CN112577509A - 一种机器人作业的导航方法及机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机器人作业的导航方法及机器人，属于机器人技术领域。该机器人位于预设空间中，该导航方法包括以下步骤：根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一物品关联的物品储位；通过预设映射关系表找出每一物品储位对应的虚拟停靠点；在预设空间所限定的坐标体系中，依次将机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一物品执行相应的任务。本技术方案，其可有效解决现有机器人作业导航方法应用不灵活、无法快速调整或修改停靠点位置的技术问题。

Description

一种机器人作业的导航方法及机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人作业的导航方法及机器人。
背景技术
在现代社会中各行各业(如：物流、巡检、餐饮、仓储、清洁)的机器人正扮演着重要的角色，相信在未来机器人会极大提高作业效率，从而提升行业整体的竞争力。目前机器人行业中，机器人作业时将机器人导航至停靠点的解决方案如下：物品位于或接近基准标记(如:二维码或条形码),每个基准标记都具有唯一标示,当接收订单时,确认与之物品关联的基准标示,在空间所限定的坐标中，使用至少一个物品的基准标记来获取一组坐标,再将机器人导航到与之确定的基准标示关联的坐标位置。然而，在实际应用过中，我们发现，这种导航方式存在以下缺点：其采用基准标记(如:二维码或条形码)为物理标记，需要提前贴放在相应位置上,当贴放位置是运行过程中动态产生时,将无法确定贴放位置，同时，由于停靠点是物理标示的,当空间场景发生变化时.无法快速调整或修改。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种机器人作业的导航方法及机器人，其旨在解决现有机器人作业导航方法应用不灵活、无法快速调整或修改停靠点位置的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种机器人作业的导航方法，所述机器人位于预设空间中，所述导航方法包括以下步骤：根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一所述物品关联的物品储位；通过预设映射关系表找出每一所述物品储位对应的虚拟停靠点；在所述预设空间所限定的坐标体系中，依次将所述机器人导航到每一所述虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一所述物品执行相应的任务。
可选地，所述预设空间为物品存放仓库，所述物品存放仓库内规则分布有若干货架，每一所述货架上规则分布有若干物品储位，以对应存放相应的所述物品。
可选地，所述根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一所述物品关联的物品储位的步骤之前，还包括以下步骤：接收所述订单，并检阅所述订单的内容。
可选地，所述订单的内容包括需要执行的任务、需要执行任务的每一个物品及每一所述物品关联的物品储位。
可选地，所述需要执行的任务包括将某一物品存放到某一物品储位、从某一物品储位取出某一物品以及将某一物品从一物品储位转移到另一物品储位中的任意一种或任意几种。
可选地，所述预设映射关系表预存有若干所述物品储位及若干所述虚拟停靠点，每一所述物品储位对应一所述虚拟停靠点；每一所述虚拟停靠点设置有坐标区域范围，所述坐标区域范围覆盖若干个所述物品储位。
可选地，所述虚拟停靠点的坐标区域范围为以所述虚拟停靠点的坐标为圆心、预设长度为半径所围成的圆形区域。
可选地，所述依次将所述机器人导航到每一所述虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一所述物品执行相应的任务的步骤包括：基于所述机器人当前所在的坐标，对每一所述虚拟停靠点所对应的坐标进行远近排序；根据所述远近排序，由近到远依次将所述机器人导航到每一所述虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一所述物品执行相应的任务。
此外，为实现上述目的，本发明实施例还提出一种用于对预设空间中的物品执行任务的机器人，所述预设空间设置有若干货架，所述货架设置有若干物品储位，所述机器人包括：移动基座，所述移动基座用于移动所述机器人在空间中运动，以执行相应的任务；处理器，所述处理器被配置为根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一所述物品关联的物品储位，并通过预设映射关系表找出每一所述物品储位对应的虚拟停靠点；导航系统，所述导航系统用于在所述预设空间所限定的坐标体系中，依次将所述机器人导航到每一所述虚拟停靠点所对应的坐标中。
可选地，所述预设映射关系表预存有若干所述物品储位及若干所述虚拟停靠点，每一所述物品储位对应一所述虚拟停靠点；每一所述虚拟停靠点设置有坐标区域范围，所述坐标区域范围覆盖若干个所述物品储位。
