CN111090274A - 开放扩充式移动平台 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开放扩充式移动平台，是用以接收并执行多个指令，每一指令包含指令目标位置与指令目标动作，并包含移动平台与扩充工作机构。移动平台包含存储模块、定位模块、指令排序模块与控制模块。存储模块是存储地图数据与指令。定位模块是用以判断移动平台的目前位置。指令排序模块是分析指令的指令目标位置与目前位置，藉以将指令目标位置排列成指令序列。控制模块是依照指令序列，产生移动控制信号控制移动平台至指令目标位置与动作控制信号控制扩充工作机构执行指令目标动作。

Description

开放扩充式移动平台

技术领域

本发明涉及一种移动平台，尤其涉及一种开放扩充式的移动平台。

背景技术

随着人工智能(Artificial Intelligence；AI)科技的发展，越来越多的移动机器人或是服务机器人问世，并且逐渐应用于各种行业，像是应用于餐厅的送餐机器人、应用于银行的服务机器人，或是近期刚开始应用于机场帮助旅客托运行李的行李机器人等。

除了人型化的机器人以外，自动导引车(Automated Guided Vehicle；AGV)或称无人自走车也可视为广义的人工智能。

然而，现阶段的技术仍无法让机器人完全自行独立运作思考，仍需要背后的研发团队或是使用者先行输入指令，让机器人依据指令而动作。而且，通常是输入一个指令机器人产生相对应的动作，待上一个指令完成后，使用者才能再输入下一个指令，机器人再依据上述下一个指令产生相对应的动作。此举会造成使用者的不便，也会降低机器人的使用效率。

发明内容

有鉴于在先前技术中，使用者需要输入指令使机器人产生相对应的动作，并在动作结束后才能再输入下一个指令所产生的种种问题。本发明的主要目的是提供一种开放扩充式移动平台，用以一次接收并执行多个指令。

本发明为解决先前技术的问题，所采用的必要技术手段为提供一种开放扩充式移动平台，是用以接收并执行多个指令，且每一指令具有指令目标位置与指令目标动作，藉以定义出多个上述的指令目标位置与多个上述的指令目标动作，并包含移动平台与扩充工作机构。

移动平台包含存储模块、定位模块、指令排序模块与控制模块。存储模块，是存储有地图数据与上述指令。定位模块，是通信连接存储模块，用以利用上述地图数据判断移动平台的目前位置。指令排序模块，是通信连接存储模块与定位模块，用以分析该些指令目标位置，并将该些指令目标位置中与目前位置最近的一者定义为在执行位置顺序表中排序为第一的第一目标位置，再将剩余该些指令目标位置中与第一目标位置最近的者定义为在执行位置顺序表中排序为第二的第二目标位置，直到将该些指令目标位置完成在执行位置顺序表中的排序后，将上述指令依照对应于该些指令目标位置在执行位置顺序表中的排序而排列成指令序列。控制模块，是通信连接指令排序模块，接收指令序列，并据以产生多个对应该些指令目标位置的移动控制信号与多个对应于该些指令目标动作的动作控制信号，藉以利用该些移动控制信号控制该移动平台依照该执行位置顺序表中的排序而移动至该些指令目标位置。

