CN107398899A - 无线信号强度定位引导系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线信号强度定位引导系统及方法，应用于一机器人中。所述系统包括：一判断模块，用于每隔一第一预设时间判断所述机器人的电量是否小于一预设电量；一控制模块，用于当所述机器人的电量小于所述预设电量时，发送一控制指令至与所述机器人通信连接的一充电基座控制所述充电基座上的一无线信号发射装置发射无线信号；一确定模块，用于根据所述机器人上的一或多个信号检测装置检测到的所述机器人各个不同方位接收的无线信号强度大小确定所述充电基座的方位；及所述控制模块还用于，发送一控制指令控制所述机器人上的一移动机构驱动所述机器人向所述确定的充电基座的方位移动。

Description

无线信号强度定位引导系统及方法
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种根据无线信号强度定位引导移动机器人归位的系统及方法。
背景技术
近年来，随着电子智能化技术的高速发展，机器人技术已经取得了显著的进步，在这些先进的技术当中，对机器人位置的定位使其能够自动定位信息返回充电基座进行自动充电的技术也是一项关键技术。目前，传统的机器人定位技术主要采用的是红外线定位技术。然而，由于红外线发射或扫描范围有限，且容易因物件遮挡而受到影响，当机器人移动到离充电基座的位置比较远时，机器人可能无法扫描到充电基座发射的红外线，故无法准确定位充电基座的位置，导致机器人不能自动回到充电基座处进行充电。
发明内容
有鉴于此，有必要提出一种无线信号强度定位引导系统及方法，以解决上述问题。
一种无线信号强度定位引导系统，应用于一机器人中。所述系统包括：一判断模块，用于每隔一第一预设时间判断所述机器人的电量是否小于一预设电量；一控制模块，用于当所述机器人的电量小于所述预设电量时，发送一控制指令至与所述机器人通信连接的一充电基座控制所述充电基座上的一无线信号发射装置发射无线信号；一确定模块，用于根据所述机器人上的一或多个信号检测装置检测到的所述机器人各个不同方位接收的无线信号强度大小确定所述充电基座的方位；及所述控制模块还用于，发送一控制指令控制所述机器人上的一移动机构驱动所述机器人向所述确定的充电基座的方位移动。
优选地，当所述机器人上设置一个信号检测装置用于检测各个不同方位接收的无线信号强度且当该信号检测装置检测到当前方位的无线信号强度时，所述控制模块发送一控制指令控制所述信号检测装置向一预定方向转动一预设角度，然后控制所述信号检测装置检测转动后的方位的无线信号强度。
优选地，当所述机器人上设置有多个信号检测装置且所述多个信号检测装置分别分布在所述机器人的不同方位，所述确定模块直接获取所述多个信号检测装置检测到的无线信号强度及每一信号检测装置所处的方位。
优选地，所述控制模块还用于在所述机器人的电量小于所述预设电量时，发送一控制指令控制所述充电基座上的一红外线发射器发射红外信号；所述判断模块根据所述机器人上的一红外探测装置的探测结果判断所述机器人周围是否存在红外信号；当所述机器人周围存在红外信号时，所述控制模块控制所述移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人进行移动归位；当所述机器人周围不存在红外信号时，所述控制模块进一步发送控制指令控制所述充电基座上的无线信号发射装置发射无线信号。
优选地，所述判断模块每隔一第二预设时间判断所述机器人周围是否存在红外信号；当所述机器人周围存在红外信号时，所述控制模块控制所述移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人进行移动归位；当所述机器人周围不存在红外信号时，所述确定模块在所述机器人每移动一预设距离后重新确定所述充电基座的方位。
一种无线信号强度定位引导方法，应用于一机器人中。所述方法包括步骤：每隔一第一预设时间判断所述机器人的电量是否小于一预设电量；如果所述机器人的电量小于所述预设电量，发送一控制指令至与所述机器人通信连接的一充电基座控制所述充电基座上的一无线信号发射装置发射无线信号；根据所述机器人上的一或多个信号检测装置检测到的所述机器人各个不同方位接收到的无线信号强度大小确定所述充电基座的方位；及发送一控制指令控制所述机器人上的一移动机构驱动所述机器人向所述确定的充电基座的方位移动。
