CN110011376B - 机器人控制装置及机器人系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种机器人控制装置及机器人系统，所述控制装置包括至少第一组信号装置和第二组信号装置，其中：所述第一组信号装置发出的第一信号覆盖所述控制装置的外围的第一区域；所述第二组信号装置发出的第二信号覆盖所述控制装置的外围的第二区域，其中所述第二信号不同于所述第一信号，且所述第二区域的外边界比所述第一区域的外边界距离所述控制装置更远。本发明实施例的机器人控制装置及机器人系统，既能让机器人进入控制装置附近的区域，又能让机器人更快地回到控制装置处。

Description

机器人控制装置及机器人系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，更具体地涉及一种用于机器人控制装置及机器人系统。

背景技术

机器人(例如，扫地机器人等)能够自动地在空间内移动从而完成工作。以扫地机器人为例，现有扫地机器人的充电座通常采用LED红外光来确定方向和角度，此时LED红外光需要让扫地机器人在正常清扫时能够避开充电座的位置而正常清扫充电座附近区域，又需要让扫地机器人识别位置，能够在回充电模式时准确地回到充电座处进行充电，还需要避免多个信号叠加导致的相互干扰问题。

对此，本发明提出了一种新的机器人控制装置及机器人系统，能够避免上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

考虑到上述问题而提出了本发明。根据本发明的一方面，提供了一种机器人控制装置，所述控制装置包括至少第一组信号装置和第二组信号装置，其中：所述第一组信号装置发出的第一信号覆盖所述控制装置的外围的第一区域；所述第二组信号装置发出的第二信号覆盖所述控制装置的外围的第二区域，其中所述第二信号不同于所述第一信号，且所述第二区域的外边界比所述第一区域的外边界距离所述控制装置更远。

进一步地，所述第一组信号装置与所述第二组信号装置不同时工作。

在一个实施例中，所述第一组信号装置与所述第二组信号装置交替开启与关闭。

在一个实施例中，所述第一组信号装置和所述第二组信号装置分别包括两个子信号装置，所述两个子信号装置分别设置于所述充电装置的前表面上的左右两侧，所述两个子信号装置发出的信号能够覆盖180度的范围。

在一个实施例中，所述控制装置还包括附加信号装置，设置于所述控制装置的前表面上中间位置处，其发出的信号用于机器人识别与所述控制装置的距离并与所述控制装置进行对位。

在一个实施例中，所述附加信号装置发出的信号还能够实现所述第一信号和/或所述第二信号的功能。

在一个实施例中，所述附加信号装置发出的信号能够覆盖20-40度的范围。

在一个实施例中，所述第一组信号装置和所述第二组信号装置分别包括四个子信号装置，所述四个子信号装置分别设置于所述充电装置的前表面上的左右两侧和后表面上的左右两侧，所述四个子信号装置发出的信号能够覆盖360度的范围。

在一个实施例中，所述控制装置还包括第三组信号装置，所述第三组信号装置发出的第三信号覆盖所述控制装置的外围的第三区域，所述第三区域的外边界比所述第二区域的外边界距离所述控制装置更远。

在一个实施例中，所述第一信号与所述第二信号具有不同的识别码，机器人根据所述识别码来识别所述第一信号与所述第二信号。

根据本发明的另一方面，提供了一种机器人系统，包括：机器人；以及如上任一项所述的控制装置。

本发明实施例的机器人的控制装置及机器人系统，既能让机器人进入控制装置附近的区域，又能让机器人更快地回到控制装置处。

附图说明

以下将结合附图对本发明实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来对本发明实施例进行进一步的解释，该附图构成说明书的一部分，且与本发明实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中，相同的附图标记通常代表相同或相似的部件或步骤。

附图中：

图1是根据本发明的一个实施例的机器人控制装置的结构示意图；

图2是根据本发明的另一实施例的机器人控制装置的结构示意图；

图3是根据一个实施例的第一组信号装置与所述第二组信号装置不同时工作的时序图的第一示例；

图4是根据另一实施例的第一组信号装置与第二组信号装置不同时工作的时序图的第二示例；以及

图5是根据又一实施例的第一组信号装置与第二组信号装置不同时工作的时序图的第三示例。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的优选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

