[發明專利]循跡自走式機器人及其行走方法、空地式行進系統及其運行方法

在審

• 申請號: 202011369723.0
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112379676A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 周家銀;孟珂;孫凱淼;董慧;范文杰;任錕;賴欽飛;王渝;盧燃;趙鑫微;越錫寧
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B62D55/06;B64C39/02
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產權代理事務所(普通合伙) 33329
• 代理人: 唐靈;趙杰香

1.一種循跡自走式機器人，其特征在于：包括機器人行走單元、機器人控制單元、機器人數據檢測單元、機器人數據傳輸單元；

機器人行走單元，用于使本機器人行走、轉向；

機器人數據傳輸單元，接收外部的預行走的路徑數據；

機器人數據檢測單元，用于獲取當前機器人所處的方向和已依照預行走的路徑所行進的距離的數據信息；

機器人控制單元，根據機器人數據傳輸單元接收的預行走的路徑數據、以及機器人數據檢測單元檢測到的當前機器人所處的方向和已依照預行走的路徑所行進的距離的數據信息控制機器人行走單元依照預行走的路徑進行行走。

2.根據權利要求1所述的循跡自走式機器人，其特征在于，機器人數據檢測單元包括用于檢測前機器人所處的方向的加速度傳感器、和當前機器人已依照預行走的路徑所行進的距離的距離計數器。

3.根據權利要求2所述的循跡自走式機器人，其特征在于，所述的加速度傳感器為三軸加速度傳感器。

4.一種循跡自走式機器人的行走方法，其特征在于，所述的機器人為權利要求1至3任一所述的循跡自走式機器人，所述的方法包括如下步驟：

機器人數據傳輸單元接收外部的預行走的路徑數據；

機器人控制單元依據預行走的路徑、當前機器人所處的方向和已依照預行走的路徑所行進的距離的數據信息控制機器人行走單元按照預行走的路徑行走或轉向。

5.根據權利要求4所述的行走方法，其特征在于，在所述的機器人行走單元按照預行走的路徑行進之前，計算當前機器人所處的方向與預行走的路徑中的初始路段的方向所組成的夾角，機器人控制單元控制當前機器人原地自轉所述的夾角以使其與預行走的路徑中的初始路段的方向相同。

6.一種空地式行進系統，其特征在于：包括無人機、地面機器人、遠程控制單元、路徑繪制單元和數據傳輸單元；

數據傳輸單元，用于無人機、地面機器人和遠程控制單元三者之間的數據傳輸；

無人機，其上設有拍攝器，所述的拍攝器用于拍攝同時包括地面機器人位置和目的地位置的圖像數據信息；

路徑繪制單元，根據傳回的無人機上的拍攝器拍攝所得的圖像數據信息繪制預行走的路徑；

遠程控制單元，控制無人機的飛行，指示數據傳輸單元發送預行走的路徑的指令數據給地面機器人；

地面機器人，如權利要求1至3任一所述的循跡自走式機器人。

7.根據權利要求6所述的空地式行進系統，其特征在于，所述的預行走的路徑由若干根依次相連的直線路段組成。

8.一種根據權利要求6至7任一所述的空地式行進系統的運行方法，其特征在于，所述的運行方法步驟為：

處于飛行中的無人機上的拍攝器拍攝包含有地面機器人位置與目的地位置的圖像數據信息；

根據傳回的圖像數據信息、路徑繪制單元繪制預行走的路徑數據信息；

遠程控制單元指示數據傳輸單元發送預行走的路徑的指令數據給地面機器人；

地面機器人依照接收到的預行走的路徑自當前位置行進至目的地位置。

9.根據權利要求8所述的空地式行進系統的運行方法，其特征在于，所述的根據傳回的圖像數據信息、路徑繪制單元繪制預行走的路徑數據信息的步驟包括下述的分步驟：

根據傳回的圖像數據信息，繪制連接地面機器人位置與目的地位置的曲線，以用戶區坐標為參考獲取所繪曲線中各點的坐標信息；

對所述的曲線進行離散化處理，以得到離散化的各點的坐標信息；

用直線段依次連接離散化的各點以得到預行走的路徑。

10.根據權利要求8所述的空地式行進系統的運行方法，其特征在于，所述的地面機器人依照接收到的預行走的路徑自當前位置行進至目的地位置的步驟包括下述的分步驟：

確定機器人當前所處方向和其處于預行走的路徑中的位置；

計算機器人當前所處方向與機器人在預行走的路徑中所處的路段的方向所形成的夾角；

根據所述的夾角調整機器人的所處方向，以使其所處方向與其在預行走的路徑中所處的路段的方向相同；

根據所述的機器人在預行走的路徑中所處的路段的長度計算行進距離，并按計算得到的行進距離行進；

重復上述的步驟，直至機器人行至目的地位置。