CN107344688B - 机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置 - Google Patents

机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107344688B
CN107344688B CN201610296629.4A CN201610296629A CN107344688B CN 107344688 B CN107344688 B CN 107344688B CN 201610296629 A CN201610296629 A CN 201610296629A CN 107344688 B CN107344688 B CN 107344688B
Authority
CN
China
Prior art keywords
elevator
acceleration
static
motion state
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
Application number
CN201610296629.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107344688A (zh
Inventor
朱晓龙
汤善敏
刘永升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Original Assignee
Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tencent Technology Shenzhen Co Ltd filed Critical Tencent Technology Shenzhen Co Ltd
Priority to CN201610296629.4A priority Critical patent/CN107344688B/zh
Priority to PCT/CN2017/082970 priority patent/WO2017190666A1/zh
Priority to JP2018523802A priority patent/JP6885938B2/ja
Priority to US16/068,750 priority patent/US11242219B2/en
Priority to EP17792492.5A priority patent/EP3453663B1/en
Priority to KR1020187014862A priority patent/KR102277339B1/ko
Publication of CN107344688A publication Critical patent/CN107344688A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107344688B publication Critical patent/CN107344688B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0037—Performance analysers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/0006—Monitoring devices or performance analysers
    • B66B5/0012—Devices monitoring the users of the elevator system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/02—Control systems without regulation, i.e. without retroactive action
    • B66B1/06—Control systems without regulation, i.e. without retroactive action electric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3415—Control system configuration and the data transmission or communication within the control system
    • B66B1/3423—Control system configuration, i.e. lay-out
    • B66B1/3438—Master-slave control system configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/3492—Position or motion detectors or driving means for the detector
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B2201/00—Aspects of control systems of elevators
    • B66B2201/40—Details of the change of control mode
    • B66B2201/402—Details of the change of control mode by historical, statistical or predicted traffic data, e.g. by learning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Indicating And Signalling Devices For Elevators (AREA)

Abstract

本发明涉及一种机器人乘坐电梯时的楼层监控方法，包括：获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高；得到所述机器人的加速度变化波形；采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述电梯各时刻的运动状态；获取电梯一次完整的运动状态中的瞬时加速度和总时间，根据瞬时加速度得到所述电梯的瞬时速度，再根据所述电梯的瞬时速度和总时间得到所述电梯移动的实际位移，所述一次完整的运动状态包括从静止、加速、匀速、减速到静止；根据所述电梯移动的实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到所述电梯一次完整的运动状态后所在的楼层。实现了对机器人乘坐各种电梯所到楼层的监控。