为了解决存在的技术问题，本发明提供一种机器人控制装置及机器人系统。其中机器人可以是本领域公知的任何机器人，例如扫地机器人、搬运机器人等，机器人控制装置可以是与机器人配套使用或与机器人对接的装置，例如扫地机器人或其他机器人的充电装置，搬运机器人的维修装置等。本领域技术人员应理解，上述所列举的机器人和机器人控制装置仅仅是示例性的，本发明对机器人以及机器人控制装置的类型不进行限定。

示例性地，本发明实施例中的机器人可以具有一种或更多种模式，例如两种、三种等，机器人可以在满足预定条件时在各种模式之间进行转换。其中，不同机器人的模式可以不同，本发明对此不作限定。例如，扫地机器人的模式可以包括清扫模式和充电模式等，搬运机器人的模式可以包括低功率模式、搬运模式和故障维修模式等。

其中，机器人在不同模式下通常需要做出不同的动作，例如机器人在第一模式下不能靠近控制装置，而在第二模式下需要移动到控制装置处等。本发明实施例中的机器人控制装置可以通过不同方式来辅助机器人完成上述动作，例如控制装置通过发出不同的信号来在其周围划分出不同的区域，以使得机器人接收到不同的信号时做出不同的动作。

示例性地，控制装置可以包括两组或更多组信号装置，每组信号装置发出的信号不同并覆盖控制装置外围的不同大小的区域。这样，机器人在不同位置可以接收到不同的信号，从而做出不同的动作。例如，以扫地机器人的充电装置为例，充电装置可以包括两组信号装置，第一组信号装置发出的信号作为近卫信号，覆盖充电装置外围的第一区域，使得扫地机器人在扫地模式时不进入第一区域；第二组信号装置发出的信号作为引导信号，覆盖充电装置外围更大的第二区域，在扫地机器人处于回充电模式时引导信号可引导机器人准确地回到充电座处进行充电。

示例性地，每组信号装置可以包括两个或更多个子信号装置，设置在控制装置上的不同位置，每个子信号装置发出的信号各不相同，以使得机器人接收到信号时，不但能够判断出是哪个信号装置发出的信号，还能判断出信号的来源和方位，从而进一步判断出控制装置的方位和距离。例如，以扫地机器人的充电装置为例，各个子信号装置可均匀或非均匀地布置在充电装置的侧面或顶面上。

示例性地，为了避免不同信号装置发出的信号相互干扰，各组信号装置可以不同时工作，例如各组信号装置交替开启与关闭；先开启一组信号装置，其他信号装置关闭，当满足预定条件时，改为开启另一组信号装置，其他信号装置关闭。

本发明实施例的机器人控制装置及机器人系统，可以使得机器人在不同模式下做出不同的动作，还能够避免信号之间的相互干扰。

为了便于描述，本发明实施例中均以扫地机器人及其充电装置为例进行说明。

实施例一

现在参阅图1和图2，图1是根据本发明的一个实施例的用于机器人的控制装置100的结构示意图，图2是根据本发明的另一实施例的用于机器人的控制装置200的结构示意图。如图1和2所示，控制装置100/200可以包括第一组信号装置和第二组信号装置。本领域技术人员应理解，这仅仅是示例性的，控制装置100/200可以包括更多组信号装置，例如，第三组信号装置、第四组信号装置……，本发明对此不作限定。具体地：

其中，第一组信号装置用于发出第一信号SG1。该第一信号SG1覆盖控制装置100/200的外围的第一区域，第一区域的外边界称为第一信号墙10。第一信号SG1用于在机器人处于第一模式时执行第一动作。其中，所述第一模式例如为工作模式，对于扫地机器人来说所述工作模式可以为扫地模式。所述第一动作例如为第一信号SG1使得机器人不进入所述第一信号墙10以内的区域(即第一信号SG1所覆盖的区域)，从而避免机器人在第一模式下冲撞其控制装置100/200。此时，第一信号SG1可以称为近卫信号。