扩充工作机构，是设置于移动平台，用以在移动平台移动至该些指令目标位置时，接收对应于指令目标位置与指令目标动作的动作控制信号，以执行指令目标动作。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的附属技术手段为使开放扩充式移动平台，还包含迷航判断模块，该迷航判断模块是用以在判断该开放扩充式移动平台是执行该些指令中的迷航指令而处于迷航状态时，产生迷航信号并传送至该定位模块，利用该定位模块判断该开放扩充式移动平台的迷航位置，利用该指令排序模块消除该迷航指令，且分析剩余该些指令的该些指令目标位置中与该迷航位置最近的一者定义为在执行位置修正顺序表中排序为第一的第一修正目标位置，再将剩余该些指令目标位置中与该第一修正目标位置最近的一者定义为在该执行位置修正顺序表中排序为第二的第二修正目标位置，直到将剩余该些指令目标位置完成在该执行位置修正顺序表中的排序后，将剩余该些指令依照对应于该些指令目标位置在该执行位置顺序表中的排序而排列成指令修正序列，并利用该控制模块接收该指令修正序列，据以产生多个对应剩余该些指令目标位置的移动修正控制信号与多个对应剩余该些指令的该些指令目标动作的动作修正控制信号，以控制该移动平台移动至剩余该些指令目标位置与控制该扩充工作机构执行对应剩余该些指令目标位置的剩余该些指令目标动作。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的附属技术手段为使开放扩充式移动平台中的迷航判断模块包含路径判断单元、动作判断单元与迷航发送单元。路径判断单元，是用以判断出移动平台无法移动至该些指令目标位置中的一者而处于该迷航状态的移动迷航状态时，产生移动迷航信号。动作判断单元，是用以判断出扩充工作机构无法执行该些指令目标动作中的一者而处于该迷航状态的动作迷航状态时，产生动作迷航信号。迷航发送单元，是通信连接路径判断单元与动作判断单元，用以在接收到移动迷航信号与动作迷航信号中的至少一者时，产生迷航信号。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的附属技术手段为使开放扩充式移动平台中的扩充工作机构，包含动作反馈单元，动作反馈单元是用以在扩充工作机构执行完成该些指令目标动作的任一者时，产生动作完成反馈信号。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的附属技术手段为使开放扩充式移动平台中的存储模块，是存储器、数据库与存储芯片中的一者。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的附属技术手段为使开放扩充式移动平台中的定位模块，包含GPS定位单元、蓝牙定位单元与Wifi定位单元中的至少一者。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的附属技术手段为使开放扩充式移动平台中的指令排序模块，是中央处理器(Central Processing Unit；CPU)。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的附属技术手段为使开放扩充式移动平台中的控制模块，是微控制器(Microcontroller Unit；MCU)。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的附属技术手段为使开放扩充式移动平台中的控制模块，包含用以产生上述移动控制信号的移动控制单元与用以产生上述动作控制信号的动作控制单元。

承上所述，本发明所提供的开放扩充式移动平台，利用存储模块、定位模块、指令排序模块与控制模块，存储所有指令、分析目前位置与所有指令的指令目标位置，藉以将指令目标位置排列成指令序列，以控制移动平台与扩充工作机构移动至指令目标位置执行指令目标动作。

附图说明

图1是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的方块图；

图2是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的存储模块的指令存储示意图；

图3是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的存储模块的地图数据示意图；

图4是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的指令排序模块的指令排序示意图；

图5是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的移动示意图；

图6与图7是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的迷航状态示意图；

图8是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的指令排序模块的指令修正排序示意图；

图9是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的修正移动示意图。

附图标记说明：

100：开放扩充式移动平台；

1：移动平台；

11：存储模块；

12：定位模块；

121：GPS定位单元；

122：蓝牙定位单元；

123：Wifi定位单元；

13：指令排序模块；

14：控制模块；

141：移动控制单元；

142：动作控制单元；

15：迷航判断模块；

151：路径判断单元；

152：动作判断单元；

153：迷航发送单元；

2：扩充工作机构；

21：动作反馈单元；

A、B、C、D、E：指令目标位置；

X：障碍物。

具体实施方式

请参阅图1，图1是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的方块图。如图所示，一种开放扩充式移动平台100，包含移动平台1与设置于移动平台1的扩充工作机构2。

移动平台1，包含存储模块11、定位模块12、指令排序模块13与控制模块14。在本较佳实施例中，移动平台1还包迷航判断模块15。

请一并参阅图1至图5，其中，图2是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的存储模块的指令存储示意图；图3是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的存储模块的地图数据示意图；图4是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的指令排序模块的指令排序示意图；以及图5是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的移动示意图。开放扩充式移动平台100是用以接收并执行多个指令，且每一个指令皆具有指令目标位置与指令目标动作。因此，多个指令就会有多个指令目标位置与多个指令目标动作。

