CN106142104B - 自移动机器人及其控制方法 - Google Patents
自移动机器人及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106142104B CN106142104B CN201510169390.XA CN201510169390A CN106142104B CN 106142104 B CN106142104 B CN 106142104B CN 201510169390 A CN201510169390 A CN 201510169390A CN 106142104 B CN106142104 B CN 106142104B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light intensity
- self
- control unit
- color information
- movement robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 110
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 92
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims description 3
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 abstract description 11
- 239000003086 colorant Substances 0.000 abstract description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
- A47L11/00—Machines for cleaning floors, carpets, furniture, walls, or wall coverings
- A47L11/28—Floor-scrubbing machines, motor-driven
- A47L11/282—Floor-scrubbing machines, motor-driven having rotary tools
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明涉及一种自移动机器人的控制方法。自移动机器人的控制方法包括:至少一次地获取环境色彩信息;根据环境色彩信息至少一次地调节探测传感器参数,探测传感器参数与最低光强相关联;在家用自移动机器人的行走过程中,对探测传感器接收的当前光强进行监测,当当前光强大于最低光强时,家用自移动机器人保持原行走路线,并且当当前光强小于或等于最低光强时,家用自移动机器人换向行走。本发明能够避免自移动机器人在各种颜色的环境里判断错误,有效防止机器人的跌落和/或与墙面等障碍物的碰撞。
Description
技术领域
本发明涉及一种自移动机器人及其控制方法,属于智能机器人技术领域。
背景技术
近年来,随着经济的发展,自移动机器人已经进入越来越多的家庭。通常,自移动机器人设置有探测传感器,其包括下视传感器以及贴边传感器。这两种传感器的结构与功能几乎相同。所不同的是,下视传感器通常用于检测自移动机器人行走的平面上存在的凹凸不平等情况,而贴边传感器则通常用于检测墙壁或水平的行进方向上存在的障碍物等情况。
下面,以下视传感器为例进行说明。下视传感器包括一个(红外)发射管、一个(红外)接收管,发射管发射红外信号,红外信号被障碍物反射后由接收管接收。根据接收管所接收到的信号能量(光强或辐照度),可以判断障碍物与自移动机器人之间的距离,障碍物距离机器人越远,则接收管所接收到的信号能量越弱,接收到的能量值越小。障碍物距离机器人越近,则接收管接收的信号能量越强,接收到的能量值越大。
根据以上原理,一般的自移动机器人采取在机器人的内部设置固定值,以该固定值所对应的距离为界限,大于这个距离的距离被认为是危险距离,则机器人不再向前行走。小于该距离的距离被认为是安全距离,机器人保持原路线行走的方案。
然而,不同家庭环境的地板以及墙壁的颜色并不一致,下视传感器所发射的(红外)信号在遇到地板、墙壁等障碍物时,会根据颜色的不同,产生不同的反射强度。一般来说,颜色由白到黑,反射能量减小。比如,发射信号强度相同,并且距离固定的情况下,若地板为白色,接收管接收到的AD数值为3726,地板为灰色,接收到的信号能量AD数值为1489,地板为黑色,接收到的信号能量AD数值为868。在这种情况下,如果将下视传感器参数设置成固定值,那么,根据地板颜色的不同,会得到不同的危险距离,致使机器人在某些颜色的环境里判断错误,甚至跌落。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的是提供一种自移动机器人的控制方法,该方法使自移动机器人即使在不同的环境色彩的情况下也能够回避凹坑及墙面障碍,避免跌落或与墙面发生碰撞。
为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
根据本发明的一个方面,提供一种自移动机器人的控制方法,该方法包括:
至少一次地获取环境色彩信息;
根据环境色彩信息至少一次地调节探测传感器参数,探测传感器参数与最低光强相关联;
在自移动机器人的行走过程中,对探测传感器接收的当前光强进行监测,当当前光强大于最低光强时,自移动机器人保持原行走路线,并且当当前光强小于或等于最低光强时,自移动机器人换向行走。
根据本发明的另一方面,提供一种自移动机器人的控制方法,该方法包括:
至少一次地获取地面环境色彩信息以及墙面环境色彩信息;