示例性地，第一信号墙10的各点与控制装置100/200的中心的距离接近。示例性地，第一信号墙10的各点离控制装置100/200的中心等距离。具体地，第一信号墙10可以呈以控制装置100/200的中心为圆心的半圆形/圆形。具体地，可以采用精密算法和精密电阻来控制第一组信号装置的照射距离和角度，实现半圆形/圆形信号墙。

由于第一信号SG1为近卫信号，为了保证机器人在第一模式时能够避开控制装置100/200所在的位置而正常进入控制装置附近的区域，第一信号SG1的覆盖区域应在包围控制装置100/200的情况下尽可能小。因此，示例性地，第一组信号装置的发射功率较小，使得第一信号SG1能够覆盖的第一区域的范围也较小，例如大约为0.5米(即第一信号墙10与控制装置100/200的距离约为0.5米)等。本领域技术人员应理解，可以根据需要和控制装置100/200的尺寸调整第一组信号装置的发射功率，从而调节第一信号SG1的覆盖范围，本发明对此不进行限定。

示例性地，第一组信号装置可以为LED(发光二极管)、LD(镭射二极管)、激光发射器或超声波发射器等。示例性地，LED可以是红外光LED。本领域技术人员应理解，还可以根据需要将第一组信号装置设置为本领域公知的任何其他类型的光发射器或波发射器，本发明对此不进行限定。

其中，第二组信号装置用于发出第二信号SG2。该第二信号SG2覆盖控制装置100/200的外围的第二区域，第二区域的外边界称为第二信号墙20。第二信号SG2用于在机器人处于第二模式时执行第二动作。示例性地，所述第二模式可以为例如非工作模式，对于扫地机器人来说，所述非工作模式可以为回充电模式。所述第二动作例如可以为回到控制装置处，对于扫地机器人来说，第二动作可以为第二信号SG2将扫地机器人引导回到充电装置处进行充电。此时，第二信号SG2可以称为引导信号。

示例性地，第二信号墙20的各点与控制装置100/200的中心的距离接近。示例性地，第二信号墙20的各点离控制装置100的中心等距离。具体地，第二信号墙20可以呈以控制装置100/200的中心为圆心的半圆形/圆形。具体地，可以采用精密算法和精密电阻来控制第二组信号装置的照射距离和角度，实现半圆形/圆形信号墙。

由于第二信号SG2为引导信号，为了在机器人处于第二模式时，机器人花费较少的时间即可接收到第二信号SG2，从而尽快回到控制装置100/200所在位置，第二信号SG2的覆盖区域应较大。因此，示例性地，第二组信号装置的发射功率较大，使得第二信号SG2能够覆盖的第二区域的范围也较大，例如大约为2～5米(即第二信号墙20与控制装置100/200的距离约为2～5米)等。这样，只要机器人进入例如5米范围内，就能接收到第二信号SG2的数据，就知道控制装置100/200的方位了。本领域技术人员应理解，可以根据使用控制装置100/200的空间的大小调整第二信号SG2的覆盖范围，例如调整所述第二信号的出射角度或增加第二信号装置的发射功率等，本发明对此不进行限定。

示例性地，第二组信号装置可以为LED(发光二极管)、LD(镭射二极管)、激光发射器或超声波发射器等。示例性地，LED可以是红外光LED。本领域技术人员应理解，还可以根据需要将第二组信号装置设置为本领域公知的任何其他类型的光发射器或波发射器，本发明对此不进行限定。

由于具有至少两组信号装置，两组信号源发出的信号叠加在一起，往往存在相互干扰的问题，使得机器人接收到的信号失真，从而影响机器人根据信号作出正确判断，甚至可能作出错误判断。因此，在一个实施例中，为了避免第一信号SG1与第二信号SG2相互干扰，第一组信号装置与所述第二组信号装置不同时工作。

