CN116755464A - 一种基于物联网的移动机器人的控制方法 - Google Patents
一种基于物联网的移动机器人的控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于物联网的移动机器人的控制方法，所述方法包括：获取待控制的目标移动机器人的设备标识，并构建包含所述设备标识的权限申请指令；向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，获取所述目标移动机器人当前所处的位置信息；调用与所述位置信息相匹配的环境地图和路径规划策略，并按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径；将所述巡航路径下发至所述目标移动机器人，以使得所述目标移动机器人按照所述巡航路径进行巡航。通过将物联网与移动机器人进行结合，可以便捷地对移动机器人进行远程控制。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种基于物联网的移动机器人的控制方法。
背景技术
随着物联网的不断发展，家用电器都可以接入同一个物联网中，从而方便用户进行远程操控。
目前，移动机器人的品种在不断增加，包括家用的扫地机器人，还包括商用的信息引导机器人，还包括自动送餐的机器人。目前，这些移动机器人通常都是按照预先存储的程序来运行，使用者无法灵活地对移动机器人下达各项指令，也无法借助物联网的优势，便捷地对移动机器人进行控制。
发明内容
本发明提供一种基于物联网的移动机器人的控制方法，能够通过物联网便捷地对移动机器人进行控制。
鉴于此，本发明一方面提供一种基于物联网的移动机器人的控制方法，所述方法包括：
获取待控制的目标移动机器人的设备标识，并构建包含所述设备标识的权限申请指令；
向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，获取所述目标移动机器人当前所处的位置信息；
调用与所述位置信息相匹配的环境地图和路径规划策略，并按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径；
将所述巡航路径下发至所述目标移动机器人，以使得所述目标移动机器人按照所述巡航路径进行巡航。
在一个实施方式中，获取待控制的目标移动机器人的设备标识包括：
登录物联网账号，并在所述物联网账号表征的局域网内广播设备识别信息；
接收所述局域网内的各个移动机器人反馈的设备标识，并展示包含所述反馈的设备标识的标识列表；
响应于标识选取指令，在所述标识列表中确定所述标识选取指令对应的目标移动机器人的设备标识。
在一个实施方式中，所述设备识别信息中包括类型字段和数据体字段，其中，所述类型字段填充用于表征广播信息的类型标识，所述数据体字段用于填充所述广播信息的实际内容。
在一个实施方式中，构建包含所述设备标识的权限申请指令包括：
在预设的指定类型的通信报文中，扩展自定义字段，并在所述自定义字段中填充用户标识，并将填充了用户标识后的所述通信报文作为包含所述设备标识的权限申请指令。
在一个实施方式中，按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径包括：
查询所述环境地图中是否具备已规划的巡航路径，若具备已规划的巡航路径，在所述已规划的巡航路径中查询与所述路径规划策略相匹配的目标巡航路径。
在一个实施方式中，所述方法还包括：
若不具备已规划的巡航路径，识别所述路径规划策略表征的巡航类型，并在所述环境地图中确定所述巡航类型覆盖的巡航区域；
在所述巡航区域中规划所述目标移动机器人的巡航路径。
在一个实施方式中，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，所述方法还包括：
按照指定的时间间隔向所述目标移动机器人发送心跳检测数据包，以与所述目标移动机器人保持通信连接，其具体步骤包括，
步骤A1：利用公式(1)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述指定的时间间隔
其中T表示所述指定的时间间隔的控制数值；T0表示所述指定的时间间隔的最小控制数值；te表示接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时刻；t0表示向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令的时刻；表示向下取整；/>表示向上取整；
步骤A2：利用公式(2)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述心跳检测数据包每次发送的重复数据包次数
其中N表示所述心跳检测数据包每次发送的重复数据包的控制次数；
步骤A3：利用公式(3)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述心跳检测数据包的数据长度
其中L表示所述心跳检测数据包的数据控制长度；Lmax表示所述心跳检测数据包的最大数据长度；Lmin表示所述心跳检测数据包的最小数据长度；
控制按照指定的时间间隔为T的时间间隔向所述目标移动机器人发送数据长度为L的N个心跳检测数据包，以与所述目标移动机器人保持通信连接。
在一个实施方式中，将所述巡航路径下发至所述目标移动机器人包括：
在所述心跳检测数据包中添加所述巡航路径的信息，以通过所述心跳检测数据包将所述巡航路径的信息下发至所述目标移动机器人。
由上可见，本发明提供的技术方案，获取待控制的目标移动机器人的设备标识，并构建包含所述设备标识的权限申请指令；向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，获取所述目标移动机器人当前所处的位置信息；调用与所述位置信息相匹配的环境地图和路径规划策略，并按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径；将所述巡航路径下发至所述目标移动机器人，以使得所述目标移动机器人按照所述巡航路径进行巡航。通过将物联网与移动机器人进行结合，可以便捷地对移动机器人进行远程控制。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的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：
