CN111728532A - 一种机器人进入电梯的控制方法、激光机器人及芯片 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种机器人进入电梯的控制方法、激光机器人及芯片，该控制方法包括：根据预先扫描的楼层地图，控制移动机器人移动至当前楼层的候梯位置点；然后根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制移动机器人从候梯位置点移动进入电梯。与现有技术相比，本技术方案根据激光测距传感器在电梯门开闭前后的测距数据变化情况来控制机器人执行乘梯任务，包括启动机器人从候梯位置点进入电梯，使得机器人准确灵活地进入电梯，保证机器人和乘客乘梯的体验，继而提高了工作效率，降低了人工搬运机器的成本。

Description

一种机器人进入电梯的控制方法、激光机器人及芯片
技术领域
本发明涉及机器人移动控制的技术领域，特别是涉及到一种机器人进入电梯的控制方法、激光机器人及芯片。
背景技术
本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的发明内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术。
随着社会经济的高速发展，为了有效利用有限的地面空间，建筑物楼层高度不断升级，楼道清洁工作量明显增加，这方面的市场需求应运而生。现有技术中的清洁机器人通常是由人将其放置在某一特定楼层，然后启动运行程序，机器人便会根据地图对该特定楼层进行自主清洁。目前，完成对该特定楼层的清扫工作后，机器人自动执行乘梯任务，一般地，在导航进入电梯的过程中，容易被乘客或者其他障碍物物体干扰，甚至造成机器人无法进入电梯。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提出以下技术方案：
一种机器人进入电梯的控制方法，包括：根据预先扫描的楼层地图，控制移动机器人移动至当前楼层的候梯位置点；然后根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制移动机器人从候梯位置点移动进入电梯。与现有技术相比，本技术方案根据激光测距传感器在电梯门开闭前后的测距数据变化情况来控制机器人执行乘梯任务，包括启动机器人从候梯位置点进入电梯，使得机器人准确灵活地进入电梯，保证机器人和乘客乘梯的体验，继而提高了工作效率，降低了人工搬运机器的成本。
进一步地，移动机器人移动至所述候梯位置点时，所述根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制所述移动机器人从候梯位置点移动进入电梯的方法包括：在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上检测到的测距数据是否为第二测距距离，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的测距数据的差值与预设角度的余弦值的乘积是否处于预定宽度范围值内，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯；其中，预定宽度范围值是大于第一预定宽度值且小于第二预定宽度值，第一预定宽度值小于第二预定宽度值，第二预定宽度值与电梯的宽度尺寸相关联；第二测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门开门时的测距数据；其中，在后检测到的测距数据在时间上是延迟于在先检测到的测距数据。该技术方案先判断是否直接稳定地进入电梯，在不能直接稳定进入电梯的情况下，将激光测距传感器在候梯位置点的测距数据的差值转换为候梯位置点到电梯门和电梯厢内壁的水平距离变化值，再通过设定预定宽度范围值来准确控制机器人进电梯，克服环境因素对测距参数的影响，进而避免在候梯位置点附近因为被乘客或其他物体挡住而导致机器人不可达。
进一步地，在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上没有检测到所述第二测距距离的前提下，如果判断到所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的测距数据的差值与所述预设角度的余弦值的乘积没有处于所述预定宽度范围值内，那么在第二预定时间内重复前述判断，经过第二预定时间后，如果前述乘积仍不处于所述预定宽度范围值内，则不控制移动机器人进入电梯。该技术方案通过设定一个候梯时间来控制机器人的进梯状态，避免机器人等待时间过长。
