CN117255313B - 一种基于云平台的服务机器人控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于云平台的服务机器人控制方法，用于追踪商场访问对象，方法包括步骤：用户的移动端访问云平台，并呼叫服务机器人；云平台向用户移动端发送蓝牙接入请求，用户同意请求后，锚点的蓝牙与用户移动端的蓝牙建立通信；锚点通过蓝牙定位用户移动端的第一位置，并通过超声波扫描附近的目标，并生成超声波地图，且根据第一位置定位用户移动端在超声波地图上的第二位置；服务机器人根据第二位置追踪用户的位置。以快速定位并识别追踪在商场中保持移动状态的访问用户。

Description

一种基于云平台的服务机器人控制方法及系统

技术领域

本发明涉及服务机器人领域，尤其涉及一种基于云平台的服务机器人控制方法及系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高与科学技术的发展，服务机器人因其代替了一些重复性的劳动被广大消费者认可。其中，服务机器人主要应用于酒店、商场、餐厅等场景中，但是服务机器人配置的数量较少，经常出现多个用户同时访问同一个服务机器人的情况，如果是餐厅这样用户位置与餐桌高度绑定的场景，可以通过用户扫描桌上二维码对服务机器人进行访问的方式，对不同用户的访问时间排序，服务机器人根据餐桌的位置找到指定用户进行服务。但如果是酒店大厅、商场等用户没有可以高度绑定的固定位置，服务机器人就很难识别不同的位置，尤其是用户在不断移动的过程中，服务机器人就更难以精确锁定访问对象了，而商场这样的应用场景，天然是希望用户不停的逛商场，促进消费，而不是等在某个固定地点等待服务机器人的到来。如果是人类服务员，通常可以通过声音结合视觉，迅速分辨用户并进行应对，即使第一时间应对出错，也能及时地自我纠正，而服务机器人虽然发展出了一定的人工智能，但目前的技术还不足以灵活应对出错这种问题，因此保证第一时间用户对象识别的准确性依然具有重要意义。

因此，有必要提供一种能够快速定位并识别追踪在商场中保持移动状态的访问用户的服务机器人控制方法和系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够快速定位并识别追踪在商场中保持移动状态的访问用户的服务机器人控制方法和系统。

根据本发明的一方面，提供一种基于云平台的服务机器人控制方法，用于追踪商场访问对象，方法包括步骤：

用户的移动端访问云平台，并呼叫服务机器人；

云平台向用户移动端发送蓝牙接入请求，用户同意请求后，锚点的蓝牙与用户移动端的蓝牙建立通信；

锚点通过蓝牙定位用户移动端的第一位置，并通过超声波扫描附近的目标，并生成超声波地图，且根据第一位置定位用户移动端在超声波地图上的第二位置；

服务机器人根据第二位置追踪用户的位置。

更优地，当用户在区域中保持移动时，锚点的超声波结合蓝牙定位，实时更新用户移动端在超声波地图上的位置；

服务机器人根据第二位置追踪用户的位置时，先移动到锚点所处的区域，并与锚点建立通信，定位自身与锚点的相对位置，并根据超声波地图中用户移动端的第二位置追踪用户。

更优地，服务机器人追踪用户的过程中，自身通过超声波扫描附近的目标，并与超声波地图中的第二位置进行比对，从而精确追踪用户的位置。

更优地，在商场的多个区域中分别设置锚点；

服务机器人追踪用户的过程中，服务机器人先根据不同区域间移动的预设路径，移动到锚点所在的区域，再跟距离超声波地图中的第二位置生成追踪用户的追踪路径；

当用户从一个区域移动到下一个区域时，服务机器人从追踪路径巡航切换为预设路径巡航，当服务机器人与用户移动端处于同一区域时，再切换为追踪路径巡航追踪用户。

更优地，当用户从一个区域移动到下一个区域时，用户移动端的蓝牙切换到与下一个区域中的锚点蓝牙建立通信，下一个区域中的锚点超声波实时更新用户的第二位置，服务机器人根据更新的第二位置生成实时的追踪路径，并追踪用户位置。