图1为本发明实施例中一种基于物联网的移动机器人的控制方法的步骤示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种基于物联网的移动机器人的控制方法，请参阅图1，所述方法可以包括以下多个步骤。
S1：获取待控制的目标移动机器人的设备标识，并构建包含所述设备标识的权限申请指令。
S2：向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，获取所述目标移动机器人当前所处的位置信息。
S3：调用与所述位置信息相匹配的环境地图和路径规划策略，并按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径。
S4：将所述巡航路径下发至所述目标移动机器人，以使得所述目标移动机器人按照所述巡航路径进行巡航。
在本实施方式中，移动机器人可以通过内置的通信芯片，连接至预先设置的物联网中。用户通过在物联网中登录账号，便可以获取到物联网下的目前在线的各个移动机器人的设备标识。
具体地，以局域网为例，移动机器人可以在局域网中完成注册，并登入局域网。当用户通过终端设备在该局域网中登录物联网账号后，终端设备可以自动在局域网内广播设备识别信息。该设备识别信息被在线的移动机器人接收到之后，移动机器人便可以反馈自身的设备标识。这样，终端设备在接收到所述局域网内的各个移动机器人反馈的设备标识后，可以按照预先规定的页面布局，展示包含所述反馈的设备标识的标识列表。
在一个实施方式中，设备识别信息可以具备固定的格式。具体地，所述设备识别信息中包括类型字段和数据体字段，其中，所述类型字段填充用于表征广播信息的类型标识，该类型标识例如可以是BC，表征目前的消息输入广播类型。所述数据体字段用于填充所述广播信息的实际内容，该实际内容例如可以是获取设备标识的内容。
用户在查看了标识列表后，可以选择对其中的一个或者多个目标移动机器人进行控制。选择目标移动机器人的指令可以是标识选取指令。响应于标识选取指令，可以在所述标识列表中确定所述标识选取指令对应的目标移动机器人的设备标识。
在获取到目标移动机器人的设备标识后，终端设备可以向该目标移动机器人发送权限申请指令。在该权限申请指令中，可以携带用户标识。目标移动机器人内部可以预存一个白名单，只要用户标识在该白名单内，目标移动机器人便可以反馈回复消息，表征当前的用户具备对该目标移动机器人的控制权限。
在一个实施方式中，权限申请指令可以按照以下方式构建。用户可以在预设的指定类型的通信报文中，扩展自定义字段，并在所述自定义字段中填充用户标识，并将填充了用户标识后的所述通信报文作为包含所述设备标识的权限申请指令。其中，指定类型的通信报文可以根据终端设备与目标移动机器人之间的通信协议的类型来决定。例如，在TCP协议中，指定类型的通信报文可以是终端设备向目标移动机器人发送的GET类型的报文。在指定类型的通信报文中，可以扩展出自定义字段，从而在自定义字段中携带用户标识。这样，便可以将携带用户标识的报文作为上述的权限申请指令。
在本实施方式中，在获取了目标移动机器人的控制权限后，便可以基于目标移动机器人的定位装置，获取到目标移动机器人目前所处的位置信息。该位置信息可以具体到某个建筑物，甚至还可以具体到楼层。基于目标移动机器人反馈的位置信息，终端设备可以从数据库中调用与所述位置信息相匹配的环境地图和路径规划策略。例如，当前的位置信息为某个商场的2楼，那么终端设备可以调用该商场2楼的环境地图，同时可以获取适用于商场的路径规划策略。例如，该路径规划策略可以在商场2楼的人行通道上巡航。
基于获取的环境地图和路径规划策略，终端设备可以在环境地图中规划出巡航路径，并让目标移动机器人按照该巡航路径进行巡航。
在一个实施方式中，按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径包括：查询所述环境地图中是否具备已规划的巡航路径，若具备已规划的巡航路径，在所述已规划的巡航路径中查询与所述路径规划策略相匹配的目标巡航路径。而若不具备已规划的巡航路径，可以识别所述路径规划策略表征的巡航类型，并在所述环境地图中确定所述巡航类型覆盖的巡航区域，然后在所述巡航区域中规划所述目标移动机器人的巡航路径。
其中，路径规划策略表征的巡航类型通常会限定巡航的区域和区域覆盖率。这样，基于路径规划策略表征的巡航类型，可以初步地在环境地图中确定出所需覆盖的巡航区域，然后按照最短路径算法，可以在该巡航路径中规划出巡航路径。
在一个实施方式中，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，所述方法还包括：
按照指定的时间间隔向所述目标移动机器人发送心跳检测数据包，以与所述目标移动机器人保持通信连接。其具体步骤包括，
步骤A1：利用公式(1)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述指定的时间间隔
其中T表示所述指定的时间间隔的控制数值；T0表示所述指定的时间间隔的最小控制数值；te表示接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时刻；t0表示向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令的时刻；表示向下取整；/>表示向上取整；
步骤A2：利用公式(2)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述心跳检测数据包每次发送的重复数据包次数
其中N表示所述心跳检测数据包每次发送的重复数据包的控制次数；
步骤A3：利用公式(3)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述心跳检测数据包的数据长度
其中L表示所述心跳检测数据包的数据控制长度；Lmax表示所述心跳检测数据包的最大数据长度；Lmin表示所述心跳检测数据包的最小数据长度；
控制按照指定的时间间隔为T的时间间隔向所述目标移动机器人发送数据长度为L的N个心跳检测数据包，以与所述目标移动机器人保持通信连接。
