[發(fā)明專利]中央控制器及利用該中央控制器移動(dòng)導(dǎo)航的系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711342765.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108318050B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 榮樂(lè)天;黃強(qiáng);李銘;代懷榮;羅為;謝愷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富華科精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): G01C21/36
• 分類號(hào): G01C21/36
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44334
• 代理人: 習(xí)冬梅;李艷霞

本發(fā)明公開(kāi)了一中央控制器，包括：輸入輸出接口，用于接收起始點(diǎn)和終止點(diǎn)信息；網(wǎng)絡(luò)單元，用于為所述中央控制器與機(jī)器人和攝像頭之間提供通信連接；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；處理器，用于根據(jù)所述起始點(diǎn)和終止點(diǎn)信息在導(dǎo)航空間的虛擬地圖上生成虛擬路徑，其中所述虛擬路徑包括多個(gè)位置點(diǎn)；所述處理器還用于發(fā)送移動(dòng)指令至機(jī)器人，以控制該機(jī)器人根據(jù)該移動(dòng)指令沿該虛擬路徑行走；所述處理器還用于通過(guò)攝像頭判斷所述機(jī)器人是否到達(dá)所述虛擬路徑中的下一個(gè)位置點(diǎn)；及當(dāng)所述機(jī)器人到達(dá)所述虛擬路徑中的下一個(gè)位置點(diǎn)時(shí)，判斷該下一個(gè)位置點(diǎn)是否為終止點(diǎn)，且當(dāng)該下一個(gè)位置點(diǎn)為終止點(diǎn)時(shí)結(jié)束導(dǎo)航。本發(fā)明還提供利用該中央控制器移動(dòng)導(dǎo)航的系統(tǒng)及方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)航領(lǐng)域，尤其涉及一種中央控制器及利用該中央控制器移動(dòng)導(dǎo)航的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)的快速發(fā)展，很多場(chǎng)合均采用機(jī)器人協(xié)助或代替人工完成很多枯燥、繁瑣和危險(xiǎn)的工作。現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人導(dǎo)航方法包括四種。第一種是通過(guò)在地面鋪設(shè)導(dǎo)向帶來(lái)指引所述機(jī)器人，所述導(dǎo)向帶可以是磁性膠條或者有顏色的膠條，所述機(jī)器人沿著所述導(dǎo)向帶行走；第二種是激光導(dǎo)航，通過(guò)在所述機(jī)器人頂端安裝有旋轉(zhuǎn)激光收發(fā)器，在導(dǎo)航路徑所在環(huán)境中的如墻壁、柱子或固定機(jī)器上安裝有反光板，所述激光收發(fā)器自動(dòng)計(jì)算所述視線范圍內(nèi)的任何反光板返回的角度和距離，再將所述角度和距離與存儲(chǔ)在機(jī)器人中的反光板布局圖進(jìn)行比對(duì)，從而獲取所述機(jī)器人的當(dāng)前位置。并將所述機(jī)器人的當(dāng)前位置與導(dǎo)航路徑上的位置進(jìn)行比對(duì)以確認(rèn)該機(jī)器人是否在導(dǎo)航路徑上行走；第三種是慣性導(dǎo)航，通過(guò)安裝在導(dǎo)航空間的應(yīng)答器來(lái)確認(rèn)機(jī)器人是否沿導(dǎo)航路徑行走，安裝在所述機(jī)器人上的陀螺儀可以偵測(cè)所述機(jī)器人在行走方向上的改變并校正所述機(jī)器人的行走方向，以使所述機(jī)器人沿導(dǎo)航路徑行走；第四種是視覺(jué)指引導(dǎo)航，通過(guò)安裝在所述機(jī)器人上的相機(jī)記錄行進(jìn)路線上的特征信息，并當(dāng)所述機(jī)器人再次沿著該路線行進(jìn)時(shí)，可以利用該記錄的特征信息指引該機(jī)器人，此方法中通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的立體照相機(jī)拍攝360°圖像以獲取所述特征信息，再利用該圖像建立3D地圖，從而允許所述機(jī)器人沿著導(dǎo)航路徑導(dǎo)航，而無(wú)需人工、其他特征信息、路標(biāo)或定位系統(tǒng)幫助實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航功能。

上述四種方法都存在一定的缺點(diǎn)，例如，第一種方式中需要鋪設(shè)磁性導(dǎo)向帶或有顏色的導(dǎo)向帶，并且更改路線需要重新鋪設(shè)，改動(dòng)不容易；第二種方式中的激光導(dǎo)航需要在機(jī)器人上安裝昂貴的激光器，同時(shí)需要在導(dǎo)航路線所在環(huán)境中安裝反光板；所述慣性導(dǎo)航隨時(shí)間累積誤差越來(lái)越大；所述視覺(jué)指引導(dǎo)航基于安裝在所述機(jī)器人上的攝像頭，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航過(guò)程比較復(fù)雜，并且在現(xiàn)實(shí)使用中還不夠成熟。另外，所述激光導(dǎo)航和所述視覺(jué)指引導(dǎo)航的使用環(huán)境具有局限性，只能在可見(jiàn)的環(huán)境中進(jìn)行導(dǎo)航。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種中央控制器及利用該中央控制器移動(dòng)導(dǎo)航的系統(tǒng)及方法，可以通過(guò)安裝在導(dǎo)航空間內(nèi)的攝像頭來(lái)協(xié)助所述中央控制器控制機(jī)器人導(dǎo)航。

一種移動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，包括中央控制器、機(jī)器人和攝像頭，所述中央控制器分別與所述機(jī)器人和攝像頭之間通信連接，該系統(tǒng)包括：

所述中央控制器，用于在識(shí)別所述機(jī)器人后，接收輸入的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)信息；

所述中央控制器，還用于根據(jù)所述起始點(diǎn)和終止點(diǎn)信息在導(dǎo)航空間的虛擬地圖上生成一虛擬路徑，其中所述虛擬路徑包括多個(gè)位置點(diǎn)；

所述機(jī)器人，用于接收所述中央控制器發(fā)送的移動(dòng)指令，并根據(jù)該移動(dòng)指令沿該虛擬路徑行走；

所述中央控制器，還用于通過(guò)所述攝像頭判斷所述機(jī)器人是否到達(dá)所述虛擬路徑中的下一個(gè)位置點(diǎn)；及

當(dāng)所述機(jī)器人到達(dá)所述虛擬路徑中的下一個(gè)位置點(diǎn)時(shí)，所述中央控制器判斷所述下一個(gè)位置點(diǎn)是否為終止點(diǎn)，且當(dāng)所述下一個(gè)位置點(diǎn)為終止點(diǎn)時(shí)結(jié)束導(dǎo)航。

優(yōu)選地，該系統(tǒng)還包括：所述中央控制器判斷所述機(jī)器人在該下一個(gè)位置點(diǎn)是否需要轉(zhuǎn)向，且當(dāng)所述機(jī)器人在該下一個(gè)位置點(diǎn)需要轉(zhuǎn)向時(shí)，所述中央控制器發(fā)送轉(zhuǎn)向指令至所述機(jī)器人。