CN108415436A - 机器人引导方法、装置及机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种机器人引导方法、装置及机器人。所述机器人引导方法包括：接收引导指令，所述引导指令包括行驶路线或行驶目的地；获取所述机器人的第一位置及与该机器人关联的目标设备的第二位置；根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线。
Description
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种机器人引导方法、装置及机器人。
背景技术
随着计算机技术的发展，各个领域都通过计算机技术得到快速的发展。作为计算机技术的一种产物机器人给人们的生活带来了便利，在一种应用场景中，机器人可以作为导游引导人们，但是现有的机器人导航的路线还有待提高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种机器人引导方法、装置及机器人。
本发明实施例提供的一种机器人引导方法，应用于机器人，所述机器人引导方法包括：
接收引导指令，所述引导指令包括行驶路线或行驶目的地；
获取所述机器人的第一位置及与该机器人关联的目标设备的第二位置；
根据所述第二位置调整机器人的第一位置；
根据调整后的所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线。
本发明实施例还提供一种机器人引导装置，所述机器人引导装置包括：
接收模块，用于接收引导指令，所述引导指令包括行驶路线或行驶目的地；
第一获取模块，用于获取所述机器人的第一位置及与该机器人关联的目标设备的第二位置；
第一计算模块，用于根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线。
本发明实施例还提供一种机器人，包括：
存储器；
处理器；
上述的机器人引导装置，该机器人引导装置存储于所述存储器并由所述处理器控制执行。
与现有技术相比，本发明实施例的机器人引导方法、装置及机器人，通过在机器人中内置当前区域的地图，在需要规划路线时，根据机器人的位置、目标设备的位置按照内置的当前区域的地图进行计算行驶路线，可以使机器人的路线能够更准确合理。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的机器人的方框示意图。
图2为本发明实施例提供的机器人引导方法的流程图。
图3为本发明另一实施例提供的机器人引导方法的流程图。
图4为本发明又一实施例提供的机器人引导方法的流程图。
图5为本发明再一实施例提供的机器人引导方法的流程图。
图6为本发明实施例提供的机器人引导装置的功能模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，是机器人100的方框示意图。所述机器人100包括机器人引导装置110、存储器111、存储控制器112、处理器113、外设接口114、输入输出单元115、显示单元116、GPS单元118及通信单元120。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对机器人100的结构造成限定。例如，机器人100还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
所述存储器111、存储控制器112、处理器113、外设接口114、输入输出单元115、显示单元116、GPS单元118及通信单元120各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。所述机器人引导装置110包括至少一个可以软件或固件(Firmware)的形式存储于所述存储器111中或固化在所述机器人100的操作系统(Operating System，OS)中的软件功能模块。所述处理器113用于执行存储器中存储的可执行模块，例如所述机器人引导装置110包括的软件功能模块或计算机程序。
其中，所述存储器111可以是，但不限于，随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-OnlyMemory，EEPROM)等。其中，存储器111用于存储程序，所述处理器113在接收到执行指令后，执行所述程序，本发明实施例任一实施例揭示的过程定义的机器人100所执行的方法可以应用于处理器113中，或者由处理器113实现。
本实施例中，所述机器人100中安装安卓(Android)操作系统。所述Android操作系统存储在所述存储器111中。其中操作系统可包括各种用于管理系统任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动。