Description

机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置。
背景技术
随着智能导航的发展，越来越多的机器人被研发出来。机器人在室内自主导航时，若要去往其他楼层，往往需要通过搭乘电梯的方式，然而机器人在进入电梯以后，需要记录电梯所在楼层，以便于接下来出电梯的操作。为此，传统的方式是由机器人利用蓝牙或其他通讯模块与电梯进行通信，调用电梯当前位置接口，获取电梯当前位置信息，然而该方式需要电梯上安装通信设备等，对于未安装通信设备的电梯，不能进行通信，则无法获取电梯所到楼层信息。
发明内容
基于此，有必要针对未安装通信设备的电梯无法获取电梯所到楼层信息的问题，提供一种机器人乘坐电梯时的楼层监测方法，能获取各种电梯所到楼层信息。
此外，还有必要提供一种机器人乘坐电梯时的楼层监测方法，能获取各种电梯所到楼层信息。
一种机器人乘坐电梯时的楼层监控方法，包括：
获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高；
根据所述机器人运动时的瞬时加速度减去静止时的重力加速度得到所述机器人的加速度变化波形；
采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器，获取配置的状态机及状态机中不同运动状态之间的转换关系，根据转换关系和与加速度静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器确定电梯的运动方向，根据所述加速度波形分类器与所述电梯的运动状态的对应关系以及所述电梯的运动方向得出所述电梯各时刻的运动状态；
获取所述电梯一次完整的运动状态中的瞬时加速度和总时间，根据所述瞬时加速度得到所述电梯的瞬时速度，再根据所述电梯的瞬时速度和总时间得到所述电梯移动的实际位移，所述一次完整的运动状态包括从静止、加速、匀速、减速到静止；
根据所述电梯移动的实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到所述电梯一次完整的运动状态后所在的楼层。
一种机器人乘坐电梯时的楼层监测装置，包括：
数据获取模块，用于获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高；
估算模块，用于根据所述机器人运动时的瞬时加速度减去静止时的重力加速度得到所述机器人的加速度变化波形；
状态检测模块，用于采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器，获取配置的状态机及状态机中不同运动状态之间的转换关系，根据转换关系和与加速度静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器确定电梯的运动方向，根据所述加速度波形分类器与所述电梯的运动状态的对应关系以及所述电梯的运动方向得出所述电梯各时刻的运动状态；
位移计算模块，用于获取所述电梯一次完整的运动状态中的瞬时加速度和总时间，根据所述瞬时加速度得到所述电梯的瞬时速度，再根据所述电梯的瞬时速度和总时间得到所述电梯移动的实际位移，所述一次完整的运动状态包括从静止、加速、匀速、减速到静止；
楼层监测模块，用于根据所述电梯移动的实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到所述电梯一次完整的运动状态后所在的楼层。
上述机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置，获取到电梯内机器人的静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度，求取加速度变化波形，采用加速度波形分类器对加速度变化波形进行比对，得出加速度变化波形所属的加速度波形分类器，再根据加速度波形分类器与电梯的运动状态的对应关系得出电梯各时刻的运动状态，再获取电梯一次完整的运动状态的瞬时加速度和总时间，计算实际位移，根据实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到电梯所处的楼层，即为机器人所处的楼层，实现了对机器人乘坐各种电梯所到楼层的监控。
附图说明
图1为一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监控方法和装置的应用环境示意图；
图2为一个实施例中电子设备的内部结构示意图；
图3为一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监控方法的流程图；
图4为一个实施例中电梯向上移动时的加速度、实际速度和位移的示意图；
图5为一个实施例中七条线段对应七种不同加速度波形分类器；
图6为电梯的状态机之间转换关系示意图；
图7为运动状态预测的结果示意图；
图8为一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监测装置的结构框图；
图9为另一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监测装置的结构框图；
图10为另一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监测装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一客户端称为第二客户端，且类似地，可将第二客户端称为第一客户端。第一客户端和第二客户端两者都是客户端，但其不是同一客户端。
图1为一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监控方法和装置的应用环境示意图。如图1所示，该应用环境包括楼层110、电梯120、机器人130。电梯120安装在楼层110的电梯运行通道内，机器人130被放置在电梯120内。在机器人130上安装有加速度传感器，通过加速度传感器可以检测机器人随着电梯进行上下移动过程中的加速度。