参考图3和图4，图3是根据一个实施例的第一组信号装置与所述第二组信号装置不同时工作的时序图的第一示例；图4是根据另一实施例的第一组信号装置与第二组信号装置不同时工作的时序图的第二示例。

在图3和图4的实施例中，第一组信号装置与第二组信号装置交替开启与关闭。

其中，在图3的实施例中，第一组信号装置与第二组信号装置始终周期性地交替开启与关闭。

具体地，例如，首先第一组信号装置开启、第二组信号装置关闭，经过第一预定时间t1后第二组信号装置开启、第一组信号装置关闭，再经过第二预定时间t2后第一组信号装置开启、第二组信号装置关闭，如此第一组信号装置与第二组信号装置周期性地交替开启与关闭。这样可使得第一信号SG1与第二信号SG2不同时存在，从而可以避免不同信号之间的相互干扰。

其中，第一预定时间t1和第二预定时间t2可以根据需要预先设置，两者可以相同，也可以不同。其中，为了避免第一信号SG1和第二信号SG2的丢失，第一预定时间t1和第二预定时间t2应当设置得足够小，示例性地，第一预定时间t1和第二预定时间t2可以小于等于第一阈值。示例性地，第一阈值可以根据经验或实验数据进行设置，例如为100ms等。示例性地，第一预定时间t1和第二预定时间t2可以为20ms、50ms、100ms等。本领域技术人员应理解，还可以根据实际需要或实验数据将第一预定时间t1和第二预定时间t2设置为其他值，本发明对此不进行限定。

在图4的实施例中，初始时仅第一组信号装置开启，当满足第一预定条件时，第二组信号装置也开启，且第二组信号装置开启之后，第一组信号装置与第二组信号装置周期性地交替开启与关闭，例如间隔20ms、50ms、100ms等。同理，当第一组信号装置与第二组信号装置周期性地交替开启与关闭时，二者交替开启和关闭的时间间隔可以相同也可以不同。其中，为了避免信号丢失，交替的时间间隔也应设置得足够小，例如小于等于100ms。此时，由于第一信号SG1与第二信号SG2不同时存在，从而可以避免不同信号之间的相互干扰，并且第二组信号装置并不是一直开启，因此还可以节约控制装置100/200的整体能耗。

其中，第一预定条件可以包括第一组信号装置开启后经过第三预定时间t3后等。

示例性地，第三预定时间t3可以根据机型进行出厂设置，或由用户根据实际需要或经验自主设置。例如，以扫地机器人的充电装置为例，如果扫地机器人充满电的最长使用时间约为8小时，则可将第三预定时间t3进行出厂设置为6小时、7小时、7.5小时等。再例如，随着机器人电池的老化，用户可将第二预定时间t2修改为4小时、5小时、6小时等。

参考图5，图5是根据又一实施例的第一组信号装置与第二组信号装置不同时工作的时序图的第三示例。在该实施例中，初始时第一组信号装置开启、第二组信号装置关闭，当满足第二预定条件时，第二组信号装置开启、第一组信号装置关闭。

示例性地，第二预定条件可以包括控制装置100/200接收到携带模式指令的信号等。其中，示例性地，模式指令可以指示机器人由第一模式转换为第二模式。例如，以扫地机器人的充电装置为例，第一模式可以为扫地模式，第二模式可以为回充电模式。本领域技术人员应理解，上述第二预定条件仅仅是示例性地，可以根据机器人适用的场合将第二预定条件设置为其他条件，本发明对此不作限定。

在上述实施例中，第一组信号装置和第二组信号装置不同时工作，避免了两组信号装置发出的信号相互干扰，机器人接收到的信号保真度高，从而机器人能够根据信号作出准确判断。

进一步地，第二信号SG2不同于第一信号SG1。

进一步地，第二信号SG2的覆盖范围可以不同于第一信号SG1的覆盖范围。例如，若第一信号SG1为近卫信号，第二信号SG2为引导信号，则第二信号SG2的覆盖范围可以大于第一信号SG1的覆盖范围，以便将机器人尽快引导回到控制装置处。