根据地面环境色彩信息以及墙面环境色彩信息至少一次地调节地面探测传感器参数以及墙面探测传感器参数,地面探测传感器参数与最低光强相关联,并且墙面探测传感器参数与最高光强相关联;
在自移动机器人的行走过程中,对地面探测传感器接收的地面当前光强以及墙面探测传感器接收的墙面当前光强进行监测,当地面当前光强大于最低光强并且墙面当前光强小于最高光强时,自移动机器人保持原行走路线,否则,自移动机器人换向行走。
根据本发明的另一方面,提供一种自移动机器人,该自移动机器人包括:探测传感器、控制单元、驱动单元以及交互界面单元;
交互界面单元与控制单元相连,其允许用户输入环境色彩信息,并将环境色彩信息发送到控制单元;
探测传感器与控制单元相连,其用于在自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收光的反射光,生成携带有反射光的光强的当前光强信号,并将当前光强信号发送给控制单元;
驱动单元与控制单元相连,用于根据控制单元的控制指令来驱动自移动机器人行走;
控制单元用于接收交互界面单元发送的色彩信号,根据色彩信号调节探测传感器参数,探测传感器参数与最低光强相关联,控制单元还接收探测传感器发送的当前光强信号,当当前光强大于最低光强时,控制单元向驱动单元发出保持原方向的控制指令,使自移动机器人保持原行走路线,并且当当前光强小于或等于最低光强时,控制单元向驱动单元发出变换方向的控制指令,使自移动机器人换向行走。
根据本发明的又一方面,提供一种自移动机器人,该自移动机器人包括:探测传感器、控制单元、驱动单元以及环境色彩信息获取单元;
环境色彩信息获取单元用于获取环境色彩信息,并将环境色彩信息发送到控制单元;
探测传感器与控制单元相连,其用于在自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收光的反射光,生成携带有反射光的光强的当前光强信号,并将当前光强信号发送给控制单元;
驱动单元与控制单元相连,用于根据控制单元的控制指令来驱动自移动机器人行走;
控制单元用于接收环境色彩信息获取单元发送的环境色彩信息,根据环境色彩信息调节探测传感器参数,探测传感器参数与最低光强相关联,控制单元还接收探测传感器发送的当前光强信号,当当前光强大于最低光强时,控制单元向驱动单元发出保持原方向的控制指令,使自移动机器人保持原行走路线,并且当当前光强小于或等于最低光强时,控制单元向驱动单元发出变换方向的控制指令,使自移动机器人换向行走。
根据本发明的其他方面,提供一种自移动机器人,该自移动机器人包括:探测传感器、控制单元以及驱动单元;
探测传感器与控制单元相连,其用于在自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收光的反射光,生成携带有反射光的光强的当前光强信号,并将当前光强信号发送给控制单元;
驱动单元与控制单元相连,其用于根据控制单元的控制指令来驱动自移动机器人行走;
探测传感器还用于获取环境色彩信息,并将环境色彩信息发送到控制单元;
控制单元用于接收环境色彩信息获取单元发送的环境色彩信息,根据环境色彩信息调节探测传感器参数,探测传感器参数与最低光强相关联,控制单元还接收探测传感器发送的当前光强信号,当当前光强大于最低光强时,控制单元向驱动单元发出保持原方向的控制指令,使自移动机器人保持原行走路线,并且当当前光强小于或等于最低光强时,控制单元向驱动单元发出变换方向的控制指令,使自移动机器人换向行走。
综上所述,通过本发明的自移动机器人及其控制方法,能够避免自移动机器人在一些颜色的环境里判断错误,有效防止机器人的跌落和/或与墙面的碰撞。
下面结合附图和具体实施例,对本发明的技术方案进行详细说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1是本发明的一个实施例的自移动机器人的控制方法的流程图;
图2是本发明的另一实施例的自移动机器人的控制方法的流程图;
图3是本发明的自移动机器人的模块结构图;
图4是示出探测传感器的三极管接收器集电极电流与辐照度(反射光强度)之间的关系的对应图表。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
本发明提供一种自移动机器人的控制方法,该方法包括:获取环境色彩信息;根据环境色彩信息调节探测传感器参数,探测传感器参数与最低光强相关联;在自移动机器人的行走过程中,对探测传感器接收的当前光强进行监测,当当前光强大于最低光强时,自移动机器人保持原行走路线,并且当当前光强小于或等于最低光强时,自移动机器人换向行走。
应注意,环境色彩信息反映出自移动机器人所处环境的色彩,其不仅包含地面的色彩信息,也可以包含自移动机器人(以下也简称作机器人)的其他行走面的色彩信息,例如,墙面或门窗玻璃等非地表面。
如前所述,通常,机器人设有下视传感器以及贴边传感器。在本实施例中,探测传感器(以下也可简称作传感器)指下视传感器,即,监视机器人的行走面的传感器。探测传感器参数(以下也简称作传感器参数)指对应于最低光强的参数,控制单元根据该最低光强做出使机器人变向的指令,即,一旦传感器的接收器感测到反射光的光强小于或等于预定的最低光强,则认为前方遇到较深的可能对机器人造成威胁的凹坑,控制单元对驱动单元发出变向指令,从而使机器人转向,例如,先后退,再变换方向。对应于这个最低光强的值,被设定成传感器参数,改变传感器参数,则意味着改变最低光强。传感器参数被预先存储在例如存储器中。在传统的机器人中,传感器参数是某个固定值。
在本发明的实施例中,传感器参数可被调节或修改。具体地,可以采取在机器人的存储器中预先存储多个传感器参数的方式,使各参数与各最低光强一一对应。当控制单元接收到环境色彩信息之后,根据环境色彩信息中所表明的颜色选定某个提前预置在控制单元的存储器中的参数作为传感器参数,即,探测传感器参数。在后续的机器人行走的过程中,控制单元根据该选定的传感器参数,即特定的最低光强来发出换向指令或保持原方向行走的指令。
