CN110789941A - 一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法，在物流搬运机器人顶部四周分别装有一字警示灯，警示灯的安装角度可由计算公式得到，并对警示灯的角度进行调节，使其打在地面形成的光束正好是物流搬运机器人避障区域的边界。这样既可以显示物流搬运机器人的存在，又能标示物流搬运机器人的避障区域。行人和车等移动的障碍物在看到一字警示灯的光束后，尽量不靠近地面光束以内的区域，即物流搬运机器人的避障区域，这样可以尽量避免触发物流搬运机器人减速和停车，从而提高物流搬运机器人的安全性和工作效率。

Description

一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法

技术领域

本发明涉及警示灯标示方法领域，尤其涉及一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法。

背景技术

近年来，机器人产业快速发展，并不断扩展到各个应用领域，特别是在物流行业，随着电商的发展，越来越多的企业采用机器人代替人力劳动，物流搬运机器人进入快速增长期。目前物流搬运机器人仅用圆形警示灯显示有机器人的存在，没有标示机器人的避障区域。在实际工作场景中，行人和车等移动障碍物经常进入机器人的避障区域，导致机器人经常减速和停车，影响工作效率。

如图1所示，公开号为CN 110260261 A的中国发明涉及警示灯技术领域，公开了一种激光警示灯及汽车警示灯。激光警示灯包括光源模组、外壳及端盖，光源模组位于外壳内，端盖设于外壳的一端，端盖上设有出光孔，光源模组发出的光线能够经出光孔伸出并形成投射区域，投射区域的长度能够调节。汽车警示灯包括激光警示灯，激光警示灯固定于汽车的机器人车体上，且能够向地面射出光线以形成投射区域，投射区域位于车的轮廓线的外侧。本发明中的激光警示灯能够将物体的宽度或长度投射于投射面上，起到一定的警示作用，防止行人经过时，由于距离过近而发生事故；该汽车警示灯能够将汽车的宽度或长度投射于地面上，对过往行人及车辆进行警示，以保障交通安全。

该现有技术通过激光警示灯将物体的宽度或长度投射到地面形成投射区域，警示了物体的存在，但却没有标示出具体的安全范围。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的在于提出一种不仅可以警示出物体的存在还可以标示出具体的安全范围的警示灯标示方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：一种一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法，包括以下步骤：

第一步，确定机器人避障区域的大小和一字警示灯的安装位置并测量和确定与一字警示灯安装角度有关的的各种距离；

第二步，通过测量及确定的各种距离计算所述一字警示灯的安装角度；

第三步，在物流搬运机器人顶部四周各装一个一字的一字警示灯，并根据计算的安装角度对一字警示灯的角度进行调节，让一字警示灯灯光打在地面形成的光束正好是机器人避障区域的边界。因为一字警示灯的角度调节相对于高度调节简单易于实现且高度受限制比较多，所以先确定一字警示灯的安装位置，再根据机器人避障区域的大小以及测量一字警示灯与机器人的各种距离来确定一字警示灯的安装角度，在保证一字警示灯灯光不被机器人车体遮挡的同时使一字警示灯灯光打在地面形成的光束正好是机器人避障区域的边界，行人和车等移动的障碍物在看到一字警示灯后便不会进入到避障区域引起机器人减速和停车，这样可以尽量避免触发物流搬运机器人减速和停车，从而提高物流搬运机器人的安全性和工作效率。

进一步地，所述一字警示灯的角度包括侧面一字警示灯与竖直方向的夹角θ、前一字警示灯与竖直方向的夹角α和后面一字警示灯与竖直方向的夹角β；S为机器人侧面避障距离；W为机器人车体外侧到中心线距离；L为一字警示灯到中心线距离；H为一字警示灯到地面距离；θ为一字警示灯与竖直方向的夹角；有如下公式：

由于左右机器人相对称，所以只需计算一边一字警示灯与竖直方向的夹角便可。通过一字警示灯到中心线距离L、机器人侧面避障距离S、一字警示灯到地面距离W计算出侧面一字警示灯与竖直方向的夹角θ后，即可将左右一字警示灯安装于物流搬运机器人上。