一种基于云平台的服务机器人控制系统，控制系统包括：

云平台，用户的移动端访问云平台，并呼叫服务机器人；

锚点，云平台向用户移动端发送蓝牙接入请求，用户同意请求后，锚点的蓝牙与用户移动端的蓝牙建立通信；

锚点超声波模块，锚点通过蓝牙定位用户移动端的第一位置，并通过超声波扫描附近的目标，并生成超声波地图，且根据第一位置定位用户移动端在超声波地图上的第二位置；

服务机器人，服务机器人根据第二位置追踪用户的位置。

更优地，当用户在区域中保持移动时，锚点的超声波结合蓝牙定位，实时更新用户移动端在超声波地图上的位置；

服务机器人根据第二位置追踪用户的位置时，先移动到锚点所处的区域，并与锚点建立通信，定位自身与锚点的相对位置，并根据超声波地图中用户移动端的第二位置追踪用户。

更优地，服务机器人追踪用户的过程中，自身通过超声波扫描附近的目标，并与超声波地图中的第二位置进行比对，从而精确追踪用户的位置。

更优地，多个锚点分别设置在商场的多个区域中；

服务机器人追踪用户的过程中，服务机器人先根据不同区域间移动的预设路径，移动到锚点所在的区域，再跟距离超声波地图中的第二位置生成追踪用户的追踪路径；

当用户从一个区域移动到下一个区域时，服务机器人从追踪路径巡航切换为预设路径巡航，当服务机器人与用户移动端处于同一区域时，再切换为追踪路径巡航追踪用户。

更优地，当用户从一个区域移动到下一个区域时，用户移动端的蓝牙切换到与下一个区域中的锚点蓝牙建立通信，下一个区域中的锚点超声波实时更新用户的第二位置，服务机器人根据更新的第二位置生成实时的追踪路径，并追踪用户位置。

本发明具有如下有益效果：

用户的移动端访问云平台，并呼叫服务机器人，云平台负责调度服务机器人。云平台通过锚点蓝牙对用户移动端进行定位，生成第一位置，但蓝牙定位不适合用于机器人的精确导航，因此，再通过锚点上的超声波传感扫描用户移动端与锚点之间的相对位置，并建立超声波地图。云平台先将服务机器人调度到锚点所在的商场区域，再根据用户移动端在超声波地图上的第二位置进行精确导航。

锚点的超声波可以定位出用户移动端的第二位置，即使用户处于移动中，也能实时更新用户移动端与锚点之间的实时相对位置关系，从而更新第二位置。服务机器人在追踪用户的过程中，当服务机器人与用户的距离处于服务机器人自身的超声波有效监控范围内时，可以无缝衔接自身的超声波定位，使得用户追踪更加精确。

综上，用户追踪一共经历了三个阶段，第一阶段，用户移动终端与任一区域内的锚点建立了蓝牙通信，锚点通过蓝牙定位，锁定了用户的第一位置，并通过超声波传感，在超声波地图上标记出了与第一位置相对应的第二位置。第二阶段，服务机器人在移动到与用户相同的区域后，根据锚点的超声波地图生成追踪路径，追踪用户。第三阶段，当用户进入服务机器人自身的超声波传感有效范围时，服务机器人结合自身的超声波扫描数据与锚点的扫描数据精确追踪用户。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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方式，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的附图。

图1为本发明一实施方式的控制系统的结构框图；

图2为本发明一实施方式的服务器人追踪用户的场景原理示意图；

附图标号说明

1000、控制系统；100、云平台；200、锚点；210、锚点超声波模块；300、服务机器人；310、服务机器人超声波模块；400、用户移动端；

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施方式。但是，本发明可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1和图2，本发明一实施方式提供了一种基于云平台100的服务机器人300控制方法，用于追踪商场访问对象，方法包括步骤：

S10、用户的移动端访问云平台100，并呼叫服务机器人300。

S20、云平台100向用户移动端400发送蓝牙接入请求，用户同意请求后，锚点200的蓝牙与用户移动端400的蓝牙建立通信。

S30、锚点200通过蓝牙定位用户移动端400的第一位置，并通过超声波扫描附近的目标，并生成超声波地图，且根据第一位置定位用户移动端400在超声波地图上的第二位置。

S40、服务机器人300根据第二位置追踪用户的位置。

其中，用户的移动端访问云平台100，并呼叫服务机器人300，云平台100负责调度服务机器人。云平台100通过锚点200蓝牙对用户移动端400进行定位，生成第一位置，但蓝牙定位不适合用于机器人的精确导航，因此，再通过锚点200上的超声波传感扫描用户移动端400与锚点200之间的相对位置，并建立超声波地图。云平台100先将服务机器人300调度到锚点200所在的商场区域，再根据用户移动端400在超声波地图上的第二位置进行精确导航。

