CN207120233U - 机器人行走的模块地标、地标及其机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人行走的模块地标、地标及其机器人，模块地标是将机器人行走的整个地域划分成多个模块地域，在每个模块地域内设置有：第一磁性块，其极性为用磁感应传感器能检测到的N极或S极；第二磁性块，其极性与第一磁性块不同。第一磁性块为第一磁性长条，第二磁性块为第二磁性长条。第一磁性长条，按Y轴方向设置；第二磁性长条，按X轴方向设置。还包括：第三磁性长条和第四磁性长条，四根长条按十字形排列，第二磁性长条、三磁性长条和第四磁性长条极性相同。一种机器人，其底部安装有多个磁感应传感器和地址地标识别装置，机器人能根据指令及采集到的地标信息前进、后退、转向行走到目标的模块地域。本实用新型具有定位可靠准确、维护方便的有益效果。

Description

机器人行走的模块地标、地标及其机器人

技术领域

本实用新型涉及一种机器人行走的模块地标、地标及其机器人。

背景技术

机器人在运货卸货时可以通过多种方式来导航，例如可以通过GPS来导航，也可以通过地标来导航，当机器人用于分拣包裹时，一个分拣系统有数百个机器人在同时运动，目前比较常见的方式，通常选用采集地标信息来导航，地标信息中最常见的是二维码，二维码既包括了方向信号，又包括了位置信号，机器人从一个模块地域移动到另一个模块地域时，不断读取二维码信息，并根据指令机器人做出直行、倒退或转弯等动作，二维码有较好的容错率，在部分信息丢失的前提下也能解码，二维码四个角的信息代表了方向信息，该方向信息能用于机器人判断方向，当二维码四个角信息中的一个读取失败，将无法判断方向，由于二维码存在磨损、异物遮挡等原因，会出现读取失败的现象存在。

实用新型内容

本实用新型根据以上不足，提供了一种机器人行走的模块地标，通过设置磁性材料来为机器人进行定位。

本实用新型的技术方案是：

一种机器人行走的模块地标，将机器人行走的整个地域划分成多个模块地域，在每个模块地域内设置有：

第一磁性块，其极性为用磁感应传感器能检测到的N极或S极；

第二磁性块，其极性与第一磁性块不同。

需要说明的是，两块不同极性的磁性块就能为机器人进行定位，这两块磁性块的位置可以任意设置，磁性块的形状也可以有多种，相应地，机器人的磁感应传感器与之配套。

为了提高磁性块的利用率，增加方位覆盖面积，方便机器人识别，作为优选，所述的第一磁性块为第一磁性长条，所述的第二磁性块为第二磁性长条。

需要说明的是，磁性块的形状是任意的，磁性长条的形状为长方形，当磁性块设置成磁性长条时，这两块磁性长条的位置同样可以任意设置。

作为优选，所述第一磁性长条，按Y轴方向设置；所述第二磁性长条，按X轴方向设置。

需要说明的是，第一磁性长条和第二磁性长条按平面坐标的原理进行设置，平面坐标的设定能确定进入该坐标内机器人的位置和行走方向，机器人可以根据指令决定前进、后退或转向，第一磁性长条和第二磁性长条可以相交或不相交，如果相交，交点位置相当于坐标的原点，由于N极或S极重叠，机器人上的磁感应传感器无法采集该交点信号，造成磁性长条和磁感应传感器的浪费，因此，可以选择不相交的结构，但通过推算能得出该交点位置。

作为优选，还包括：

第三磁性长条，按X轴方向设置，第三磁性长条的极性与所述的第二磁性长条相同。

需要说明的是，第一磁性长条的长度可以等于第二磁性长条加第三磁性长条的长度，该结构对称性比较好；第一磁性长条、第二磁性长条和第三磁性长条的长度还可以相同，在这种情况下，X轴方向的磁性长条大于Y轴方向的磁性长条，机器人在X轴方向的调整精度高于在Y轴方向的精度，如果机器人以Y轴方向作为主要行走方向时，该方案为优选方案。

