CN110989575A - 轨道交通系统、机器人及机器人运输系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种轨道交通系统、机器人及机器人运输系统。轨道交通系统包括信息获取装置、轨道网络和第一处理器，信息获取装置和轨道网络分别与第一处理器连接。信息获取装置用于获取机器人的目标位置，并发送给第一处理器。第一处理器还与机器人连接，用于获取机器人的初始位姿，并根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制目标轨道发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。相对于现有的机器人运输系统而言，包括该轨道交通系统和/或机器人的机器人运输系统更能够适应复杂的运输环境。
Description
技术领域
本申请涉及机器人技术领域，具体而言，涉及一种轨道交通系统、机器人及机器人运输系统。
背景技术
随着人口老龄化和全球范围内出生率的下降，未来十年左右全球范围将出现巨大的劳动力缺口，而人力成本也将会越来越高。在这种情况下，重复劳动力的工作被也必然会被效率更高的工作方式所替代。以餐饮行业为例，据统计，2016年餐饮行业用工缺口已达千万，尤其是传菜员岗位的匮乏已经严重制约了餐饮业的发展。基于此，机器人运输系统应运而生，但现有的机器人运输系统中，行驶轨道普遍是采用激光反射板铺设的，铺设完成之后，激光反射板的位置无法随意变更，因此，机器人在工作过程中，只能沿行驶轨道行驶，而无法随意选择目标位置，使得现有的机器人运输系统无法适用于复杂的运输环境。
发明内容
本申请实施例的目的在于，提供一种轨道交通系统、机器人及机器人运输系统以解决现有技术中，机器人运输系统无法适用于复杂运输环境的问题。
第一方面，本申请实施例提供的轨道交通系统包括信息获取装置、轨道网络和第一处理器，信息获取装置和轨道网络分别与第一处理器连接；
信息获取装置用于获取机器人的目标位置，并发送给第一处理器；
第一处理器还与机器人连接，用于获取机器人的初始位姿，并根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制目标轨道发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。
本申请实施例提供的轨道交通系统包括信息获取装置、轨道网络和第一处理器，信息获取装置和轨道网络分别与第一处理器连接。其中，信息获取装置用于获取机器人的目标位置，并发送给第一处理器，而第一处理器还与机器人连接，用于获取机器人的初始位姿，并根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制目标轨道发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。如此，目标位置便可以根据实际需求实时选取出，选取出目标位置之后，第一处理器再根据初始位姿和目标位置，从预先设置于运输环境地面的光控轨道网络中选取出目标轨道，并控制目标轨道引导信息，以引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置，因此，相对于现有的机器人运输系统而言，包括该轨道交通系统的机器人运输系统更能够适应复杂的运输环境。
结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第一种可选的实施方式，轨道交通系统还包括第一无线通信装置，第一无线通信装置与第一处理器连接；
第一无线通信装置还与机器人连接，用于获取机器人的初始位姿，并发送给第一处理器。
本申请实施例中，轨道交通系统还包括第一无线通信装置，第一无线通信装置与第一处理器连接。第一无线通信装置还与机器人连接，用于获取机器人的初始位姿，并发送给第一处理器。如此，便能够实现轨道交通系统与机器人的无线通信连接，从而增强包括该轨道交通系统的机器人运输系统的使用便捷性。
结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第二种可选的实施方式，轨道网络中包括多个信号发生器，信号发生器以阵列方式设置；
第一处理器用于根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制与目标轨道对应的信号发生器发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。
本申请实施例中，轨道网络中包括多个信号发生器，信号发生器以阵列方式设置。第一处理器用于根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制与目标轨道对应的信号发生器发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置，从而降低了轨道网络中电路结构的复杂程度。
结合第一方面的第二种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第三种可选的实施方式，信号发生器为发光件，机器人具有感光装置；
第一处理器用于根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制与目标轨道对应的发光件点亮，以将光亮度信息作为引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。