优选地，当所述机器人上设置一个信号检测装置用于检测各个不同方位接收的无线信号强度时，所述一个信号检测装置检测所述机器人各个不同方位接收到的无线信号强度的方式具体为：在所述信号检测装置检测到当前方位的无线信号强度时，发送一控制指令控制所述信号检测装置向一预定方向转动一预定角度，然后控制所述信号检测装置检测转动后的方位的无线信号强度。
优选地，当所述机器人上设置有多个信号检测装置且所述多个信号检测装置分别分布在所述机器人的不同方位，所述方法直接获取所述多个信号检测装置检测到的无线信号及每一信号检测装置所处的方位。
优选地，所述方法还包括步骤：如果所述机器人的电量小于所述预设电量，发送一控制指令控制所述充电基座上的一红外线发射器发射红外信号；根据所述机器人上的一红外探测装置的探测结果判断所述机器人周围是否存在红外信号；如果所述机器人周围存在红外信号，控制所述移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人进行移动归位；如果所述机器人周围不存在红外信号，进一步发送控制指令控制所述充电基座上的无线信号发射装置发射无线信号。
优选地，所述方法每隔一第二预设时间判断所述机器人周围是否存在红外信号；如果所述机器人周围存在红外信号，控制所述移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人进行移动归位；如果所述机器人周围不存在红外信号，在所述机器人每移动一预设距离后重新确定所述充电基座的方位。
本发明的无线信号强度定位引导系统及方法能够在机器人电量不足时控制充电基座发射无线信号，然后根据充电基座发射的无线信号的强度确定充电基座相对机器人的方位，最后控制机器人往确定的充电基座的方位进行移动，当机器人移动到较远距离时，也能实现通过无线信号强度引导机器人自动归位到充电基座进行充电。
附图说明
图1是本发明一实施方式中无线信号强度定位引导系统的应用环境示意图。
图2是本发明一实施方式中无线信号强度定位引导系统的功能模块示意图。
图3是本发明一实施方式中无线信号强度定位引导方法的步骤流程图。
主要元件符号说明
机器人 100
无线信号强度定位引导系统 10
判断模块 11
控制模块 12
确定模块 13
存储器 20
处理器 30
第一通信装置 40
信号检测装置 50
移动机构 60
红外探测装置 70
充电基座 200
第二通信装置 201
无线信号发射装置 202
红外线发射器 203
无线信号强度定位引导方法 3
步骤 S301～S310
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1及图2，图1是本发明一实施方式中的无线信号强度定位引导系统10的应用环境示意图，图2是本发明一实施方式中的无线信号强度定位引导系统10的功能模块示意图。所述无线信号强度定位引导系统10安装并运行于一机器人100中，用于当所述机器人100的电量小于一预设电量时，控制所述机器人100对应的一充电基座200发射无线信号，根据所述机器人100在各个不同方位接收到的无线信号的强度确定所述充电基座200的方位并控制所述机器人100往所述确定的充电基座200的方位移动。
所述机器人100还包括，但不限于，存储器20、处理器30、第一通信装置40、信号检测装置50、移动机构60及红外探测装置70。所述充电基座200用于为所述机器人100充电，所述充电基座200包括，但不限于，第二通信装置201、无线信号发射装置202及红外线发射器203。
所述存储器20可以是所述机器人100本身的内存，也可以是与所述机器人100相互独立并能与所述机器人100进行数据交换的存储单元，如安全数字卡、智能媒体卡、快闪存储卡等。所述存储器20用于存储所述机器人100中安装的程序代码以及各类数据。所述处理器30与所述存储器20、第一通信装置40、信号检测装置50、移动机构60及红外探测装置70通信连接，用于运行所述存储器20内存储的程序代码及运算各类数据，以执行相应的功能。所述处理器30可以内置于所述机器人100，也可以是外置于所述机器人100并且与机器人100进行通信连接的处理单元。所述第一通信装置40及第二通信装置201用于实现所述机器人100与所述充电基座200之间的通信连接。