所述处理器113可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器113可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述外设接口114将各种输入/输入装置耦合至处理器113以及存储器111。在一些实施例中，外设接口114，处理器113以及存储控制器112可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
所述输入输出单元115用于提供给用户输入数据。所述输入输出单元115可以是，但不限于，鼠标和键盘等。
所述显示单元116在所述机器人100与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器进行计算和处理。
GPS单元118用于接收GPS卫星播报的定位信号，并根据定位信号计算出自身的位置。上述位置例如可用经度、纬度以及海拔高度来表示。可以理解，实现定位的方式并不限于GPS系统。例如，其他可用的卫星定们系统还包括北斗卫星定位系统(CompassNavigation Satellite System，CNSS)或者格洛纳斯系统(Global Navigation SatelliteSystem，GLONASS)。此外，定位也并不限于采用卫星定位技术，例如，还可采用无线定位技术，例如基于无线基站的定位技术或者无线热点的定位技术。此时，GPS模块112可被替换成相应的模块，或者直接经由处理器102执行特定的定位程序来实现。
所述通信单元120用于通过所述网络与其它设备的通信单元建立连接，从而实现所述机器人100与其它设备之间的通信连接。例如，该通信单元120可以利用射频单元发送的射频信号连接到网络，进而通过网络与其它设备的通信单元建立通信连接。
进一步地，所述机器人100可以与一目标设备通信连接，所述机器人100可以获取所述目标设备的位置信息。
室内移动机器人系统方案可以是包括以下单元：主要由行走单元、驱动单元、控制单元、人体感应单元、语音播报单元、颜色检测单元组成。通过颜色识别、实现导游机器人沿色带循迹，并指定展点之后，播放相应的介绍语音。
但是，上述的室内机器人可能存在以下的不足：1.采用色带循迹易受环境影响，若工作环境变化，需重新安装色带，费时费力；若工作环境比较大，色带安装成本较高。色带面积较大，若受损伤，循迹可靠性不能保证。2.无导游算法。在导游过程中，不能保持机器人与人的运动呈同步关系。会出现人停止了，机器人可能还在行走；或机器人走得快，人走得慢，容易跟丢。
基于上述问题，本申请进一步地提出机器人引导方法、装置及机器人，可以有效解决上述问题，具体描述如下。
请参阅图2，是本发明实施例提供的应用于图1所示的机器人100的机器人引导方法的流程图。下面将对图2所示的具体流程进行详细阐述。
步骤S101，接收引导指令。
本实施例中，所述引导指令包括行驶路线或行驶目的地。具体地，所述引导指令中可以包括用户想要到达的一个或者多个目的地，也可以包括用户想要途经的路线。例如，所述机器人的显示屏上显示有多条可供选择的路线，用户可以从多条路线中选择路线。
本实施例中，所述步骤S101可以通过以下几种实施方式实现。
在一种实施方式中，通过语音采集设备采集语音数据，识别所述语音数据以得到引导指令。具体地，所述机器人上设置有语音采集设备的启动按钮，所述机器人在接收到用户对所述启动按钮的按压操作后，开始收集语音数据。所述机器人通过识别所述语音数据，获得语音中出现的目的地名，或者路线名称以得到所述引导指令。
在另一种实施方式中，接收用户输入的字符串，识别所述字符串以得到引导指令。具体地，所述机器人的显示屏上显示有接收窗口，所述接收窗口可以接收用户输入的字符串。
再一种实施方式中，接收用户在设定的多个选择按钮中进行选择的选择操作，根据用户的选择操作得到引导指令。
步骤S102，获取所述机器人的第一位置及与该机器人关联的目标设备的第二位置。
所述目标设备可以是供用户(例如：参观者、旅游者等)佩戴的导航牌，用于通过所述目标设备得到所述用户位置。在一个实例中，所述目标设备内置有芯片，所述芯片包括定位模块。
所述第一位置为所述机器人的位置，所述第二位置表示目标设备的位置。可以知道的是，所述第一位置和第二位置随着时间变化可能会发生变化。例如，机器人的行走可能导致第一位置的变化。用户的行走，可能携带所述目标设备移动而导致所述第二位置的变化。
步骤S103，根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线。