如图2所示，存储模块11是存储所接收到的多个指令，每一个指令皆具有一个指令目标位置与一个指令目标动作，且还具有一个指令编号，在此指令编号仅为接收到的顺序，与开放扩充式移动平台100要执行的顺序无关。此外，存储模块11还存储有开放扩充式移动平台100所处工作环境的地图数据，如图3所示。存储模块11可为存储器、存储芯片或是数据库。

定位模块12，是通信连接存储模块11，并利用地图数据判断移动平台1的目前位置，即图3的星星处。定位模块12包含GPS定位单元121、蓝牙定位单元122与Wifi定位单元123。当开放扩充式移动平台100处在室外环境时，即可利用GPS定位单元121进行定位；若开放扩充式移动平台100处于在室内环境时，便可利用蓝牙定位单元122或Wifi定位单元123进行室内定位。

指令排序模块13，是通信连接存储模块11与定位模块12，并分析图2中的所有指令的所有指令目标位置，将指令目标位置中与目前位置距离最近的一者定义为第一目标位置，即指令目标位置A，而第一目标位置在执行位置顺序表中的排序为第一。接着，再分析剩余的指令目标位置，定义与第一目标位置距离最近的为第二目标位置，即指令目标位置C，同理，第二目标位置在执行位置顺序表中的排序为第二。指令排序模块13会分析完所有指令目标位置，在本较佳实施例中，第三目标位置为指令目标位置D、第四目标位置为指令目标位置E，而指令目标位置B则为第五目标位置。最后，指令排序模块13会将指令依照对应执行位置顺序表中的排序而排序成指令序列。

控制模块14，是通信连接指令排序模块13，用以接收指令序列，并据以产生多个对应指令目标位置A、B、C、D与E的移动控制信号与多个对应指令目标动作的动作控制信号，藉以控制移动平台1依照指令序列依序移动至指令目标位置A、C、D、E与B，如图5所示。控制模块14包含移动控制单元141与动作控制单元142，移动控制单元141是用以产生上述移动控制信号，动作控制单元142则用以产生上述动作控制信号。

扩充工作机构2，是用以在移动平台1移动至指令目标位置A、C、D、E与B时，接收对应指令目标位置A、C、D、E与B与指令目标动作的动作控制信号，以执行对应的指令目标动作。如图4与图5所示，扩充工作机构2在移动平台1移动至指令目标位置A时，对应的指令目标动作为升降；移动至指令目标位置D时，对应的指令目标动作为取物，以此类推。扩充工作机构2可为升降台、旋转台、机械手臂、具有开合功能的容器等。扩充工作机构2包含动作反馈单元21，用以在执行完成该些指令目标动作中的任一者时，就产生一个动作完成反馈信号。

开放扩充式移动平台100，通过存储所有指令，并分析目前位置与指令的指令目标位置，以形成指令序列，因此，开放扩充式移动平台100可以最有效率的路径行走完所有指令目标位置，并利用扩充工作机构2完成所有指令目标动作。不仅解决先前技术中，机器人需待完成一个指令后才可以接受另一个指令所衍生出的问题，还有效的提升开放扩充式移动平台100的移动效率。

接着，请一并参阅图1、图2、图6至图9，其中，图6与图7是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的迷航状态示意图；图8是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的指令排序模块的指令修正排序示意图；以及，图9是显示本发明较佳实施例所提供的开放扩充式移动平台的修正移动示意图。

如图6所示，为本发明另一应用例，开放扩充式移动平台100自目前位置，即星星处，欲移动至第一目标位置，即指令目标位置A。但是在移动过程中，移动路径上出现障碍物X，造成开放扩充式移动平台100无法移动至指令目标位置A，使得开放扩充式移动平台100处于迷航状态。在此的迷航状态为开放扩充式移动平台100无法到达指令目标位置，但不以此为限，迷航状态也可为开放扩充式移动平台100到达指令目标位置后无法执行指令目标动作。