本申请实施例中，信号发生器为发光件，机器人具有感光装置，第一处理器可以根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制与目标轨道对应的发光件点亮，以将光亮度信息作为引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。因此，轨道网络中便无需预先设置多条完整的光控轨道，从而降低了轨道网络中电路结构的复杂程度。
结合第一方面的第二种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第四种可选的实施方式，信号发生器为磁性件，机器人具有感磁装置；
第一处理器用于根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制与目标轨道对应的磁性件产生磁性，以将产生磁信息作为引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。
本申请实施例中，信号发生器为磁性件，机器人具有感磁装置，第一处理器用于根据初始位姿和目标位置，从轨道网络中选取出目标轨道，并控制与目标轨道对应的磁性件产生磁性，以将产生磁信息作为引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。因此，轨道网络中便无需预先设置多条完整的磁控轨道，从而降低了轨道网络中电路结构的复杂程度。
第二方面，本申请实施例提供的机器人能够与上述第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式提供的轨道交通系统通信，机器人包括感应装置、第二处理器和机身，感应装置和第二处理器设置于机身上，感应装置与第二处理器连接；
感应装置用于在获取到目标轨道发出的引导信息之后，根据引导信息生成感应信号，并发送给第二处理器；
第二处理器用于获取机器人的初始位姿，并发送给轨道交通系统，以及用于根据感应信号生成行驶控制指令，以控制机器人沿目标轨道行驶至目标位置。
本申请实施例提供的机器人包括感应装置、第二处理器和机身，感应装置和第二处理器设置于机身上，感应装置与第二处理器连接。感应装置用于在获取到目标轨道发出的引导信息之后，根据引导信息生成感应信号，并发送给第二处理器，而第二处理器则用于获取机器人的初始位姿，并发送给轨道交通系统，以及用于根据感应信号生成行驶控制指令，以控制机器人沿目标轨道行驶至目标位置。由于目标轨道是轨道交通系统中，第一处理器根据初始位姿和目标位置从预先设置于运输环境地面的轨道网络中选取出的，因此，相对于现有的机器人运输系统而言，包括该机器人的机器人运输系统更能够适应复杂的运输环境。
结合第二方面，本申请实施例还提供了第二方面的第一种可选的实施方式，引导信息为光亮度信息，感应装置为感光装置，或引导信息为磁信息，感应装置为感磁装置。
本申请实施例中，引导信息为光亮度信息，感应装置为感光装置，或引导信息为磁信息，感应装置为感磁装置，从而降低轨道交通系统的设计、生产成本。
结合第二方面，本申请实施例还提供了第二方面的第二种可选的实施方式，机器人还包括第二无线通信装置，第二无线通信装置与第二处理器连接；
第二处理器用于在获取到机器人的初始位姿之后，将初始位姿发送给第二无线通信装置；
第二无线通信装置还与轨道交通系统连接，用于将初始位姿发送给轨道交通系统。
本申请实施例中，机器人还包括第二无线通信装置，第二无线通信装置与第二处理器连接。基于此，第二处理器用于在获取到机器人的初始位姿之后，将初始位姿发送给第二无线通信装置，而第二无线通信装置还与轨道交通系统连接，用于将初始位姿发送给轨道交通系统。如此，便能够实现机器人与轨道交通系统的无线通信连接，从而增强包括该机器人的机器人运输系统的使用便捷性。
结合第二方面，本申请实施例还提供了第二方面的第三种可选的实施方式，机器人的初始位姿包括初始位置，机器人还包括定位装置，定位装置与第二处理器连接；
定位装置用于获取机器人的初始位置，并发送给第二处理器。
本申请实施例中，机器人的初始位姿包括初始位置，机器人还包括定位装置，定位装置与第二处理器连接，机器人的初始位置由定位装置直接获取，因此，可以保证初始位置的准确性，从而提高包括该机器人的机器人运输系统的可靠性。
结合第二方面，本申请实施例还提供了第二方面的第四种可选的实施方式，机器人的初始位姿包括初始朝向，机器人还包括方向传感器，方向传感器与第二处理器连接；
方向传感器用于获取机器人的初始朝向，并发送给第二处理器。
本申请实施例中，机器人的初始位姿包括初始朝向，机器人还包括方向传感器，方向传感器与第二处理器连接，机器人的初始朝向由方向传感器直接获取，因此，可以保证初始朝向的准确性，从而提高包括该机器人的机器人运输系统的可靠性。
第三方面，本申请实施例提供的机器人运输系统包括上述第一方面，或第一方面的任意一种可选的实施方式提供的轨道交通系统，以及上述第二方面，或第二方面的任意一种可选的实施方式提供的机器人。
本申请实施例中提供的机器人运输系统包括上述轨道网络和机器人，因此，具有与上述轨道网络和机器人同样的有益效果，也即，相对于现有的机器人运输系统而言，更能够适应复杂的运输环境。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的一种轨道交通系统的示意图结构框图。