进一步地，在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上检测到第一测距距离；然后，判断到所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的第一测距数据的差值与所述预设角度的余弦值的乘积是否处于所述预定宽度范围值内，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则在所述第二预定时间内重复前述判断，经过所述第二预定时间后，如果前述乘积仍不处于所述预定宽度范围值，不控制移动机器人进入电梯；其中，第一测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门关闭时的测距数据。该技术方案将激光发射角度不变的激光测距传感器在候梯位置点的测距数据的差值转换为候梯位置点到电梯门和电梯厢内壁的水平距离变化值，再通过设定浮动范围值加以判断实现准确控制机器人进电梯，克服环境因素对测距参数的影响，进而避免在候梯位置点附近被乘客或其他物体挡住而不可达的情况下机器人进梯出现安全事故，也提高机器人判断电梯开门的准确性。
进一步地，当移动机器人在所述候梯位置点处通过所述激光测距传感器测距得到第一测距距离时，向所述电梯发送乘梯请求；在向所述电梯发送乘梯请求之后，如果所述激光测距传感器保持前述的第一测距距离在第一预定时间内不变，则再次向所述电梯发送乘梯请求，直到获取电梯状态是开门为止。其中，位于所述候梯位置点处的移动机器人的激光测距传感器的激光发射方向是正对电梯门。该技术方案通过监视规定的第一预设时间内的机器人对电梯门的测距数据变化来确定乘梯时机，排除一些不稳定的环境因素的干扰。
进一步地，所述预设角度是所述激光测距传感器的激光发射方向与地面所成的发射视角，使得移动机器人移动至所述候梯位置点时，所述候梯位置点到所述电梯门的正面的水平距离对应的线段与所述激光测距传感器发射的激光处于同一竖直平面上；其中，位于所述候梯位置点处的移动机器人的激光测距传感器的激光发射方向是正对所述电梯门；所述预设角度的数值范围设置为大于30度，且小于40度。该技术方案通过调整激光在正对电梯门的发射方向上进行有效的测距，实现准确区分电梯门打开与关闭的问题。
进一步地，在控制移动机器人从所述候梯位置点移动进入电梯后，当移动机器人到所述电梯门的距离大于所述第一预定宽度值时，控制移动机器人停止移动。该技术方案在机器人进入电梯后与电梯门之间保持一定的距离，保证机器人进入电梯的安全性。
一种激光机器人，包括候梯点确定模块和测距判断模块；候梯点确定模块，用于根据预先扫描的楼层地图，控制移动机器人移动至当前楼层的候梯位置点；测距判断模块，用于根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制移动机器人从候梯位置点移动进入电梯。该激光机器人自动根据激光测距传感器在电梯门开闭前后的测距数据变化情况来控制机器人执行乘梯任务，包括启动机器人从候梯位置点进入电梯，使得机器人准确灵活地进入电梯，保证机器人和乘客乘梯的体验，继而提高了工作效率，降低了人工搬运机器上下楼的成本。
进一步地，测距判断模块包括第一判断子模块和第二判断子模块；第一判断子模块，用于在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上检测到的测距数据是否为第二测距距离，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则交由第二判断子模块执行；第二判断子模块，用于判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的测距数据的差值与预设角度的余弦值的乘积是否处于预定宽度范围值内，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则在第二预定时间内重复前述判断，经过第二预定时间后，如果前述乘积仍不处于预定宽度范围值，不控制移动机器人进入电梯；其中，预定宽度范围值是大于第一预定宽度值且小于第二预定宽度值，第一预定宽度值小于第二预定宽度值，第二预定宽度值与电梯的宽度尺寸相关联；第二测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门开门时的测距数据；其中，在后检测到的测距数据在时间上是延迟于在先检测到的测距数据。在该技术方案中，第一判断子模块先判断是否直接稳定地进入电梯，在不能直接稳定进入电梯的情况下，将激光测距传感器在候梯位置点的测距数据的差值转换为候梯位置点到电梯门和电梯厢内壁的水平距离变化值，第二判断子模块再通过设定预定宽度范围值来判断控制机器人进电梯，克服环境因素对测距参数的影响，进而避免在候梯位置点附近因为被乘客或其他物体挡住而导致机器人不可达。
