
【0139】
本明細書に記載の一部の実装形態において、側方表面１５０、１５２のうちの１つは、障害表面に近接するとして、または障害表面に沿って進むとして説明されている。他の実装形態において、側方表面１５０、１５２のうちのもう一方が、障害表面に近接するか、またはそれに沿って進み得る。
【0140】
一部の実装形態において、ロボット１００は、本明細書に記載のものに加えて、追加の行動を行うように構成されている。例えば、ロボット１００は、カバレッジ行動を行うことができ、そこでは、ロボット１００は、部屋の内部４０を進行する（図１に示す）。本明細書に記載の障害物追従プロセスは、ロボット１００がカバレッジ行動を行った後に行われ得る。一部の実装形態において、ロボット１００は、本明細書に記載のカバレッジ行動と障害物追従行動とを交互に行う。
【0141】
本明細書に記載の障害表面は、床表面１０上の障害物または床表面１０の上方の障害物、例えばぶら下がった障害物の一部とすることができる。障害表面は、壁面を含み得る。一部の実装形態において、本明細書に記載の複数の障害表面は、同じ障害物の一部、例えば、同じ連続壁の一部とすることができる。一部の実装形態において、本明細書に記載の複数の障害表面は、異なる障害表面の一部とすることができ、例えば、第１の障害表面は、第２の障害表面を形成する壁表面に寄り掛かった物体の一部とすることができる。
したがって、他の実装形態が、請求項の範囲内にある。
したがって、他の実装形態が、請求項の範囲内にある。
【符号の説明】
【0142】
１０ 床表面
１４ 障害物追従センサ
２０ 部屋
３０ 障害表面
４０ 内部
１００ 自律移動ロボット
１０５ 塵屑
１０６ 電気回路網
１０８ ロボットハウジング基盤
１０９ コントローラ
１１０ 駆動システム
１１２ 駆動輪
１１３ 底部分
１１４ モータ
１１５ 受動キャスタ輪
１１６ 掃除組立体
１１７ 口
１１８ 回転式部材
１１９ 真空組立体
１２０ モータ
１２１ 後方部分
１２２ 前方部分
１２６ 単一側方ブラシ、ブラシ
１２８ モータ
１３４ クリフセンサ
１３６ 近接センサ
１３８ バンパ
１３９ バンプセンサ
１４０ デバイス
１４１ 障害物追従センサ
１４２ 上面部分
１４４ メモリ記憶素子
１４５ 吸引通路
１４６ 平行水平軸
１４８ 平行水平軸
１５０ 障害表面、側方表面
１５２ 側方表面
１５４ 前方表面
１５６ 角表面
１５８ 角表面
１６０ 表面
１６２ 中心
１６４ 中心
１６６ 垂直平面
１６８ 垂直平面
１７０ 垂直平面
１７２ 垂直平面
１７３ 領域
１７４ 掃除領域
１７６ 掃除領域
１８０ 光検出装置
１８２ 光エミッタ
１８４ 光エミッタ
４００ プロセス
４０２ 動作
４０４ 動作
４０６ 動作
４０８ 動作
４１０ 動作
５００ 障害表面
５０２ 掃除経路
６００ プロセス
６０２ 動作
６０４ 動作
６０６ 動作
６０８ 動作
６１０ 動作
６１２ 動作
６１４ 動作
６１６ 動作
７００ 第１の障害表面
７０２ 第２の障害表面
７０４ 水平軸
７０６ 境界面
７０８ 軌道
７１０ 掃除経路
７１２ 部分
８００ プロセス
８０２ 動作
８０４ 動作
８０６ 動作
８０８ 動作
８１０ 動作
８１２ 動作
８１４ 動作
８１６ 動作
８１８ 動作
９００ 第１の障害表面
９０２ 第２の障害表面
９０４ 境界面
９０６ 部分
９０６ 未進行部分
９１０ 部分
１０００ プロセス
１００２ 動作
１００４ 動作
１００６ 動作
１００８ 動作
１０１０ 動作