在本实施方式中，所述第一通信装置40及所述第二通信装置201均为无线通信装置。所述无线信号发射装置202用于发射无线信号，所述信号检测装置50用于检测接收到的信号的强度。所述移动机构60用于在所述处理器30的控制下驱动所述机器人100移动，所述红外线发射器203用于发射红外信号，所述红外探测装置70用于探测所述机器人100是否存在红外信号。在本实施方式中，所述存储器20中存储有一无线信号强度定位引导系统10，所述无线信号强度定位引导系统10被所述处理器30执行，用来实现所述机器人100的部分功能。在本发明的一些实施方式中，所述无线信号发射装置202即为所述第二通信装置201。
在本实施方式中，所述无线信号强度定位引导系统10可以被分割成一或多个模块，所述一个或多个模块被存储在所述存储器20中，并被配置成由一个或多个处理器(本实施方式中为所述处理器30)执行，以完成本发明。例如，如图2所示，所述无线信号强度定位引导系统10被分割成判断模块11、控制模块12及确定模块13。本发明所称的模块是指一种能够完成特定功能的一系列程序指令段，比程序更适合于描述软件在所述机器人100中的执行过程。
所述判断模块11每隔一第一预设时间判断所述机器人100的电量是否小于一预设电量。如果小于所述预设电量，所述控制模块12发送一控制指令至所述充电基座200控制所述红外线发射器203发射红外信号，所述判断模块11根据所述机器人100上的红外探测装置70的探测结果判断所述机器人70周围是否存在红外信号，如果所述机器人100周围存在红外线信号，所述控制模块12控制所述移动机构60根据所述红外信号驱动所述机器人100进行移动归位。所述红外探测装置70可以是一光电探测仪，用于探测红外线，也可以是一摄像头，用于拍摄照片，所述判断模块11根据所述拍摄到的照片判断所述机器人100周围是否存在红外信号。所述光电探测仪，摄像头探测红外信号及根据红外信号控制机器人100进行移动归位均属于现有技术范畴，在此不再赘述。
如果所述机器人100周围不存在红外信号，则说明所述机器人100目前离所述充电基座200距离比较远，无法探测到所述充电基座200发射的红外信号，所述控制模块12发送一控制指令控制所述无线信号发射装置202发射无线信号。在本发明的其他实施方式中，当所述机器人100的电量小于所述预设电量时，所述控制模块12直接发送一控制指令控制所述无线信号发射装置202发射无线信号。
所述确定模块13根据所述机器人100上的一或多个信号检测装置50检测到的所述机器人100各个不同方位接收的无线信号强度大小确定所述充电基座200的方位。具体地，所述确定模块13将接收到的无线信号强度最大的方位确定为所述充电基座200的方位。
在本发明一实施方式中，所述信号检测装置50的个数为一个，所述一个信号检测装置50检测所述机器人100各个不同方位的无线信号强度的方式具体为：在所述信号检测装置50检测到当前方位的无线信号强度时，所述控制模块12发送一控制指令控制所述信号检测装置50向一预定方向转动一预设角度，然后控制所述信号检测装置50检测转动后的方位的无线信号强度。在本实施方式中，所述控制模块12通过控制所述机器人100在原地转动预设角度实现控制所述信号检测装置50转动。在其他实施方式中，所述机器人100上设置有一转动装置，所述信号检测装置50设置在所述转动装置上，所述控制模块12通过发送控制指令控制所述转动装置转动从而实现控制所述信号检测装置50转动。所述预定方向可以是顺时针方向，也可以是逆时针方向。所述预设角度可以是15°、30°45°、60°、90°等。
在本发明另一实施方式中，所述信号检测装置50的个数为多个，所述多个信号检测装置50分别安装在所述机器人100的不同方位，所述确定模块13直接获取所述多个信号检测装置50检测到的无线信号强度及每一信号检测装置50所处方位，然后确定接收到无线信号强度最强的一个信号检测装置50所处的方位为所述充电基座200的方位。
在本发明的其他实施方式中，所述信号检测装置50检测多个不同方位的无线信号强度的方式可以是上述两种实施方式的结合，即所述机器人100上设置有多个信号检测装置50，所述控制模块12还会发送控制指令控制所述多个信号检测装置50转动，以实现更多不同方位的无线信号强度的检测。
所述控制模块12发送一控制指令控制所述机器人100上的移动机构60驱动所述机器人100向所述确定的充电基座200的方位移动。