进一步地，还包括：

第四磁性长条，按Y轴方向设置，第四磁性长条的极性与所述的第二磁性长条、第三磁性长条相同。

所述极性不同的磁性长条不相交，所述极性相同的磁性长条可以相交或不相交。

所述第一磁性长条、第二磁性长条、第三磁性长条和第四磁性长条按十字型排列。

所述十字型中心到所属第一磁性长条、第二磁性长条、第三磁性长条和第四磁性长条的最远端长度相同。

所述的磁性长条直接粘贴在模块地域上。

当磁性长条比较薄时，基本上不影响机器人的行走，或者，机器人的轮子的可以选择避开磁性长条。

所述的每个模块地域安装有磁性材料板，在磁性材料板上直接充磁形成所述的N极或S极磁性长条。

为了安装方便、充磁方便，选用磁性材料板，磁性材料板的大小可以是充满整个模块地域，也可以只占据模块地域的中心区域。

作为优选，所述的多个模块地域按矩阵排列，模块地域为方形。

本实用新型还公开了一种机器人行走的地标，包括所述的机器人行走的模块地标，还包括地址地标，每一个所述的模块地域配备一个不同的地址地标。

模块地标只能给出该模块地域内的位置和方向，地址地标能给出模块地域在整个地域中的准确位置。

所述的地址地标为条码、二维码、图形标记、颜色标记、大小标记或者 RFID。

本实用新型同时还公开了一种机器人，通过设置霍尔来识别地标信息，机器人行走在所述的机器人行走的地标上，在机器人的底部安装有多个磁感应传感器和地址地标识别装置，多个磁感应传感器能采集到所述不同极性的磁性长条信号，地址地标识别装置能采集所述的地址地标，多个磁感应传感器和地址地标识别装置连接机器人控制器，机器人能根据指令及采集到的地标信息前进、后退、转向行走到目标的模块地域。

作为优选，所述的磁感应传感器为霍尔。

多个霍尔只要能采集到两条不同极性的磁性长条信号，就能确定机器人在模块地域内的位置和方向，多个霍尔的排列位置可以有多种方式，或直线、角状线、或曲线、圆形等。

所述的地址地标识别装置为摄像头或RFID读卡器。摄像头用于采集条码、二维码、图形标记、颜色标记、大小标记的信号，RFID读卡器用于采集RFID信号。

作为优选，多个所述的霍尔围成方形，所述的地址地标识别装置位于方形中心。当霍尔围成方形时，其能覆盖较大的面积，容易采集到磁性长条信号。随着机器人的行走，多个霍尔的输出信号会发生变化，从而能获得机器人的准确位置。

为了提高磁信号采集灵敏度，还包括低剩磁高导磁率材料板，所述的霍尔接近模块地域安装，低剩磁高导磁率材料板固定在霍尔上方且接近霍尔。

所述的机器人包括分拣机器人、运货卸货机器人，机器人与服务器通过无线连接，机器人在接收到指令信号后沿着预定的线路前进、后退、转向行走到目标模块地域，将卸货到格口内，最后返回装货。

本实用新型采用磁性长条与霍尔配合的技术方案，覆盖面积比纯二维码的技术方案要大，不受灰层、异物遮挡影响。

本实用新型具有结构简单、成本低、定位可靠准确、维护方便的有益效果。

附图说明

图1为本实用新型模块地标设置第一磁性长条和第二磁性长条的结构示意图。

图2为在图1的基础上增加第三磁性长条的结构示意图。

图3为在图2的基础上增加第四磁性长条的结构示意图。

图4为本实用新型模块地标极性不同的磁性长条不相交，极性相同的磁性长条相交的结构示意图。

图5为本实用新型机器人行走在地标上的结构示意图。

图6为本实用新型磁性长条、霍尔、低剩磁高导磁率材料板相关的结构示意图。

具体实施方式

现结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图所示，实施例1：一种机器人行走的模块地标，将机器人行走的整个地域划分成多个模块地域，在每个模块地域内设置有：

第一磁性块，其极性为用磁感应传感器能检测到的N极或S极；

第二磁性块，其极性与第一磁性块不同。

第一磁性块为第一磁性长条1，第二磁性块为第二磁性长条2。

第一磁性长条1，按Y轴方向设置；第二磁性长条2，按X轴方向设置 (如图1所示)。

实施例2：在实施例1的基础上，还包括：

第三磁性长条3，按X轴方向设置，第三磁性长条3的极性与第二磁性长条2相同(如图2所示)。

实施例3，在实施例2的基础上，还包括：

第四磁性长条4，按Y轴方向设置，第四磁性长条4的极性与第二磁性长条2、第三磁性长条3相同(如图3所示)。

极性不同的磁性长条不相交，极性相同的磁性长条可以相交(如图4所示)或不相交。

第一磁性长条1、第二磁性长条2、第三磁性长条3和第四磁性长条4 按十字型排列。

十字型中心到所属第一磁性长条1、第二磁性长条2、第三磁性长条3 和第四磁性长条4的最远端长度相同。

磁性长条直接粘贴在模块地域上，还可以是每个模块地域安装有磁性材料板，在磁性材料板上直接充磁形成N极或S极磁性长条。

多个模块地域按矩阵排列，模块地域为方形。

一种机器人行走的地标，包括机器人行走的模块地标，还包括地址地标 5，每一个模块地域配备一个不同的地址地标5(如图5所示)。

地址地标5为条码、二维码、图形标记、颜色标记、大小标记或者RFID。

一种机器人，其行走在机器人行走的地标上，在机器人的底部安装有多个磁感应传感器和地址地标识别装置，多个磁感应传感器能采集到不同极性的磁性长条信号，地址地标识别装置能采集地址地标，多个磁感应传感器和地址地标识别装置连接机器人控制器，机器人能根据指令及采集到的地标信息前进、后退、转向行走到目标的模块地域。