图2为AT89C51微控制器的引脚图。
图3为本申请实施例提供的轨道交通系统的另一种示意图结构框图。
图4为本申请实施例提供的轨道交通系统的另一种示意图结构框图。
图5为本申请实施例提供的轨道交通系统的部分电路原理图。
图6为本申请实施例提供的一种机器人的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的一种机器人的示意性结构框图。
图8为本申请实施例提供的一种第一感应装置、第二感应装置、第三感应装置、第四感应装置、第五感应装置和第六感应装置的位置关系示意图。
图9为本申请实施例提供的一种机器人运输系统的示意图结构框图。
图标：10-机器人运输系统；100-轨道交通系统；110-信息获取装置；120-轨道网络；121-信号发生器；130-第一处理器；140-第一无线通信装置；150-控制电路；151-第一控制电路；U1-第一移位寄存器；U2-第二移位寄存器；152-第二控制电路；U3-第三移位寄存器；U4-第四移位寄存器；200-机器人；210-感应装置；211-第一感应装置；212-第二感应装置；213-第三感应装置；214-第四感应装置；215-第五感应装置；216-第六感应装置；220-第二处理器；230-机身；240-第二无线通信装置；250-定位装置；260-方向传感器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
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。
请参阅图1，本申请实施例提供的轨道交通系统100包括信息获取装置110、轨道网络120和第一处理器130，信息获取装置110和轨道网络120分别与第一处理器130连接。
信息获取装置110用于获取机器人的目标位置，并发送给第一处理器130，第一处理器130则与机器人连接，用于获取机器人的初始位姿，并根据初始位姿和目标位置，从轨道网络120中选取出目标轨道，控制目标轨道发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。本申请实施例中，初始位姿可以包括初始位置和初始朝向，其中，初始朝向为机器人正面的朝向，而机器人正面为机器人朝向前进方向的面。
本申请实施例中，信息获取装置110可以是拾音器，也可以是键盘，还可以是具有信息输入功能的触摸显示器。当信息获取装置110为拾音器时，拾音器用于拾取用户发出的包括位置编号的语音信息，并发送给第一处理器130，第一处理器130从语音信息中提取出位置编号，并根据位置编号获得对应的目标位置。当信息获取装置110为输入键盘时，输入键盘用于获取用户输入的位置编号，并将位置编号发送给第一处理器130，第一处理器130根据位置编号获得对应的目标位置。当信息获取装置110为触摸显示器时，触摸显示器用于监测其上是否有触控手势生成，并在触摸手势生成时，将触控手势发送给第一处理器130，第一处理器130根据触控手势获得对应的目标位置。
此外，本申请实施例中，第一处理器130可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。第一处理器130也可以是通用处理器，例如，可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各逻辑框图。此外，通用处理器可以是微处理器或者任何常规处理器等。示例性的，本申请实施例中，第一处理器130可以是AT89C51微控制器，图2所示为AT89C51微控制器的引脚图。
通过上述设置，目标位置便可以根据实际需求实时选取出，选取出目标位置之后，第一处理器130再根据初始位姿和目标位置，从预先设置于运输环境地面的轨道网络120中选取出目标轨道，并控制目标轨道发出引导信息，以引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置，因此，相对于现有的机器人运输系统10而言，包括该轨道交通系统100的机器人运输系统10更能够适应复杂的运输环境。
请结合图3，本申请实施例中，轨道交通系统100还包括第一无线通信装置140，第一无线通信装置140分别与第一处理器130和机器人连接，用于获取机器人的初始位姿，并发送给第一处理器130。其中，第一无线通信装置140可以是，但不限于蓝牙通信装置、超宽带通信装置、ZigBee通信装置。
请结合图4和图5，对于轨道网络120，其可以包括多个信号发生器121，多个信号发生器121呈条状结构，且以阵列方式设置于运输环境的地面。可以理解的是，本申请实施例中，多个信号发生器121可以直接设置于运输环境的地面，也可以以地板为载体，间接设置于运输环境的地面。如此，第一处理器130则用于根据初始位姿和目标位置，从轨道网络120中选取出目标轨道，并控制与目标轨道对应的信号发生器121发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。
以多个信号发生器121以矩形地板为载体，间接设置于运输环境的地面为例，针对每个矩形地板，其上可以设置十六个信号发生器121，包括设置于矩形地板四边缘的八个信号发生器121，以及以矩形地板中心点为圆心点，以圆周阵列方式设置的八个信号发生器121。此外，可以理解的是，本申请实施例中，任意相邻的两个矩形地板具有一条共用边缘，也可以表述为，具有两个共用的信号发生器121。