１０１０ ロボット
１０１２ 動作
１１００ 第１の障害表面
１１０１ 通路
１１０２ 第２の障害表面
１１０４ 第３の障害表面
１１０８ 動作
１２００ プロセス
１２０２ 動作
１２０４ 動作
１２０６ 動作
１２０８ 動作
１２１０ 動作
１２１２ 動作
１２１４ 動作
１２１６ 動作
１２１８ 動作
１３００ 第１の障害表面
１３０１ 通路
１３０２ 第２の障害表面
１３０４ 第３の障害表面
１３０７ 中央部分
１３０８ 軌道
１３１０ 長手方向軸
１３１２ 障害表面
１３１４ 障害表面
１４ 障害物追従センサ
２０ 部屋
３０ 障害表面
４０ 内部
１００ 自律移動ロボット
１０５ 塵屑
１０６ 電気回路網
１０８ ロボットハウジング基盤
１０９ コントローラ
１１０ 駆動システム
１１２ 駆動輪
１１３ 底部分
１１４ モータ
１１５ 受動キャスタ輪
１１６ 掃除組立体
１１７ 口
１１８ 回転式部材
１１９ 真空組立体
１２０ モータ
１２１ 後方部分
１２２ 前方部分
１２６ 単一側方ブラシ、ブラシ
１２８ モータ
１３４ クリフセンサ
１３６ 近接センサ
１３８ バンパ
１３９ バンプセンサ
１４０ デバイス
１４１ 障害物追従センサ
１４２ 上面部分
１４４ メモリ記憶素子
１４５ 吸引通路
１４６ 平行水平軸
１４８ 平行水平軸
１５０ 障害表面、側方表面
１５２ 側方表面
１５４ 前方表面
１５６ 角表面
１５８ 角表面
１６０ 表面
１６２ 中心
１６４ 中心
１６６ 垂直平面
１６８ 垂直平面
１７０ 垂直平面
１７２ 垂直平面
１７３ 領域
１７４ 掃除領域
１７６ 掃除領域
１８０ 光検出装置
１８２ 光エミッタ
１８４ 光エミッタ
４００ プロセス
４０２ 動作
４０４ 動作
４０６ 動作
４０８ 動作
４１０ 動作
５００ 障害表面
５０２ 掃除経路
６００ プロセス
６０２ 動作
６０４ 動作
６０６ 動作
６０８ 動作
６１０ 動作
６１２ 動作
６１４ 動作
６１６ 動作
７００ 第１の障害表面
７０２ 第２の障害表面
７０４ 水平軸
７０６ 境界面
７０８ 軌道
７１０ 掃除経路
７１２ 部分
８００ プロセス
８０２ 動作
８０４ 動作
８０６ 動作
８０８ 動作
８１０ 動作
８１２ 動作
８１４ 動作
８１６ 動作
８１８ 動作
９００ 第１の障害表面
９０２ 第２の障害表面
９０４ 境界面
９０６ 部分
９０６ 未進行部分
９１０ 部分
１０００ プロセス
１００２ 動作
１００４ 動作
１００６ 動作
１００８ 動作
１０１０ 動作
１０１０ ロボット
１０１２ 動作
１１００ 第１の障害表面
１１０１ 通路
１１０２ 第２の障害表面
１１０４ 第３の障害表面
１１０８ 動作
１２００ プロセス
１２０２ 動作
１２０４ 動作
１２０６ 動作
１２０８ 動作
１２１０ 動作
１２１２ 動作
１２１４ 動作
１２１６ 動作
１２１８ 動作
１３００ 第１の障害表面
１３０１ 通路
１３０２ 第２の障害表面
１３０４ 第３の障害表面
１３０７ 中央部分
１３０８ 軌道
１３１０ 長手方向軸
１３１２ 障害表面
１３１４ 障害表面
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E】
【図7F】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図9F】
【図9G】
【図9H】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