其中，锚点200的超声波可以定位出用户移动端400的第二位置，即使用户处于移动中，也能实时更新用户移动端400与锚点200之间的实时相对位置关系，从而更新第二位置。服务机器人300在追踪用户的过程中，当服务机器人300与用户的距离处于服务机器人300自身的超声波有效监控范围内时，可以无缝衔接自身的超声波定位，使得用户追踪更加精确。

综上，用户追踪一共经历了三个阶段，第一阶段，用户移动终端与任一区域内的锚点200建立了蓝牙通信，锚点200通过蓝牙定位，锁定了用户的第一位置，并通过超声波传感，在超声波地图上标记出了与第一位置相对应的第二位置。第二阶段，服务机器人300在移动到与用户相同的区域后，根据锚点200的超声波地图生成追踪路径，追踪用户。第三阶段，当用户进入服务机器人300自身的超声波传感有效范围时，服务机器人300结合自身的超声波扫描数据与锚点200的扫描数据精确追踪用户。

更优地，当用户在区域中保持移动时，锚点200的超声波结合蓝牙定位，实时更新用户移动端400在超声波地图上的位置；服务机器人300根据第二位置追踪用户的位置时，先移动到锚点200所处的区域，并与锚点200建立通信，定位自身与锚点200的相对位置，并根据超声波地图中用户移动端400的第二位置追踪用户。

其中，当用户在区域中保持移动时，锚点200利用超声波结合蓝牙定位实时更新用户移动端400在超声波地图上的位置。这意味着系统可以迅速适应用户的位置变化，提供实时的用户定位信息，从而使服务机器人300能够更及时地响应用户的移动。当服务机器人300需要追踪用户的位置时，它先移动到锚点200所处的区域，并与锚点200建立通信。通过这种方式，服务机器人300可以利用锚点200的超声波地图定位自身与锚点200的相对位置。这样的相对位置信息对于后续的用户追踪非常有帮助，因为它可以提供机器人在超声波地图中的准确起点。服务机器人300在追踪用户时，根据超声波地图中用户移动端400的第二位置进行追踪。通过在移动前先移动到锚点200所处的区域，服务机器人300可以更准确地校准自身位置，以确保在追踪用户时的准确性。通过在每个阶段都参考锚点200的超声波地图，系统可以减少误差的传播。即使在用户移动的过程中，通过不断更新锚点200的超声波地图，可以更好地适应环境变化，提高整个系统的定位精度。

更优地，服务机器人300追踪用户的过程中，自身通过超声波扫描附近的目标，并与超声波地图中的第二位置进行比对，从而精确追踪用户的位置。

其中，通过超声波扫描附近的目标，服务机器人300能够实时感知周围环境，包括障碍物、其他移动物体等。这有助于机器人更灵活地应对环境变化，避免碰撞，提高导航的安全性。尽管锚点200的超声波定位可以提供相对准确的起点，但在追踪过程中可能会有累积的定位误差。通过自身超声波扫描附近目标并与超声波地图中的第二位置进行比对，服务机器人300可以在追踪过程中进行实时的误差纠正，提高整个系统的定位准确性。超声波扫描可以穿透一些物体并检测其后的结构，这对于在复杂环境中追踪用户非常有用。通过比对扫描结果和超声波地图，机器人可以更好地适应不同场景，包括有障碍物或动态变化的情况。通过在追踪过程中不断扫描目标并与超声波地图进行比对，服务机器人300可以更鲁棒地处理一些突发情况，比如用户可能快速移动、改变方向或者遇到其他障碍物。

更优地，在商场的多个区域中分别设置锚点200。服务机器人300追踪用户的过程中，服务机器人300先根据不同区域间移动的预设路径，移动到锚点200所在的区域，再跟距离超声波地图中的第二位置生成追踪用户的追踪路径。

其中，商场通常有不同的区域，每个区域可能具有不同的布局、结构和环境条件。在每个区域设置锚点200，有助于适应不同区域的特点，提高系统在不同环境中的可用性。移动到锚点200所在的区域后，服务机器人300可以沿着预设路径移动。这种预设路径可以是事先规划好的、经过优化的路径，以确保机器人能够高效地到达目标区域。这有助于节省时间和资源。在新的区域中，通过移动到锚点200所在的位置，服务机器人300可以根据锚点200提供的蓝牙和超声波信息进行定位。这有助于减小在不同区域切换时可能累积的定位误差，提高整个系统的准确性。移动到新区域后，服务机器人300可以根据锚点200的超声波地图局部更新自身的认知。这有助于更好地适应新的环境，特别是在商场中可能存在不断变化的布局和障碍物的情况下。移动到锚点200所在的区域后，服务机器人300可以通过超声波扫描检测并避免新区域内的障碍物，确保在追踪用户时能够安全导航。