图2为一个实施例中电子设备的内部结构示意图。如图2所示，该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储介质、内存和加速度传感器。其中，终端的存储介质存储有操作系统和机器人乘坐电梯时的楼层监控装置，通过一种机器人乘坐电梯时的楼层监控装置实现一种机器人乘坐电梯时的楼层监控方法。该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个终端的运行，该处理器被用于执行一种机器人乘坐电梯时的楼层监控方法，包括获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高；根据所述机器人运动时的瞬时加速度减去静止时的重力加速度得到所述机器人的加速度变化波形；采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器，根据所述加速度波形分类器与所述电梯的运动状态的对应关系得出所述电梯各时刻的运动状态；获取所述电梯一次完整的运动状态中的瞬时加速度和总时间，根据所述瞬时加速度得到所述电梯的瞬时速度，再根据所述电梯的瞬时速度和总时间得到所述电梯移动的实际位移，所述一次完整的运动状态包括从静止、加速、匀速、减速到静止；根据所述电梯移动的实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到所述电梯一次完整的运动状态后所在的楼层。该电子设备可以是安装在机器人上的具备处理和监测加速度能力的设备等。本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的终端的限定，具体的终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
图3为一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监控方法的流程图。如图3所示，一种机器人乘坐电梯时的楼层监控方法，运行于图2中的电子设备上，包括：
步骤302，获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高。
本实施例中，机器人中的加速度传感器可以检测到机器人随着电梯运动时的Z轴上的瞬时加速度。可以利用加速度传感器获得机器人在xyz三个轴上的加速度。起始楼层数可由机器人的使用者进行设置，如机器人开始乘坐电梯时在3楼，则设置机器人的起始楼层数为3楼。各楼层层高可预先将机器人放置在电梯内运行在每一层都停住，计算位移，记录每一楼层层高。
机器人静止时的重力加速度可通过机器人的加速度传感器检测机器人位于电梯内时电梯静止时的多个重力加速度值求平均得到平均重力加速度值，将该平均重力加速度作为机器人静止时的重力加速度。
步骤304，根据该机器人运动时的瞬时加速度减去静止时的重力加速度得到该机器人的加速度变化波形。
本实施例中，通过机器人的加速度传感器检测机器人运动时的瞬时加速度值。
步骤306，采用电梯的加速度波形分类器对该加速度变化波形进行比对，得出该加速度变化波形所属的加速度波形分类器，获取配置的状态机及状态机中不同运动状态之间的转换关系，根据转换关系和与加速度静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器确定电梯的运动方向，根据该加速度波形分类器与该电梯的运动状态的对应关系以及电梯的运动方向得出该电梯各时刻的运动状态。
本实施例中，采用电梯的加速度波形分类器对该加速度变化波形进行比对，得出该加速度变化波形所属的加速度波形分类器的步骤包括：采用电梯的加速度波形分类器的波形与该加速度变化波形进行比对；获取与该加速度变化波形距离最小的该加速度波形分类器的波形；将该距离最小的加速度波形分类器作为该加速度变化波形所属的加速度波形分类器。
具体地，电梯的加速度波形分类器是预先通过记录机器人在电梯内进行上升和下降时期的加速度波形数据进行训练获得的加速度波形分类器。
该配置的状态机中的速度状态包括静止、加速上升、匀速上升、减速上升、加速下降、匀速下降、减速下降；该不同状态之间的转化关系包括从静止、加速上升、匀速上升、减速上升到静止的不同相邻状态之间的转换，以及从静止、加速下降、匀速下降、减速下降到静止的不同相邻状态之间的转换，如图6所示。
获取到加速度静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器为DOWN_START、DOWN_BEING、DOWN_END，结合电梯的状态机中不同运动状态的转化关系，静止只能转向加速下降或加速上升，该静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器为DOWN_START、DOWN_BEING、DOWN_END，则电梯的运动方向为向下。
获取到加速度静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器为UP_START、UP_BEING、UP_END，结合电梯的状态机中不同运动状态的转化关系，静止只能转向加速下降或加速上升，该静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器为UP_START、UP_BEING、UP_END，则电梯的运动方向为向上。
步骤308，获取该电梯一次完整的运动状态中的瞬时加速度和总时间，根据该瞬时加速度得到该电梯的瞬时速度，再根据该电梯的瞬时速度和总时间得到该电梯移动的实际位移，该一次完整的运动状态包括从静止、加速、匀速、减速到静止。
本实施例中，根据加速度定律υt＝υ0+at，可以根据初始速度、瞬时加速度和时间计算得到电梯的瞬时速度，再根据速度与位移的关系s＝∫υtdt，计算出电梯移动的实际位移。运动状态是指速度状态。
图4为一个实施例中电梯向上移动时的加速度、实际速度和位移的示意图。如图4所示，42(毛刺线)表示瞬时加速度，44(平滑直线)表示实际速度，46(斜线部分的面积)表示位移。实际速度包括静止阶段、加速阶段、匀速阶段、减速阶段和静止阶段。横坐标为时间，纵坐标为运动时加速度减去静止时重力加速度后的值。电梯向下移动时的加速度曲线与电梯向上移动时的加速度曲线对称关系。
步骤312，根据该电梯移动的实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到该电梯一次完整的运动状态后所在的楼层。
本实施例中，根据电梯移动的实际位移s、起始楼层数n和各楼层层高得到电梯所在的楼层。
上述机器人乘坐电梯时的楼层监测方法，获取到电梯内机器人的静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度，求取加速度变化波形，采用加速度波形分类器对加速度变化波形进行比对，得出加速度变化波形所属的加速度波形分类器，再根据加速度波形分类器与电梯的运动状态的对应关系得出电梯各时刻的运动状态，再获取电梯一次完整的运动状态的瞬时加速度和总时间，计算实际位移，根据实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到电梯所处的楼层，即为机器人所处的楼层，实现了对机器人乘坐各种电梯所到楼层的监控。