示例性地，第一信号SG1与第二信号SG2的频率可以不同，以使机器人根据信号频率来识别第一信号SG1与第二信号SG2。

示例性地，第一信号SG1与第二信号SG2具有不同的识别码，机器人根据该不同的识别码来识别第一信号SG1与第二信号SG2。

示例性地，识别码可以标识第一信号SG1与第二信号SG2在信号频率、信号强度、信号频率或信号强度的交替规则中至少有一项不同。

示例性地，识别码可以在第一组信号装置或第二组信号装置开启时被发送至机器人，从而机器人根据接收到的信号所带有的识别码来判断所接收到的信号是第一信号SG1(近卫信号)还是第二信号SG2(引导信号)。例如，在第一组信号装置开启、第二组信号装置关闭时，向机器人发送第一信号SG1的识别码；在第二组信号装置开启、第一组信号装置关闭时，向机器人发送第二信号SG2的识别码。

继续参考图1，图1示出了第一组信号装置包括信号装置111、112，第二组信号装置包括信号装置121、122(信号装置111、112、121、122可称为子信号装置)。示例性地，子信号装置111、112分别设置于控制装置的不同方位，如控制装置的前表面的左侧和右侧；或者，还可以根据需要增加为左、中、右三个方位的子信号装置。示例性地，子信号装置121、122也分别设置于控制装置的不同方位，如控制装置的前表面的左侧和右侧；或者，还可以根据需要增加为左、中、右三个方位的子信号装置。

示例性地，子信号装置111、112、121、122的广角可以相同或可以不同。示例性地，子信号装置111、112、121、122的广角均为60-120度。示例性地，子信号装置111、112、121、122的广角均为约90度，此时，第一组信号装置发出的第一信号SG1和第二组信号装置发出的第二信号SG2能够覆盖大约180度的范围。该实施例可适用于控制装置100靠墙放置或放在角落的情况等。本领域技术人员应理解，理论上还可以使用更大广角的子信号装置，第一信号SG1和第二信号SG2均能够覆盖超过180度的范围，但由于子信号装置的广角超过90度时所发射的信号随距离增加衰减严重，无法发射足够远，因此子信号装置的广角不宜超过90度。

其中，各个子信号装置发出的信号各不相同，称为方位信号。示例性地，各个方位信号可以在频率、强度、所携带的识别码、强度和频率的交替规则等的一个或更多个方面不同。

示例性地，各个方位信号所携带的识别码各不相同，以唯一地识别各个方位信号。这样，机器人在接收到信号后，不但能够判断出所接收到的信号是第一信号SG1(近卫信号)还是第二信号SG2(引导信号)，还能够确定信号的来源及方向，从而进一步确定控制装置100的方位。这是因为各个信号装置的具体位置会按照一定规律设置，以保证在例如180度(在其他实施例中可以为360度)范围内都能发射信号，此设置规律会提前告知机器人，一旦机器人接收到特定的识别码，就能知道自己与控制装置100的相对位置。

进一步地，机器人可采用预置的算法，利用识别出的各个子信号装置发出的信号来获得机器人与第一信号墙10、第二信号墙20、控制装置100的位置关系。其中，计算位置关系的算法为现有技术，此处不作赘述。

继续参考图2，图2示出了第一组信号装置包括信号装置111、112、113、114，第二组信号装置包括信号装置121、122、123、124(信号装置111、112、113、114、121、122、123、124均可称为子信号装置)。示例性地，子信号装置111、112、113、114分别设置于控制装置的不同方位，如控制装置的前表面的左侧和右侧以及后表面的左侧和右侧；或者，还可以根据需要增加为左、中、右三个方位的子信号装置。示例性地，子信号装置121、122、123、124也分别设置于控制装置的不同方位，如控制装置的前表面的左侧和右侧以及后表面的左侧和右侧；或者，还可以根据需要增加为左、中、右三个方位的子信号装置。