本实施例中，所述机器人内置有该机器人所处区域的地图。所述地图中可包括各个位置名称、到达各个位置之间的路线、区域内的电梯分布、障碍物分布等信息。
在一种实施方式中，所述机器人根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到最优路线。
本发明实施例的机器人引导方法，通过在机器人中内置当前区域的地图，在需要规划路线时，根据机器人的位置、目标设备的位置按照内置的当前区域的地图进行计算行驶路线，可以使机器人的路线能够更准确合理。
本实施例中，如图3所示，在步骤S103之后，所述方法还包括：
步骤S104，按照预设规律获取所述第一位置与第二位置。
本实施例中，所述预设规律可以是实时获取的规律，也可以是设定周期获取的规律。所述设定周期的时间间隔可以是五秒、十秒、七妙等时间长度。
步骤S105，根据所述第一位置和第二位置计算所述机器人与所述目标设备之间的相对距离。
步骤S106，判断所述相对距离是否在设定的距离范围内。
本实施例中，本领域的技术人员可以按照需求设置所述设定的距离范围，例如，所述设定的距离范围可以是0.m-1.1m、1.3m-1.5m等任意范围。
当所述相对距离未在所述设定的距离范围内，执行步骤S107。
步骤S107，调整所述机器人的行驶速度，以使所述相对距离落入所述设定的距离范围内。
在一种实施方式中，所述机器人与所述目标设备的距离大于所述设定的距离范围的最大值，则降低机器人的行驶速度或者停止机器人，以使拉小所述机器人与所述目标设备的距离。在另一种实施方式中，所述机器人与所述目标设备的距离小于所述设定的距离范围的最小值，则提高机器人的行驶速度，以使扩大所述机器人与所述目标设备的距离。
本实施例中，所述机器人引导方法还可包括：调整所述第一位置及第二位置，使所述机器人和所述目标设备之间的相对距离在所述设定的距离范围内。
通过控制机器人与所述目标设备的距离，可以避免用户在参观某一事物着迷时，不会跟丢机器人。
本实施例中，如图4所示，在步骤S103之后，所述方法还包括：
步骤S108，实时检测路面情况。
步骤S109，当检测到异常情况时，更换行驶路线以绕开所述异常情况对应位置行走。
本实施例中，所述异常情况可以是出现障碍物、底面不平整、出现台阶等。所述障碍物可以是柱子等建筑物形成的不可活动的物体，也可以是人、小狗、小猫等可活动的物体。
通过本实施例中的方法，通过设置机器人识别异常情况，可以提高机器人的安全性，从而提高机器人的使用寿命。
本实施例中，如图5所示，在步骤S103之后，所述方法还包括：
步骤S1010，当所述第一位置位于电梯的坐标的指定范围内，且所述行驶路线包括电梯路线时，控制电梯。
在一个实例中，所述机器人位于一楼，所述目的地位于三楼。所述行驶路线中可能包括乘坐电梯。因此，所述机器人到达所述电梯位置时，通过无线通信控制电梯上行按钮。进一步地，当机器人和携带所述目标设备的用户进入电梯后，再通过无线通信控制操作到达楼层。
通过本实施例中的方法，所述机器人作为导游时，全程不需要参观人员操作，减少用户的操作，大大提高使用机器人的便利性，从而可以提高用户体验。
请参阅图6，是本发明实施例提供的图1所示的机器人引导装置的功能模块示意图。本实施例中的机器人引导装置110中的各个模块用于执行上述方法实施例中的各个步骤。所述机器人引导装置110包括：接收模块1101、第一获取模块1102及第一计算模块1103。
所述接收模块1101，用于接收引导指令。
本实施例中，所述引导指令包括行驶路线或行驶目的地。
在一种实施方式中，所述接收模块1101用于通过语音采集设备采集语音数据，识别所述语音数据以得到引导指令。具体地，所述机器人上设置有语音采集设备的启动按钮，所述机器人在接收到用户对所述启动按钮的按压操作后，开始收集语音数据。所述机器人通过识别所述语音数据，获得语音中出现的目的地名，或者路线名称以得到所述引导指令。
在另一种实施方式中，所述接收模块1101用于接收用户输入的字符串，识别所述字符串以得到引导指令。具体地，所述机器人的显示屏上显示有接收窗口，所述接收窗口可以接收用户输入的字符串。
再一种实施方式中，所述接收模块1101用于接收用户在设定的多个选择按钮中进行选择的选择操作，根据用户的选择操作得到引导指令。
所述第一获取模块1102，用于获取所述机器人的第一位置及与该机器人关联的目标设备的第二位置。
所述第一计算模块1103，用于根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线。
本实施例中，所述机器人引导装置110还包括：第二获取模块1104、第二计算模块1105、判断模块1106及调整模块1107。
所述第二获取模块1104，用于按照预设规律获取所述第一位置与第二位置。