在一个实施例中，在获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高之前，上述机器人乘坐电梯时的楼层监测方法还包括：将机器人放置在电梯内，记录电梯在上升和下降时期的加速度波形；将该记录的加速度波形裁剪成多种不同加速度状态样本训练集；根据该样本训练集进行训练得到加速度波形分类器；获取每一层的位移，标记各楼层层高。
本实施例中，将加速度波形进行裁剪成七种不同加速度状态的样本训练集，采用线性回归方法对样本训练集中样本进行训练得到加速度波形分类器。在楼层层高获取时，在电梯运动到每一层均停止记录每一层的移动位移，得到每一楼层层高。
图5为一个实施例中七条线段对应七种不同加速度波形分类器。如图5所示，每个线段对应一个时间窗，取时间窗大小为1秒，对应帧数为24帧。其中，横坐标为时间，纵坐标为加速度值。51表示DOWN_START(向下开始)，52表示DOWN_END(向下结束)，53表示DOWN_BEING(向下进行中)，54表示UP_START(向上开始)，55表示UP_END(向上结束)，56表示UP_BEING(向上进行中)，57表示NORMAL_BEING(匀速或静止状态)。
为电梯配置的状态机中的状态包括静止、加速上升、匀速上升、减速上升、加速下降、匀速下降、减速下降。不同状态之间的转化关系包括从静止、加速上升、匀速上升、减速上升到静止的不同相邻状态之间的转换，以及从静止、加速下降、匀速下降、减速下降到静止的不同相邻状态之间的转换。在上升过程中，从静止只能转换到加速上升，从加速上升转换到匀速上升，从匀速上升转换到减速上升，从减速上升转换到静止。在下降过程中，从静止只能转换到加速下降，从加速下降转换到匀速下降，从匀速下降转换到减速下降，从减速下降转换到静止。如图6所示，电梯的状态机中运动状态包括静止、加速上升、匀速上升、减速上升、加速下降、匀速下降、减速下降，并采用箭头流向表示了不同状态之间转换的流向。
加速度波形分类器与该电梯的运动状态的对应关系可为：
加速下降对应DOWN_START、DOWN_BEING和DOWN_END；
匀速下降对应NORMAL_BEING；
减速下降对应UP_START、UP_BEING和UP_END；
加速上升对应UP_START、UP_BEING和UP_END；
匀速上升对应NORMAL_BEING；
减速上升对应DOWN_START、DOWN_BEING和DOWN_END；
静止对应NORMAL_BEING。
根据加速度波形分类器对加速度变化波形进行分类得到加速度变化波形所属的加速度波形分类器，将所属的不同加速度波形分类器按照运动状态所对应的加速度分类器进行比对得到对应的运动状态。
图7为运动状态预测的结果示意图。如图7所示，运动状态包括电梯静止、电梯开始加速、电梯加速、电梯结束加速、电梯匀速、电梯开始减速、电梯减速、电梯完成减速和电梯静止。71表示输入的电梯向下移动的瞬时加速度波形。72表示瞬时加速度波形与重力加速度差值得到的加速度变化波形，即距离曲线，与UP_START(向上开始)最接近，73表示瞬时加速度波形与重力加速度差值得到的加速度变化波形，即距离曲线，与UP_END(向上结束)最接近，74表示瞬时加速度波形与重力加速度差值得到的加速度变化波形，即距离曲线，与UP_BEING(向上进行中)最接近，75表示瞬时加速度波形与重力加速度差值得到的加速度变化波形，即距离曲线，与DOWN_START(向下开始)最接近，76表示瞬时加速度波形与重力加速度差值得到的加速度变化波形，即距离曲线，与DOWN_END(向下结束)最接近，77表示瞬时加速度波形与重力加速度差值得到的加速度变化波形，即距离曲线，与DOWN_BEING(向下进行中)最接近，78表示瞬时加速度波形与重力加速度差值得到的加速度变化波形，即距离曲线，与NORMAL_BEING(匀速或静止状态)最接近。与加速度波形分类器最接近，也就是最相似。
在一个实施例中，在该采用电梯的加速度波形分类器对该加速度变化波形进行比对，得出该加速度变化波形所属的加速度波形分类器，根据该加速度波形分类器与该电梯的运动状态的对应关系得出该电梯各时刻的运动状态的步骤之后，该机器人乘坐电梯时的楼层监测方法还包括：检测该电梯各时刻的运动状态是否符合配置的不同运动状态之间的转化关系；若符合配置的不同运动状态之间的转化关系，该电梯的运动状态从配置的状态机中的前一运动状态转换为下一运动状态。
该配置的状态机中的速度状态包括静止、加速上升、匀速上升、减速上升、加速下降、匀速下降、减速下降；该不同状态之间的转化关系包括从静止、加速上升、匀速上升、减速上升到静止的不同相邻状态之间的转换，以及从静止、加速下降、匀速下降、减速下降到静止的不同相邻状态之间的转换。
本实施例中，配置的不同状态之间的转化关系，例如匀速下降只能转换到减速下降，不能转换到静止，当电梯的运动状态处于匀速下降时，检测到根据加速度波形分类器比对加速度变化波形得到所属加速度波形分类器后，得到电梯运动状态为减速下降，则状态机中运动状态切换到减速下降。基于状态机，可以维护电梯自身的运动状态，避免某些尖峰误差对整个检测带来的影响，从而提高整个检测的鲁棒性。
下面结合具体的应用场景描述上述机器人乘坐电梯时的楼层监测方法的具体实现过程。以机器人乘坐电梯时的起始楼层数为3层，各楼层层高为3米为例，机器人位于电梯内，静止时的重力加速度为9.8牛顿/平方米，电梯运行时通过机器人自带的加速度传感器监测电梯运行时的加速度，将加速度与重力加速度求差得到加速度变化波形，将加速度变化波形与加速度波形分类器进行比较，确定加速度变化波形所属的加速度波形分类器，再根据加速度波形分类器与电梯运动状态之间的对应关系，得到电梯的运动状态，再获取到电梯的一次完整运动状态中的各时刻加速度值和总时间，可计算得到电梯的实际位移，例如电梯的实际位移为12米，则将12米/3米＝4层，起始楼层3层，再加上4层等于7层。
图8为一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监测装置的结构框图。如图8所示，一种机器人乘坐电梯时的楼层监控装置，包括数据获取模块802、估算模块804、状态检测模块806、位移计算模块808和楼层监测模块810。其中：
数据获取模块802用于获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高。
本实施例中，机器人中的加速度传感器可以检测到机器人随着电梯运动时的Z轴上的瞬时加速度。可以利用加速度传感器获得机器人在xyz三个轴上的加速度。起始楼层数可由机器人的使用者进行设置，如机器人开始乘坐电梯时在3楼，则设置机器人的起始楼层数为3楼。各楼层层高可预先将机器人放置在电梯内运行在每一层都停住，计算位移，记录每一楼层层高。
数据获取模块802还用于通过机器人的加速度传感器检测机器人位于电梯内时电梯静止时的多个重力加速度值求平均得到平均重力加速度值，将该平均重力加速度作为机器人静止时的重力加速度。