示例性地，子信号装置111、112、113、114、121、122、123、124的广角可以相同或可以不同。示例性地，子信号装置111、112、113、114、121、122、123、124的广角均为60-120度。示例性地，子信号装置111、112、113、114、121、122、123、124的广角均为约90度，此时，第一组信号装置发出的第一信号SG1和第二组信号装置发出的第二信号SG2能够覆盖大约360度的范围。该实施例可适用于控制装置200的各个方向均自由的情况。

其中，各个子信号装置发出的方位信号也各不相同。示例性地，各个方位信号可以在频率、强度、所携带的识别码、强度和频率的交替规则等的一个或更多个方面不同。

示例性地，各个方位信号所携带的识别码各不相同，以唯一地识别各个方位信号，并使得机器人根据识别码确定信号的来源及方向。

本领域技术人员应理解，上述图1和图2中的子信号装置的个数仅仅是示例性的而不是限制，实际中可根据需要布设一个或更多个不同广角的子信号装置，从而使得第一信号SG1和第二信号SG2覆盖所需的范围。

示例性地，还可以根据需要改变各个子信号装置的设置位置，以实现期望的覆盖区域和方向。

示例性地，各个子信号装置发出信号的角度和强度是可调的，从而可以根据需要改变各个子信号装置的覆盖范围和信号方向。例如，根据控制装置100/200的尺寸和放置位置分别调节子信号装置111、112、113、114、121、122、123、124的覆盖范围和信号方向。

示例性地，控制装置100/200还可以包括控制器130。示例性地，控制器130可用于控制第一组信号装置与第二组信号装置的交替开启与关闭。示例性地，控制器130还可用于对第一信号SG1与第二信号SG2进行编码并生成识别码。

示例性地，控制器130对第一组信号装置与第二组信号装置的控制还可以包括但不限于：通过低压差线性稳压器(LDO，low dropout regulator)等来稳定第一组信号装置与第二组信号装置，通过限流电阻来精调各个信号装置的照射距离，控制第一组信号装置和第二组信号装置的发光强度等。

示例性地，控制器130可以为本领域公知的任何合适的控制器，例如微控制器(MCU，Microcontroller Unit)、可编程控制器(PLC，Programmable Logic Controller)等，本发明对此不进行限定。

示例性地，控制器130可通过例如通用输入/输出接口(GPIO，General PurposeInput Output)或专用输入/输出接口来对第一组信号装置与第二组信号装置进行控制。

示例性地，机器人与控制装置100/200之间可采用本领域公知的无线通信方式进行通信，包括但不限于卫星通信、蜂窝通信、蓝牙、红外数据协会标准(IrDA)、无线保真(WiFi)和全球微波接入互操作性(WiMAX)等，本发明对此不进行限定。

进一步地，控制装置100/200还可以包括附加信号装置140，其设置于控制装置100/200的前表面上中间位置处。附加信号装置140发出的附加信号ASG可以作为机器人的对位信号。当机器人处于第二模式时，接收到该附加信号ASG后，可以根据该附加信号ASG识别与控制装置100/200的距离并与控制装置100/200进行对位。具体地，机器人是靠左边的接收器接收左边的信号，靠右边的接收器接收右边的信号，当左、右两边的接收器都收不到另外一边的信号时，才能确认机器人与控制装置正确对位了。本领域技术人员应理解，附加信号ASG还可以用于实现第一信号和/或第二信号的功能，即近卫和/或引导的功能。

示例性地，附加信号装置140可以为LED(发光二极管)、LD(镭射二极管)、激光发射器或超声波发射器等。本领域技术人员应理解，可以根据需要将附加信号装置140设置为本领域公知的任何其他类型的光发射器或波发射器，本发明对此不进行限定。

本领域技术人员应理解，控制装置100/200可以不包括附加信号装置140。当不包括附加信号装置140时，此时需要使用第一组信号装置和第二组信号装置来实现对位功能。为了使用左右两侧的信号装置来实现对位，就要求左右两侧的信号装置所发出的信号在中间区域必须有一小部分面积重叠，从而实现对位准确，但由于信号装置发出信号的角度是有限的，每个信号装置发出的信号只能覆盖约90度的有效范围(超过90度会造成信号衰减严重，无法发射足够远)，此时会造成两侧的信号覆盖角度必然小于180度。而增加了附加信号装置140后，附加信号装置140发出的附加信号ASG作为对位信号，用于与控制装置100/200进行对位，此时两侧的信号覆盖角度接近180度。