本申请实施例中，第一处理器130包括信号端，轨道交通系统100还可以包括控制电路150，控制电路150包括输入端和多个输出端，输入端与信号端连接，多个输出端与轨道网络120包括的所有信号发生器121连接。第一处理器130用于根据初始位姿和目标位置从轨道网络120中选取出目标轨道，以确定出目标轨道对应的信号发生器121，并根据目标轨道对应的信号发生器121的位置信息，生成轨道控制信号，将轨道控制信号以并行输出的方式发送给控制电路150。控制电路150用于在接收到轨道控制信号之后，将轨道控制信号以串行输出的方式发送给轨道网络120包括的所有信号发生器121，使目标轨道对应的信号发生器121发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。
本申请实施例中，还可以基于控制电路150的端口拓展功能有效降低轨道交通系统100中电路设计的复杂程度。本申请实施例中，在第一处理器130为AT89C51微控制器的前提下，控制电路150可以包括第一控制电路151和第二控制电路152。以下将以多个信号发生器121以矩形地板为载体，间接设置于运输环境的地面，且运输环境地面设置有九个矩形地板，而九个矩形地板以3*3阵列方式设置为例，对本申请实施例中，轨道控制信号的生成过程进行说明。
九个矩形地板包括依次设置于第一行的第一地板、第二地板、第三地板，依次设置于第二行的第四地板、第五地板、第六地板，以及依次设置于第三行的第七地板、第八地板、第九地板，也可以表述为，九个矩形地板包括依次设置于第一列的第一地板、第四地板、第七地板，依次设置于第二列的第二地板、第五地板、第八地板，以及依次设置于第三列的第三地板、第六地板、第九地板。为方便描述，本申请实施例中，约定，第一行依次设置的第一地板、第二地板、第三地板靠近第一方位Ⅰ，第一列依次设置的第一地板、第四地板、第七地板靠近第二方位Ⅱ，第三行依次设置的第七地板、第八地板、第九地板靠近第三方位Ⅲ，第三列依次设置的第三地板、第六地板、第九地板靠近第四方位Ⅳ。
九个矩形地板上设置的所有信号发生器121按行划分，可以划分为第一行信号发生器121至第十三行信号发生器121。其中，第一行信号发生器121包括靠近第一方位Ⅰ的六个信号发生器121，第二行信号发生器121包括与第一行信号发生器121相邻，且位于第一行信号发生器121与第三方位Ⅲ之间的十三个信号发生器121，第三行信号发生器121包括与第二行信号发生器121相邻，且位于第二行信号发生器121与第三方位Ⅲ之间的六个信号发生器121，第四行信号发生器121至第十三行信号发生器121以此类推。
同样，九个矩形地板上设置的所有信号发生器121按列划分，可以划分为第一列信号发生器121至第十三列信号发生器121。其中，第一列信号发生器121包括靠近第二方位Ⅱ的六个信号发生器121，第二列信号发生器121包括与第一列信号发生器121相邻，且位于第一行信号发生器121与第四方位Ⅳ之间的十三个信号发生器121，第三列信号发生器121与第二列信号发生器121相邻，且位于第二列信号发生器121与第四方位Ⅳ之间的六个信号发生器121，第四列信号发生器121至第十三列信号发生器121以此类推。
第一控制电路151包括级联的第一移位寄存器U1和第二移位寄存器U2，第一移位寄存器U1和第二移位寄存器U2可以是，但不限于74HC595寄存器或TPIC6B595寄存器。以下，将以第一移位寄存器U1和第二移位寄存器U2为TPIC6B595寄存器为例，对第一移位寄存器U1和第二移位寄存器U2的连接方式进行说明。
第一移位寄存器U1的输入端IN与第一处理器130的第三十二引脚连接，第一移位寄存器U1的使能端G接地，第一移位寄存器U1的移位寄存清除端SRCLR与第一处理器130的第三十三引脚连接，第一移位寄存器U1的移位时钟端SRCK与第一处理器130的第三十四引脚连接，第一移位寄存器U1的寄存时钟端RCK与第一处理器130的第三十五引脚连接，第一移位寄存器U1的第一并行输出端D0至第八并行输出端D7，分别与九个矩形地板上设置的第一行信号发生器121的正极至第八行信号发生器121的正极连接，也即，第一移位寄存器U1的第一并行输出端D0，与九个矩形地板上设置的第一行信号发生器121的正极连接，第一移位寄存器U1的第二并行输出端D1，与九个矩形地板上设置的第二行信号发生器121的正极连接，第一移位寄存器U1的第三并行输出端D2，与九个矩形地板上设置的第三行信号发生器121的正极连接，以此类推。
第二移位寄存器U2的输入端IN与第一移位寄存器U1的串行输出端连接，第二移位寄存器U2的使能端G接地，第二移位寄存器U2的移位寄存清除端SRCLR与第一处理器130的第三十三引脚连接，第二移位寄存器U2的移位时钟端SRCK与第一处理器130的第三十四引脚连接，第二移位寄存器U2的寄存时钟端RCK与第一处理器130的第三十五引脚连接，第二移位寄存器U2的第一并行输出端D0至第五并行输出端D4，分别与九个矩形地板上设置的第九行信号发生器121的正极至第十三行信号发生器121的正极连接，也即，第二移位寄存器U2的第一并行输出端D0，与九个矩形地板上设置的第九行信号发生器121的正极连接，第二移位寄存器U2的第二并行输出端D1，与九个矩形地板上设置的第十行信号发生器121的正极连接，第二移位寄存器U2的第三并行输出端D2，与九个矩形地板上设置的第十一行信号发生器121的正极连接，以此类推。