进一步地，S1为机器人前方避障距离；L1为前一字警示灯到机器人车体最前端距离；H1为前一字警示灯到地面距离；α为前一字警示灯与竖直方向的夹角；S2为机器人后方避障距离；L2为后一字警示灯到机器人车体最后端距离；H2为后一字警示灯到地面距离；β为后一字警示灯与竖直方向的夹角；有如下公式：

通过确定机器人前方避障距离S1、前一字警示灯到机器人车体最前端距离L1、前一字警示灯到地面距离H1计算出前一字警示灯与竖直方向的夹角α后，即可将前一字警示灯安装于物流搬运机器人上；通过确定机器人后方避障距离S2、后一字警示灯到机器人车体最后端距离L2、后一字警示灯到地面距离H2计算出后一字警示灯与竖直方向的夹角β后，即可将后一字警示灯安装于物流搬运机器人上。

进一步地，可以直接去测量机器人车体外侧到中心线距离的结果来确定W的值。机器人车体外侧到中心线距离W的长度由机器人车体结构决定，所以可以直接去测量机器人车体外侧到中心线的距离得W的值。

进一步地，可以根据机器人应用工况确定机器人侧面避障距离S、机器人前面避障距离S1和后面避障距离S2。机器人侧面避障距离S、前面避障距离S1、后面避障距离S2由机器人应用工况决定，意味着必须先确定要安装一字警示灯的机器人是处于哪个工况下，以及该工况下合理的避障距离应该是多少。

进一步地，可以根据具体要求确定L、L1、L2、H、H1、和H2，使四周一字警示灯灯光不被遮挡。

本发明采用上述技术方案，物流搬运机器人顶部四周分别装有一字警示灯，通过计算公式得到一字警示灯的安装角度，并根据计算结果对一字警示灯的安装角度进行调节，使其打在地面形成的光束正好是机器人避障区域的边界。这样既可以显示物流搬运机器人的存在，又能标示机器人的避障区域。行人和车等移动的障碍物在看到一字警示灯后，尽量不靠近地面光束以内的区域，即机器人的避障区域，这样可以尽量避免触发物流搬运机器人减速和停车，从而提高物流搬运机器人的安全性和工作效率。

附图说明

图1为现有技术说明图。

图2为本发明左右投影示意图。

图3为本发明前后投影示意图。

图4为本发明整体避障范围示意图。

图5为本发明侧面一字警示灯安装角度计算示意图。

图6为本发明前后一字警示灯安装角度计算示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参照图2～6，说明了机器人避障区域的边界与一字警示灯安装角度的关系，物流搬运机器人顶部四周分别装有.左一字警示灯1、.右一字警示灯2、前一字警示灯3、后一字警示灯4四个一字警示灯，一字警示灯的安装角度可由计算公式得到，并对一字警示灯的角度进行调节，使其打在地面形成的光束正好是机器人避障区域的边界。这样既可以显示物流搬运机器人的存在，又能标示机器人的避障区域。下面是具体的实施方式。

第一步，确定机器人避障区域的大小和一字警示灯的安装位置并测量与一字警示灯安装角度有关的的各种距离；

第二步，通过测量及确定的各种距离计算一字警示灯的安装角度；

第三步，在物流搬运机器人顶部四周各装一个一字的一字警示灯，并根据计算的安装角度对一字警示灯的角度进行调节，让一字警示灯灯光打在地面形成的光束正好是机器人避障区域的边界。

下一步就是具体的测量与计算,可以使用反三角函数的方式计算一字警示灯与竖直方向的夹角，同时因为该物流搬运机器人左右两边是对称的，所以可以根据其中一侧面的角度确定另一侧面的角度。下面是具体的实施方式。