示例性地，附加信号装置140可以包括一个子信号装置。示例性地，附加信号装置140可以包括两个相邻的窄角度的子信号装置(其中，每个子信号装置的广角可以为例如约20-40度)，从而可以增加对位准确性，同时可以更加扩大两侧信号装置的覆盖范围。

示例性地，控制装置100/200还可以包括第三组信号装置(图未示)，第三组信号装置发出的第三信号在控制装置的外围覆盖第三区域，第三区域的外边界称为第三信号墙，第三信号墙比第二信号墙距离控制装置更远。

示例性地，第二信号与第三信号这两层信号都可以作为机器人的引导信号，以便于机器人更快速地接收到引导信号，从而更快地回到控制装置。

同理，还可以通过增加更多组信号装置来增加更多信号墙，通过建立多层信号墙，可以使得机器人能更快地接收到引导信号，从而能更快地回到控制装置处，让用户感受到更加智能。

实施例二

根据本发明的另一实施例，提供了一种机器人系统。该机器人系统可以包括机器人以及机器人控制装置，该控制装置包括至少第一组信号装置和第二组信号装置，其中：第一组信号装置发出的第一信号SG1覆盖控制装置的外围的第一区域；第二组信号装置发出的第二信号SG2覆盖控制装置的外围的第二区域，其中第二信号SG2不同于第一信号SG1，且第二区域的外边界比第一区域的外边界距离控制装置更远。

在一个实施例中，为了避免第一信号SG1与第二信号SG2相互干扰，第一组信号装置与所述第二组信号装置不同时工作。

示例性地，第一组信号装置与第二组信号装置交替开启与关闭。

在一个实施例中，第一组信号装置与第二组信号装置始终周期性地交替开启与关闭。具体地，例如，首先第一组信号装置开启、第二组信号装置关闭，经过第一预定时间t1后第二组信号装置开启、第一组信号装置关闭，再经过第二预定时间t2后第一组信号装置开启、第二组信号装置关闭，如此第一组信号装置与第二组信号装置周期性地交替开启与关闭。这样可使得第一信号SG1与第二信号SG2不同时存在，从而可以避免不同信号之间的相互干扰。

其中，第一预定时间t1和第二预定时间t2可以根据需要预先设置，两者可以相同，也可以不同。其中，为了避免第一信号SG1和第二信号SG2的丢失，第一预定时间t1和第二预定时间t2应当设置得足够小，示例性地，第一预定时间t1和第二预定时间t2可以小于等于第一阈值。示例性地，第一阈值可以根据经验或实验数据进行设置，例如为100ms等。示例性地，第一预定时间t1和第二预定时间t2可以为20ms、50ms、100ms等。本领域技术人员应理解，还可以根据实际需要或实验数据将第一预定时间t1和第二预定时间t2设置为其他值，本发明对此不进行限定。

在另一实施例中，初始时仅第一组信号装置开启，当满足第一预定条件时，第二组信号装置也开启，且第二组信号装置开启之后，第一组信号装置与第二组信号装置周期性地交替开启与关闭，例如间隔20ms、50ms、100ms等(如图4所示)。同理，当第一组信号装置与第二组信号装置周期性地交替开启与关闭时，二者交替开启和关闭的时间间隔可以相同也可以不同。其中，为了避免信号丢失，交替的时间间隔也应设置得足够小，例如小于等于100ms。此时，由于第一信号SG1与第二信号SG2不同时存在，从而可以避免不同信号之间的相互干扰，并且第二组信号装置并不是一直开启，因此还可以节约控制装置100/200的整体能耗。