估算模块804用于根据该机器人运动时的瞬时加速度减去静止时的重力加速度得到该机器人的加速度变化波形。
状态检测模块806用于采用电梯的加速度波形分类器对该加速度变化波形进行比对，得出该加速度变化波形所属的加速度波形分类器，获取配置的状态机及状态机中不同运动状态之间的转换关系，根据转换关系和与加速度静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器确定电梯的运动方向，根据该加速度波形分类器与该电梯的运动状态的对应关系以及电梯的运动方向得出该电梯各时刻的运动状态。
本实施例中，状态检测模块806采用电梯的加速度波形分类器的波形与该加速度变化波形进行比对；获取与该加速度变化波形距离最小的该加速度波形分类器的波形；将该距离最小的加速度波形分类器作为该加速度变化波形所属的加速度波形分类器。
具体地，电梯的加速度波形分类器是预先通过记录机器人在电梯内进行上升和下降时期的加速度波形数据进行训练获得的加速度波形分类器。
位移计算模块808用于获取该电梯一次完整的运动状态中的瞬时加速度和总时间，根据该瞬时加速度得到该电梯的瞬时速度，再根据该电梯的瞬时速度和总时间得到该电梯移动的实际位移，该一次完整的运动状态包括从静止、加速、匀速、减速到静止。
本实施例中，根据加速度定律υt＝υ0+at，可以根据初始速度、瞬时加速度和时间计算得到电梯的瞬时速度，再根据速度与位移的关系s＝∫υtdt，计算出电梯移动的实际位移。运动状态是指速度状态。
楼层监测模块810用于根据该电梯移动的实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到该电梯一次完整的运动状态后所在的楼层。
上述机器人乘坐电梯时的楼层监测装置，获取到电梯内机器人的静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度，求取加速度变化波形，采用加速度波形分类器对加速度变化波形进行比对，得出加速度变化波形所属的加速度波形分类器，再根据加速度波形分类器与电梯的运动状态的对应关系得出电梯各时刻的运动状态，再获取电梯一次完整的运动状态的瞬时加速度和总时间，计算实际位移，根据实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到电梯所处的楼层，即为机器人所处的楼层，实现了对机器人乘坐各种电梯所到楼层的监控。
图9为另一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监测装置的结构框图。如图9所示，一种机器人乘坐电梯时的楼层监控装置，除了包括数据获取模块802、估算模块804、状态检测模块806、位移计算模块808和楼层监测模块810，还包括记录模块812、训练集构建模块814、分类器训练模块816和标记模块818。其中：
记录模块812用于在获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高之前，将机器人放置在电梯内，记录电梯在上升和下降时期的加速度波形。
训练集构建模块814用于将该记录的加速度波形裁剪成多种不同加速度状态样本训练集。
分类器训练模块816用于根据该样本训练集进行训练得到加速度波形分类器。
标记模块818用于获取每一层的位移，标记各楼层层高。
图10为另一个实施例中机器人乘坐电梯时的楼层监测装置的结构框图。如图10所示，一种机器人乘坐电梯时的楼层监控装置，除了包括数据获取模块802、估算模块804、状态检测模块806、位移计算模块808和楼层监测模块810，还包括检测模块820和状态更新模块822。
检测模块820用于在该采用电梯的加速度波形分类器对该加速度变化波形进行比对，得出该加速度变化波形所属的加速度波形分类器，根据该加速度波形分类器与该电梯的运动状态的对应关系得出该电梯各时刻的运动状态之后，检测该电梯各时刻的运动状态是否符合配置的不同状态之间的转化关系。
状态更新模块822用于若符合配置的不同状态之间的转化关系，该电梯的运动状态从配置的状态机中的前一运动状态转换为下一运动状态。
该配置的状态机中的状态包括静止、加速上升、匀速上升、减速上升、加速下降、匀速下降、减速下降；该不同状态之间的转化关系包括从静止、加速上升、匀速上升、减速上升到静止的不同相邻状态之间的转换，以及从静止、加速下降、匀速下降、减速下降到静止的不同相邻状态之间的转换。
在其他实施例中，一种机器人乘坐电梯时的楼层监控装置，可包括数据获取模块802、估算模块804、状态检测模块806、位移计算模块808和楼层监测模块810、记录模块812、训练集构建模块814、分类器训练模块816、标记模块818、检测模块820和状态更新模块822所有可能的组合。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种机器人乘坐电梯时的楼层监控方法，包括：
获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高；
根据所述机器人运动时的瞬时加速度减去静止时的重力加速度得到所述机器人的加速度变化波形；
采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器，获取配置的状态机及状态机中不同运动状态之间的转换关系，根据转换关系和与加速度静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器确定电梯的运动方向，根据所述加速度波形分类器与所述电梯的运动状态的对应关系以及所述电梯的运动方向得出所述电梯各时刻的运动状态；
获取所述电梯一次完整的运动状态中的瞬时加速度和总时间，根据所述瞬时加速度得到所述电梯的瞬时速度，再根据所述电梯的瞬时速度和总时间得到所述电梯移动的实际位移，所述一次完整的运动状态包括从静止、加速、匀速、减速到静止；
根据所述电梯移动的实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到所述电梯一次完整的运动状态后所在的楼层。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高之前，所述方法还包括：
将机器人放置在电梯内，记录电梯在上升和下降时期的加速度波形；
将所述记录的加速度波形裁剪成多种不同加速度状态样本训练集；
根据所述样本训练集进行训练得到加速度波形分类器；
获取每一层的位移，标记各楼层层高。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器的步骤包括：
采用电梯的加速度波形分类器的波形与所述加速度变化波形进行比对；
获取与所述加速度变化波形距离最小的所述加速度波形分类器的波形；