上述技术方案的有益效果是：利用步骤A1的公式(1)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述指定的时间间隔，进而在回复时间较长时缩短心跳检测数据包的交互时间间隔，从而及时的与所述目标移动机器人保持长期的通信连接；再利用步骤A2的公式(2)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述心跳检测数据包每次发送的重复数据包次数，进而防止由于回复时间较长距离过长导致心跳检测数据包的丢失的情况，提高系统的准确性；最后利用步骤A3的公式(3)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述心跳检测数据包的数据长度，从而在回复时间较长距离过长时缩短心跳检测数据包的数据长度避免长距离导致心跳检测数据包的丢失以及数据损坏，确保系统的长期可靠性。
基于该心跳检测数据包，终端设备可以向目标移动机器人传递巡航路径的信息。具体地，终端设备可以在所述心跳检测数据包中添加所述巡航路径的信息，以通过所述心跳检测数据包将所述巡航路径的信息下发至所述目标移动机器人。
由上可见，本发明提供的技术方案，可以获取待控制的目标移动机器人的设备标识，并构建包含所述设备标识的权限申请指令；向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，获取所述目标移动机器人当前所处的位置信息；调用与所述位置信息相匹配的环境地图和路径规划策略，并按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径；将所述巡航路径下发至所述目标移动机器人，以使得所述目标移动机器人按照所述巡航路径进行巡航。通过将物联网与移动机器人进行结合，可以便捷地对移动机器人进行远程控制。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种基于物联网的移动机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待控制的目标移动机器人的设备标识，并构建包含所述设备标识的权限申请指令；
向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，获取所述目标移动机器人当前所处的位置信息；
调用与所述位置信息相匹配的环境地图和路径规划策略，并按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径；
将所述巡航路径下发至所述目标移动机器人，以使得所述目标移动机器人按照所述巡航路径进行巡航。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取待控制的目标移动机器人的设备标识包括：
登录物联网账号，并在所述物联网账号表征的局域网内广播设备识别信息；
接收所述局域网内的各个移动机器人反馈的设备标识，并展示包含所述反馈的设备标识的标识列表；
响应于标识选取指令，在所述标识列表中确定所述标识选取指令对应的目标移动机器人的设备标识。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设备识别信息中包括类型字段和数据体字段，其中，所述类型字段填充用于表征广播信息的类型标识，所述数据体字段用于填充所述广播信息的实际内容。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建包含所述设备标识的权限申请指令包括：
在预设的指定类型的通信报文中，扩展自定义字段，并在所述自定义字段中填充用户标识，并将填充了用户标识后的所述通信报文作为包含所述设备标识的权限申请指令。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照所述路径规划策略在所述环境地图中规划巡航路径包括：
查询所述环境地图中是否具备已规划的巡航路径，若具备已规划的巡航路径，在所述已规划的巡航路径中查询与所述路径规划策略相匹配的目标巡航路径。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若不具备已规划的巡航路径，识别所述路径规划策略表征的巡航类型，并在所述环境地图中确定所述巡航类型覆盖的巡航区域；
在所述巡航区域中规划所述目标移动机器人的巡航路径。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在收到所述目标移动机器人反馈的回复消息后，所述方法还包括：
按照指定的时间间隔向所述目标移动机器人发送心跳检测数据包，以与所述目标移动机器人保持通信连接，其具体步骤包括，
步骤A1：利用公式(1)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述指定的时间间隔
其中T表示所述指定的时间间隔的控制数值；T0表示所述指定的时间间隔的最小控制数值；te表示接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时刻；t0表示向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令的时刻；表示向下取整；/>表示向上取整；
步骤A2：利用公式(2)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述心跳检测数据包每次发送的重复数据包次数
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步骤A3：利用公式(3)根据向所述目标移动机器人发送所述权限申请指令到接收到所述目标移动机器人反馈的回复消息的时间间隔控制所述心跳检测数据包的数据长度
其中L表示所述心跳检测数据包的数据控制长度；Lmax表示所述心跳检测数据包的最大数据长度；Lmin表示所述心跳检测数据包的最小数据长度；
控制按照指定的时间间隔为T的时间间隔向所述目标移动机器人发送数据长度为L的N个心跳检测数据包，以与所述目标移动机器人保持通信连接。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述巡航路径下发至所述目标移动机器人包括：
在所述心跳检测数据包中添加所述巡航路径的信息，以通过所述心跳检测数据包将所述巡航路径的信息下发至所述目标移动机器人。
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