[發(fā)明專利]移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710433564.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開（公告）號(hào): CN109032121A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉廷仁;柯霽祐;桂學(xué)文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 先進(jìn)機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，用以追蹤一移動(dòng)物；該移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)包含：

一機(jī)體；

一驅(qū)動(dòng)輪組，設(shè)置于該機(jī)體且受控制而帶動(dòng)該機(jī)體移動(dòng)；

一紅外線測距模塊，設(shè)置于該機(jī)體，該紅外線測距模塊用以在一第一偵測范圍內(nèi)發(fā)射紅外線，以及在任意物體位于該第一偵測范圍內(nèi)時(shí)，接收被任意物體所反射的紅外線；以及

一控制裝置，電性連接該紅外線測距模塊及該驅(qū)動(dòng)輪組，該控制裝置依據(jù)該紅外線測距模塊所接收的反射的紅外線的強(qiáng)度判斷任意物體與該紅外線測距模塊的距離以產(chǎn)生一第一偵測數(shù)據(jù)，且在判斷該第一偵測數(shù)據(jù)包含有對(duì)應(yīng)移動(dòng)物的一第一追蹤特征時(shí)，依據(jù)該第一追蹤特征相對(duì)于該第一偵測范圍的距離與角度控制該驅(qū)動(dòng)輪組帶動(dòng)該機(jī)體移動(dòng)，使該機(jī)體與移動(dòng)物之間維持設(shè)定的一追蹤距離與一追蹤角度。

2.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，其中該紅外線測距模塊包括多個(gè)紅外線收發(fā)器，各該紅外線收發(fā)器用以發(fā)射紅外線及接收反射的紅外線；該控制裝置依據(jù)各該紅外線收發(fā)器所接收的紅外線的強(qiáng)度判斷任意物體與一部分的這些紅外線收發(fā)器之間各自分別的一距離，并依據(jù)這些距離產(chǎn)生該第一偵測數(shù)據(jù)，再由該第一偵測數(shù)據(jù)判斷第一追蹤特征相對(duì)于該第一偵測范圍的距離與角度。

3.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，其中一部分的這些紅外線收發(fā)器發(fā)射的紅外線在移動(dòng)物上形成多個(gè)投影點(diǎn)；該第一追蹤特征包含移動(dòng)物位于該第一偵測范圍時(shí)，一部分的這些紅外線收發(fā)器至對(duì)應(yīng)的投影點(diǎn)之間各自分別的一距離；該控制裝置在該第一偵測數(shù)據(jù)的距離與該第一追蹤特征的距離相符時(shí)，則判斷為該第一偵測數(shù)據(jù)包含有該第一追蹤特征。

4.如權(quán)利要求2所述的移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，其中這些紅外線收發(fā)器沿一弧線排列，且各該紅外線收發(fā)器沿著垂直于該弧線的方向發(fā)射紅外線。

5.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，包含一激光測距模塊，電性連接該控制裝置，該激光測距模塊用以在一第二偵測范圍內(nèi)測量該第二偵測范圍中任意物體與該激光測距模塊之間的距離，其中該第二偵測范圍與第一偵測范圍重迭；該控制裝置依據(jù)該激光測距模塊的測量結(jié)果產(chǎn)生一第二偵測數(shù)據(jù)，且在判斷該第一偵測數(shù)據(jù)中包含有對(duì)應(yīng)移動(dòng)物的該第一追蹤特征及該第二偵測數(shù)據(jù)中包含有對(duì)應(yīng)移動(dòng)物的一第二追蹤特征時(shí)，該控制裝置依據(jù)該第一追蹤特征相對(duì)于該第一偵測范圍的距離與角度及第二追蹤特征相對(duì)于該第二偵測范圍的距離與角度控制該驅(qū)動(dòng)輪組帶動(dòng)該機(jī)體移動(dòng)，使該機(jī)體與移動(dòng)物之間維持該追蹤距離與該追蹤角度。

6.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，其中該激光測距模塊包括一激光測距單元與一驅(qū)動(dòng)單元，該驅(qū)動(dòng)單元帶動(dòng)該激光測距單元在一預(yù)定角度范圍內(nèi)來回轉(zhuǎn)動(dòng)，以測量該第二偵測范圍中任意物體與該激光測距模塊之間的距離與角度。

7.如權(quán)利要求6所述的移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，其中該第二偵測數(shù)據(jù)包含多個(gè)角度以及這些角度所對(duì)應(yīng)的距離，該控制裝置判斷該第二偵測數(shù)據(jù)中的二組角度區(qū)間內(nèi)是否有由遠(yuǎn)漸進(jìn)再由近漸遠(yuǎn)的距離，若是，則判斷為該第二偵測數(shù)據(jù)包含有該第二追蹤特征，再由該第二偵測數(shù)據(jù)判斷第二追蹤特征相對(duì)于該第二偵測范圍的距離與角度。

8.如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，其中該控制裝置依據(jù)下列表達(dá)式控制該驅(qū)動(dòng)輪組，以改變機(jī)體的移動(dòng)速度與角速度，其中：

v＝-Kv∫(x-x_d)-Cv(x-x_d)；

ω＝-K_ω∫(θ)-C_ω(θ)；

其中，v為機(jī)體的移動(dòng)速度；ω為機(jī)體的角速度；x為第一追蹤特征相對(duì)于第一偵測范圍的距離；x_d為設(shè)定的追蹤距離；θ為第一追蹤特征相對(duì)于第一偵測范圍的角度；K_v、C_v、K_ω、C_ω分別為控制參數(shù)，K_v、K_ω與機(jī)體的移動(dòng)速度呈正比，C_v、C_ω與機(jī)體移動(dòng)時(shí)的震蕩呈反比。

9.如權(quán)利要求5所述的移動(dòng)物追蹤系統(tǒng)，包含有一超聲波測距模塊，電性連接該控制裝置，用以在一第三偵測范圍內(nèi)測量該第三偵測范圍中任意物體與該超聲波測距模塊之間的距離，其中，該第三偵測范圍與該第二偵測范圍重迭；該控制裝置在該超聲波測距模塊所測得的距離小于該激光測距模塊所測得的距離且二者測得的距離相差超過一預(yù)定差值時(shí)，該控制裝置控制該驅(qū)動(dòng)輪組帶動(dòng)該機(jī)體移動(dòng)。