进一步地，所述第一判断子模块用于在激光机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断检测到所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据是第一测距距离时，向所述电梯发送乘梯请求；在向所述电梯发送乘梯请求之后，如果在第一预定时间内保持第一测距距离不变，则再次向所述电梯发送乘梯请求，直到获取电梯状态是开门为止；其中，电梯是装配有与所述激光机器人通信的控制装置，用于根据所处的楼层高度位置控制电梯门开启，并响应所述激光机器人的请求命令，让所述激光机器人获取电梯的实时状态信息；其中，第一测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下，所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门关闭时的测距数据。该技术方案根据激光机器人和电梯之间的交互通信结果确定电梯的开门状态，所述第一判断子模块通过监视规定的第一预设时间内的机器人对电梯门的测距数据变化来确定乘梯时机，排除一些不稳定的环境因素的干扰。
一种芯片，所述芯片包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于控制所述激光机器人执行所述的控制方法。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种机器人进入电梯的控制方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的一种机器人进入电梯的控制方法另一流程图。
图3为本发明实施例提供的机器人在进入电梯之前确定电梯开门的流程图。
图4是本发明实施例中机器人开始进入电梯的应用场景示意图。
图5是本发明实施例公开一种激光机器人内部模块示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，都属于本发明保护的范围。
应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述XXX，但这些XXX不应限于这些术语。这些术语仅用来将XXX彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一XXX也可以被称为第二XXX，类似地，第二XXX也可以被称为第一XXX。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
本发明实施例公开一种机器人进入电梯的控制方法，该控制方法用于控制机器人执行乘梯任务，可以是由扫地机器人执行，实现跨楼层之间行走以进行清扫作业。如图1所示，该控制方法包括：步骤S101、根据预先扫描的楼层地图，控制移动机器人移动至当前楼层的候梯位置点，然后进入步骤S102。可以理解，移动机器人在进入到新的作业场景中，需要扫描场景的地图，然后根据移动机器人在地图中的位置执行相应任务以进行自动作业。移动机器人在当前楼层内进行清扫作业时，可以由相关传感器对楼层环境进行扫描构建地图，并识别楼层地图中的各个区域位置，例如房间位置、电梯位置、进出口位置等，将扫描的楼层地图存储在移动机器人内，移动机器人、终端设备和/或服务器可以通过有线和/或无线通信连接，从而指导移动机器人进行移动。其中，无线网络通信连接包括但不限于WiFi、蓝牙(Bluetooth)、紫蜂(Zigbee)、窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-Iot)等无线通信方式。具体地，扫描地图的时候可以将电梯的轮廓扫描完整，并在终端设备的相关应用中对扫描的地图进行编辑，在楼层地图中绘制电梯的轮廓，例如，绘制一个多边形来尽可能的贴合电梯的轮廓以标识电梯门的位置。如此，在步骤S101中，根据预先扫描的楼层地图可以确定对应楼层的电梯位置和候梯位置点。然后移动机器人按照设定的指令移动至电梯门正前方且正对电梯门方向一定距离，这个位置被标记为候梯位置点。
步骤S102、根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制移动机器人从候梯位置点移动进入电梯。在本实施例中，电梯门或电梯厢的内壁对激光测距传感器发射的激光有反射阻挡作用，然后被同一激光测距传感器接收到电梯门反射回的激光，由此可以采用激光测距传感器测量出激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据，用于电梯未达到且电梯门关闭时计算电梯门与移动机器人之间的距离，还用于在电梯已达到且电梯门打开时计算电梯厢的内壁与移动机器人之间的距离，所以电梯门打开前后形成激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化，如此，激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据发生一定范围的变化时，启动移动机器人从候梯位置点移动进入电梯，其中，这些变化的测距数据在一定的误差浮动区间内准确表现出电梯门由关闭变为打开，或保持打开，或保持关闭。在本实施例中，这个候梯位置点是距离电梯门较近，但需要保证移动机器人进入电梯的方向控制精度可靠但不会阻挡乘客候梯。