本发明提供的机器人作业的导航方法及机器人，其机器人位于预设空间中，当其作业时，会先根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一物品关联的物品储位。接着，通过预设映射关系表找出每一物品储位对应的虚拟停靠点。最后，在预设空间所限定的坐标体系中，依次将机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一物品执行相应的任务。这样一来，本发明通过使用语义的方式描述机器人作业停靠点，有益效果有以下几个方面：1、无需使用物理标记提前贴放在停靠点；2、机器人作业规划路径时,只需按照根据物品储位找出虚拟停靠点的坐标即可,可适用于动态生成虚拟停靠点的场景；3、因为不是物理标记的方式，只是一个虚拟语义，所以可以快速修改或调整虚拟停靠点的位置坐标。可见，本技术方案，其可有效解决现有机器人作业导航方法应用不灵活、无法快速调整或修改停靠点位置的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一机器人作业的导航方法的流程框图。
图2为图1所示机器人作业的导航方法的步骤S130中的具体流程框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例一
如图1所示，本发明实施例一提供一种机器人作业的导航方法，该机器人位于预设空间中，该导航方法包括以下步骤：
步骤S110：根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一物品关联的物品储位。
具体地，在物流分拣行业中，上述的预设空间具体指物品存放仓库，该物品存放仓库内规则分布有若干货架，每一货架上规则分布有若干物品储位，以对应存放相应的物品。机器人在该物品存放仓库进行作业主要依据用户下达的任务订单。因而，在执行本步骤“根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一物品关联的物品储位”之前，还包括以下步骤：接收订单，并检阅订单的内容。该订单的内容包括需要执行的任务、需要执行任务的每一个物品及每一物品关联的物品储位。需要执行的任务包括将某一物品存放到某一物品储位、从某一物品储位取出某一物品以及将某一物品从一物品储位转移到另一物品储位中的任意一种或任意几种。同一订单中，可同时包含多个不同的任务。根据订单的内容，其可依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一物品关联的物品储位。
步骤S120：通过预设映射关系表找出每一物品储位对应的虚拟停靠点。
具体地，当通过上述方法步骤依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一物品关联的物品储位后，便可通过预设映射关系表找出每一物品储位对应的虚拟停靠点。机器人的导航系统中，会预先存储有该预设映射关系表，该预设映射关系表预存有若干物品储位及若干虚拟停靠点，每一物品储位对应一虚拟停靠点，每一虚拟停靠点设置有坐标区域范围，坐标区域范围覆盖若干个物品储位。该虚拟停靠点的坐标可为每一物品储位所在货架前方位置某一点的坐标，上述提到的虚拟停靠点的坐标区域范围具体可指以虚拟停靠点的坐标为圆心、预设长度为半径所围成的圆形区域，该预设长度不超过货架长度，可设置成3-10个物品储位长度，以便于机器人导航到该虚拟停靠点的坐标上时，可同时对多个物品储位上的物品执行相应的任务。
步骤S130：在该预设空间所限定的坐标体系中，依次将该机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一物品执行相应的任务。
具体地，当通过上述方法步骤找出每一物品储位对应的虚拟停靠点后，便可在该预设空间所限定的坐标体系中，依次将该机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一物品执行相应的任务，如图2所示，其具体过程如下：
步骤S131：基于机器人当前所在的坐标，对每一虚拟停靠点所对应的坐标进行远近排序。
步骤S132：根据远近排序，由近到远依次将机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一物品执行相应的任务。
为便于缩短机器人作业时的移动距离，节省机器人作业时间，依次将该机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标时，其导航系统会根据每一虚拟停靠点所对应的坐标找出移动路线，即基于机器人当前所在的坐标，对每一虚拟停靠点所对应的坐标进行远近排序后，根据远近排序，由近到远依次将机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标中，且每当机器人导航到一虚拟停靠点所对应的坐标中后，先对相应的物品执行完相应的任务后，再将机器人导航到下一虚拟停靠点所对应的坐标中，继续对下一相应的物品执行下一相应的任务。
实施例二
本发明实施例二提出一种用于对预设空间中的物品执行任务的机器人，该预设空间设置有若干货架，货架设置有若干物品储位，该机器人主要用于执行上述实施例一中的方法步骤，其至少包括移动基座、处理器及导航系统，其中，移动基座用于移动机器人在空间中运动，以执行相应的任务；处理器被配置为根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一物品关联的物品储位，并通过预设映射关系表找出每一物品储位对应的虚拟停靠点；导航系统，导航系统用于在预设空间所限定的坐标体系中，依次将机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标中。