迷航判断模块15，是通信连接定位模块12，用以在判断出开放扩充式移动平台100处于迷航状态时，产生迷航信号。定位模块12接收到迷航信号后，是重新确认开放扩充式移动平台100的目前位置，并定义为迷航位置，即图7星星处。

在本实施例中，迷航判断模块15包含路径判断单元151、动作判断单元152与迷航发送单元153。路径判断单元151是用以在判断出移动平台1无法移动至指令目标位置中的任一者而处于上述迷航状态的移动迷航状态时，产生移动迷航信号。动作判断单元152是用以在判断出扩充工作机构2无法执行指令目标动作中的任一者而处于上述迷航状态的动作迷航状态时，产生动作迷航信号。迷航发送单元153是通信连结路径判断单元151与动作判断单元152，用以在接收移动迷航信号与动作迷航信号中的至少一者时，是产生上述迷航信号。

此外，动作判断单元152也可通过移动平台1移动至指令目标位置，而未收到扩充工作机构2的动作反馈单元21所产生的动作完成反馈信号时，判断开放扩充式移动平台100的扩充工作机构2处于动作迷航状态。

指令排序模块13，会先消除造成开放扩充式移动平台100处于迷航状态的指令与其指令目标位置，在本实施例即为指令目标位置A。并重新分析迷航位置与剩余的指令目标位置B、C、D与E，将剩余指令目标位置B、C、D、E中与迷航位置最近的一者定义为第一修正目标位置，即指令目标位置B，而第一修正目标位置在执行位置修正顺序表中的排序为第一。接着，指令排序模块13会再分析剩余的指令目标位置C、D、E，并将与第一修正目标位置最近的一者定义为第二修正目标位置，即指令目标位置E，同理，第二修正目标位置在执行位置修正顺序表中的排序为第二。并依照上述方法，依序定义指令目标位置D为第三修正目标位置与指令目标位置C为第四修正目标位置。最后，指令排序模块13会将指令依照对应执行位置修正顺序表中的排序而排序成指令修正序列，如图8所示。

控制模块14，会依照指令修正序列，产生对应指令目标位置B、C、D、E的移动修正控制信号与对应指令目标动作的动作修正控制信号，藉以控制移动平台1自迷航位置依序移动至指令目标位置B、E、D与C，使得开放扩充式移动平台100脱离迷航状态，如图9所示。开放扩充式移动平台100会依序移动至指令目标位置B、E、D与C，并执行相对应的指令目标动作。

此外，在本发明其他实施例中，开放扩充式移动平台还包含显示模块，用以显示图2、图4与图8的附图，以告知使用者开放扩充式移动平台的移动顺序与对应移动顺序指令目标位置的指令目标动作。显示模块可为显示屏幕。

综上所述，本发明所提供的开放扩充式移动平台，利用存储模块存储所有指令，并通过定位模块与指令排序模块将所有指令排列成指令序列，最后通过控制模块依据指令序列控制移动平台依序移动至指令目标位置，并控制扩充工作机构执行相对应的指令目标动作。

相较于先前技术，本发明所提供的开放扩充式移动平台不用等待完成一个指令的指令动作后，才可接收下一个指令，提升开放扩充式移动平台的使用便利性，且分析所有指令排列成指令序列，也可使开放扩充式移动平台的移动更有效率。此外，迷航判断模块，更可以帮助开放扩充式移动平台脱离迷航状态，并修正指令序列，使开放扩充式移动平台仍然有效率地移动至剩余的指令目标位置且执行对应的指令目标动作。

通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所附权利要求的范畴内。

Claims (9)

1.一种开放扩充式移动平台，是用以接收并执行多个指令，且每所述多个指令具有指令目标位置与指令目标动作，藉以定义出多个上述的指令目标位置与多个上述的指令目标动作，并包含：

