[發明專利]一種機器人軌道自檢裝置及其方法

有效

• 申請號: 202010595229.X
• 申請日: 2020-06-27
• 公開（公告）號: CN111702809B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 路永鑫;魏云冰;郭元戰
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J19/02;B25J5/02
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種機器人軌道自檢裝置，其特征在于，包括激光發射器(1)、激光接收器(2)、里程計(3)、速度傳感器(4)和處理器(5)，所述激光發射器(1)安裝在管廊或隧道的每個分區一側的軌道位置，所述分區的入口、出口及分區內特殊位置均安裝有用于分區位置標記的RFID標簽(6)，所述分區內特殊位置包括彎道和斜坡位段，所述激光發射器(1)發出的光束平行于軌道，所述激光接收器(2)安裝在機器人底部，用于接收激光發射器(1)發出的光束，并輸出光束信號，所述里程計(3)和速度傳感器(4)均安裝于機器人本體上，分別用于采集機器人的位置信號以及行走速度，所述激光接收器(2)、里程計(3)、速度傳感器(4)和RFID標簽(6)分別與處理器(5)連接，所述處理器(5)根據光束信號、位置信號、行走速度以及分區位置RFID標記信息，自動判斷得到當前軌道狀態以及軌道異常區間。

2.根據權利要求1所述的一種機器人軌道自檢裝置，其特征在于，所述管廊或隧道的每個分區長度為K，所述激光發射器(1)的傳送距離大于K。

3.一種應用權利要求1所述裝置的機器人軌道自檢方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據預設的檢測間隔，采集機器人位置信號；

S2、將機器人位置信號與分區位置RFID標記信息進行比對，判斷機器人是否處于彎道或斜坡位段，若判斷為是，則返回步驟S1，否則執行步驟S3；

S3、根據預設的信號采集間隔，完成一個分區的信號采集，即采集一個分區內機器人行走時的多個位置信號，以及對應的行走速度和光束信號；

S4、根據步驟S3中一個分區內的多個位置信號，以及對應的行走速度和光束信號，判斷該分區內軌道狀態是否正常，并得到軌道異常區間。

4.根據權利要求3所述的一種機器人軌道自檢方法，其特征在于，所述分區位置RFID標記信息包括分區入口RFID標記信息、分區出口RFID標記信息、分區彎道位置RFID標記信息以及分區斜坡位段RFID標記信息；

所述步驟S2的具體過程為：若Se＜s＜So，且s＝Sc，則判斷機器人處于彎道位置，返回步驟S1，其中，s為機器人當前的位置信號，Se為分區入口RFID標記信息，So為分區出口RFID標記信息，Sc為分區彎道位置RFID標記信息；

若Se＜s＜So，且s＝Sr，則判斷機器人處于斜坡位段，返回步驟S1，其中，Sr為分區斜坡位段RFID標記信息；

若s＝Se或s＝So，則判斷機器人沒有處于彎道或斜坡位段，執行步驟S3；

若Se＜s＜So，且s≠Sc、s≠Sr，則判斷機器人沒有處于彎道或斜坡位段，執行步驟S3。

5.根據權利要求4所述的一種機器人軌道自檢方法，其特征在于，所述步驟S3中完成一個分區的信號采集的具體過程為：若s＝Se，則表明機器人位于分區入口位置，之后根據預設的信號采集間隔，每采集一次位置信號，就將該位置信號與So進行比對，直至s＝So，結束信號采集；

若Se＜s＜So，則表明機器人位于分區內，之后根據預設的信號采集間隔，每采集一次位置信號，就將該位置信號與So進行比對，直至s＝So，結束信號采集；

若s＝So，則表明機器人已經位于分區出口位置，此時結束信號采集。

6.根據權利要求3所述的一種機器人軌道自檢方法，其特征在于，所述步驟S3中采集的光束信號具體為“0”或“1”：當激光接收器(2)無法接收到激光發射器(1)發出的光束時，光束信號為“1”；

當激光接收器(2)能夠接收到激光發射器(1)發出的光束時，光束信號為“0”。

7.根據權利要求6所述的一種機器人軌道自檢方法，其特征在于，所述步驟S4具體包括以下步驟：

S41、基于預設的信號采集間隔和行走速度，結合預設的區段門檻，判斷機器人是否處于穩定狀態，若判斷為是，則返回步驟S1，否則執行步驟S42；

S42、基于位置信號和對應的光束信號，結合預設的軌道狀態判據，判斷軌道狀態是否正常，若判斷為正常，則返回步驟S1，否則執行步驟S43；

S43、計算得到軌道異常區間。