将所述距离最小的加速度波形分类器作为所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器，根据所述加速度波形分类器与所述电梯的运动状态的对应关系得出所述电梯各时刻的运动状态的步骤之后，所述方法还包括：
检测所述电梯各时刻的运动状态是否符合配置的不同状态之间的转化关系；
若符合配置的不同运动状态之间的转化关系，所述电梯的运动状态从配置的状态机中的前一运动状态转换为下一运动状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述配置的状态机中的运动状态包括静止、加速上升、匀速上升、减速上升、加速下降、匀速下降、减速下降；所述不同运动状态之间的转化关系包括从静止、加速上升、匀速上升、减速上升到静止的不同相邻运动状态之间的转换，以及从静止、加速下降、匀速下降、减速下降到静止的不同相邻运动状态之间的转换。
6.一种机器人乘坐电梯时的楼层监测装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高；
估算模块，用于根据所述机器人运动时的瞬时加速度减去静止时的重力加速度得到所述机器人的加速度变化波形；
状态检测模块，用于采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器，获取配置的状态机及状态机中不同运动状态之间的转换关系，根据转换关系和与加速度静止波形分类器相邻的下一个加速度波形分类器确定电梯的运动方向，根据所述加速度波形分类器与所述电梯的运动状态的对应关系以及所述电梯的运动方向得出所述电梯各时刻的运动状态；
位移计算模块，用于获取所述电梯一次完整的运动状态中的瞬时加速度和总时间，根据所述瞬时加速度得到所述电梯的瞬时速度，再根据所述电梯的瞬时速度和总时间得到所述电梯移动的实际位移，所述一次完整的运动状态包括从静止、加速、匀速、减速到静止；
楼层监测模块，用于根据所述电梯移动的实际位移、起始楼层数和各楼层层高得到所述电梯一次完整的运动状态后所在的楼层。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
记录模块，用于在获取位于电梯内的机器人静止时的重力加速度和运动时的瞬时加速度、起始楼层数和各楼层层高之前，将机器人放置在电梯内，记录电梯在上升和下降时期的加速度波形；
训练集构建模块，用于将所述记录的加速度波形裁剪成多种不同加速度状态样本训练集；
分类器训练模块，用于根据所述样本训练集进行训练得到加速度波形分类器；
标记模块，用于获取每一层的位移，标记各楼层层高。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述状态检测模块还用于采用电梯的加速度波形分类器的波形与所述加速度变化波形进行比对，获取与所述加速度变化波形距离最小的所述加速度波形分类器的波形，以及将所述距离最小的加速度波形分类器作为所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
检测模块，用于在所述采用电梯的加速度波形分类器对所述加速度变化波形进行比对，得出所述加速度变化波形所属的加速度波形分类器，根据所述加速度波形分类器与所述电梯的运动状态的对应关系得出所述电梯各时刻的运动状态之后，检测所述电梯各时刻的运动状态是否符合配置的不同状态之间的转化关系；
状态更新模块，用于若符合配置的不同运动状态之间的转化关系，所述电梯的运动状态从配置的状态机中的前一运动状态转换为下一运动状态。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述配置的状态机中的运动状态包括静止、加速上升、匀速上升、减速上升、加速下降、匀速下降、减速下降；所述不同运动状态之间的转化关系包括从静止、加速上升、匀速上升、减速上升到静止的不同相邻运动状态之间的转换，以及从静止、加速下降、匀速下降、减速下降到静止的不同相邻运动状态之间的转换。
11.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。
CN201610296629.4A 2016-05-05 2016-05-05 机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置 Active CN107344688B (zh)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610296629.4A CN107344688B (zh) 2016-05-05 2016-05-05 机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置
PCT/CN2017/082970 WO2017190666A1 (zh) 2016-05-05 2017-05-04 机器人乘坐电梯时的楼层监测方法、电子设备、计算机存储介质
JP2018523802A JP6885938B2 (ja) 2016-05-05 2017-05-04 ロボットがエレベータに乗っているときのフロア監視方法、電子デバイス、コンピュータ記憶媒体
US16/068,750 US11242219B2 (en) 2016-05-05 2017-05-04 Story monitoring method when robot takes elevator, electronic device, and computer storage medium
EP17792492.5A EP3453663B1 (en) 2016-05-05 2017-05-04 Floor monitoring method, electronic device and computer storage medium for use when robot riding elevator
KR1020187014862A KR102277339B1 (ko) 2016-05-05 2017-05-04 로봇이 엘리베이터를 탑승할 때의 층간 감시 방법, 전자 기기, 컴퓨터 저장 매체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610296629.4A CN107344688B (zh) 2016-05-05 2016-05-05 机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107344688A CN107344688A (zh) 2017-11-14
CN107344688B true CN107344688B (zh) 2019-05-14

