[發(fā)明專利]智能物品投遞機器人裝置及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611193303.5
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106708047B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何紀斌
• 申請（專利權(quán)）人: 精效新軟新技術(shù)(北京)有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11514
• 代理人: 任媛

1.一種智能物品投遞機器人控制方法，應(yīng)用于一種智能物品投遞機器人裝置，裝置包括：

底座，所述底座包括可充電電池、位于底部的四個機械式360度導(dǎo)向輪和一個電動驅(qū)動360度導(dǎo)向動力輪，所述可充電電池用于為機器人提供動力，所述電動驅(qū)動360度導(dǎo)向動力輪驅(qū)動機械式360度導(dǎo)向輪，實現(xiàn)機器人的前進、后退或停止；

儲物格，所述儲物格設(shè)置于底座上端，所述儲物格設(shè)置有門和電控鎖，所述電控鎖與可充電電池電連接，通過安裝于平板電腦的軟件系統(tǒng)，控制門的打開和關(guān)閉；

平板電腦，所述平板電腦通過主支撐桿與底座連接，位于儲物格上端，所述平板電腦包括觸控屏、麥克風(fēng)、攝像頭、揚聲器，所述觸控屏用于實現(xiàn)與操作人員的數(shù)據(jù)交互，所述麥克風(fēng)用于采集音頻信息，所述攝像頭用于監(jiān)控、采集人臉圖像，所述揚聲器用于播放音頻信息；所述平板電腦安裝有軟件系統(tǒng)，所述軟件系統(tǒng)用于實現(xiàn)人機之間、本機器人與外接的遠程服務(wù)器之間的信息數(shù)據(jù)交互與通訊、儲物格電控鎖的開關(guān)控制、聲音圖像識別處理、移動導(dǎo)航控制、以及設(shè)置預(yù)警電量閾值；

主支撐桿，設(shè)置于底座和平板電腦之間，所述主支撐桿為電動可伸縮桿，用于連接底座和平板電腦，自動調(diào)節(jié)平板電腦與地面間的高度，以適應(yīng)不同年齡段身高的人群便捷使用；

第二支撐桿，設(shè)置于底座和主攝像頭組件之間，所述第二支撐桿為電動伸縮桿，用于連接底座和主攝像頭組件，以及通過第二支撐桿的升降，使主電源充電插頭對準(zhǔn)需要對接的設(shè)備；

主攝像頭組件，所述主攝像頭組件通過第二支撐桿與底座連接，所述主攝像頭組件包括與第二支撐桿連接的360度水平旋轉(zhuǎn)電機，和安裝于360度水平旋轉(zhuǎn)電機上的主攝像頭，所述主攝像頭內(nèi)置距離傳感器，用于采集采集人與本機器人、本機器人與其它設(shè)備設(shè)施間的距離信息，以及在360度水平旋轉(zhuǎn)電機的控制下實現(xiàn)充電孔尋位、電梯按鈕尋位、樓層識別的功能，所述距離信息為物體到機器人的距離；所述主攝像頭在不需要充電時對準(zhǔn)前方，當(dāng)需要充電時，通過主攝像頭采集到的圖像信息尋找到充電孔，并在充電孔的距離信息小于第一距離閾值時，由360度水平旋轉(zhuǎn)電機控制主電源充電插頭對準(zhǔn)充電孔；

主電源充電插頭，所述主電源充電插頭與360度水平旋轉(zhuǎn)電機連接，與可充電電池電連接，用于受360度水平旋轉(zhuǎn)電機帶動旋轉(zhuǎn)，對準(zhǔn)充電孔并插入，給可充電電池充電，其特征在于，包括：

自主移動步驟：

通過麥克風(fēng)獲取聲音來源信息，判斷是否有來人，并確定來人方向；

根據(jù)聲音來源信息，控制并通過360度水平旋轉(zhuǎn)電機控制主攝像頭旋轉(zhuǎn)、面向來人方向，采集圖像信息，并同步通過距離傳感器采集來人的距離信息；

根據(jù)圖像信息和距離信息，控制機器人前進、后退或停止移動；

投件步驟：

當(dāng)來人為快遞員時，根據(jù)圖像信息和距離信息，判斷快遞員與主攝像頭的高度匹配結(jié)果；

根據(jù)所述高度匹配結(jié)果，控制第二支撐桿執(zhí)行升降操作，直到快遞員與主攝像頭的高度匹配，同步控制主支撐桿執(zhí)行升降，以匹配快遞員操作平板電腦的最佳高度；

通過平板電腦的攝像頭掃描快遞員提供的投件二維碼或投件條形碼，控制與投件二維碼或投件條形碼相應(yīng)的儲物格的電控鎖打開；或者，通過平板電腦的觸控屏接收快遞員輸入的投件密碼，控制與投件密碼相應(yīng)的儲物格的電控鎖打開；所述投件密碼、二維碼、條形碼，通過軟件系統(tǒng)與遠程服務(wù)器間的數(shù)據(jù)交互，獲得快遞單信息后匹配獲取，或者通過軟件系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的快遞員會員賬號密碼匹配獲取，在工作狀態(tài)下，已注冊軟件系統(tǒng)會員的快遞員通過遠程登錄軟件系統(tǒng)，提前預(yù)訂儲物格，通過投件密碼直接打開已預(yù)訂的儲物格；

