TWI394933B - Image path planning guidance system - Google Patents

Description

影像式路徑規劃導引系統

本發明係有關於一種「影像式路徑規劃導引系統」，其適用具人機控制介面之終端主機與自走式機器人相配合，令自走式機器人於人機控制介面所劃定之範圍內作動，並可依使用者之需要調整工作範圍以適用於不同作業環境，增加使用之實用性與便利性

按，現今之自走式機器人，以無人割草機器人為例，係指需由使用者先行推動自主式除草機繞行依預定範圍之邊界，好讓自主式除草機將行徑之坐標紀錄於該內部介面，並經由內部運算程式按照定義計算出最佳省時省能之路徑值，並作為引導自主式除草機行進之依據，或，使用者需先佈線設定一範圍之邊界，以供自主式除草機判斷是否越線，唯，上述自主式除草機仍須以人工方式帶領除草機徒步繞行範圍之邊界以供其記憶或佈線，不論採取何種方式使用者於氣候不良(太熱或下雨天)之情況下，則必須選擇要流汗或淋雨來陪同繞行、佈線或等待天氣良好時再進行工作，造成不但受制於天氣因素且大範圍之邊界佈線繞行一圈也相對浪費許多時間及體力，還具有要擔心自主式除草機之自走路徑是否適宜可靠之缺失。

本發明人有鑑於此，即本著創作之精神，乃思及製程及裝設之方法創作而不斷地試驗方法及製品，經由多年經驗及多次試驗，而有改進現今缺失之創作，進而提出本發明。

本發明之主要目的，乃在提供一種影像式路徑規劃導引系統，其係於具人機控制介面之終端主機上直接做路徑規畫引導或設定工作區域範圍以供自走式機器人於限定範圍及受規劃之行動路徑內作動，並可依使用者之需要調整工作範圍以適用於不同作業環境，增加使用之實用性與便利性。

本發明之次要目的，乃在提供一種影像式路徑規劃導引系統，其利用具無線發射器之無線發送模組及具無線接收器之無線接收模組相配合，透過接收無線發射器所發射之訊息，以達到遠端遙控自走式機器人之目的，使自走式機器人之作動更加靈活而無限制之最佳使用狀態。

餘下，茲配合圖式詳細說明本發明之最佳實施例如後：

如第一圖所示係為本發明影像式路徑規劃導引系統之架構圖，其係設一影像擷取模組(10)、一終端主機模組(20)、一無線發送模組(30)、一無線接收模組(40)及一自走式機器人(50)相配合，其中影像擷取模組(10)係可設為有線或無線攝影機，終端主機模組(20)係可設為個人電腦或PDA(Personal Digital Assistant,個人數位助理)，用來銜接影像資料以顯示影像於一人機控制介面(21)，人機控制介面(21)係可將影像分為單一或分割畫面，藉此，即可在人機控制介面(21)直接進行設定工作路徑或邊界範圍之路徑規劃工作，同時並銜接無線發送模組(30)以傳輸路徑導引控制命令，無線接收模組(40)係用以接收路徑引導之命令並控制自走式機器人(50)依使用者歸劃之工作動作，亦依無線接收模組(40)所接收之路徑引導命令行動。

如第二圖所示係為本發明之動作流程圖(請同時參考第三圖)，本實施例之自走式機器人(50)係為一割草機，於一限定區域定點(割草區域周圍)架設若干影像擷取模組(10)之攝影機(11)並將其錄製之影像資料傳送至一終端主機(22)，其中於終端主機(22)接收之影像資料可為單一或分割畫面顯示在人機控制介面(21)，如此，即可透過終端主機(22)之人機控制介面(21)以滑鼠或觸控螢幕等設定方式加以描繪欲工作之邊界範圍或行動路徑，使用者於終端主機(22)啟動工作命令操控無線發送模組(30)之無線發射器(31)將訊號發射至無線接收模組(40)之無線接收器(41)，當無線接收器(41)收到訊號後傳送至具有微處理器之自走式機器人(50)進行分析使自走式機器人(50)依使用者先前描繪於人機控制介面(21)所設定之動作時程或模式來執行動作，達到於室內規劃工作路徑之目的，且使用者可於人機控制介面(21)監看自走式機器人(50)之動作是否觸及工作邊界，同時使用者可利用無線發射器(31)之功能遠端遙控自走式機器人(50)，進而加以阻止或導正其正確之行動路徑，並依實際情況或工作需求彈性化訂邊界範圍與行動路徑，其中，影像擷取模組(10)之攝影機(11)可依實際需求搬移架設，並重新在終端主機(22)設定所需之工作條件，藉此，即可適用於具有區域性之工作場合來進行所欲之工作，例如除草、鏟雪、室內外及水池之清掃工作、工廠內外貨品的搬運等需要人力勞動之環境，達到使用上的多功能及實用性。