关于提前预置的各传感器参数的确定,可以为探测传感器配置固定光强的发射器(可将探测传感器的发射器设置为发射固定强度的光信号),在相同的环境光的条件下对机器人进行跌落试验,确定针对某一款机器人的临界凹坑深度,即,机器人所能承受的最大凹坑深度。总体说来,最低光强是自移动机器人能够顺利通行的最低反射光强,也对应于机器人可通行的最大凹坑深度。利用该深度的不同颜色的凹坑测定反射光的强度,以作为最低光强。例如,可先后于凹坑底部铺设不同颜色的测试材料来模拟不同颜色的地板,并记录下各个颜色所对应的反射光的强度。
具体地,可用模数转换芯片(AD芯片)的AD值来实现,例如,根据实际情况,假设家庭地板的常用色是白色、红色、灰色及黑色这四种颜色。图4为红外接收管接收的光信号与输出电流的关系,横坐标表示每平方厘米所接收到的光强度,纵坐标为对应的电流值,实际测量时根据地板颜色的不同,接收到的反射光强度也不同。在红外接收管中,反射光强度的大小不同可反映为不同的电流值,再将不同的电流值转换成所对应的电压值,最后可通过AD芯片将电压值转换成易计算、易观察的AD值。具体地,假设接收管接收到的红外反射光后读到的是电压值,分别对应如下:
设置12位的AD值0~4096分别对应电压值0~3.3V,为线性对应关系,这也是AD芯片的特征。根据上述特征,以上电压值对应的AD值分别是:
也就是说,当环境色彩是白色时,将传感器参数设定成3723,这个值也对应于最低光强。当接收管所接收到的反射光强小于或等于最低光强时,即,当传感器监测的反射光的强度所对应的AD值小于或等于3723时,控制单元即向驱动单元发出转换方向行走的指令。
本发明的机器人的控制方法可以按照如图1所示的流程图来实现。注意,图1中所示的流程仅是示例性的,不可作为对本发明的限制。
具体地,在图1中,开机后,首先执行步骤101由控制单元获取环境色彩信息,在步骤102中,控制单元根据所获得的环境色彩信息来确定传感器参数。然后,机器人行走并开始工作,即执行步骤103,所述工作例如可以是清扫、吸尘或擦拭玻璃等。接着,执行步骤104,判断探测传感器的红外接收管接收到的当前光强是否大于最低光强,也就是由控制单元的处理器之类的可进行运算的部分来进行比较运算,判断当前所测AD值是否大于传感器参数。如果当前所测AD值大于传感器参数,即,探测传感器的红外接收管接收到的当前光强大于最低光强,那么执行步骤105,保持原行走方向;否则,控制单元执行步骤107,向驱动单元发出换向行走指令。无论执行完步骤105还是步骤107,均执行步骤106判断是否完成工作,即,是否完成用户所设定的例如清洁任务,所述清洁任务例如可以是达到特定的清洁时间,或完成固定的清洁面积等。当然,这样的判断步骤可以在保持行走并且保持工作的情况下而做出,例如扫地机器人行走并清洁的同时执行判断步骤。如判断工作(例如清扫之类的工作)尚未被完成,则返回执行步骤104,如工作已完成,则可结束。
此外,环境色彩信息可以由用户输入,也可以来源于其他输入设备,例如色彩获取传感器。上述色彩获取传感器可被安装于自移动机器人。典型的颜色传感器例如包括摄像头模块、颜色传感器等,颜色传感器例如可以是TCS3200颜色传感器等。本发明所涉及的颜色传感器可选择可适应长距离的颜色传感器或摄像头等,这样,需要检测非行走面上的色彩时,例如,扫地机器人检测墙面的情况,即使机器人距离墙面较远,也能够顺利进行检测。在这种情况下,颜色传感器、或摄像头等可在机器人行走的过程中对环境色彩信息进行多次获取,并将所获取的环境色彩信息实时传送到控制单元,并由控制单元对传感器参数进行实时调整。注意,上述颜色传感器除可应用在对行走面的检测中之外,还可以被用作贴边传感器,也就是用于检测墙面或障碍物等的颜色。当然,除单独设置颜色传感器外,探测传感器可兼作色彩获取传感器。在这种情况下,探测传感器同时具备距离检测以及颜色检测这两种功能。由于自移动机器人的探测传感器与地面的距离在多数情况下是一个固定值,并且探测传感器的发射管的出射光强也是一定的,那么,在忽略环境光强的情况下便可以通过反射光的强度推知当时地面的颜色。这样,至少能够节约空间,有利于节约成本。再者,例如扫地机器人的负责检测地面与墙面的颜色的传感器可以是同一传感器,在这种情况下,可为传感器设计适当的机械结构,使得传感器可旋转一定角度,例如,在行走时,传感器以一定角度摇摆,以便对地面以及墙面的色彩进行先后检测,这样,仅用一个颜色传感器便能检测例如地面与墙面的色彩。
进一步地,在检测地面与墙面的色彩的传感器同一传感器的情况下,即,传感器位于可摇摆机械结构上的情况下,还可以实现对颜色的监测。此时,传感器利用摇摆动作对地面以及墙面的色彩进行交替检测,并且向控制单元发送地面及墙面环境色彩信息,而不仅仅是开始时发送一次,这样,控制单元便能够根据实时的环境色彩信息随时调整地面及墙面探测传感器的参数,使得即便是在地板或墙面的颜色发生变化的情况下或是前方具有其他障碍物时,也能够及时避开凹坑或障碍物。
另外,根据本发明的又一实施例,用户的输入可以直接在设置于移动机器人的交互界面单元的交互界面上完成。例如,机器人上设有交互界面(如按钮、触摸屏等),当家庭地板为白色时,用户按下白色所对应之按钮,即完成对传感器参数的调整。
根据本发明的又一实施例,用户输入可由用户在远程控制设备上完成。这里,远程控制设备例如可以是智能手机、平板电脑或遥控器等设备。利用无线连接(wifi、gprs、蓝牙等)方式,机器人与远程控制设备(智能手机、ipad、遥控器等遥控终端)建立连接,用户直接在遥控终端使用滑动条等方式调节传感器参数,并使用远程控制设备将调整的参数发回机器人的接收端。或在远程控制设备上使用按钮等形式选择色彩。具体地,例如在手机等移动设备上安装相关应用程序客户端(app),使用户在app上例如使用按钮等具体形式来选择家中地板、墙壁等的色彩,同时,程序后台为传感器选择相对应的参数,或者直接通过远程控制设备将环境色彩信息发回到机器人的接收端上,由机器人的控制单元来控制进行传感器参数匹配。当然,远程控制设备也可将环境色彩信息发回到交互界面单元。在这种情况下,将接收端设置到交互界面单元内。如前所述,交互界面单元具备将环境色彩信息发送至控制单元的功能,这样,便可同样由交互界面单元将由远程控制设备发回的环境色彩信息发送到控制单元。