本申请实施例中，针对第一移位寄存器U1和第二移位寄存器U2的每个并行输出端，其可以通过三极管与对应信号发生器121的正极连接。以第一移位寄存器U1的第一并行输出端D0为例，第一并行输出端D0与三极管的基极连接，三极管的集电极与第一列信号发生器121的正极连接，三极管的发射极连接至电源正极。此外，需要说明的是，本申请实施例中，针对第一移位寄存器U1和第二移位寄存器U2的每个并行输出端，其与三极管的基极之间还可以串联第一限流电阻，第一限流电阻的阻值可以是220Ω。
同样，第二控制电路152包括级联的第三移位寄存器U3和第四移位寄存器U4，第三移位寄存器U3和第四移位寄存器U4可以是，但不限于74HC595寄存器或TPIC6B595寄存器。以下，将以第三移位寄存器U3和第四移位寄存器U4为TPIC6B595寄存器为例，对第三移位寄存U3和第四移位寄存器U4的连接方式进行说明。
第三移位寄存器U3的输入端IN与第一处理器130的第三十六引脚连接，第三移位寄存器U3的使能端G接地，第三移位寄存器U3的移位寄存清除端SRCLR与第一处理器130的第三十七引脚连接，第三移位寄存器U3的移位时钟端SRCK与第一处理器130的第三十八引脚连接，第三移位寄存器U3的寄存时钟端RCK与第一处理器130的第三十九引脚连接，第三移位寄存器U3的第一并行输出端D0至第八并行输出端D7，分别与九个矩形地板上设置的第一列信号发生器121的负极至第八列信号发生器121的负极连接，也即，第三移位寄存器U3的第一并行输出端D0，与九个矩形地板上设置的第一列信号发生器121的负极连接，第三移位寄存器U3的第二并行输出端D1，与九个矩形地板上设置的第二列信号发生器121的负极连接，第三移位寄存器U3的第三并行输出端D2，与九个矩形地板上设置的第三列信号发生器121的负极连接，以此类推。
第四移位寄存器U4的输入端IN与第三移位寄存器U3的串行输出端连接，第四移位寄存器U4的使能端G接地，第四移位寄存器U4的移位寄存清除端SRCLR与第一处理器130的第三十七引脚连接，第四移位寄存器U4的移位时钟端SRCK与第一处理器130的第三十八引脚连接，第四移位寄存器U4的寄存时钟端RCK与第一处理器130的第三十九引脚连接，第四移位寄存器U4的第一并行输出端D0至第五并行输出端D4，分别与九个矩形地板上设置的第九列信号发生器121的负极至第十三列信号发生器121的负极连接，也即，第四移位寄存器U4的第一并行输出端D0，与九个矩形地板上设置的第九列信号发生器121的负极连接，第四移位寄存器U4的第二并行输出端D1，与九个矩形地板上设置的第十列信号发生器121的负极连接，第四移位寄存器U4的第三并行输出端D2，与九个矩形地板上设置的第十一列信号发生器121的负极连接，以此类推。
本申请实施例中，针对第三移位寄存器U3和第四移位寄存器U4的每个并行输出端，其可以通过第二限流电阻与对应信号发生器121的负极连接。以第三移位寄存器U3的第一并行输出端D0为例，第一并行输出端D0与第二限流电阻的第一端连接，第二限流电阻的第二端与第一行信号发生器121负极连接，第二限流电阻的阻值可以是220Ω。
以机器人的初始位置为A点，初始朝向为朝向第四方位Ⅳ，目标位置为B点为例，第一处理器130可以从轨道网络120中选取出目标轨道ACDEFB，确定出目标轨道ACDEFB对应的所有信号发生器121，并生成对应的轨道控制信号。需要说明的是，当机器人的初始位置为A点，初始朝向为朝向第三方位Ⅲ，目标位置为B点时，第一处理器130可以从轨道网络1201中选取出目标轨道AGHIJFB，确定出目标轨道AGHIJFB对应的所有信号发生器121，并生成对应的轨道控制信号。以下，将以机器人的初始位置为A点，初始朝向为朝向第四方位Ⅳ，目标位置为B点，也即，目标轨道ACDEFB包括子目标轨道AC、子目标轨道CD、子目标轨道DE、子目标轨道EF和子目标轨道FB为例，对轨道控制信号内容进行说明。
本申请实施例中，轨道控制信号可以包括第一轨道控制信号和第二轨道控制信号。当第一轨道控制信号为“0010，0000，0000，0000”，第二轨道控制信号为“1110，1111，1111，1111”或“0000，0000，0000，0000”时，子目标轨道AC对应的信号发生器121正极输入高电平信号，负极输入低电平信号，而发出引导信息。当第一轨道控制信号为“0010，0000，0000，0000”，第二轨道控制信号为“1111，1011，1111，1111”或“0000，0000，0000，0000”时，子目标轨道CD对应的信号发生器121正极输入高电平信号，负极输入低电平信号，而发出引导信息。当第一轨道控制信号为“0001，0000，0000，0000”，第二轨道控制信号为“1111，1110，1111，1111”或“0000，0000，0000，0000”时，子目标轨道DE对应的信号发生器121正极输入高电平信号，负极输入低电平信号，而发出引导信息。当第一轨道控制信号为“0000，0100，0000，0000”，第二轨道控制信号为“1111，1111，1011，1111”或“0000，0000，0000，0000”时，子目标轨道EF对应的信号发生器121正极输入高电平信号，负极输入低电平信号，而发出引导信息。当第一轨道控制信号为“1111，1111，1110，1111”，第二轨道控制信号为“1111，1111，1110，1111”或“0000，0000，0000，0000”时，子目标轨道FB对应的信号发生器121正极输入高电平信号，负极输入低电平信号，而发出引导信息。