磁感应传感器为霍尔6，霍尔通常离开地面0.5-2厘米，非接触即可采集磁性长条的信号。霍尔在采集到N极或S极磁性信号时，将会有不同的电压输出。

地址地标识别装置为摄像头或RFID读卡器。

多个霍尔围成方形，地址地标识别装置位于方形中心(如图5所示)。

从图5中看出，在不设置第四磁性长条4和第三磁性长条3的前提下，机器人也能定位。

还包括低剩磁高导磁率材料板7，霍尔6接近模块地域安装，低剩磁高导磁率材料板7固定在霍尔6上方且接近霍尔6(如图6所示)。

机器人包括分拣机器人、运货卸货机器人，机器人与服务器通过无线连接，机器人在接收到指令信号后沿着预定的线路前进、后退、转向行走到目标模块地域装货或卸货。

Claims (19)

1.一种机器人行走的模块地标，其特征是，将机器人行走的整个地域划分成多个模块地域，在每个模块地域内设置有：

第一磁性块，其极性为用磁感应传感器能检测到的N极或S极；

第二磁性块，其极性与第一磁性块不同。

2.如权利要求1所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，所述的第一磁性块为第一磁性长条（1），所述的第二磁性块为第二磁性长条（2）。

3.如权利要求2所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，所述第一磁性长条（1），按Y轴方向设置；所述第二磁性长条（2），按X轴方向设置。

4.如权利要求3所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，还包括：

第三磁性长条（3），按X轴方向设置，第三磁性长条（3）的极性与所述的第二磁性长条（2）相同。

5.如权利要求4所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，还包括：

第四磁性长条（4），按Y轴方向设置，第四磁性长条（4）的极性与所述的第二磁性长条（2）、第三磁性长条（3）相同。

6.如权利要求5所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，所述极性不同的磁性长条不相交，所述极性相同的磁性长条可以相交或不相交。

7.如权利要求6所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，所述第一磁性长条（1）、第二磁性长条（2）、第三磁性长条（3）和第四磁性长条（4）按十字型排列。

8.如权利要求7所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，所述十字型中心到所述第一磁性长条（1）、第二磁性长条（2）、第三磁性长条（3）和第四磁性长条（4）的最远端长度相同。

9.如权利要求2-8任一项所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，所述的磁性长条直接粘贴在模块地域上。

10.如权利要求2-8任一项所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，所述的每个模块地域安装有磁性材料板，在磁性材料板上直接充磁形成所述的N极或S极磁性长条。

11.如权利要求2-8任一项所述的一种机器人行走的模块地标，其特征是，所述的多个模块地域按矩阵排列，模块地域为方形。

12.一种机器人行走的地标，其特征是，包括如权利要求1-11任一项所述的机器人行走的模块地标，还包括地址地标（5），每一个所述的模块地域配备一个不同的地址地标（5）。

13.如权利要求12所述的一种机器人行走的地标，其特征是，所述的地址地标（5）为条码、二维码、图形标记、颜色标记、大小标记或者RFID。

14.一种机器人，其行走在如权利要求11-13任一项所述的机器人行走的地标上，其特征是，在机器人的底部安装有多个磁感应传感器和地址地标识别装置，多个磁感应传感器能采集到所述不同极性的磁性长条信号，地址地标识别装置能采集所述的地址地标，多个磁感应传感器和地址地标识别装置连接机器人控制器，机器人能根据指令及采集到的地标信息前进、后退、转向行走到目标的模块地域。

15.如权利要求14所述的一种机器人，其特征是，所述的磁感应传感器为霍尔（6）。

16.如权利要求14所述的一种机器人，其特征是，所述的地址地标识别装置为摄像头或RFID读卡器。

17.如权利要求15或16所述的一种机器人，其特征是，多个所述的霍尔围成方形，所述的地址地标识别装置位于方形中心。

18.如权利要求17所述的一种机器人，其特征是，还包括低剩磁高导磁率材料板（7），所述的霍尔（6）接近模块地域安装，低剩磁高导磁率材料板（7）固定在霍尔（6）上方且接近霍尔（6）。

19.如权利要求14所述的一种机器人，其特征是，所述的机器人包括分拣机器人、运货卸货机器人，机器人与服务器通过无线连接，机器人在接收到指令信号后沿着预定的线路前进、后退、转向行走到目标模块地域装货或卸货。