此外,根据本发明的又一实施例的自移动机器人的控制方法,其包括:获取地面环境色彩信息以及墙面环境色彩信息;
根据所述地面环境色彩信息以及所述墙面环境色彩信息调节地面探测传感器参数以及墙面探测传感器参数,所述地面探测传感器参数与最低光强相关联,并且所述墙面探测传感器参数与最高光强相关联;
在所述自移动机器人的行走过程中,对所述地面探测传感器接收的地面当前光强以及所述墙面探测传感器接收的墙面当前光强进行监测,当所述地面当前光强大于所述最低光强并且所述墙面当前光强小于所述最高光强时,所述自移动机器人保持原行走路线,否则,所述自移动机器人换向行走。
上述实施例所说明的控制方法与之前的实施例所不同的是,能够同时对地面凹坑及墙面进行监测,也就是说,上述实施例所说明的控制方法既能如前所述地使自移动机器人在不同的色彩的地面的情况下回避不可逾越的凹坑,也能在不同色彩的墙面的情况下,避免碰撞墙面或者与墙面保持合适的距离进行贴边行走。
在上述实施例中,相应的墙面色彩所对应的最高光强以至于AD值,同样可参考早前关于地面的最低光强的陈述,所不同的是,对于墙面来说,需要确定的是一个最短的安全距离,而不是如地面的情况那样的最长安全距离,同时结合机器人的速度、停下来的时间、以及与地面的摩擦等进行实验。总体说来,最高光强是自移动机器人不与前方墙面或障碍物发生碰撞的最高反射光强,也对应于与墙面或障碍物之间的最短距离。
例如,参照图2,开机后,首先执行步骤201,由控制单元获取地面以及墙面色彩信息,在步骤202中,控制单元根据所获得的环境色彩信息来确定传感器参数。这里,具有两个传感器参数,即,针对地面的传感器参数,以及针对墙面的传感器参数。然后,机器人行走并开始工作,所述工作例如可以是清扫、吸尘或擦拭玻璃等。当然,对于擦玻璃机器人来说,行走面即为地面,可能发生碰撞的面即为墙面。执行步骤204,判断探测传感器的红外接收管接收到的当前地面光强是否大于最低光强且墙面当前光强是否小于最高光强,也就是进行比较运算,这里探测传感器应具有两个红外接收管以及发射管,即,针对地面以及针对墙面的红外接收管以及红外发射管。或利用适当的机械结构实现单一红外接收管及红外发射管。例如,接收管及发射管可旋转等。判断地面当前所测AD值是否大于地面探测传感器参数并且墙面当前所测AD值是否小于墙面探测传感器参数。如果当前所测AD值是大于传感器参数且墙面当前所测AD值小于墙面探测传感器参数,即,探测传感器的针对地面的红外接收管接收到的地面当前光强大于最低光强且探测传感器的针对墙面的红外接收管接收到的墙面当前光强小于最高光强,那么执行步骤205,保持原行走方向;否则,控制单元执行步骤207,向驱动单元发出换向行走指令。无论执行完步骤205还是步骤207,均执行步骤206判断是否完成工作,即,是否完成用户所设定的例如清洁任务,所述清洁任务例如可以是达到特定的清洁时间,或完成固定的清洁面积等。当然,这样的判断步骤可以在保持行走并且保持工作的情况下而做出。如判断工作尚未完成,则返回执行步骤204,如工作已完成,则可结束。
需要特别说明的是,在上述实施例中,可由具备可使颜色传感器或摄像头模块等摆动的机械结构的颜色传感器或摄像头模块对地面及墙面进行交替实时检测,也可以针对地面及墙面分别设置两个或多个颜色传感器(或摄像头模块等)。无论是单一颜色传感器还是设置两个及以上颜色传感器的情况,均能够实时将所感测的色彩传送到控制单元。并由控制单元根据该色彩实时、自动地调整探测传感器参数。
此外,本发明还提供一种自移动机器人,该自移动机器人包括:探测传感器、控制单元、驱动单元以及交互界面单元;
交互界面单元与控制单元相连,其允许用户输入环境色彩信息,并将环境色彩信息发送到控制单元;
探测传感器与控制单元相连,其用于在自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收光的反射光,生成携带有反射光的光强的当前光强信号,并将当前光强信号发送给控制单元;
驱动单元与控制单元相连,用于根据控制单元的控制指令来驱动自移动机器人行走;
控制单元用于接收交互界面单元发送的环境色彩信息,根据环境色彩信息调节探测传感器参数,探测传感器参数与最低光强相关联,控制单元还接收探测传感器发送的当前光强信号,当当前光强大于最低光强时,控制单元向驱动单元发出保持原方向的控制指令,使自移动机器人保持原行走路线,并且当当前光强小于或等于最低光强时,控制单元向驱动单元发出变换方向的控制指令,使自移动机器人换向行走。
本发明的自移动机器人,即使在不同的环境色彩的情况下也能够回避凹坑,从而避免跌落。
优选地,上述的环境色彩信息获取单元为接收端和/或设置于机器人上的交互界面,交互界面单元允许用户输入环境色彩信息,接收端用于接收远程控制设备发送的环境色彩信息,并将所述环境色彩信息发送给控制单元;
远程控制设备用于允许用户远程输入环境色彩信息,并将环境色彩信息发送到接收端上。
具体地,例如,如图3所示,本发明的自移动机器人包括驱动单元、交互界面单元、控制单元、探测传感器以及接收端,具体连接方式如图所示。
可选地,环境色彩信息获取单元为设置于机器人上的色彩获取传感器,色彩获取传感器自动采集环境色彩信息。
可选地,色彩获取传感器采用摄像头模块和/或颜色传感器。
此外,根据本发明的又一实施例,提供一种自移动机器人,自移动机器人包括:探测传感器、控制单元以及驱动单元;
探测传感器与控制单元相连,其用于在自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收光的反射光,生成携带有反射光的光强的当前光强信号,并将当前光强信号发送给控制单元;