其中，当用户从一个区域移动到下一个区域时，服务机器人300从追踪路径巡航切换为预设路径巡航，当服务机器人300与用户移动端400处于同一区域时，再切换为追踪路径巡航追踪用户。

其中，当服务机器人300从一个区域移动到下一个区域时，切换到预设路径巡航可以使机器人迅速且高效地到达新的区域。预设路径通常是在事先规划好的，可以是商场中的主要通道或者经过优化的路径，以最小化机器人移动的时间和能耗。当服务机器人300与用户移动端400处于同一区域时，切换回追踪路径巡航有助于机器人更精确地追踪用户。在用户与机器人在同一区域时，服务机器人300可能需要更频繁地更新自己相对于用户的位置，并通过超声波扫描等手段确保追踪的准确性。用户在商场中的行为可能不断变化，包括停留在某个区域、快速移动、改变方向等。通过在不同区域采用不同的巡航策略，服务机器人300可以更灵活地适应用户的行为，提供更符合用户期望的服务。切换巡航路径可以根据不同的情境选择更为节能的导航方式。例如，在长直道的主通道上可以采用预设路径巡航，而在密集区域或需要更精细导航的地方可以切换到追踪路径巡航，以提高导航效率和减少能耗。

更优地，当用户从一个区域移动到下一个区域时，用户移动端400的蓝牙切换到与下一个区域中的锚点200蓝牙建立通信，下一个区域中的锚点200超声波实时更新用户的第二位置，服务机器人300根据更新的第二位置生成实时的追踪路径，并追踪用户位置。

其中，用户移动端400的蓝牙切换到下一个区域中的锚点200蓝牙建立通信，可以迅速且可靠地通知系统用户已经移动到新的区域。蓝牙信号的切换是一种相对简便而广泛应用的位置感知手段。下一个区域中的锚点200通过超声波实时更新用户的第二位置。这种实时更新有助于系统更准确地追踪用户的位置，特别是在用户在区域内移动时，能够及时捕捉到位置的变化。服务机器人300根据更新的第二位置生成实时的追踪路径。通过及时获取最新的用户位置信息，服务机器人300能够调整其路径规划，确保追踪路径是基于最新位置信息的，提高追踪的实时性和准确性。用户在商场中可能以不同的速度移动，快速切换区域。通过实时更新用户位置并生成相应的追踪路径，系统能够更好地适应用户的移动速度和方向，提高追踪的灵活性。实时更新用户的第二位置可以减少位置误差的累积。通过在用户移动过程中持续更新位置信息，系统能够更好地追踪用户，减少由于定位误差引起的路径偏差。

本实施方式还提供了一种基于云平台100的服务机器人300控制系统1000，控制系统1000包括：云平台100、锚点200、锚点超声波模块210和服务机器人300。

其中，用户的移动端访问云平台100，并呼叫服务机器人300。云平台100向用户移动端400发送蓝牙接入请求，用户同意请求后，锚点200的蓝牙与用户移动端400的蓝牙建立通信。锚点超声波模块210，锚点200通过蓝牙定位用户移动端400的第一位置，并通过超声波扫描附近的目标，并生成超声波地图，且根据第一位置定位用户移动端400在超声波地图上的第二位置。服务机器人300，服务机器人300根据第二位置追踪用户的位置。

更优地，当用户在区域中保持移动时，锚点200的超声波结合蓝牙定位，实时更新用户移动端400在超声波地图上的位置。服务机器人300根据第二位置追踪用户的位置时，先移动到锚点200所处的区域，并与锚点200建立通信，定位自身与锚点200的相对位置，并根据超声波地图中用户移动端400的第二位置追踪用户。

更优地，所述系统还包括：服务机器人超声波模块310。

其中，服务机器人300追踪用户的过程中，自身通过超声波扫描附近的目标，并与超声波地图中的第二位置进行比对，从而精确追踪用户的位置。

更优地，多个锚点200分别设置在商场的多个区域中。服务机器人300追踪用户的过程中，服务机器人300先根据不同区域间移动的预设路径，移动到锚点200所在的区域，再跟距离超声波地图中的第二位置生成追踪用户的追踪路径。

其中，当用户从一个区域移动到下一个区域时，服务机器人300从追踪路径巡航切换为预设路径巡航，当服务机器人300与用户移动端400处于同一区域时，再切换为追踪路径巡航追踪用户。

