CN116098539A - 一种实现机器人自主跨楼层作业的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实现机器人自主跨楼层作业的方法，包括智能清洁机器人、云端服务器和电梯控制系统，所述智能清洁机器人通过WiFi/5G与云端服务器连接，所述云端服务器通过WiFi/5G与电梯控制系统连接；所述智能清洁机器人内设有通信模块。本发明在不对电梯改装的前提下实现机器人跨楼层作业，其优势在于不对进行电梯改装，而是通过WiFi/5G信号和云端服务器实现机器人与梯控系统的通信，降低了电梯改装带来的不安全因素及电梯改装后人力资源和维护成本的投入；本发明同时针对两部、三部、甚至是多部电梯同时运行的复杂情况下，给出机器人乘梯跨楼层作业的方案。
Description
技术领域
本发明属于机器人与电梯交互技术领域，具体涉及一种实现机器人自主跨楼层作业的方法。
背景技术
随着清洁机器人行业(但不限于)的兴起，智能清洁机器人走进了我们的日常生活，给我们的生活带来了便利，为了提高清洁机器人的作业区域，实现清洁机器人自主跨楼层作业。
为实现清洁机器人能自主跨楼层作业，现有技术通常是对电梯控制系统进行改装，如给电梯加装外呼控制模块，使得清洁机器人可以对电梯的运转进行控制，从而实现机器人乘梯跨楼层作业，但是由于安全部门对电梯设备的安装和使用具有严格的要求和把控，因此要对电梯进行改装，不仅要获得相关部门的许可，而且需要聘请专业技术人员进行后期维护，在实施上存在诸多不便。
专利《机器人跨楼层移动方法、装置、机器人及云端服务器》(CN202110940195.8)中提出了一种运输领域机器人通过机器人-云端服务器-电梯实现机器人跨楼层移动的方法，该发明虽然给出了一种机器人通过云端服务器实现机器人自主跨楼层移动的方法，但是未针对两部、三部甚至是多部电梯同时运行的复杂情况下，给出机器人自主跨楼层的移动方案。
专利《机器人远程电梯交互系统》(CN201920450473.X)中提出了一种机器人通信模块与电梯外呼控制模块相结合的跨楼层方法；该发明虽然给出了机器人跨楼层的方法，但是需要给电梯加装外呼模块，对电梯进行改装，由于安全部门对电梯设备的安装和使用具有严格的要求和把控，因此要对电梯进行改装，不仅要获得相关部门的许可，而且需要聘请专业技术人员进行后期维护，在实施上存在诸多不便。
发明内容
本发明提供一种实现机器人自主跨楼层作业的方法，在不对电梯改装的前提下实现机器人跨楼层作业，且针对两部、三部、甚至是多部电梯同时运行的复杂情况下，机器人乘梯跨楼层作业的方案。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种实现机器人自主跨楼层作业的方法，其特征在于，包括智能清洁机器人、云端服务器和电梯控制系统，所述智能清洁机器人通过WiFi/5G与云端服务器连接，所述云端服务器通过WiFi/5G与电梯控制系统连接；所述智能清洁机器人内设有通信模块；还包括以下步骤：
步骤S1：智能清洁机器人根据所在楼层的地图信息获取所在楼层信息及乘梯位置信息；智能清洁机器人根据目标楼层的地图信息获取目标楼层信息；
步骤S2：智能清洁机器人根据自身定位，自主导航到当前楼层的乘梯预定位置；
步骤S3：智能清洁机器人通信模块通过WiFi/5G信号向云端服务器发送呼叫电梯指令；云端服务器在收到呼梯指令后，向电梯控制系统下发乘梯请求；电梯控制系统根据乘梯请求，点亮当前机器人所在楼层的上下行按钮；
步骤S4：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及位置；机器人根据获取到的电梯位置信息，判断是否有电梯到达当前楼层；若有电梯到达当前楼层，则确定是哪一部电梯并执行步骤S5，否则，重复执行步骤S4；
步骤S5：根据电梯运行状态信息，判断电梯是否满足上下行要求，若满足则执行步骤S6；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S3，重新发出呼梯指令；
步骤S6：机器人前往对应电梯的预定乘梯位置，然后通过云端服务器向电梯控制系统循环发送开门指令，让电梯保持开门状态，以便机器人进入；
步骤S7：机器人通过视觉传感器判断电梯内部区域是否满足乘梯条件，若满足，则执行步骤S8；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S3，重新发出呼梯指令；
步骤S8：机器人进入电梯，通过云端服务器向电梯控制系统发送目标楼层信息，和电梯关门指令，电梯控制系统点亮对应楼层按键和关门按键；
步骤S9：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及电梯所在楼层，判断电梯是否到达指定楼层，若到达则执行步骤S10，否则重复执行步骤S9；
步骤S10：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环发送电梯开门指令，电梯控制系统保持电梯处于门常开状态，机器人通过视觉传感器判断电梯区域是否满足机器人出梯条件，若满足，则语音播报“出梯提醒”并出梯。
2.根据权利要求1所述的一种实现机器人自主跨楼层作业的方法，其特征在于，步骤S3具体如下：
步骤S31：机器人通信模块通过WiFi/5G信号向云端服务器发送呼叫电梯指令；云端服务器在收到呼梯指令后，向电梯控制系统下发乘梯请求；电梯控制系统根据乘梯请求，点亮当前机器人所在楼层的上下行按钮；