驱动单元与控制单元相连,其用于根据控制单元的控制指令来驱动自移动机器人行走;
探测传感器还用于获取环境色彩信息,并将环境色彩信息发送到控制单元;
控制单元用于接收环境色彩信息,根据环境色彩信息调节探测传感器参数,探测传感器参数与最低光强相关联,控制单元还接收探测传感器发送的当前光强信号,当当前光强大于最低光强时,控制单元向驱动单元发出保持原方向的控制指令,使自移动机器人保持原行走路线,并且当当前光强小于或等于最低光强时,控制单元向驱动单元发出变换方向的控制指令,使自移动机器人换向行走。
上述实施例中,探测传感器不仅发送当前光强信号到控制器,而且还起到获取环境色彩信息的功能,其获取环境色彩信息仍取决于接收到反射光的光强。具体来说,当自移动机器人在平坦地面行走,由于探测传感器距离地面的高度为恒定高度,若探测传感器接收到的光强在某个预设范围内时,依据存储的光强和颜色对照表,可判断当前地面的颜色。光强颜色对照表可通过多次实验获得,如自移动机器人放在标准的白色、红色、灰色、黑色的平坦地面上,探测传感器对应接收到的光强范围。
根据本发明的又一实施例,提供一种自移动机器人,其特征在于,所述自移动机器人包括:地面探测传感器、墙面探测传感器、控制单元、驱动单元以及环境色彩信息获取单元;
所述环境色彩信息获取单元用于获取地面环境色彩信息以及墙面环境色彩信息,其与所述控制单元相连,并将所述地面环境色彩信息及所述墙面环境色彩信息发送到所述控制单元;
所述地面探测传感器与所述控制单元相连,其用于在所述自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收所述光的反射光,生成携带有所述反射光的光强的地面当前光强信号,并将所述地面当前光强信号发送给控制单元;
所述墙面探测传感器与所述控制单元相连,其用于在所述自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收所述光的反射光,生成携带有所述反射光的光强的墙面当前光强信号,并将所述墙面当前光强信号发送给控制单元;
所述驱动单元与所述控制单元相连,用于根据所述控制单元的控制指令来驱动所述自移动机器人行走;
所述控制单元用于接收所述地面环境色彩信息获取单元发送的所述地面环境色彩信息以及所述墙面环境色彩信息获取单元发送的所述墙面环境色彩信息,根据所述地面环境色彩信息以及所述墙面环境色彩信息来分别调节地面探测传感器参数及墙面传感器参数,所述地面探测传感器参数与最低光强相关联,所述墙面探测传感器参数与最高光强相关联,所述控制单元还接收所述地面探测传感器发送的所述地面当前光强信号以及所述墙面探测传感器发送的所述墙面当前光强信号,当所述地面当前光强大于所述最低光强且所述墙面当前光强小于所述最高光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出保持原方向的控制指令,使所述自移动机器人保持原行走路线,并且当所述地面当前光强小于或等于所述最低光强或所述墙面当前光强大于或等于所述最高光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出变换方向的控制指令,使所述自移动机器人换向行走。
本发明的上述自移动机器人,既能如前所述地在不同色彩的地面的情况下回避凹坑,也能在不同色彩的墙面的情况下,与墙面保持合理的距离,避免碰撞墙面或障碍物。
本发明不应该被认为是限于本文所描述的特定的实施例,而是应该被理解为覆盖本发明的所有实施方案。对本领域技术人员来说,本发明可应用的各种改良和等效方法以及许多结构和装置将是很明显的。本领域技术人员将理解,在不偏离本发明的范围的情况下可进行多种变化,其不被认为是限于本说明书中所描述的。
Claims (16)
1.一种自移动机器人的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
至少一次地获取环境色彩信息;
根据所述环境色彩信息至少一次地调节探测传感器参数,所述探测传感器参数与最低光强相关联;
在所述自移动机器人的行走过程中,对所述探测传感器接收的当前光强进行监测,当所述当前光强大于所述最低光强时,所述自移动机器人保持原行走路线,并且当所述当前光强小于或等于所述最低光强时,所述自移动机器人换向行走。
2.如权利要求1所述的自移动机器人的控制方法,其特征在于,所述环境色彩信息来自于用户输入。
3.如权利要求1所述的自移动机器人的控制方法,其特征在于,所述环境色彩信息来自于色彩获取传感器。
4.如权利要求3所述的自移动机器人的控制方法,其特征在于,所述色彩获取传感器采用摄像头模块、颜色传感器或所述探测传感器。
5.如权利要求2所述的自移动机器人的控制方法,其特征在于,所述用户输入由用户在所述自移动机器人的交互界面上直接完成。
6.如权利要求2所述的自移动机器人的控制方法,其特征在于,所述用户输入由用户在远程控制设备上完成。
7.如权利要求6所述的自移动机器人的控制方法,其特征在于,所述远程控制设备包括智能手机、平板电脑或遥控器。
8.一种自移动机器人的控制方法,其特征在于,所述方法包括:
至少一次地获取地面环境色彩信息以及墙面环境色彩信息;
根据所述地面环境色彩信息以及所述墙面环境色彩信息至少一次地调节地面探测传感器参数以及墙面探测传感器参数,所述地面探测传感器参数与最低光强相关联,并且所述墙面探测传感器参数与最高光强相关联;
在所述自移动机器人的行走过程中,对所述地面探测传感器接收的地面当前光强以及所述墙面探测传感器接收的墙面当前光强进行监测,当所述地面当前光强大于所述最低光强且所述墙面当前光强小于所述最高光强时,所述自移动机器人保持原行走路线,否则,所述自移动机器人换向行走。
9.一种自移动机器人,其特征在于,所述自移动机器人包括:探测传感器、控制单元、驱动单元以及交互界面单元;