基于以上描述，可以理解的是，本申请实施例中，为使目标轨道ACDEFB对应的所有信号发生器121发出引导信息，第一轨道控制信号可以包括连续，且不间断循环输出的高低电平信号集“0010，0000，0000，0000”、“0010，0000，0000，0000”、“0001，0000，0000，0000”、“0000，0100，0000，0000”、“0000，0010，0000，0000”。第二轨道控制信号包括与第一轨道控制信号同起始时间、同频率输出的高低电平信号集“1110，1111，1111，1111”、“1111，1011，1111，1111”、“1111，1110，1111，1111”、“1111，1111，1011，1111”、“1111，1111，1110，1111”，或第二轨道控制信号包括与第一轨道控制信号同起始时间、同截止时间的低电平信号集“0000，0000，0000，0000”、“0000，0000，0000，0000”、“0000，0000，0000，0000”、“0000，0000，0000，0000”、“0000，0000，0000，0000”。如此，子目标轨道AC、子目标轨道CD、子目标轨道DE、子目标轨道EF、子目标轨道FB，便能够不间断循环发出引导信息，以实现使目标轨道ACDEFB对应的所有信号发生器121发出引导信息的目的。
还可以理解的是，本申请实施例中，第一处理器130通过第三十二引脚，将第一轨道控制信号发送给第一控制电路151，以使第一控制电路151将第一轨道控制信号并行输出至九个矩形地板上设置的所有信号发生器121，同时，第一处理器130通过第三十六引脚，将第二轨道控制信号发送给第二控制电路152，以使第二控制电路152将第二轨道控制信号并行输出至九个矩形地板上设置的所有信号发生器121，从而使目标轨道ACDEFB对应的所有信号发生器121发出引导信号，用于引导机器人沿目标轨道ACB行驶至目标位置B。
当轨道交通系统100同时与多个机器人通信时，为了避免某个机器人对应引导信息对其他机器人产生干扰，本申请实施例中，在选取出目标轨道之后，还可以将目标轨道划分为多个子目标轨道，每个子目标轨道即为一个信息发生器，此后，根据机器人的初始位置，控制目标轨道中，与初始位置靠近，且位于初始位置与目标位置之间的子目标轨道发出引导信息，在机器人行驶过程中，再根据机器人的实时位置，控制目标轨道中，与实时位置靠近，且位于实时位置与目标位置之间的子目标轨道发出引导信息。
当轨道交通系统100同时与多个机器人通信，且选取出的目标轨道中，有两条目标轨道存在相交点时，可以分别计算与两条目标轨道对应的机器人到相交点的时间，若两条目标轨道对应的机器人到相交点的时间相同，则控制其中一个机器人暂停行驶，直至另外一个机器人通过相交点之后，再重新开始行驶，以了避免机器人碰撞事件发生。其中，机器人到相交点的时间可以根据当前时间、机器人的行驶速度，以及机器人的当前位置到相交点的距离获得。
此外，需要说明的是，本申请实施例中，对于信号发生器121，作为第一种可选的实施方式，其可以是发光件，而机器人则具有感光装置。基于此，可以理解的是，本申请实施例中，所述第一处理器130用于根据所述初始位姿和所述目标位置，从所述轨道网络120中选取出目标轨道，并控制与所述目标轨道对应的发光件点亮，以将光亮度信息作为所述引导信息，用于引导所述机器人沿所述目标轨道行驶至所述目标位置，也即，引导信息为光亮度信息。
本申请实施例中，对于信号发生器121，作为第二种可选的实施方式，其也可以是磁性件，而机器人则具有感磁装置。基于此，可以理解的是，第一处理器130用于根据所述初始位姿和所述目标位置，从所述轨道网络120中选取出目标轨道，并控制与所述目标轨道对应的磁性件产生磁性，以将产生磁信息作为所述引导信息，用于引导所述机器人沿所述目标轨道行驶至所述目标位置，也即，引导信息为磁信息。
请参阅图6，基于与上述轨道交通系统100同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种能够与上述轨道交通系统100通信的机器人200。机器人200包括感应装置210、第二处理器220和机身230，感应装置210和第二处理器220设置于机身230上，感应装置210与第二处理器220连接。
感应装置210用于在感应到目标轨道发出的引导信息之后，根据引导信息生成感应信号，并发送给第二处理器220。其中，感应装置210可以是感光装置，例如，光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管，对应的，引导信息可以是光亮度信息，感应装置210也可以是感磁装置，例如，磁传感器、霍尔传感器，对应的，引导信息为磁信息。第二处理器220则用于获取机器人200的初始位姿，并发送给轨道交通系统100，以及用于根据感应信号生成行驶控制指令，以控制机器人200沿目标轨道行驶至目标位置。
此外，本申请实施例中，第二处理器220可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。第二处理器220也可以是通用处理器，例如，可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、分立门或晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本申请实施例中公开的各逻辑框图。此外，通用处理器可以是微处理器或者任何常规处理器等。示例性的，本申请实施例中，第二处理器220可以是AT89C51微控制器。