在本发明一实施方式中，所述控制模块12直接根据所述无线信号强度确定的所述充电基座200的方位控制所述机器人100移动。较佳地，所述确定模块12在所述机器人100每移动一预设距离后重新控制所述充电基座200的方位，以实现更加精确地控制所述机器人100归位。
在本发明其他实施方式中，所述判断模块11每隔一第二预设时间判断所述机器人100周围是否有红外信号存在，如果没有红外信号存在，所述控制模块12继续根据所述接收到的无线信号强度控制所述机器人100归位。如果有红外信号存在，所述控制模块12根据所述接收到的红外信号控制所述机器人100进行移动归位。也就是说，在该实施方式中，所述接收到的无线信号强度用于辅助引导所述机器人100进行归位。即在探测到红外信号时优先根据红外信号控制所述机器人100移动，在没有探测到红外信号时根据接收到的无线信号强度控制所述机器人100进行归位。
请参阅图3，是本发明一实施方式中无线信号强度定位引导方法3的步骤流程图。根据不同需求，图3所示的流程图中步骤的执行顺序可以改变，某些步骤可以省略。
步骤S301，判断模块11每隔一第一预设时间判断机器人100的电量是否小于一预设电量。如果小于所述预设电量，执行步骤S302；否则，如果没有小于所述预设电量，继续执行步骤S301，直至所述机器人100的电量小于所述预设电量，执行步骤S302。在本发明一实施方式中，步骤S302～S304可以省略，即执行步骤S301后直接执行步骤S305。
步骤S302，控制模块12发送一控制指令至充电基座200控制所述充电基座200上的红外线发射器203发射红外信号。
步骤S303，判断模块11根据所述机器人100上的红外探测装置70的探测结果判断所述机器人70周围是否存在红外信号。如果存在红外信号，执行步骤S304；否则，如果没有存在红外信号，执行步骤S305。
步骤S304，控制模块12控制移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人100进行移动归位。
步骤S305，所述控制模块12发送一控制指令控制所述充电基座200上的无线信号发射装置202发射无线信号。
步骤S306，确定模块13根据所述机器人100上的一或多个信号检测装置50检测到的所述机器人100各个不同方位接收的无线信号强度大小确定所述充电基座200的方位。
步骤S307，所述控制模块12发送一控制指令控制所述机器人100上的移动机构60驱动所述机器人100向所述确定的充电基座200的方位移动。
步骤S308，所述判断模块11每隔一第二预设时间判断所述机器人100周围是否有红外信号存在。如果有红外信号存在，执行步骤S309；否则，如果没有红外信号存在，执行步骤S310。
步骤S309，所述控制模块12根据接收到的红外信号控制所述机器人100进行移动归位。
步骤S310，所述确定模块13在所述机器人100每移动一预设距离后重新确定所述充电基座200的方位，流程进入步骤S307。需要说明的是，在本发明的其他实施方式中，所述步骤S308及S309可以省略，即执行步骤S307之后流程直接进入步骤S310。
本发明的无线信号强度定位引导系统及方法能够在机器人100电量不足且无法接收到充电基座200发射的红外信号时控制充电基座200发射无线信号，然后根据各个不同方位接收到的无线信号强度确定充电基座200的方位，最后控制机器人100往确定的充电基座200的方位进行移动，在机器人100移动到离充电基座200比较远的距离无法根据充电基座200发射的红外信号进行移动归位时通过无线信号强度引导机器人100自动对位到充电基座200处进行充电。
最后应该说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种无线信号强度定位引导系统，应用于一机器人中，其特征在于，所述系统包括：
一判断模块，用于每隔一第一预设时间判断所述机器人的电量是否小于一预设电量；
一控制模块，用于当所述机器人的电量小于所述预设电量时，发送一控制指令至与所述机器人通信连接的一充电基座控制所述充电基座上的一无线信号发射装置发射无线信号；
一确定模块，用于根据所述机器人上的一或多个信号检测装置检测到的所述机器人各个不同方位接收的无线信号强度大小确定所述充电基座的方位；及