移动平台，包含：

存储模块，是存储有地图数据与所述多个指令；

定位模块，是通信连接所述存储模块，用以利用所述地图数据判断所述移动平台的目前位置；

指令排序模块，是通信连接所述存储模块与所述定位模块，用以分析所述多个指令目标位置，并将所述多个指令目标位置中与所述目前位置最近的一者定义为在执行位置顺序表中排序为第一的第一目标位置，再将剩余所述多个指令目标位置中与所述第一目标位置最近的一者定义为在所述执行位置顺序表中排序为第二的第二目标位置，直到将所述多个指令目标位置完成在所述执行位置顺序表中的排序后，将所述多个指令依照对应于所述多个指令目标位置在所述执行位置顺序表中的排序而排列成指令序列；以及

控制模块，是通信连接所述指令排序模块，接收所述指令序列，并据以产生多个对应所述多个指令目标位置的移动控制信号以及多个对应于所述多个指令目标动作的动作控制信号，藉以利用所述多个移动控制信号控制所述移动平台依照所述执行位置顺序表中的排序而移动至所述多个指令目标位置；以及

扩充工作机构，是设置于所述移动平台，用以在所述移动平台移动至所述多个指令目标位置时，接收对应于所述多个指令目标位置与所述多个指令目标动作的所述多个动作控制信号，以执行所述多个指令目标动作。

2.根据权利要求1所述的开放扩充式移动平台，所述移动平台还包含迷航判断模块，所述迷航判断模块是用以在判断所述开放扩充式移动平台是执行所述多个指令中的迷航指令而处于迷航状态时，产生迷航信号并传送至所述定位模块，利用所述定位模块判断所述开放扩充式移动平台的迷航位置，利用所述指令排序模块消除所述迷航指令，且分析剩余所述多个指令的所述多个指令目标位置中与所述迷航位置最近的一者定义为在执行位置修正顺序表中排序为第一的第一修正目标位置，再将剩余所述多个指令目标位置中与所述第一修正目标位置最近的者定义为在所述执行位置修正顺序表中排序为第二的第二修正目标位置，直到将剩余所述多个指令目标位置完成在所述执行位置修正顺序表中的排序后，将剩余所述多个指令依照对应于所述多个指令目标位置在所述执行位置顺序表中的排序而排列成指令修正序列，并利用所述控制模块接收所述指令修正序列，据以产生多个对应剩余所述多个指令目标位置的移动修正控制信号与多个对应剩余所述多个指令的所述多个指令目标动作的动作修正控制信号，以控制所述移动平台移动至剩余所述多个指令目标位置与控制所述扩充工作机构执行对应剩余所述多个指令目标位置的剩余所述多个指令目标动作。

3.根据权利要求2所述的开放扩充式移动平台，其中，所述迷航判断模块包含：

路径判断单元，是用以判断出所述移动平台无法移动至所述些指令目标位置中的一者而处于所述迷航状态的移动迷航状态时，产生移动迷航信号；

动作判断单元，是用以判断出所述扩充工作机构无法执行所述多个指令目标动作中的一者而处于所述迷航状态的动作迷航状态时，产生动作迷航信号；以及

迷航发送单元，是通信连接所述路径判断单元与所述动作判断单元，用以在接收到所述移动迷航信号与所述动作迷航信号中的至少一者时，产生所述迷航信号。

4.根据权利要求1所述的开放扩充式移动平台，其中，所述扩充工作机构包含动作反馈单元，所述动作反馈单元是用以在所述扩充工作机构执行完成所述多个指令目标动作的任一者时，产生动作完成反馈信号。

5.根据权利要求1所述的开放扩充式移动平台，其中，所述存储模块是存储器、数据库与存储芯片中的一者。

6.根据权利要求1所述的开放扩充式移动平台，其中，所述定位模块包含GPS定位单元、蓝牙定位单元与Wifi定位单元中的至少一者。

7.根据权利要求1所述的开放扩充式移动平台，其中，所述指令排序模块是中央处理器CPU。

8.根据权利要求1所述的开放扩充式移动平台，其中，所述控制模块是微控制器MCU。

9.根据权利要求1所述的开放扩充式移动平台，其中，所述控制模块包含：

移动控制单元，是用以产生所述多个移动控制信号；以及

动作控制单元，是用以产生所述多个动作控制信号。

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