请结合图7，本申请实施例中，感应装置210可以设置多个，例如，包括位于机身230下方，且由机身230左侧到右侧依次设置的第一感应装置211、第二感应装置212、第三感应装置213、第四感应装置214、第五感应装置215和第六感应装置216，而行驶控制指令则包括第一行驶控制指令、第二行驶控制指令、第三行驶控制指令、第四行驶控制指令和第五行驶控制指令。需要说明的是，本申请实施例中，机身230左侧为机器人200前进方向的左侧，相对的，机身230右侧为机器人200前进方向的右侧。
本申请实施例中，当第一感应装置211获取的引导信息强度，大于其他任意感应装置210获取的引导信息时，第二处理器220生成控制机器人200往左侧转向，也即，左轮停止转动，而右轮以第一速度转动的第一行驶控制指令，当第二感应装置212获取到引导信息，大于其他任意感应装置210获取的引导信息时，第二处理器220生成控制机器人200往左前侧转向，也即，左轮停止转动，而右轮以第二速度转动的第二行驶控制指令，当第三感应装置213获取到引导信息，大于其他任意感应装置210获取的引导信息，或当第四感应装置214获取到引导信息，大于其他任意感应装置210获取的引导信息时，第二处理器220生成控制机器人200往前行驶，也即，左轮、右轮共同以第三速度转动的第三行驶控制指令，当第五感应装置215获取的引导信息强度，大于其他任意感应装置210获取的引导信息时，第二处理器220生成控制机器人200往右前侧转向，也即，左轮以第二速度转动，而右轮停止转动的第四行驶控制指令，当第六感应装置216获取到引导信息，大于其他任意感应装置210获取的引导信息时，第二处理器220生成控制机器人200往右侧转向，也即，左轮以第一速度转动，而右轮停止转动的第二行驶控制指令。其中，第一速度大于第二速度，而第一速度、第二速度和第三速度的实际数值，则可以根据实际需求设定。
通过上述设置，不仅实现机器人200沿目标轨道行驶的目的，而且能够保证机器人200行驶的稳定性。
请结合图8，本申请实施例中，机器人200还可以包括第二无线通信装置240，第二无线通信装置240与第二处理器220连接。基于第二无线通信传感器的设置，第二处理器220用于在获取到机器人200的初始位姿之后，可以将初始位姿发送给第二无线通信装置240，第二无线通信装置240还与轨道交通系统100连接，用于将初始位姿发送给轨道交通系统100。本申请实施例中，第二无线通信装置240240可以是，但不限于蓝牙通信装置、超宽带通信装置、ZigBee通信装置。
，本申请实施例中，对于初始位姿中包括的初始位置，作为第一种可选的实施方式，其可以通过定位装置250获取，也即，机器人200还包括定位装置250，定位装置250与第二处理器220连接，用于获取机器人200的初始位置，并发送给第二处理器220。
本申请实施例中，对于初始位姿中包括的初始位置，作为第二种可选的实施方式，其还可以通过以下方式获取。
本申请实施例中，为方便描述，约定，机器人200初始化点的位置为启用位置，从启用位置开始行使的时间点为启用时间。基于此，本申请实施例中，可以获取当前时间与启用时间之间，机器人200的行驶时间，其中，当前时间为机器人200位于初始位置的时间，同时，获取当前时间与启用时间之间机器人200的历史行驶路径和行驶速度，此后，根据行驶时间、历史行驶路径和行驶速度，获取机器人200的初始位置。
本申请实施例中，对于初始位姿中包括的初始朝向，作为一种可选的实施方式，其可以通过方向传感器260获取，也即，机器人200还包括方向传感器260，方向传感器260与第二处理器220连接，用于获取机器人200的初始朝向，并发送给第二处理器220。本申请实施例中，机器人200的初始朝向可以包括朝向第一方位Ⅰ、朝向第二方位Ⅱ、朝向第三方位Ⅲ或朝向第四方位Ⅳ。此外，本申请实施例中，方向传感器260可以为TELESKY GY QMC5883L等电子罗盘，其具有方向监测准确度高的特性。
通过上述设置，可以保证获取到的机器人200的初始位置和初始朝向的准确性，从而提高包括该机器人200的机器人运输系统的可靠性。请参阅图9，本申请实施例中，还提供了一种包括上述轨道交通系统100和上述机器人200的机器人运输系统10。
综上所述，本申请实施例提供的轨道交通系统100包括信息获取装置110、轨道网络120和第一处理器130，信息获取装置110和轨道网络120分别与第一处理器130连接。其中，信息获取装置110用于获取机器人的目标位置，并发送给第一处理器130，而第一处理器130还与机器人连接，用于获取机器人的初始位姿，并根据初始位姿和目标位置，从轨道网络120中选取出目标轨道，并控制目标轨道发出引导信息，用于引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置。如此，目标位置便可以根据实际需求实时选取出，选取出目标位置之后，第一处理器130再根据初始位姿和目标位置，从预先设置于运输环境地面的光控轨道网络120中选取出目标轨道，并控制目标轨道引导信息，以引导机器人沿目标轨道行驶至目标位置，因此，相对于现有的机器人运输系统10而言，包括该轨道交通系统100的机器人运输系统10更能够适应复杂的运输环境。