与现有技术相比，前述步骤根据激光测距传感器在电梯门开闭前后的测距数据变化情况来控制机器人执行乘梯任务，包括在候梯位置点等待电梯和从候梯位置点进入电梯，使得机器人准确灵活地进出电梯，保证机器人和乘客乘梯的体验。无需用户下楼来处理激光机器人未完成的工作，操作简单，继而提高了工作效率，降低了人工成本。
作为一种具体的实施例，如图2所示，一种机器人进入电梯的控制方法包括：
步骤S201、根据预先扫描的楼层地图，控制移动机器人移动至当前楼层的候梯位置点，然后进入步骤S202。步骤S201的具体实施方式同步骤S101相同，在此不赘述。
步骤S202、在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上检测到的测距数据是否为第二测距距离，是则进入步骤S205，否则进入步骤S203。其中，第二测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门开门时的测距数据。
所述移动机器人移动至所述候梯位置点之前，需要调整所述激光测距传感器的激光发射方向与地面成预设角度，使得所述候梯位置点到所述电梯门的正面的水平距离对应的线段与激光测距传感器发射的激光处于同一竖直平面上，其中，位于所述候梯位置点处的移动机器人的激光测距传感器的激光发射方向是正对电梯门。如图4所示，位置A是所述候梯位置点，线段MN是电梯门，P是移动机器人上的激光测距传感器，线段PC是激光测距传感器发射的激光，所述激光测距传感器的激光发射方向PC与地面水平线QE成预设角度b,所述候梯位置点A到所述电梯门MN的正面的水平距离对应的线段AN与激光测距传感器P发射的激光PC处于同一竖直平面上，位于所述候梯位置点A处的移动机器人的激光测距传感器P的激光发射方向PC是正对电梯门MN，激光PC在电梯门没打开之前射在电梯门MN的表面的位置C处，激光PC在电梯门打开后射在电梯内壁表面的位置D处，则线段PD长度是所述第二测距距离。该实施例通过调整激光在正对电梯门的竖直平面上的发射方向并进行测距，实现准确区分电梯门打开与关闭的问题。优选地，b大于30度，但小于40度，避免基于线段AN求出的组成电梯的一部分线段CE无限长，不符合电梯的实际尺寸；所述候梯位置点A到所述电梯门MN的正面的水平距离是0.6米，从而进梯点距离电梯门较近，移动机器人可以根据指定的进梯点准确掌握电梯门的位置，使得移动机器人从进梯点沿直线可安全、准确地进入电梯。
需要说明的是，所述移动机器人在所述候梯位置点处通过所述激光测距传感器得到测距数据，包括：调整位于所述候梯位置点处的移动机器人的激光测距传感器的激光发射方向是正对电梯门，通过调整位于所述候梯位置点处的激光测距传感器的激光发射方向后，可以采用激光测距原理进行测距，所述激光测距传感器发射出与地平面成预设角度的激光，经电梯门或电梯厢体内部的壁面反射后被激光测距传感器接收，该激光的测距距离E为：E=c*t2/2，其中，c为光速，t2为测距距离为E的激光光线的测量时长，移动机器人可以配置计时时钟，通过该计时时钟确定该时间t2，进而计算得到该激光的测距距离E。
步骤S203、判断所述激光测距传感器在后检测到的测距距离与在先检测到的测距数据的差值与所述预设角度的余弦值的乘积是否处于预定宽度范围值内，是则进入步骤S205，否则进入步骤S204，其中，在后检测到的测距数据在时间上是延迟于在先检测到的测距数据，在先检测到的测距数据可以是在机器人刚移动至所述候梯位置点的一刻检测到的测距数据或者在机器人刚移动至所述候梯位置点之后的某一时刻检测到的测距数据。所述预定宽度范围值是大于第一预定宽度值且小于第二预定宽度值，第二预定宽度值与电梯的宽度尺寸相关联，第二预定宽度值可以等于电梯的厢体宽度，即图4组成电梯的线段FN的长度。而第一预定宽度值比第二预定宽度值小0.2米，从而形成预定宽度范围值，其中，所述预设角度是所述激光测距传感器的激光发射方向与地面所成的夹角，使得移动机器人移动至所述候梯位置点时，所述候梯位置点到所述电梯门的正面的水平距离对应的线段与所述激光测距传感器发射的激光处于同一竖直平面上。
步骤S205、控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，其中，位于所述候梯位置点处的移动机器人的激光测距传感器的激光发射方向是正对电梯门。移动机器人可以根据沿着激光发射方向的水平投影线所指定的进梯方向准确掌握电梯门的位置，使得移动机器人从进梯点沿直线顺利地进入电梯。