另，請再參考第四圖，係為本發明一第二實施例的示意圖。本實施例的自走式機器人(50)係為一汽車，於一限定區域定點(停車場周圍)架設若干影像擷取模組(10)之攝影機(11)並將其錄製之影像資料傳送至一終端主機(22)，其中於終端主機(22)接收之影像資料可為單一或分割畫面顯示在人機控制介面(21)，如此，即可透過終端主機(22)之人機控制介面(21)以滑鼠或觸控螢幕等設定方式加以描繪欲工作之邊界範圍或行動路徑，即停車位置或停車行駛路徑，使用者於終端主機(22)啟動工作命令操控無線發送模組(30)之無線發射器(31)將訊號發射至無線接收模組(40)之無線接收器(41)，當無線接收器(41)收到訊號後傳送至具有微處理器之自走式機器人(50)進行分析使自走式機器人(50)依使用者先前描繪於人機控制介面(21)所設定之動作時程或模式來執行動作，達到使用者進行規劃行車路徑之目的，且使用者可於人機控制介面(21)監看自走式機器人(50)之動作是否觸及工作邊界(即停車區域邊界)，同時使用者可利用無線發射器(31)之功能遠端遙控自走式機器人(50)，進而加以阻止或導正其正確之行駛路徑，並依實際情況或工作需求彈性化訂邊界範圍與行駛路徑，其中，影像擷取模組(10)之攝影機(11)可依實際需求搬移架設，並重新在終端主機(22)設定所需之工作條件，藉此，即可適用於具有區域性之工作場合來進行所欲之工作，達到使用上的多功能及實用性。

綜上所述，當知本發明具有產業上利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法第二十一條及二十二條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請　貴審查委員惠准專利為禱。

唯以上所述者，僅為本發明之其中較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

10．．．影像擷取模組

11．．．攝影機

20．．．終端主機模組

21．．．人機控制介面

22．．．終端主機

30．．．無線發送模組

31．．．無線發射器

40．．．無線接收模組

41．．．無線接收器

50．．．自走式機器人

第一圖：係為本發明之架構圖。

第二圖：係為本發明之流程圖。

第三圖：係為本發明一第一實施例的示意圖。

第四圖：係為本發明一第二實施例的示意圖。

10．．．影像擷取模組

20．．．終端主機模組

30．．．無線發送模組

40．．．無線接收模組

50．．．自走式機器人

Claims (6)

1. 一種影像式路徑規劃導引系統，其主要係由一影像擷取模組、一終端主機模組、一無線發送模組、一無線接收模組及一自走式機器人相配合，其中該影像擷取模組將其錄製之一影像資料傳送至用來銜接該影像資料以顯示影像之一人機控制介面，透過該人機控制介面進行設定一路徑規劃，並銜接該無線發送模組以傳輸一路徑導引控制命令傳送至該無線接收模組以接收該路徑導引控制命令以控制該自走式機器人依使用者規劃之路徑工作，且依該無線接收模組所接收之該路徑導引控制命令行動。
2. 如申請專利範圍第1項所述影像式路徑規劃導引系統，其中該影像擷取模組係為一有線或一無線攝影機。
3. 如申請專利範圍第1項所述影像式路徑規劃導引系統，其中該終端主機模組係為個人電腦或個人數位助理(PDA)。
4. 如申請專利範圍第1項所述影像式路徑規劃導引系統，其中該人機控制介面係將影像分為單一或分割畫面。
5. 如申請專利範圍第1項所述影像式路徑規劃導引系統，其中該人機控制介面係以滑鼠或觸控螢幕其中一種設定方式進行路徑描繪之工作。
6. 如申請專利範圍第1項所述影像式路徑規劃導引系統，其中該路徑規劃係為一工作路徑或一邊界範圍。