所述控制模块还用于，发送一控制指令控制所述机器人上的一移动机构驱动所述机器人向所述确定的充电基座的方位移动。
2.如权利要求1所述的无线信号强度定位引导系统，其特征在于，
当所述机器人上设置一个信号检测装置用于检测各个不同方位接收的无线信号强度且当该信号检测装置检测到当前方位的无线信号强度时，所述控制模块发送一控制指令控制所述信号检测装置向一预定方向转动一预设角度，然后控制所述信号检测装置检测转动后的方位的无线信号强度。
3.如权利要求1所述的无线信号强度定位引导系统，其特征在于，当所述机器人上设置有多个信号检测装置且所述多个信号检测装置分别分布在所述机器人的不同方位，所述确定模块直接获取所述多个信号检测装置检测到的无线信号强度及每一信号检测装置所处的方位。
4.如权利要求1所述的无线信号强度定位引导系统，其特征在于，所述控制模块还用于在所述机器人的电量小于所述预设电量时，发送一控制指令控制所述充电基座上的一红外线发射器发射红外信号；
所述判断模块根据所述机器人上的一红外探测装置的探测结果判断所述机器人周围是否存在红外信号；
当所述机器人周围存在红外信号时，所述控制模块控制所述移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人进行移动归位；
当所述机器人周围不存在红外信号时，所述控制模块进一步发送控制指令控制所述充电基座上的无线信号发射装置发射无线信号。
5.如权利要求4所述的无线信号强度定位引导系统，其特征在于，所述判断模块每隔一第二预设时间判断所述机器人周围是否存在红外信号；
当所述机器人周围存在红外信号时，所述控制模块控制所述移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人进行移动归位；
当所述机器人周围不存在红外信号时，所述确定模块在所述机器人每移动一预设距离后重新确定所述充电基座的方位。
6.一种无线信号强度定位引导方法，应用于一机器人中，其特征在于，所述方法包括步骤：
每隔一第一预设时间判断所述机器人的电量是否小于一预设电量；
如果所述机器人的电量小于所述预设电量，发送一控制指令至与所述机器人通信连接的一充电基座控制所述充电基座上的一无线信号发射装置发射无线信号；
根据所述机器人上的一或多个信号检测装置检测到的所述机器人各个不同方位接收到的无线信号强度大小确定所述充电基座的方位；及
发送一控制指令控制所述机器人上的一移动机构驱动所述机器人向所述确定的充电基座的方位移动。
7.如权利要求6所述的无线信号强度定位引导方法，其特征在于，当所述机器人上设置一个信号检测装置用于检测各个不同方位接收的无线信号强度时，所述一个信号检测装置检测所述机器人各个不同方位接收到的无线信号强度的方式具体为：
在所述信号检测装置检测到当前方位的无线信号强度时，发送一控制指令控制所述信号检测装置向一预定方向转动一预定角度，然后控制所述信号检测装置检测转动后的方位的无线信号强度。
8.如权利要求6所述的无线信号强度定位引导方法，其特征在于，当所述机器人上设置有多个信号检测装置且所述多个信号检测装置分别分布在所述机器人的不同方位，所述方法直接获取所述多个信号检测装置检测到的无线信号及每一信号检测装置所处的方位。
9.如权利要求6所述的无线信号强度定位引导方法，其特征在于，所述方法还包括步骤：
如果所述机器人的电量小于所述预设电量，发送一控制指令控制所述充电基座上的一红外线发射器发射红外信号；
根据所述机器人上的一红外探测装置的探测结果判断所述机器人周围是否存在红外信号；
如果所述机器人周围存在红外信号，控制所述移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人进行移动归位；
如果所述机器人周围不存在红外信号，进一步发送控制指令控制所述充电基座上的无线信号发射装置发射无线信号。
10.如权利要求9所述的无线信号强度定位引导方法，其特征在于，所述方法每隔一第二预设时间判断所述机器人周围是否存在红外信号；
如果所述机器人周围存在红外信号，控制所述移动机构根据所述红外信号驱动所述机器人进行移动归位；
如果所述机器人周围不存在红外信号，在所述机器人每移动一预设距离后重新确定所述充电基座的方位。
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