步骤S32：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及位置；机器人根据获取到的电梯位置信息，判断是否有电梯到达当前楼层；若有电梯到达当前楼层，则确定是哪一部电梯并执行步骤S33，否则，重复执行步骤S32；
步骤S33：根据电梯运行状态信息，判断电梯是否满足上下行要求，若满足则执行步骤S34；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S31，重新发出呼梯指令；
步骤S34：机器人前往对应电梯，然后通过云端服务器向电梯控制系统循环发送开门指令，让电梯保持开门状态，以便机器人进入；
步骤S35：机器人通过视觉传感器判断电梯内部区域是否满足乘梯条件，若满足，则执行步骤S36；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S31，重新发出呼梯指令；
步骤S36：机器人进入电梯，通过云端服务器向电梯控制系统发送目标楼层信息，和电梯关门指令，电梯控制系统点亮对应楼层按键和关门按键；
步骤S37：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及电梯所在楼层，判断电梯是否到达指定楼层，若到达则执行步骤S38，否则重复执行步骤S37；
步骤S38：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环发送电梯开门指令，电梯控制系统保持电梯处于门常开状态，机器人通过视觉传感器判断电梯区域是否满足机器人出梯条件，若满足，则语音播报“出梯提醒”，并执行出梯程序，若不满足，则向工作人员发出出梯故障提示，请求出梯帮助。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
本发明在不对电梯改装的前提下实现机器人跨楼层作业；且针对两部、三部、甚至是多部电梯同时运行的复杂情况下，机器人乘梯跨楼层作业的方案。
附图说明
图1是本发明的系统图；
图2是本发明实现机器人自主跨楼层作业的方案流程图；
图3是本发明机器人通信模块设计图；
图4是本发明多部电梯同时运行的复杂情况下的乘梯方案流程图。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
本发明公开了一种机器人自主跨楼层作业的方法，具体实现过程如下，流程图见图2：
步骤S1：机器人根据所在楼层的地图信息获取所在楼层信息及乘梯位置信息；机器人根据目标楼层的地图信息获取目标楼层信息；
步骤S2：机器人根据自身定位，自主导航到当前楼层的乘梯预定位置；
步骤S3：机器人通信模块通过WiFi/5G信号向云端服务器发送呼叫电梯指令；云端服务器在收到呼梯指令后，向电梯控制系统下发乘梯请求；电梯控制系统根据乘梯请求，点亮当前机器人所在楼层的上下行按钮，流程如图3所示；
步骤S4：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及位置；机器人根据获取到的电梯位置信息，判断是否有电梯到达当前楼层；若有电梯到达当前楼层，则确定是哪一部电梯(适用于多部电梯同时运行的复杂情况下，如图4所示)并执行步骤S5，否则，重复执行步骤S4；
步骤S5：根据电梯运行状态信息，判断电梯是否满足上下行要求，若满足则执行步骤S6；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S3，重新发出呼梯指令；
步骤S6：机器人前往对应电梯的预定乘梯位置，然后通过云端服务器向电梯控制系统循环发送开门指令，让电梯保持开门状态，以便机器人进入；
步骤S7：机器人通过视觉传感器判断电梯内部区域是否满足乘梯条件，若满足，则执行步骤S8；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S3，重新发出呼梯指令；
步骤S8：机器人进入电梯，通过云端服务器向电梯控制系统发送目标楼层信息，和电梯关门指令，电梯控制系统点亮对应楼层按键和关门按键；
步骤S9：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及电梯所在楼层，判断电梯是否到达指定楼层，若到达则执行步骤S10，否则重复执行步骤S9；
步骤S10：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环发送电梯开门指令，电梯控制系统保持电梯处于门常开状态，机器人通过视觉传感器判断电梯区域是否满足机器人出梯条件，若满足，则语音播报“出梯提醒”并出梯；
通信模块设计，如图3所示：
步骤S31：机器人通信模块通过WiFi/5G信号向云端服务器发送呼叫电梯指令；云端服务器在收到呼梯指令后，向电梯控制系统下发乘梯请求；电梯控制系统根据乘梯请求，点亮当前机器人所在楼层的上下行按钮；
步骤S32：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及位置；机器人根据获取到的电梯位置信息，判断是否有电梯到达当前楼层；若有电梯到达当前楼层，则确定是哪一部电梯(适用于多部电梯同时运行的复杂情况下)并执行步骤S33，否则，重复执行步骤S32；
步骤S33：根据电梯运行状态信息，判断电梯是否满足上下行要求，若满足则执行步骤S34；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S31，重新发出呼梯指令；
步骤S34：机器人前往对应电梯，然后通过云端服务器向电梯控制系统循环发送开门指令，让电梯保持开门状态，以便机器人进入；