更优地，当用户从一个区域移动到下一个区域时，用户移动端400的蓝牙切换到与下一个区域中的锚点200蓝牙建立通信，下一个区域中的锚点200超声波实时更新用户的第二位置，服务机器人300根据更新的第二位置生成实时的追踪路径，并追踪用户位置。

以上实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种基于云平台的服务机器人控制方法，用于追踪商场访问对象，其特征在于，方法包括步骤：

用户的移动端访问云平台，并呼叫服务机器人；

云平台向用户移动端发送蓝牙接入请求，用户同意请求后，锚点的蓝牙与用户移动端的蓝牙建立通信；

锚点通过蓝牙定位用户移动端的第一位置，并通过超声波扫描附近的目标，并生成超声波地图，且根据第一位置定位用户移动端在超声波地图上的第二位置；

服务机器人根据第二位置追踪用户的位置；

当用户在区域中保持移动时，锚点的超声波结合蓝牙定位，实时更新用户移动端在超声波地图上的位置；

服务机器人根据第二位置追踪用户的位置时，先移动到锚点所处的区域，并与锚点建立通信，定位自身与锚点的相对位置，并根据超声波地图中用户移动端的第二位置追踪用户。

2.根据权利要求1的基于云平台的服务机器人控制方法，其特征在于，

服务机器人追踪用户的过程中，自身通过超声波扫描附近的目标，并与超声波地图中的第二位置进行比对，从而精确追踪用户的位置。

3.根据权利要求2的基于云平台的服务机器人控制方法，其特征在于，

在商场的多个区域中分别设置锚点；

服务机器人追踪用户的过程中，服务机器人先根据不同区域间移动的预设路径，移动到锚点所在的区域，再跟距离超声波地图中的第二位置生成追踪用户的追踪路径；

当用户从一个区域移动到下一个区域时，服务机器人从追踪路径巡航切换为预设路径巡航，当服务机器人与用户移动端处于同一区域时，再切换为追踪路径巡航追踪用户。

4.根据权利要求3的基于云平台的服务机器人控制方法，其特征在于，

当用户从一个区域移动到下一个区域时，用户移动端的蓝牙切换到与下一个区域中的锚点蓝牙建立通信，下一个区域中的锚点超声波实时更新用户的第二位置，服务机器人根据更新的第二位置生成实时的追踪路径，并追踪用户位置。

5.一种基于云平台的服务机器人控制系统，其特征在于，控制系统包括：

云平台，用户的移动端访问云平台，并呼叫服务机器人；

锚点，云平台向用户移动端发送蓝牙接入请求，用户同意请求后，锚点的蓝牙与用户移动端的蓝牙建立通信；

锚点超声波模块，锚点通过蓝牙定位用户移动端的第一位置，并通过超声波扫描附近的目标，并生成超声波地图，且根据第一位置定位用户移动端在超声波地图上的第二位置；

服务机器人，服务机器人根据第二位置追踪用户的位置；

当用户在区域中保持移动时，锚点的超声波结合蓝牙定位，实时更新用户移动端在超声波地图上的位置；

服务机器人根据第二位置追踪用户的位置时，先移动到锚点所处的区域，并与锚点建立通信，定位自身与锚点的相对位置，并根据超声波地图中用户移动端的第二位置追踪用户。

6.根据权利要求5的基于云平台的服务机器人控制系统，其特征在于，

服务机器人追踪用户的过程中，自身通过超声波扫描附近的目标，并与超声波地图中的第二位置进行比对，从而精确追踪用户的位置。

7.根据权利要求6的基于云平台的服务机器人控制系统，其特征在于，

多个锚点分别设置在商场的多个区域中；

服务机器人追踪用户的过程中，服务机器人先根据不同区域间移动的预设路径，移动到锚点所在的区域，再跟距离超声波地图中的第二位置生成追踪用户的追踪路径；

当用户从一个区域移动到下一个区域时，服务机器人从追踪路径巡航切换为预设路径巡航，当服务机器人与用户移动端处于同一区域时，再切换为追踪路径巡航追踪用户。

8.根据权利要求7的基于云平台的服务机器人控制系统，其特征在于，

当用户从一个区域移动到下一个区域时，用户移动端的蓝牙切换到与下一个区域中的锚点蓝牙建立通信，下一个区域中的锚点超声波实时更新用户的第二位置，服务机器人根据更新的第二位置生成实时的追踪路径，并追踪用户位置。