所述交互界面单元与所述控制单元相连,其允许用户输入环境色彩信息,并将所述环境色彩信息发送到所述控制单元;
所述探测传感器与所述控制单元相连,其用于在所述自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收所述光的反射光,生成携带有所述反射光的光强的当前光强信号,并将所述当前光强信号发送给控制单元;
所述驱动单元与所述控制单元相连,用于根据所述控制单元的控制指令来驱动所述自移动机器人行走;
所述控制单元用于接收所述交互界面单元发送的所述环境色彩信息,根据所述环境色彩信息调节探测传感器参数,所述探测传感器参数与最低光强相关联,所述控制单元还接收所述探测传感器发送的所述当前光强信号,当所述当前光强大于所述最低光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出保持原方向的控制指令,使所述自移动机器人保持原行走路线,并且当所述当前光强小于或等于所述最低光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出变换方向的控制指令,使所述自移动机器人换向行走。
10.一种自移动机器人,其特征在于,所述自移动机器人包括:探测传感器、控制单元、驱动单元以及环境色彩信息获取单元;
所述环境色彩信息获取单元用于获取环境色彩信息,其与所述控制单元相连,并将所述环境色彩信息发送到所述控制单元;
所述探测传感器与所述控制单元相连,其用于在所述自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收所述光的反射光,生成携带有所述反射光的光强的当前光强信号,并将所述当前光强信号发送给控制单元;
所述驱动单元与所述控制单元相连,用于根据所述控制单元的控制指令来驱动所述自移动机器人行走;
所述控制单元用于接收所述环境色彩信息获取单元发送的所述环境色彩信息,根据所述环境色彩信息调节探测传感器参数,所述探测传感器参数与最低光强相关联,所述控制单元还接收所述探测传感器发送的所述当前光强信号,当所述当前光强大于所述最低光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出保持原方向的控制指令,使所述自移动机器人保持原行走路线,并且当所述当前光强小于或等于所述最低光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出变换方向的控制指令,使所述自移动机器人换向行走。
11.如权利要求10所述的自移动机器人,其特征在于,所述环境色彩信息获取单元为接收端和/或设置于机器人上的交互界面,所述交互界面单元允许用户输入环境色彩信息,所述接收端用于接收远程控制设备发送的环境色彩信息,并将所述环境色彩信息发送给所述控制单元;
所述远程控制设备用于允许用户远程输入所述环境色彩信息,并将所述环境色彩信息发送到所述接收端上。
12.如权利要求11所述的自移动机器人,其特征在于,所述远程控制设备包括智能手机、平板电脑或遥控器。
13.如权利要求10所述的自移动机器人,其特征在于,所述环境色彩信息获取单元为设置于机器人上的色彩获取传感器,所述色彩获取传感器自动采集所述环境色彩信息。
14.如权利要求13所述的自移动机器人其特征在于,所述色彩获取传感器采用摄像头模块和/或颜色传感器。
15.一种自移动机器人,其特征在于:所述自移动机器人包括:探测传感器、控制单元以及驱动单元;
所述探测传感器与所述控制单元相连,其用于在所述自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收所述光的反射光,生成携带有所述反射光的光强的当前光强信号,并将所述当前光强信号发送给控制单元;
所述驱动单元与所述控制单元相连,其用于根据所述控制单元的控制指令来驱动所述自移动机器人行走;
所述探测传感器还用于获取环境色彩信息,并将所述环境色彩信息发送到所述控制单元;
所述控制单元用于接收所述环境色彩信息,根据所述环境色彩信息调节探测传感器参数,所述探测传感器参数与最低光强相关联,所述控制单元还接收所述探测传感器发送的所述当前光强信号,当所述当前光强大于所述最低光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出保持原方向的控制指令,使所述自移动机器人保持原行走路线,并且当所述当前光强小于或等于所述最低光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出变换方向的控制指令,使所述自移动机器人换向行走。
16.一种自移动机器人,其特征在于,所述自移动机器人包括:地面探测传感器、墙面探测传感器、控制单元、驱动单元以及环境色彩信息获取单元;
所述环境色彩信息获取单元用于获取地面环境色彩信息以及墙面环境色彩信息,其与所述控制单元相连,并将所述地面环境色彩信息以及墙面环境色彩信息发送到所述控制单元;
所述地面探测传感器与所述控制单元相连,其用于在所述自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收所述光的反射光,生成携带有所述反射光的光强的地面当前光强信号,并将所述地面当前光强信号发送给控制单元;
所述墙面探测传感器与所述控制单元相连,其用于在所述自移动机器人的行走过程中发出特定波长的光,接收所述光的反射光,生成携带有所述反射光的光强的墙面当前光强信号,并将所述墙面当前光强信号发送给控制单元;
所述驱动单元与所述控制单元相连,用于根据所述控制单元的控制指令来驱动所述自移动机器人行走;