Family

ID=60202774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610296629.4A Active CN107344688B (zh) 2016-05-05 2016-05-05 机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11242219B2 (zh)
EP (1) EP3453663B1 (zh)
JP (1) JP6885938B2 (zh)
KR (1) KR102277339B1 (zh)
CN (1) CN107344688B (zh)
WO (1) WO2017190666A1 (zh)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109019201A (zh) * 2018-08-07 2018-12-18 北京云迹科技有限公司 信号传输方法及系统
KR20190103101A (ko) 2019-08-16 2019-09-04 엘지전자 주식회사 로봇 시스템 및 그 작동방법
CN111750851A (zh) * 2019-09-10 2020-10-09 广东小天才科技有限公司 一种楼层间移动方式的识别方法、装置及智能设备
CN111060150B (zh) * 2019-12-05 2021-04-20 南京航空航天大学 基于mems加速度传感器和气压传感器的运动载体监测方法
CN111153298B (zh) * 2019-12-31 2022-10-25 北京猎户星空科技有限公司 一种机器人乘梯方法
WO2021160623A1 (en) 2020-02-10 2021-08-19 Metralabs Gmbh Neue Technologien Und Systeme Method and a system for conveying a robot in an elevator
CN111847181A (zh) * 2020-06-09 2020-10-30 猫岐智能科技（上海）有限公司 计算电梯实时速度和距离的方法、电子设备及存储介质
CN111731958A (zh) * 2020-06-16 2020-10-02 北京云迹科技有限公司 用于机器人排队乘坐电梯的方法、电梯物联装置和系统
CN114132810B (zh) * 2020-09-04 2023-09-29 上海三菱电梯有限公司 电梯运行状态和电梯零部件状态的监测方法及系统
CN112193960A (zh) * 2020-09-29 2021-01-08 中国人民解放军国防科技大学 一种电梯移动楼层的判定方法
CN112209190A (zh) * 2020-10-09 2021-01-12 北京声智科技有限公司 电梯楼层确定方法、装置及电子设备
CN112947420B (zh) * 2021-01-27 2024-05-28 上海高仙自动化科技发展有限公司 一种设备运行状态识别方法、装置、机器人及存储介质
KR102305043B1 (ko) * 2021-02-05 2021-09-24 (주)플레토로보틱스 엘리베이터 이용이 가능한 모바일 로봇 및 엘리베이터 이용이 가능한 모바일 로봇으로 물건을 배달하는 방법
KR102358697B1 (ko) * 2021-09-08 2022-02-08 (주)플레토로보틱스 엘리베이터 이용이 가능한 배달 로봇
CN113788377B (zh) * 2021-09-16 2023-03-31 北京云迹科技股份有限公司 一种机器人乘梯检测方法及装置
CN113844964B (zh) * 2021-10-11 2023-08-22 上海擎朗智能科技有限公司 机器人乘梯的控制方法、装置、电子设备和存储介质
CN114380155A (zh) * 2021-12-21 2022-04-22 北京三快在线科技有限公司 一种电梯楼层的识别方法、装置、电子设备和存储介质
KR20240045723A (ko) * 2022-09-30 2024-04-08 삼성전자주식회사 엘리베이터를 이용하는 로봇 및 그 제어 방법
CN116969286B (zh) * 2023-09-20 2023-12-26 杭州海康威视数字技术股份有限公司 楼层定位方法和装置
CN117864890B (zh) * 2024-01-12 2024-06-11 广州励心物联科技有限公司 一种非侵入式电梯楼层位置计算方法、系统及设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258821A (ja) * 2008-04-14 2009-11-05 Panasonic Corp 自律移動ロボットおよびそのエレベータ乗降方法
JP2010287016A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Fuji Heavy Ind Ltd 自律走行ロボットの制御システム
CN203133585U (zh) * 2013-03-05 2013-08-14 广州埃勃斯自动化控制科技有限公司 机器人楼层间的升降控制系统
CN104145172A (zh) * 2011-12-30 2014-11-12 通力股份公司 用于确定移动物体的位置和/或速度的方法和设备以及该设备的用途
CN105540356A (zh) * 2016-02-02 2016-05-04 北京云迹科技有限公司 自动呼叫电梯的系统及方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5210414B2 (zh) 1972-05-30 1977-03-24
JPS5917614A (ja) * 1982-07-21 1984-01-28 Komatsu Ltd 無人走行車輛の昇降距離検出装置
JPH05210414A (ja) * 1992-01-30 1993-08-20 Sogo Keibi Hoshiyou Kk 移動ロボットの移動方法
JP2003095545A (ja) * 2001-09-25 2003-04-03 Toshiba Elevator Co Ltd エレベータ用走行ロボット
JP2011068453A (ja) 2009-09-25 2011-04-07 Fuji Heavy Ind Ltd 自律走行ロボット及び自律走行ロボットの制御システム
JP5572018B2 (ja) * 2010-07-08 2014-08-13 株式会社日立製作所 自律移動装置同乗エレベータシステム