如图5～6所示，侧面一字警示灯与竖直方向的夹角θ具体的计算公式如下：

其中S为机器人侧面避障距离；W为机器人车体外侧到中心线距离；L为一字警示灯到中心线距离；H为一字警示灯到地面距离；θ为一字警示灯与竖直方向的夹角。

前一字警示灯与竖直方向的夹角α具体的计算公式如下：后面一字警示灯与竖直方向的夹角β具体的计算公式如下：

其中S1为机器人前方避障距离；L1为前一字警示灯到机器人车体最前端距离；H1为前一字警示灯到地面距离；α为前一字警示灯与竖直方向的夹角；S2为机器人后方避障距离；L2为后一字警示灯到机器人车体最后端距离；H2为后一字警示灯到地面距离；β为后一字警示灯与竖直方向的夹角。

确定了角度的计算公式和需要测量和确定的距离后，接下来就是对于数据的确定和分类。

机器人车体外侧到中心线距离W由机器人车体结构决定,在确定了机器人车体的具体类别和具体结构后，便可直接去测量机器人车体外侧到中心线距离。下面是具体的实施方式。

如图5图6所示，直接去测量机器人车体外侧到中心线距离去确定W的值。

机器人侧面避障距离S、机器人前面避障距离S1和机器人后面避障距离S2由机器人应用工况决定，为固定值，意味着必须先确定要安装一字警示灯的机器人是处于哪个工况下，以及该工况下合理的避障距离应该是多少。下面是具体的实施方式。

如图5图6所示，根据应用工况可以确定机器人侧面避障距离S、机器人前面避障距离S1、和机器人后面避障距离S2，使其满足具体工作中的需要。

在保证四周一字警示灯灯光不被遮挡的前提下，L、L1、L2、H、H1和H2可以根据具体要求任意指定。当然在实际应用中，为了节省材料，不扩大避障区域大小及机器人车体本身最大尺寸，L、L1、L2、H、H1和H2的距离应取使四周一字警示灯灯光不被遮挡的前提下的最小值。下面是具体的实施方式。

如图5图6所示，可以根据具体情况确定L、L1、L2、H、H1和H2的值，使其满足四周一字警示灯灯光不被遮挡。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (6)

1.一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，确定机器人避障区域的大小和一字警示灯的安装位置并测量和确定与一字警示灯安装角度计算有关的的各种距离；

第二步，通过测量及确定的各种距离计算一字警示灯的安装角度；

第三步，在物流搬运机器人顶部四周各装一个一字警示灯，并根据计算的安装角度对一字警示灯的安装角度进行调节，让一字警示灯灯光打在地面形成的光束与机器人避障区域的边界对应。

2.根据权利要求1所述的一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法，其特征在于：所述一字警示灯的角度包括侧面一字警示灯与竖直方向的夹角θ、前一字警示灯与竖直方向的夹角α和后面一字警示灯与竖直方向的夹角β；S为机器人侧面避障距离；W为机器人车体外侧到中心线距离；L为一字警示灯到中心线距离；H为一字警示灯到地面距离；θ为一字警示灯与竖直方向的夹角；满足如下公式：

3.根据权利要求1所述的一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法，其特征在于：S1为机器人前方避障距离；L1为前一字警示灯到车体最前端距离；H1为前一字警示灯到地面距离；α为前一字警示灯与竖直方向的夹角；S2为机器人后方避障距离；L2为后一字警示灯到机器人车体最后端距离；H2为后一字警示灯到地面距离；β为后一字警示灯与竖直方向的夹角；满足如下公式：

4.根据权利要求2所述的一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法，其特征在于车体外侧到中心线距离W可以通过直接测量得来。

5.根据权利要求2或3所述的一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法，其特征在于可以由机器人应用工况确定机器人侧面避障距离S、机器人前面避障距离S1和机器人后面避障距离S2。

6.根据权利要求2或3所述的一种用一字警示灯标示物流搬运机器人避障区域的方法，其特征在于可以根据具体要求指定L、L1、L2、H、H1、和H2,使四周一字警示灯灯光不被遮挡。

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