所述控制单元用于接收所述地面环境色彩信息获取单元发送的所述地面环境色彩信息以及所述墙面环境色彩信息获取单元发送的所述墙面环境色彩信息,根据所述地面环境色彩信息以及所述墙面环境色彩信息来分别调节地面探测传感器参数及墙面传感器参数,所述地面探测传感器参数与最低光强相关联,所述墙面探测传感器参数与最高光强相关联,所述控制单元还接收所述地面探测传感器发送的所述地面当前光强信号以及所述墙面探测传感器发送的所述墙面当前光强信号,当所述地面当前光强大于所述最低光强且所述墙面当前光强小于所述最高光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出保持原方向的控制指令,使所述自移动机器人保持原行走路线,并且当所述地面当前光强小于或等于所述最低光强或所述墙面当前光强大于或等于所述最高光强时,所述控制单元向所述驱动单元发出变换方向的控制指令,使所述自移动机器人换向行走。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510169390.XA CN106142104B (zh) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 自移动机器人及其控制方法 |
PCT/CN2016/078837 WO2016161971A1 (zh) | 2015-04-10 | 2016-04-08 | 自移动机器人及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510169390.XA CN106142104B (zh) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 自移动机器人及其控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106142104A CN106142104A (zh) | 2016-11-23 |
CN106142104B true CN106142104B (zh) | 2019-01-22 |
Family
ID=57073082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510169390.XA Active CN106142104B (zh) | 2015-04-10 | 2015-04-10 | 自移动机器人及其控制方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106142104B (zh) |
WO (1) | WO2016161971A1 (zh) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3327500B1 (en) | 2015-07-17 | 2020-10-28 | Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd | Automated walking device |
DE102017100366A1 (de) * | 2017-01-10 | 2018-07-12 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Verfahren zum Betrieb eines Bodenbearbeitungsgerätes |
CN106950699A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-07-14 | 李聪 | 防碰撞vr眼镜 |
CN108020844B (zh) * | 2017-11-27 | 2020-07-07 | 深圳市无限动力发展有限公司 | 悬崖检测方法与机器人 |
WO2019100403A1 (zh) * | 2017-11-27 | 2019-05-31 | 深圳市沃特沃德股份有限公司 | 悬崖检测方法与机器人 |
CN110865637B (zh) * | 2018-08-10 | 2022-12-06 | 宝时得科技(中国)有限公司 | 自行走设备的控制方法、装置以及计算机设备 |
CN110945997A (zh) * | 2018-09-27 | 2020-04-03 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 自动割草机及其操作控制方法、装置和电子设备 |
CN109497889B (zh) * | 2018-09-30 | 2020-11-17 | 深圳市银星智能科技股份有限公司 | 一种悬崖检测方法、装置、设备及机器人 |
CN109895143A (zh) * | 2019-02-28 | 2019-06-18 | 深圳市鑫益嘉科技股份有限公司 | 终端防跌落方法、装置、设备以及计算机可读存储介质 |
CN109955269A (zh) * | 2019-04-26 | 2019-07-02 | 深圳市环境科学研究院 | 一种弱gps信号环境下的地下管网探测机器人及探测方法 |
CN111897336A (zh) * | 2020-08-02 | 2020-11-06 | 珠海市一微半导体有限公司 | 一种机器人沿边行为结束的判断方法、芯片及机器人 |
CN114680736A (zh) * | 2020-12-29 | 2022-07-01 | 深圳乐动机器人有限公司 | 清洁机器人的控制方法和清洁机器人 |
CN113031596A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-06-25 | 深圳市无限动力发展有限公司 | 扫地机的避障调整方法、装置和计算机设备 |
CN114098556B (zh) * | 2021-07-10 | 2023-10-27 | 杭州英乐特智能科技有限公司 | 清洁机的控制方法 |