其中，第一预定条件可以包括第一组信号装置开启后经过第三预定时间t3后等。

示例性地，第三预定时间t3可以根据机型进行出厂设置，或由用户根据实际需要或经验自主设置。例如，以扫地机器人的充电装置为例，如果扫地机器人充满电的最长使用时间约为8小时，则可将第三预定时间t3进行出厂设置为6小时、7小时、7.5小时等。再例如，随着机器人电池的老化，用户可将第二预定时间t2修改为4小时、5小时、6小时等。

在又一实施例中，初始时第一组信号装置开启、第二组信号装置关闭，当满足第二预定条件时，第二组信号装置开启、第一组信号装置关闭。

示例性地，第二预定条件可以包括控制装置接收到携带模式指令的信号等。其中，示例性地，模式指令可以指示机器人由第一模式转换为第二模式。例如，以扫地机器人的充电装置为例，第一模式可以为扫地模式，第二模式可以为回充电模式。本领域技术人员应理解，上述第二预定条件仅仅是示例性地，可以根据机器人适用的场合将第二预定条件设置为其他条件，本发明对此不作限定。

本发明的有益效果：

本发明的本实施例中，用两组信号装置分别在控制装置周围形成第一信号区域和第二信号区域，机器人可以将第一信号作为近卫信号，在正常工作情况下不进入第一信号区域而冲撞控制装置，并且机器人可以将第二信号作为回到控制装置的引导信号。又由于第二信号墙比第一信号墙距离控制装置更远，因此离控制装置较近的第一信号允许机器人进入控制装置附近的区域，而离控制装置较远的第二信号又能让机器人较快地接收到引导信号，进而识别与控制装置的距离，从而较快地回到控制装置处，即实现了既能让机器人进入控制装置附近的区域，又能让机器人更快地回到控制装置处。

并且，第一组信号装置和第二组信号装置不同时工作，避免了两组信号装置发出的信号相互干扰，机器人接收到的信号保真度高，从而机器人能够根据信号作出准确判断。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，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。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种机器人的控制装置，其特征在于，所述机器人是扫地机器人，所述控制装置是与所述扫地机器人配套使用或对接的充电装置，所述控制装置包括至少第一组信号装置和第二组信号装置，其中：

所述第一组信号装置发出的第一信号覆盖所述控制装置的外围的第一区域；

所述第二组信号装置发出的第二信号覆盖所述控制装置的外围的第二区域，

其中所述第二信号不同于所述第一信号，且所述第二区域的外边界比所述第一区域的外边界距离所述控制装置更远；

所述第一组信号装置包括两个或更多个子信号装置，每个子信号装置发出的信号各不相同；

所述第二组信号装置包括两个或更多个子信号装置，每个子信号装置发出的信号各不相同。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述第一组信号装置与所述第二组信号装置不同时工作。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述第一组信号装置与所述第二组信号装置交替开启与关闭。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述第一组信号装置和所述第二组信号装置分别包括两个子信号装置，所述两个子信号装置分别设置于所述控制装置的前表面上的左右两侧，所述两个子信号装置发出的信号能够覆盖180度的范围。

5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括附加信号装置，设置于所述控制装置的前表面上中间位置处，其发出的信号用于机器人识别与所述控制装置的距离并与所述控制装置进行对位。

6.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述附加信号装置发出的信号还能够实现所述第一信号和/或所述第二信号的功能。

7.根据权利要求5所述的控制装置，其特征在于，所述附加信号装置发出的信号能够覆盖20-40度的范围。

8.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述第一组信号装置和所述第二组信号装置分别包括四个子信号装置，所述四个子信号装置分别设置于所述控制装置的前表面上的左右两侧和后表面上的左右两侧，所述四个子信号装置发出的信号能够覆盖360度的范围。

9.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括第三组信号装置，所述第三组信号装置发出的第三信号覆盖所述控制装置的外围的第三区域，所述第三区域的外边界比所述第二区域的外边界距离所述控制装置更远。

10.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述第一信号与所述第二信号具有不同的识别码，机器人根据所述识别码来识别所述第一信号与所述第二信号。

11.一种机器人系统，其特征在于，包括：

机器人；以及

权利要求1-10中任一项所述的控制装置。