所述第二计算模块1105，用于根据所述第一位置和第二位置计算所述机器人与所述目标设备之间的相对距离。
所述判断模块1106，用于判断所述相对距离是否在设定的距离范围内。
所述调整模块1107，用于当所述相对距离未在所述设定的距离范围内，调整所述机器人的行驶速度，以使所述相对距离落入所述设定的距离范围内。
本实施例中，所述机器人引导装置110还包括：检测模块1108及更换模块1109。
所述检测模块1108，用于实时检测路面情况。
所述更换模块1109，用于当检测到异常情况时，更换行驶路线以绕开所述异常情况对应位置行走。
本实施例中，所述机器人引导装置110还包括：控制模块11010，用于当所述第一位置位于电梯的坐标的指定范围内，且所述行驶路线包括电梯路线时，控制电梯。
关于本实施例的其它细节可以进一步地参考上述方法实施例中的描述，在此不再赘述。
本发明实施例的机器人引导装置，通过在机器人中内置当前区域的地图，在需要规划路线时，根据机器人的位置、目标设备的位置按照内置的当前区域的地图进行计算行驶路线，可以使机器人的路线能够更准确合理。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种机器人引导方法，应用于机器人，其特征在于，所述机器人引导方法包括：
接收引导指令，所述引导指令包括行驶路线或行驶目的地；
获取所述机器人的第一位置及与该机器人关联的目标设备的第二位置；
根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线。
2.如权利要求1所述的机器人引导方法，其特征在于，在所述根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线的步骤之后，所述方法还包括：
按照预设规律获取所述第一位置与第二位置；
根据所述第一位置和第二位置计算所述机器人与所述目标设备之间的相对距离；
判断所述相对距离是否在设定的距离范围内；
当所述相对距离未在所述设定的距离范围内，调整所述机器人的行驶速度，以使所述相对距离落入所述设定的距离范围内。
3.如权利要求1所述的机器人引导方法，其特征在于，所述接收引导指令的步骤包括：
通过语音采集设备采集语音数据，识别所述语音数据以得到引导指令；或，
接收用户输入的字符串，识别所述字符串以得到引导指令；或，
接收用户在设定的多个选择按钮中进行选择的选择操作，根据用户的选择操作得到引导指令。
4.如权利要求1所述的机器人引导方法，其特征在于，在所述根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线的步骤之后，所述方法还包括：
实时检测路面情况；
当检测到异常情况时，更换行驶路线以绕开所述异常情况对应位置行走。
5.如权利要求1所述的机器人引导方法，其特征在于，在所述根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线的步骤之后，所述方法还包括：
当所述第一位置位于电梯的坐标的指定范围内，且所述行驶路线包括电梯路线时，控制电梯。
6.一种机器人引导装置，其特征在于，所述机器人引导装置包括：
接收模块，用于接收引导指令，所述引导指令包括行驶路线或行驶目的地；
第一获取模块，用于获取所述机器人的第一位置及与该机器人关联的目标设备的第二位置；
第一计算模块，用于根据所述第一位置、第二位置及引导指令、所述机器人的内置的当前区域的地图计算得到行驶路线。
7.如权利要求6所述的机器人引导装置，其特征在于，所述机器人引导装置还包括：
第二获取模块，用于按照预设规律获取所述第一位置与第二位置；
第二计算模块，用于根据所述第一位置和第二位置计算所述机器人与所述目标设备之间的相对距离；
判断模块，用于判断所述相对距离是否在设定的距离范围内；
调整模块，用于当所述相对距离未在所述设定的距离范围内，调整所述机器人的行驶速度，以使所述相对距离落入所述设定的距离范围内。
8.如权利要求6所述的机器人引导装置，其特征在于，所述机器人引导装置还包括：
检测模块，用于实时检测路面情况；
更换模块，用于当检测到异常情况时，更换行驶路线以绕开所述异常情况对应位置行走。
9.如权利要求6所述的机器人引导装置，其特征在于，所述机器人引导装置还包括：
控制模块，用于当所述第一位置位于电梯的坐标的指定范围内，且所述行驶路线包括电梯路线时，控制电梯。
10.一种机器人，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；
权利要求6-9任一项所述的机器人引导装置，该机器人引导装置存储于所述存储器并由所述处理器控制执行。
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