[發(fā)明專利]移動(dòng)機(jī)器人的聲波定位方法、聲波接收裝置及機(jī)器人系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010131043.9
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111239689A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜海波;周技鋒;孫濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東美的廚房電器制造有限公司;美的集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01S5/22
• 分類號(hào): G01S5/22
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 付婧

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種移動(dòng)機(jī)器人的聲波定位方法、聲波接收裝置及機(jī)器人系統(tǒng)，該方法包括：接收來(lái)自聲波發(fā)射裝置的聲波發(fā)射時(shí)刻信號(hào)；通過(guò)所述至少三個(gè)聲波接收模塊接收來(lái)自聲波發(fā)射裝置的聲波；記錄所述至少三個(gè)聲波接收模塊的聲波接收時(shí)刻；根據(jù)所述聲波發(fā)射時(shí)刻、所述至少三個(gè)聲波接收模塊的聲波接收時(shí)刻和聲波速度，計(jì)算每一所述聲波接收模塊與所述聲波發(fā)射裝置的距離；根據(jù)每一所述聲波接收模塊與所述聲波發(fā)射裝置的距離和每一所述聲波接收模塊的位置坐標(biāo)，計(jì)算所述聲波發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)以確定所述移動(dòng)機(jī)器人的位置。本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊苿?dòng)機(jī)器人的聲波定位方法，通過(guò)三點(diǎn)定位的方式，利用聲波實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的精確定位，定位精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及聲波定位技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種移動(dòng)機(jī)器人的聲波定位方法、聲波接收裝置及機(jī)器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著技術(shù)的發(fā)展，人們的生活越來(lái)越智能化，智能機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越多，特別是掃地機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人近年更是越來(lái)越普遍。利用聲波的方式，可以為機(jī)器人定位和避障。但是目前都是將聲波定位的機(jī)器人都是將聲波接收裝置安裝在機(jī)器人裝置中，這種方式僅能實(shí)現(xiàn)聲源的方向和大致位置，不能實(shí)現(xiàn)精確定位。現(xiàn)有技術(shù)方案的麥克風(fēng)置于機(jī)器人上，多麥克風(fēng)的方案中，利用多麥克風(fēng)接收到聲源信號(hào)的時(shí)間差僅能計(jì)算出聲源信號(hào)與機(jī)器人的相對(duì)方向，不能確定距離信息。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)使用機(jī)器人端放置雙麥克風(fēng)(麥克風(fēng)3)或者多麥克風(fēng)方式，聲源4設(shè)置在充電座5，機(jī)器人位置1和機(jī)器人位置2與聲源4的距離相等。當(dāng)機(jī)器人在識(shí)別到聲源信號(hào)時(shí)，只能識(shí)別到聲源4與機(jī)器人前進(jìn)方向的角度信息，能夠讓機(jī)器人前進(jìn)方向?qū)?zhǔn)聲源方向，并不能確定機(jī)器人的具體位置，如圖1中機(jī)器人并不能知道自己是在位置1還是位置2，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的精確定位。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種移動(dòng)機(jī)器人的聲波定位方法、聲波接收裝置及機(jī)器人系統(tǒng)。為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解，下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述，也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念，以此作為后面的詳細(xì)說(shuō)明的序言。

根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種移動(dòng)機(jī)器人的聲波定位方法，應(yīng)用于聲波接收裝置，所述聲波接收裝置包括至少三個(gè)聲波接收模塊；所述方法包括：

接收來(lái)自聲波發(fā)射裝置的聲波發(fā)射時(shí)刻信號(hào)；其中，所述聲波發(fā)射裝置設(shè)置于所述移動(dòng)機(jī)器人上；

通過(guò)所述至少三個(gè)聲波接收模塊接收來(lái)自聲波發(fā)射裝置的聲波；其中，所述至少三個(gè)聲波接收模塊設(shè)置于固定位置；

記錄所述至少三個(gè)聲波接收模塊的聲波接收時(shí)刻；

根據(jù)所述聲波發(fā)射時(shí)刻、所述至少三個(gè)聲波接收模塊的聲波接收時(shí)刻和聲波速度，計(jì)算每一所述聲波接收模塊與所述聲波發(fā)射裝置的距離；

根據(jù)每一所述聲波接收模塊與所述聲波發(fā)射裝置的距離和每一所述聲波接收模塊的位置坐標(biāo)，計(jì)算所述聲波發(fā)射裝置的位置坐標(biāo)以確定所述移動(dòng)機(jī)器人的位置。

進(jìn)一步地，所述根據(jù)聲波發(fā)射時(shí)刻、所述至少三個(gè)聲波接收模塊的聲波接收時(shí)刻和聲波速度，計(jì)算每一所述聲波接收模塊與所述聲波發(fā)射裝置的距離，包括：

所述聲波接收時(shí)刻與所述聲波發(fā)射時(shí)刻之差乘以所述聲波速度，得到所述聲波接收模塊與所述聲波發(fā)射裝置的距離。

進(jìn)一步地，在所述接收來(lái)自聲波發(fā)射裝置的聲波發(fā)射時(shí)刻之前，所述方法還包括：

同步所述聲波接收裝置和所述聲波發(fā)射裝置的時(shí)刻。

進(jìn)一步地，所述同步聲波接收裝置和所述聲波發(fā)射裝置的時(shí)刻，包括：

所述聲波接收裝置無(wú)線連接所述聲波發(fā)射裝置，獲取所述聲波發(fā)射裝置的時(shí)刻，調(diào)整自身時(shí)刻為與所述聲波發(fā)射裝置的時(shí)刻相同；或者，

將所述聲波接收裝置和所述聲波發(fā)射裝置都同步到網(wǎng)絡(luò)上的同一時(shí)鐘。