步骤S35：机器人通过视觉传感器判断电梯内部区域是否满足乘梯条件，若满足，则执行步骤S36；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S31，重新发出呼梯指令；
步骤S36：机器人进入电梯，通过云端服务器向电梯控制系统发送目标楼层信息，和电梯关门指令，电梯控制系统点亮对应楼层按键和关门按键；
步骤S37：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及电梯所在楼层，判断电梯是否到达指定楼层，若到达则执行步骤S38，否则重复执行步骤S37；
步骤S38：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环发送电梯开门指令，电梯控制系统保持电梯处于门常开状态，机器人通过视觉传感器判断电梯区域是否满足机器人出梯条件，若满足，则语音播报“出梯提醒”，并执行出梯程序，若不满足，则向工作人员发出出梯故障提示，请求出梯帮助。
Claims (2)
1.一种实现机器人自主跨楼层作业的方法，其特征在于，包括智能清洁机器人、云端服务器和电梯控制系统，所述智能清洁机器人通过WiFi/5G与云端服务器连接，所述云端服务器通过WiFi/5G与电梯控制系统连接；所述智能清洁机器人内设有通信模块；还包括以下步骤：
步骤S1：智能清洁机器人根据所在楼层的地图信息获取所在楼层信息及乘梯位置信息；智能清洁机器人根据目标楼层的地图信息获取目标楼层信息；
步骤S2：智能清洁机器人根据自身定位，自主导航到当前楼层的乘梯预定位置；
步骤S3：智能清洁机器人通信模块通过WiFi/5G信号向云端服务器发送呼叫电梯指令；云端服务器在收到呼梯指令后，向电梯控制系统下发乘梯请求；电梯控制系统根据乘梯请求，点亮当前机器人所在楼层的上下行按钮；
步骤S4：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及位置；机器人根据获取到的电梯位置信息，判断是否有电梯到达当前楼层；若有电梯到达当前楼层，则确定是哪一部电梯并执行步骤S5，否则，重复执行步骤S4；
步骤S5：根据电梯运行状态信息，判断电梯是否满足上下行要求，若满足则执行步骤S6；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S3，重新发出呼梯指令；
步骤S6：机器人前往对应电梯的预定乘梯位置，然后通过云端服务器向电梯控制系统循环发送开门指令，让电梯保持开门状态，以便机器人进入；
步骤S7：机器人通过视觉传感器判断电梯内部区域是否满足乘梯条件，若满足，则执行步骤S8；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S3，重新发出呼梯指令；
步骤S8：机器人进入电梯，通过云端服务器向电梯控制系统发送目标楼层信息，和电梯关门指令，电梯控制系统点亮对应楼层按键和关门按键；
步骤S9：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及电梯所在楼层，判断电梯是否到达指定楼层，若到达则执行步骤S10，否则重复执行步骤S9；
步骤S10：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环发送电梯开门指令，电梯控制系统保持电梯处于门常开状态，机器人通过视觉传感器判断电梯区域是否满足机器人出梯条件，若满足，则语音播报“出梯提醒”并出梯。
2.根据权利要求1所述的一种实现机器人自主跨楼层作业的方法，其特征在于，步骤S3具体如下：
步骤S31：机器人通信模块通过WiFi/5G信号向云端服务器发送呼叫电梯指令；云端服务器在收到呼梯指令后，向电梯控制系统下发乘梯请求；电梯控制系统根据乘梯请求，点亮当前机器人所在楼层的上下行按钮；
步骤S32：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及位置；机器人根据获取到的电梯位置信息，判断是否有电梯到达当前楼层；若有电梯到达当前楼层，则确定是哪一部电梯并执行步骤S33，否则，重复执行步骤S32；
步骤S33：根据电梯运行状态信息，判断电梯是否满足上下行要求，若满足则执行步骤S34；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S31，重新发出呼梯指令；
步骤S34：机器人前往对应电梯，然后通过云端服务器向电梯控制系统循环发送开门指令，让电梯保持开门状态，以便机器人进入；
步骤S35：机器人通过视觉传感器判断电梯内部区域是否满足乘梯条件，若满足，则执行步骤S36；若不满足，则循环判断电梯是否在当前楼层，如果不在当前楼层则跳转到步骤S31，重新发出呼梯指令；
步骤S36：机器人进入电梯，通过云端服务器向电梯控制系统发送目标楼层信息，和电梯关门指令，电梯控制系统点亮对应楼层按键和关门按键；
步骤S37：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环请求电梯运行状态及电梯所在楼层，判断电梯是否到达指定楼层，若到达则执行步骤S38，否则重复执行步骤S37；
步骤S38：机器人通过云端服务器向电梯控制系统循环发送电梯开门指令，电梯控制系统保持电梯处于门常开状态，机器人通过视觉传感器判断电梯区域是否满足机器人出梯条件，若满足，则语音播报“出梯提醒”，并执行出梯程序，若不满足，则向工作人员发出出梯故障提示，请求出梯帮助。
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