儲物格關(guān)閉后，軟件系統(tǒng)向發(fā)件人發(fā)送投遞成功物流信息，同時向收件人發(fā)送包含取件密碼的取件通知短信或軟件系統(tǒng)內(nèi)的消息，或者包含取件二維碼、取件密碼的取件通知短信或軟件系統(tǒng)內(nèi)的消息；

自行取件步驟：

當(dāng)來人為收件人時，根據(jù)圖像信息和距離信息，判斷收件人與主攝像頭的高度匹配結(jié)果；

根據(jù)所述高度匹配結(jié)果，控制第二支撐桿執(zhí)行升降操作，直到收件人與主攝像頭的高度匹配，同步控制主支撐桿執(zhí)行升降，以匹配收件人操作平板電腦的最佳高度；

通過平板電腦的攝像頭掃描收件人提供的取件二維碼，控制與該取件二維碼相應(yīng)的儲物格的電控鎖打開；或者，通過平板電腦的觸控屏接收收件人輸入的取件密碼，控制與取件密碼相應(yīng)的儲物格的電控鎖打開；

在儲物格關(guān)閉后間隔預(yù)設(shè)的取件完成節(jié)點時間，通過軟件系統(tǒng)向快遞員和發(fā)件人發(fā)送確認取件的短信或者軟件系統(tǒng)內(nèi)的取件消息；

自主送件步驟：

機器人接收收件人通過短信息或軟件系統(tǒng)內(nèi)發(fā)送的送貨上門通知信息；

當(dāng)機器人處于被人操作的工作狀態(tài)時，軟件系統(tǒng)自動向收件人發(fā)送延時送貨通知信息，并在無人操作時向收件人發(fā)送正在上門確認信息；

通過軟件系統(tǒng)查詢收件地址信息和收件人電話號碼；所述收件地址信息包括收件樓層號、收件房號；

在送貨過程中，通過主攝像頭采集前方的圖像信息，通過平板電腦的攝像頭采集前下方的圖像信息，當(dāng)前方的圖像信息中出現(xiàn)規(guī)避型障礙物時，通過距離傳感器采集所述規(guī)避型障礙物的距離信息，根據(jù)前方的圖像信息、前下方的圖像信息，對所述規(guī)避型障礙物進行障礙物主動規(guī)避；所述規(guī)避型障礙物為人員或中大型物件；

通過主攝像頭尋找電梯按鈕，控制機器人移動和第二支撐桿的升降，通過360度水平旋轉(zhuǎn)電機帶動主電源充電插頭旋轉(zhuǎn)、對準(zhǔn)電梯按鈕，軟件系統(tǒng)根據(jù)距離傳感器實時采集的電梯按鈕的距離信息，控制機器人向前移動，按下電梯按鈕；

通過主攝像頭識別與收件樓層號相應(yīng)的樓層按鈕，控制機器人移動和第二支撐桿的升降，通過360度水平旋轉(zhuǎn)電機帶動主電源充電插頭旋轉(zhuǎn)、對準(zhǔn)樓層按鈕，軟件系統(tǒng)根據(jù)距離傳感器實時采集的與收件樓層號相應(yīng)的樓層按鈕的距離信息，控制機器人向前移動，按下與收件樓層號相應(yīng)的樓層按鈕；通過主攝像頭監(jiān)控是否到達相應(yīng)樓層，當(dāng)主攝像頭被遮擋時，通過揚聲器播放語音求助信息，根據(jù)麥克風(fēng)采集到的音頻信息確認是否到達相應(yīng)樓層，或者通過自動升降第二支撐桿尋找機器人專用樓層識別標(biāo)志，確認是否到達相應(yīng)樓層；

通過軟件系統(tǒng)查詢當(dāng)前樓層的房號分布圖和路線圖，在到達樓層后，根據(jù)房號分布圖、路線圖，通過主攝像頭和軟件系統(tǒng)進行定位，找到與收件房號相應(yīng)的房號；

在機器人與收件地址信息的距離為第二距離閾值時，向收件人發(fā)送送貨到達短信息、在軟件系統(tǒng)內(nèi)向收件人發(fā)送送貨到達通知信息或者撥打收件人電話；

進入自行取件步驟；

充電步驟：

當(dāng)可充電電池的電量到達預(yù)警電量閾值時，機器人通過主攝像頭360度旋轉(zhuǎn)采集周邊環(huán)境圖像信息，與軟件系統(tǒng)中預(yù)存的環(huán)境圖片進行識別匹配，以控制機器人的移動與回位，當(dāng)圖像信息中出現(xiàn)充電孔時，通過圖像識別判斷距離，控制機器人的移動和第二支撐桿的升降，當(dāng)機器人距離充電孔所在墻體達到預(yù)設(shè)的距離閾值時，通過距離傳感器采集機器人到充電孔的距離信息、并結(jié)合圖像處理數(shù)據(jù)計算出機器人到充電孔的精確距離信息，控制機器人移動和第二支撐桿的升降，通過360度水平旋轉(zhuǎn)電機帶動主電源充電插頭旋轉(zhuǎn)、對準(zhǔn)充電孔，軟件系統(tǒng)根據(jù)距離傳感器實時采集的充電孔的距離信息，控制機器人向前移動，插入充電孔。