具体地，机器人的导航系统中，会预先存储有该预设映射关系表，该预设映射关系表预存有若干物品储位及若干虚拟停靠点，每一物品储位对应一虚拟停靠点，每一虚拟停靠点设置有坐标区域范围，坐标区域范围覆盖若干个物品储位。该虚拟停靠点的坐标可为每一物品储位所在货架前方位置某一点的坐标，上述提到的虚拟停靠点的坐标区域范围具体可指以虚拟停靠点的坐标为圆心、预设长度为半径所围成的圆形区域，该预设长度不超过货架长度，可设置成3-10个物品储位长度，以便于机器人导航到该虚拟停靠点的坐标上时，可同时对多个物品储位上的物品执行相应的任务。
本发明实施例中的机器人作业的导航方法及机器人，其机器人位于预设空间中，当其作业时，会先根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一物品关联的物品储位。接着，通过预设映射关系表找出每一物品储位对应的虚拟停靠点。最后，在预设空间所限定的坐标体系中，依次将机器人导航到每一虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一物品执行相应的任务。这样一来，本发明通过使用语义的方式描述机器人作业停靠点，有益效果有以下几个方面：1、无需使用物理标记提前贴放在停靠点；2、机器人作业规划路径时,只需按照根据物品储位找出虚拟停靠点的坐标即可,可适用于动态生成虚拟停靠点的场景；3、因为不是物理标记的方式，只是一个虚拟语义，所以可以快速修改或调整虚拟停靠点的位置坐标。可见，本技术方案，其可有效解决现有机器人作业导航方法应用不灵活、无法快速调整或修改停靠点位置的技术问题。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人作业的导航方法，其特征在于，所述机器人位于预设空间中，所述导航方法包括以下步骤：
根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一所述物品关联的物品储位；
通过预设映射关系表找出每一所述物品储位对应的虚拟停靠点；
在所述预设空间所限定的坐标体系中，依次将所述机器人导航到每一所述虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一所述物品执行相应的任务。
2.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述预设空间为物品存放仓库，所述物品存放仓库内规则分布有若干货架，每一所述货架上规则分布有若干物品储位，以对应存放相应的所述物品。
3.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一所述物品关联的物品储位的步骤之前，还包括以下步骤：
接收所述订单，并检阅所述订单的内容。
4.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述订单的内容包括需要执行的任务、需要执行任务的每一个物品及每一所述物品关联的物品储位。
5.根据权利要求4所述的导航方法，其特征在于，所述需要执行的任务包括将某一物品存放到某一物品储位、从某一物品储位取出某一物品以及将某一物品从一物品储位转移到另一物品储位中的任意一种或任意几种。
6.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述预设映射关系表预存有若干所述物品储位及若干所述虚拟停靠点，每一所述物品储位对应一所述虚拟停靠点；每一所述虚拟停靠点设置有坐标区域范围，所述坐标区域范围覆盖若干个所述物品储位。
7.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述虚拟停靠点的坐标区域范围为以所述虚拟停靠点的坐标为圆心、预设长度为半径所围成的圆形区域。
8.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述依次将所述机器人导航到每一所述虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一所述物品执行相应的任务的步骤包括：
基于所述机器人当前所在的坐标，对每一所述虚拟停靠点所对应的坐标进行远近排序；
根据所述远近排序，由近到远依次将所述机器人导航到每一所述虚拟停靠点所对应的坐标中，以对相应的每一所述物品执行相应的任务。
9.一种用于对预设空间中的物品执行任务的机器人，所述预设空间设置有若干货架，所述货架设置有若干物品储位，其特征在于，所述机器人包括：
移动基座，所述移动基座用于移动所述机器人在空间中运动，以执行相应的任务；
处理器，所述处理器被配置为根据订单的内容，依次找出需要执行任务的每一个物品及确定每一所述物品关联的物品储位，并通过预设映射关系表找出每一所述物品储位对应的虚拟停靠点；
导航系统，所述导航系统用于在所述预设空间所限定的坐标体系中，依次将所述机器人导航到每一所述虚拟停靠点所对应的坐标中。
10.根据权利要求9所述的机器人，其特征在于，所述预设映射关系表预存有若干所述物品储位及若干所述虚拟停靠点，每一所述物品储位对应一所述虚拟停靠点；每一所述虚拟停靠点设置有坐标区域范围，所述坐标区域范围覆盖若干个所述物品储位。
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