JP2012196731A (ja) 2011-03-22 2012-10-18 Toyota Motor Corp ロボットの移動管理システム及び移動管理方法
JP6155276B2 (ja) 2011-12-07 2017-06-28 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． エレベータ運動検出のための方法及び装置
JP2013251830A (ja) * 2012-06-04 2013-12-12 Sharp Corp 携帯端末装置及びプログラム
CN104379480B (zh) * 2012-06-27 2017-03-22 通力股份公司 用于电梯的位置和负载测量系统
JP2014115823A (ja) * 2012-12-10 2014-06-26 Fuji Xerox Co Ltd 移動判定プログラム及び情報処理装置
KR102252566B1 (ko) * 2013-03-15 2021-05-17 넥스트나브, 엘엘씨 로케이션 서비스를 개선하기 위해 3차원 로케이션 정보를 사용하기 위한 시스템 및 방법
US10254188B2 (en) * 2016-09-09 2019-04-09 Qualcomm Incorporated Adaptive pressure sensor sampling rate
US20190345000A1 (en) * 2018-05-08 2019-11-14 Thyssenkrupp Elevator Corporation Robotic destination dispatch system for elevators and methods for making and using same
US20190352125A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-21 Otis Elevator Company Autonomous health check embedded software using an autonomous robot

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009258821A (ja) * 2008-04-14 2009-11-05 Panasonic Corp 自律移動ロボットおよびそのエレベータ乗降方法
JP2010287016A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Fuji Heavy Ind Ltd 自律走行ロボットの制御システム
CN104145172A (zh) * 2011-12-30 2014-11-12 通力股份公司 用于确定移动物体的位置和/或速度的方法和设备以及该设备的用途
CN203133585U (zh) * 2013-03-05 2013-08-14 广州埃勃斯自动化控制科技有限公司 机器人楼层间的升降控制系统
CN105540356A (zh) * 2016-02-02 2016-05-04 北京云迹科技有限公司 自动呼叫电梯的系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11242219B2 (en) 2022-02-08
JP6885938B2 (ja) 2021-06-16
EP3453663A4 (en) 2020-01-01
EP3453663B1 (en) 2022-12-28
CN107344688A (zh) 2017-11-14
US20190031469A1 (en) 2019-01-31
JP2019507713A (ja) 2019-03-22
EP3453663A1 (en) 2019-03-13
WO2017190666A1 (zh) 2017-11-09
KR102277339B1 (ko) 2021-07-13
KR20180075598A (ko) 2018-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107344688B (zh) 机器人乘坐电梯时的楼层监测方法和装置
CN110844726B (zh) 使用振动确定电梯轿厢位点
JP4588773B2 (ja) エレベータの異常検出装置
JP4468224B2 (ja) エレベータの位置検出システム及び方法
US11358832B2 (en) Method, a safety control unit and an elevator system for defining absolute position information of an elevator car
CN104590965B (zh) 一种检测电梯运行异常的方法及装置
JP2010189100A (ja) 異常診断装置および異常診断方法
CN107555271A (zh) 电梯装置和程序
CN112384462B (zh) 电梯诊断系统
CN109573772A (zh) 一种通用电梯健康度评估系统
CN103282300A (zh) 电梯的门控制系统
CN210682871U (zh) 一种电梯楼层绝对位置全自动学习系统
CN112947420B (zh) 一种设备运行状态识别方法、装置、机器人及存储介质
JP4844165B2 (ja) エレベータの異常検出装置
JP6467372B2 (ja) エレベーター制御装置及びエレベーター制御方法
CN108285072B (zh) 电梯登录方法、系统和设备以及电梯控制方法和系统
JP2007168937A (ja) エレベータの異常検出装置
JP5512588B2 (ja) エレベータ制御装置
JP2008222353A (ja) エレベータドアの安全装置
CN112061915B (zh) 一种非介入式的电梯楼层检测方法
US20230365379A1 (en) Solution for detecting a maintenance mode operation of an elevator system
CN112478969B (zh) 一种基于制动力矩分析的升降机失效预测方法
JP7347437B2 (ja) 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
JP2019112172A (ja) エレベーター制御装置およびエレベーター制御方法
CN118159483A (zh) 确定电梯类型的方法、电梯监控系统和电梯

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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