CN113681564A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-23 | 广州科语机器人有限公司 | 机器人及机器人的测距控制方法、存储介质和设备 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI377042B (en) * | 2009-09-04 | 2012-11-21 | Pegatron Corp | Auto-cleaning device and charging method thereof |
DE102010015941A1 (de) * | 2010-03-03 | 2011-09-08 | Vorwerk & Co. Interholding Gmbh | Verfahren zur Abstandsmessung auf Lichtbasis |
TWI491374B (zh) * | 2012-03-22 | 2015-07-11 | Ememe Robot Co Ltd | 清潔機器人及控制清潔機器人沿障礙物行走的方法 |
CN103376801B (zh) * | 2012-04-13 | 2016-08-03 | 科沃斯机器人有限公司 | 自移动地面处理机器人及其清洁工作的控制方法 |
CN103631267B (zh) * | 2012-08-24 | 2017-10-27 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 智能机器人及其移动至最亮位置的方法 |
CN103838241B (zh) * | 2012-11-27 | 2019-01-22 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 智能控制机器人及其移动至明亮位置的方法 |
JP6680453B2 (ja) * | 2012-12-05 | 2020-04-15 | フォルヴェルク・ウント・ツェーオー、インターホールディング・ゲーエムベーハーVorwerk & Compagnie Interholding Gesellshaft Mit Beschrankter Haftung | 走行式掃除機並びにこのような装置の運転方法 |
CN103056864A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-04-24 | 上海理工大学 | 轮式运动机器人位置与角度的实时检测装置及方法 |
-
2015
- 2015-04-10 CN CN201510169390.XA patent/CN106142104B/zh active Active
-
2016
- 2016-04-08 WO PCT/CN2016/078837 patent/WO2016161971A1/zh active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106142104A (zh) | 2016-11-23 |
WO2016161971A1 (zh) | 2016-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106142104B (zh) | 自移动机器人及其控制方法 | |
CN100467237C (zh) | 使自行机器人自动返回到充电站的系统和方法 | |
EP3432107B1 (en) | Cleaning robot and controlling method thereof | |
CN105990876B (zh) | 充电桩及其识别方法、装置和自动清洁设备 | |
CN103941307B (zh) | 一种清洁机器人及用于控制其避开障碍物的方法 | |
CN109602341A (zh) | 一种基于虚拟边界的清洁机器人跌落控制方法及芯片 | |
CN103941306B (zh) | 清洁机器人及用于控制其避开障碍物的方法 | |
CN109758038B (zh) | 清洁机器人及其控制方法 | |
US10845819B2 (en) | Cleaner and control method thereof | |
CN103838241B (zh) | 智能控制机器人及其移动至明亮位置的方法 | |
CN107491077A (zh) | 一种基于手机app控制的室内清扫机器人 | |
CN103941735A (zh) | 地面清洁机器人及用于控制其避开障碍物的方法 | |
CN108983246A (zh) | 一种红外调制的障碍物检测装置、检测方法及机器人 | |
CN108814452A (zh) | 扫地机器人及其障碍检测方法 | |
KR102615962B1 (ko) | 이동 로봇 및 복수의 이동 로봇의 제어방법 | |
WO2018228254A1 (zh) | 一种移动电子设备以及该移动电子设备中的方法 | |
CN108245079A (zh) | 适用于机器人的监测系统 | |
CN107443385A (zh) | 基于视觉的机器人直线导航的检测方法和芯片及机器人 | |
CN207020534U (zh) | 基于多红外的机器人避障装置 | |
TW202028908A (zh) | 移動式機器人 | |
CN114938927A (zh) | 自动清洁设备、控制方法及存储介质 | |
CN109032736A (zh) | 用户界面显示方法、洗碗机及计算机可读存储介质 | |
CN208421229U (zh) | 一种红外调制的障碍物检测装置及机器人 | |
KR102067600B1 (ko) | 청소기 및 그 제어방법 | |
CN208957994U (zh) | 清洁机器人 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |