CN108108850A - 一种运动装置及其寻路控制方法和具有存储功能的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动装置寻路控制方法，该寻路方法包括：定时360度接收由目标携带的信号发射装置发送的定位信号；对自身所在位置进行定位，结合接收的所述定位信号，确定相对位置，规划前往所述目标的行进路线；根据所述行进路线运动至靠近所述目标的预设距离的地点。通过上述方式，本发明能够有效提升物流运动的效率，减低人力物力成本。

Description

一种运动装置及其寻路控制方法和具有存储功能的装置

技术领域

本发明涉及运动装置领域，特别是涉及一种运动装置及其寻路控制方法和具有存储功能的装置。

背景技术

随着计算机技术与控制技术的不断发展，机器人的应用领域也不断扩大，小型机器人在货运物流等方面得到广泛应用。近年来电子商务飞速发展，人们在网络消费的次数越来越多，给物流工作带来了很大的压力。尤其是在仓库中物品数量多、品种掺杂、商品大小参差不齐的情况下，使用人工来进行运输工作效率低、成本高，而且容易出错。现如今使用的运输装置一般仅在固定的线路上运动，工作模式单一，不够灵活，无法实现完全自动化。

此外，在其他一些应用场景中，例如家用的扫地机器人、或者公共场所中的移动设施(例如可移动的智能垃圾桶)等也需要具备高度自动化且灵活多变的运动能力。

发明内容

本发明主要的目的是提供一种运动装置及其寻路控制方法和具有存储功能的装置，能够自主规划运动路线，到达指定地点。

为实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：提供一种运动装置寻路控制方法，包括：定时接收由目标携带的信号发射装置发送的定位信号；对自身所在位置进行定位，结合接收的所述定位信号，确定相对位置，规划前往所述目标的行进路线；根据所述行进路线运动至靠近所述目标的预设距离的地点。

为实现上述目的，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种运动装置，包括：处理器、人机电路、通信电路、传感电路和运动电机，所述处理器耦接所述通信电路、所述人机电路、所述传感电路和所述运动电机实现如上所述的方法。

为实现上述目的，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种具有存储功能的装置，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如上所述方法中的步骤。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明可以使得运动装置通过感知目标位置和获取自身位置而制定出合适的路线，自动到达指定的地点，提升物流运动的效率和减轻人力消耗。

附图说明

图1是本发明提供的运动装置寻路控制方法的一实施例的流程示意图；

图2是本发明提供的运动装置的第一实施例结构示意图；

图3是本发明提供的运动装置的第二实施例结构示意图

图4是本发明提供的具有存储功能的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1是本发明提供的运动装置寻路控制方法的一实施例的流程示意图。如图1所示，本发明提供的运动装置寻路控制方法包括如下步骤：

S101：定时360度接收由目标携带的信号发射装置发送的定位信号；

在一个具体的实施场景中，运动装置从360度接收由目标(例如，物流工人)随身携带的信号发生装置所发射的定位信号，这个定位信号可以是超声波信号、蓝牙信号、WIFI信号、zigbee等无线通信信号。可以根据信号传输距离与运动装置所需要处理任务的面积选择合适的信号。在本实施场景中，信号发射装置中设有一个定位电路，该定位电路对目标所在位置进行定位，随后信号发射装置将定位的结果发送给运动装置。

运动装置上设有可以从360度接收定位信号的通信电路，一旦信号发射装置发送出定位信号，无论是任何角度，运动装置都可以立刻接收到该定位信号，并读取该定位信号所包含的内容。

S102：对自身所在位置进行定位，结合接收的所述定位信号，确定相对位置，规划前往所述目标的行进路线；

在一个具体的实施场景中，运动装置接收到信号发射装置发送出的定位信号，并读取其中的内容，获取到信号发射装置的位置信息也即为目标的位置信息。同时，运动装置对自身所在位置进行定位，获取自身的位置信息。在本实施场景中，在运动装置中预先存储有运动装置可以运动的区域(例如，仓库)的地图，运动装置根据自身与目标的位置信息计算出两者的相对位置以及根据该区域的地图规划出前往目标所在地的路线。

在其他实施场景中，运动装置中也可以不预先存储地图，运动装置直接根据自身与目标的位置信息计算出两者的相对位置，直接向目标所在地的方向运动，在遇到阻隔(例如墙壁、货柜等)时，选择绕开前行。

在另一个实施场景中，运动装置在运动的过程中，可能会遇到途中有障碍物的存在。运动装置上设置有传感电路用于感应障碍物的存在。运动装置上的传感电路可以感知前进方向上预设距离内的障碍物的大小和方位，同时根据预先存储的地图中障碍物所在路段的宽度的信息或者是通过传感电路感知到障碍物所在路段的宽度，再结合自身运动所需的宽度计算出当前道路是否可以通过，如果障碍物过大，运动装置不能安全通过时，运动装置会对自身当前所在位置进行定位，并结合目标位置重新规划行进路线，向目标所在位置运动。如果障碍物体积很小，不会影响运动装置的运动，则运动装置暂时改变运动的方向，绕开障碍物后再恢复原先的运动方向，根据既定行进路线运动。此外，运动装置的四周都可以设置传感电路，用于即时感知周围的环境变化，并且根据传感电路感知到的周围的环境及时调整运动的方向甚至是速度。可以预设一个安全距离，当传感电路感知到有物体距离运动装置小于等于安全距离时，运动装置将改变运动的方向或者速度。此外运动装置还可以安装物理防撞的装置，例如橡胶圈等。

在又一个实施场景中，有多个运动装置根据同一个目标的信号发射装置发出的定位信息运动，这些运动装置在距离一定的预设距离的时候可以感知到彼此的存在，运动装置之间可以相互交换彼此的目标或者目标所在位置，如果都不相同，那么可以一个运动装置暂停，等候另一个运动装置通过，或者运动装置通过传感电路感知路面的宽度，如果允许两个或多个运动装置并排运动，运动装置继续各自既定的运动方向。如果两个或以上的运动装置目标或者目标所在位置相同，那么这些运动装置将会彼此跟随运动。例如，可以给每一个运动装置设置编号，在多个运动装置相遇且目标相同时，编号靠后运动装置尾随编号靠前的运动装置运动。例如编号为002的运动装置与编号为001的运动装置相遇且二者目标一致，则编号为001的运动装置暂停运动，编号为002的运动装置运动到编号为001的运动装置身后，并保持安全距离，随后跟着编号为001的运动装置运动至目标所在地。为了节省资源，编号为002的运动装置在跟随编号为001的运动装置运动后，将不再定时接收信号发射装置发送的定位信号，因为与编号为001的运动装置目标一致，因此，编号为002的运动装置可以仅根据传感电路的感知跟随编号为001的运动装置运动即可。

在又一个实施场景中，目标一直处于运动的状态，那么运动装置可以根据连续多次获取到的目标的定位信息分析出目标的运动趋势，再结合预先存储的该区域的地图，判断出目标的运动路线。运动装置直接运动到该运动路线上，等候目标出现，并与目标保持安全距离。

S103：根据所述行进路线运动至靠近所述目标的预设距离的地点；

在一个具体的实施场景中，运动装置根据行进路线运动至目标所在地后，与目标保持预设的距离。该预设距离可以预先设置，运动装置通过对信号发射器发出的信号强弱判断是否已经到达距离所述目标预设距离的地点，或者可以根据自身此刻的定位的位置与信号发射器发射出的定位信息进行对比，判断是否到达距离所述目标预设距离的地点。如果到达距离所述目标预设距离的地点后，就停止运动，如果没有到达距离所述目标预设距离的地点则调整位置，满足与目标间的预设距离。

在另一个实施场景中，目标一直处于运动的状态，则运动装置可以每间隔预设的时间获取目标所在的位置，并即时调整自身的位置与目标保持预设的距离。这样当目标移动时，运动装置也会随之移动，并一直保持预设的距离。例如当目标远离运动装置运动时，运动装置也会随之前进，实现对目标的后跟随，而当目标面对运动装置运动时，运动装置会随之后退，实现对目标的前跟随。

在又一个实施场景中，运动装置在到达目标所在地后，在完成运动任务后，检测到返回指令被触发，对自身所在位置进行定位，结合预设的指定位置确定相对位置，根据预先存储的该区域的地图规划路线，运动至指定位置。指定位置可以是统一设置并保存于运动装置中，或者可以是人为输入的。返回指令触发后运动装置检测自身当前运动任务是否完成，例如当运动装置为仓储中的运输装置时，其检测自身是否有负载，如果有负载证明当前还有运动任务，那么运动装置继续既定的运动行进路线，在运动任务完成后(即，负载为0)再回到指定位置，如果自身没有负载，证明没有运动任务或者已经完成运动任务则立刻回到指定位置。触发返回指令可以是通过在运动装置中设置时钟，在预设的时间内回到预设位置，也可以是人为的发送返回指令，例如可以通过蓝牙、WiFi、ZigBee等无线信号发送，也可以是运动装置上有返回按钮，人为触发这个按钮即为触发返回指令。

通过上述描述可知，本实施例中的运动装置可以360度接收信号发射装置发射的定位信号，并根据该定位信号自行规划行进路线，运动到距离目标预设距离的位置，运动方向灵活，可以根据实际情况调整，可以极大的省去实际使用过程中所需的人力物力，提高效率，节省时间。

请参阅图2，图2是本发明提供的运动装置的第一实施例的结构示意图。运动装置10包括处理器11、人机电路12、通信电路13、传感电路14和运动电机15，处理器11耦接人机电路12、通信电路13、传感电路14和运动电机15。人机电路12用于实现运动装置10与用户的人机交互，通信电路13用于接收由目标携带的信号发射装置发出的定位信号和用户发出的其他指令信号，以及与其他运动装置进行通信，传感电路14用于感知运动装置10前进途中的道路以及周围的环境状况，例如探测是否有障碍物，保证运动装置10的运动的安全性，运动电机15用于控制运动装置10的运动的方向及速度。

在工作开始之前，用户通过人机电路12对运动装置10进行初始设置，例如输入运动装置10所运动的区域的地图，选定其中一个位置作为运动装置10完成运动工作后返回的指定地点，以及设置运动装置10的编号。在工作时，运动装置10的处理器11控制通信电路13从360度搜索并接收由目标(例如，物流工人)随身携带的信号发生装置所发射的定位信号，这个定位信号可以是超声波信号、蓝牙信号、WIFI信号、zigbee等无线通信信号。定位信号中包含有目标所在地的位置信息，该位置信息可以是具体的经纬度，或者是预先设置好的分区代号，例如A区、B区，或者是1排2列、3排4列等。处理器11读取通信电路13接收到的定位信息的内容，根据预先存储的该区域的地图自行规划出前往目标所在地的路线，并根据该路线控制运动电机15开始运动。为了保证人员的安全，处理器11会将运动目标选择在距离目标实际所在地的预设距离处，防止距离目标过近造成不便。

在运动过程中，传感电路14处于工作状态，时刻监视运动装置10前进方向的预设距离内是否存在障碍物，如果存在障碍物，则将监测到的障碍物信息通知处理器11，处理器11根据传感电路传输的障碍物信息结合预先存储的该区域的道路信息判断是否能够通过，如果不能，处理器11立刻重新规划新的路线，并控制运动电机15按照新的路线运动，如果能通过，则处理器11根据障碍物信息，暂时改变运动电机15的运动方向，绕过障碍物，继续根据既定的运动路线运动。

此外，在运动过程中，如果多个运动装置10相遇，各自的处理器11会控制各自的通信电路13将各自的目标以及编号相互通知，如果这多个运动装置10目标一致，则多个运动装置10根据各自的编号排队前往目标所在地。

在到达目标所在地附近后，目标可能处于运动状态，此时处理器11可以通过通信电路13或者传感电路14预判目标的运动趋势，并以此为依据控制运动电机15的运动，这样当目标移动时，运动装置10也会随之移动，并一直保持预设的距离。例如当目标远离运动装置10运动时，运动装置10也会随之前进，实现对目标的后跟随，而当目标面对运动装置运动10时，运动装置10会随之后退，实现对目标的前跟随。

在运动完成后，用户可以通过人机电路12触发运动装置的返回指令，处理器11接收到该返回指令被触发后，获取运动装置自身当前所在位置，结合预设的指定地点，自动规划出路线，控制运动电机15，运动至指定地点。

在其他实施场景中，返回指令可以通过无线信号传输，因此处理器11接收到返回指令后，需要先检测当前运动任务是否完成，如果没有完成需要先完成当前的运动任务后在返回指定地点。

通过上述描述可知，本实施例中的运动装置通过通信电路360度搜寻并接收定位信号，根据该定位信号处理器控制运动电机运动至目标所在地附近，在运动过程中通过传感电路监测运动方向预设距离内是否有障碍物，处理器根据传感电路监测到的障碍物信息选择绕过障碍物或者重新规划路线，在运动任务完成后，处理器检测到返回指令被触发则自动规划路线运动至指定地点，运动方式灵活，安全系数高，可以有效减少实际使用过程中的人力物力花销，提高工作效率。

请参阅图3，图3是本发明提供的运动装置的第二实施例的结构示意图。运动装置10包括处理器11、人机电路12、通信电路13、传感电路14、运动电机15和防碰撞结构16。处理器11、人机电路12、通信电路13、传感电路14和运动电机15的结构与功能与本发明提供的运动装置的第一实施例中基本一致，此处不再赘述。防碰撞结构16位于运动装置10的外侧，用于防止运动装置10在遇到突发状况时防止或降低运动装置发生碰撞的可能，保护运动装置10及其所运动的货物。防碰撞结构16可以包括弹簧、橡胶垫、挡板等。

通过上述描述可知，本实施例通过在运动装置上加设防碰撞结构，可以在运动装置在遇到突发状况的时候防止或降低运动装置发生碰撞的可能，保护运动装置。

请参阅图4，图4是本发明提供的具有存储功能的装置的结构示意图。具有存储功能的装置20中存储有至少一个程序或指令21，程序或指令21用于执行如图1所示的运动装置寻路控制的方法。在一个实施例中，具有存储功能的装置可以是终端中的存储芯片、硬盘或者是移动硬盘或者优盘、光盘等其他可读写存储的工具，还可以是服务器等等。

通过上述描述可知，本实施例中的具有存储功能的装置实施例中存储的程序或指令可以用于360度搜寻并接收定位信号，根据该定位信号处理器控制运动电机运动至目标所在地附近，在运动过程中监测运动方向预设距离内是否有障碍物，并根据障碍物信息选择绕过障碍物或者重新规划路线，在运动任务完成后，如果返回指令被触发则自动规划路线运动至指定地点，运动方式灵活且安全系数高，可以有效节省实际使用中所花费的人力物力，提高运动的效率。

区别于现有技术，本发明中的运动装置可以以360度接收信号发射装置发射的定位信号，并根据该定位信号自行规划行进路线，运动到距离目标预设距离的位置，且可以利用传感电路绕开障碍物避免相撞，在多个目标相同运动装置相遇时，可以跟随运动，在目标处于运动状态时，可以保持预设距离实现前跟随或者后跟随，在运动任务完成后可以自行回到指定地点，可以有效节省实际使用过程中所需的人力物力，提高工作效率，节省运动时间。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (16)

1.一种运动装置寻路控制方法，其特征在于，包括：

定时360度接收由目标携带的信号发射装置发送的定位信号；

对自身所在位置进行定位，结合接收的所述定位信号，确定相对位置，规划前往所述目标的行进路线；

根据所述行进路线运动至靠近所述目标的预设距离的地点。

2.根据权利要求1所述的寻路控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

预先获取所述运动装置运动的区域的地图。

3.根据权利要求2所述的寻路控制方法，其特征在于，规划前往所述目标的行进路线的步骤包括：

根据所述运动装置自身与目标的位置信息计算出两者的相对位置；

根据所述地图以及所述相对位置规划出前往目标所在地的路线。

4.根据权利要求1所述的寻路控制方法，其特征在于，规划前往所述目标的行进路线的步骤包括：

根据所述运动装置自身与目标的位置信息计算出两者的相对位置；

直接向所述目标所在的方向运动，在所述运动的过程中如果遇到阻隔，则绕开所述阻隔，继续向所述方向运动。

5.根据权利要求1所述的寻路控制方法，其特征在于，根据所述行进路线运动至所述目标的预设距离的地点的步骤之后包括：

定期获取所述目标的位置信息，当所述目标移动时，跟随所述目标移动，与所述目标保持所述预设距离。

6.根据权利要求5所述的寻路控制方法，其特征在于，当所述目标移动时，跟随所述目标移动，与所述目标保持所述预设距离的步骤包括：

当所述目标远离所述运动装置运动时，所述运动装置随之前进并保持所述预设距离，实现对所述目标的后跟随；

当所述目标面对所述运动装置运动时，所述运动装置会随之后退并保持所述预设距离，实现对目标的前跟随。

7.根据权利要求1所述的寻路控制方法，其特征在于，定时接收由目标携带的信号发射装置发送的定位信号的步骤包括：

将前后接收到的所述定位信号进行对比，得到所述目标的运动趋势；

对自身所在位置进行定位，结合接收的所述定位信号，确定相对位置，规划前往所述目标的行进路线的步骤包括：

根据所述目标的运动趋势，预判所述目标的运动路线，重新规划前往所述目标的行进路线。

8.根据权利要求1所述的寻路控制方法，其特征在于，根据所述行进路线运动至所述目标的预设距离内的步骤包括：

通过传感电路感应前进方向上在预设距离内是否存在障碍物，如果存在，则改变前进方向，绕开所述障碍物。

9.根据权利要求1所述的寻路控制方法，其特征在于，根据所述行进路线运动至所述目标的预设距离内的步骤进一步包括：

通过传感电路感应前进方向上在预设距离内是否存在障碍物，如果存在重新规划行进路线。

10.根据权利要求1所述的寻路控制方法，其特征在于，所述寻路控制方法进一步包括：

检测所述运动装置附近是否存在其他运动装置；

如果存在所述其他运动装置，判断本运动装置的所述目标与所述其他运动装置的目标是否相同；

如果所述目标相同，则跟随所述其他运动装置运动。

11.根据权利要求10所述的寻路控制方法，其特征在于，所述判断所述其他运动装置的目标是否相同的步骤包括：

向检测到的所述其他运动装置发送本运动装置的目标或者所述定位信息，并接收由所述其他运动装置发送的目标或者所述定位信息；

比对本运动装置的目标或者所述定位信息与所述其他运动装置的目标或者定位信息是否一致，如果一致则所述目标相同，如果不一致则所述目标不同。

12.根据权利要求10所述的寻路控制方法，其特征在于，所述跟随所述其他运动装置运动的步骤包括：

向所述其他运动装置发送本运动装置预设的编号，并获取由所述其他运动装置发送的预设的编号；

比较本运动装置所述预设的编号与所述其他运动装置所述预设的编号的大小；

根据所述预设编号的大小，按照有小到大或者由大到小的顺序，本运动装置选择跟随所述其他运动装置运动或者带领所述其他运动装置运动。

13.根据权利要求1所述的寻路控制方法，其特征在于，所述寻路控制方法进一步包括：

检测到返回指令被触发，对自身所在位置进行定位，结合预设的指定位置确定相对位置，自动规划路线，运动至所述指定位置。

14.一种运动装置，其特征在于，包括：

处理器、人机电路、通信电路、传感电路和运动电机，所述处理器耦接所述人机电路、所述通信电路、所述传感电路和所述运动电机实现如权利要求1-13任一项所述的方法。

15.根据权利要求14所述的运动装置，其特征在于，所述运动装置的***设有防碰撞结构。

16.一种具有存储功能的装置，其特征在于，存储有程序数据，所述程序数据能够被执行以实现如权利要求1-13任一项所述方法中的步骤。