而本申请实施例提供的机器人包括感应装置、第二处理器和机身，感应装置和第二处理器设置于机身上，感应装置与第二处理器连接。感应装置用于在获取到目标轨道发出的引导信息之后，根据引导信息生成感应信号，并发送给第二处理器，而第二处理器则用于获取机器人的初始位姿，并发送给轨道交通系统100，以及用于根据感应信号生成行驶控制指令，以控制机器人沿目标轨道行驶至目标位置。由于目标轨道是轨道交通系统100中，第一处理器130根据初始位姿和目标位置从预先设置于运输环境地面的轨道网络120中选取出的，因此，相对于现有的机器人运输系统10而言，包括该机器人的机器人运输系统10更能够适应复杂的运输环境。
本申请实施例中提供的机器人运输系统10包括上述轨道网络120和机器人，因此，具有与上述轨道网络120和机器人同样的有益效果，也即，相对于现有的机器人运输系统10而言，更能够适应复杂的运输环境。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械上的固定连接、可拆卸连接或一体地连接，可以是电学上的电连接、通信连接，其中，通信连接又可以是有线通信连接或无线通信连接，此外，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中，还需要说明的是，术语“前”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上所述仅为本申请的部分实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种轨道交通系统，其特征在于，包括信息获取装置、轨道网络和第一处理器，所述信息获取装置和所述轨道网络分别与所述第一处理器连接；
所述信息获取装置用于获取机器人的目标位置，并发送给所述第一处理器；
所述第一处理器还与所述机器人连接，用于获取所述机器人的初始位姿，并根据所述初始位姿和所述目标位置，从所述轨道网络中选取出目标轨道，并控制所述目标轨道发出引导信息，用于引导所述机器人沿所述目标轨道行驶至所述目标位置。
2.根据权利要求1所述的轨道交通系统，其特征在于，所述轨道交通系统还包括第一无线通信装置，所述第一无线通信装置与所述第一处理器连接；
所述第一无线通信装置还与所述机器人连接，用于获取所述机器人的初始位姿，并发送给所述第一处理器。
3.根据权利要求1所述的轨道交通系统，其他中在于，所述轨道网络中包括多个信号发生器，所述信号发生器以阵列方式设置；
所述第一处理器用于根据所述初始位姿和所述目标位置，从所述轨道网络中选取出目标轨道，并控制与所述目标轨道对应的信号发生器发出引导信息，用于引导所述机器人沿所述目标轨道行驶至所述目标位置。
4.根据权利要求3所述的轨道交通系统，其特征在于，所述信号发生器为发光件，所述机器人具有感光装置；
所述第一处理器用于根据所述初始位姿和所述目标位置，从所述轨道网络中选取出目标轨道，并控制与所述目标轨道对应的发光件点亮，以将光亮度信息作为所述引导信息，用于引导所述机器人沿所述目标轨道行驶至所述目标位置。
5.根据权利要求3所述的轨道交通系统，其特征在于，所述信号发生器为磁性件，所述机器人具有感磁装置；
所述第一处理器用于根据所述初始位姿和所述目标位置，从所述轨道网络中选取出目标轨道，并控制与所述目标轨道对应的磁性件产生磁性，以将产生磁信息作为所述引导信息，用于引导所述机器人沿所述目标轨道行驶至所述目标位置。
6.一种机器人，其特征在于，所述机器人能够与权利要求1～5中任意一项所述的轨道交通系统通信，所述机器人包括感应装置、第二处理器和机身，所述感应装置和第二处理器设置于所述机身上，所述感应装置与所述第二处理器连接；
所述感应装置用于在获取到目标轨道发出的引导信息之后，根据所述引导信息生成感应信号，并发送给所述第二处理器；
所述第二处理器用于获取机器人的初始位姿，并发送给所述轨道交通系统，以及用于根据所述感应信号生成行驶控制指令，以控制所述机器人沿所述目标轨道行驶至所述目标位置。
7.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述引导信息为光亮度信息，所述感应装置为感光装置，或所述引导信息为磁信息，所述感应装置为感磁装置。
8.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括第二无线通信装置，所述第二无线通信装置与所述第二处理器连接；
所述第二处理器用于在获取到机器人的初始位姿之后，将所述初始位姿发送给所述第二无线通信装置；
所述第二无线通信装置还与所述轨道交通系统连接，用于将所述初始位姿发送给所述轨道交通系统。
9.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述机器人的初始位姿包括初始位置，所述机器人还包括定位装置，所述定位装置与所述第二处理器连接；
所述定位装置用于获取机器人的初始位置，并发送给所述第二处理器。
10.根据权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述机器人的初始位姿包括初始朝向，所述机器人还包括方向传感器，所述方向传感器与所述第二处理器连接；
所述方向传感器用于获取机器人的初始朝向，并发送给所述第二处理器。
11.一种机器人运输系统，其特征在于，包括权利要求1～5任一项轨道交通系统，以及权利要求6～10任意一项所述的机器人。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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