步骤S204、检测步骤S203的重复判断时间是否达到第二预定时间，是则进入步骤S206，否则返回步骤S203。本实施例在第二预定时间内利用激光测距传感器的测距数据持续判断所述候梯位置点到电梯门之间的障碍物或客流情况，因为在电梯门打开的情况下，障碍物的遮挡作用会让激光测距传感器的测距数据产生变化，从而造成误判，导致机器人触发的时机不稳定。在某些实施方式中，第二预定时间可以是1分钟。也即是说，移动机器人在1分钟内持续判断到所述激光测距传感器在后检测到的测距数据与在先检测到的测距数据的差值与所述预设角度的余弦值的乘积没有落入所述预定宽度范围值内时，表明电梯内部已经载满或电梯容纳量不足，只能控制移动机器人保持停留在所述候梯位置点，确定移动机器人本次乘梯任务失败。本实施例通过测距数据的变化情况来监视一个预定时间内移动机器人的进梯状态，实现对移动机器人准确顺利乘梯的控制，同时，避免机器人进梯时间过长而影响电梯正常运行。当然，在其他实施方式中，第二预定时间可以根据实际需要灵活配置，在此不做具体限定。
步骤S206、不控制移动机器人进入电梯。
前述步骤S201至步骤S206所述的实施例先判断机器人是否直接稳定地进入电梯，再在机器人不能直接稳定进入电梯的情况下，将激光测距传感器在候梯位置点的测距数据的差值转换为候梯位置点到电梯门和电梯厢内壁的水平距离变化值，再通过设定预定宽度范围值来准确控制机器人进电梯，克服环境因素对测距参数的影响，进而避免在候梯位置点附近因为被乘客或其他物体挡住而导致机器人不能到达电梯。
作为另一种具体的实施例，在所述步骤S202中，移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，检测到所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据为第一测距距离，其中，第一测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门关闭时的测距数据。
然后判断所述激光测距传感器在后检测到的测距距离与所述第一测距距离的差值与所述预设角度的余弦值的乘积是否处于所述预定宽度范围值内，是则进入前述步骤S205，否则进入前述步骤S204，其中，所述激光测距传感器在后检测到的测距数据是：所述激光测距传感器检测获取到所述第一测距距离之后，在正对电梯门的方向上检测到的测距数据，相对于在先检测到的所述第一测距距离存在检测时间上延迟关系；预定宽度范围值是大于第一预定宽度值且小于第二预定宽度值，第一预定宽度值小于第二预定宽度值，第二预定宽度值与电梯的宽度尺寸相关联，第二预定宽度值可以等于电梯的厢体宽度，即图4组成电梯的线段FN的长度，而第一预定宽度值比第二预定宽度值小0.2米，从而形成预定宽度范围值，其中，所述预设角度是所述激光测距传感器的激光发射方向与地面所成的夹角，使得移动机器人移动至所述候梯位置点时，所述候梯位置点到所述电梯门的正面的水平距离对应的线段与所述激光测距传感器发射的激光处于同一竖直平面上。当电梯门没有打开时，所述激光测距传感器检测到的测距距离与所述第一测距距离的差值是0，明显不是处于预定宽度范围值内，其中，所述激光测距传感器检测到的测距数据（相当于测距距离）是线段PC长度，也相当于第一测距距离；当电梯门打开时，如图4所示，所述激光测距传感器检测到的测距数据是线段PD长度，记为第二测距距离，此时测距数据已经由所述第一测距距离变为第二测距距离，则第二测距距离与第一测距距离的差值为线段DC的长度，然后第二测距距离与第一测距距离的差值与预设角度b的余弦值的乘积是线段QE，等于线段FN的长度，等同于电梯的厢体宽度，但是由于乘客遮挡干扰、障碍物轮廓干涉等环境因素的影响，电梯门打开后所述激光测距传感器检测到的测距距离与所述第一测距距离的差值与所述预设角度的余弦值的乘积不是固定的，所以确定前述乘积处于所述预定宽度范围值内，才能触发机器人进入电梯。本实施例中，为避免乘客、障碍物轮廓干涉等环境因素对测距数据的影响，造成机器人测距结果的不准确，在实际应用中，可选地，可以基于一定的策略确定出所述激光测距传感器检测到的测距距离与所述第一测距距离的差值与所述预设角度的余弦值的乘积对应的位置参数浮动区间，即电梯的厢体尺寸参数浮动区间，从而可以认为当机器人在在所述候梯位置点处的测距数据变化值的余弦值位于该浮动区间内时，说明电梯门是开启且所述候梯位置点至电梯外部的路线上的障碍物的阻碍作用有限，可以准确触发机器人从所述候梯位置点进入电梯。该步骤通过对候梯位置点进行检测，避免在候梯位置点附近被乘客或其他物体挡住而不可达的情况下机器人进梯出现安全事故，提高机器人判断电梯开门的准确性。
在一个示例性的实施例中，公开机器人在进入电梯之前确定电梯开门的流程图，如图3所示，具体包括：步骤S301、控制移动机器人在所述候梯位置点处通过所述激光测距传感器测距得到所述第一测距距离，然后进入步骤S302，其中，第一测距距离是所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门关闭时的测距数据，每当所述激光测距传感器在所述候梯位置点，以一个与地平面成所述预设角度的视角正对电梯门方向测得所述第一测距距离时，可以确定电梯门是关闭的。步骤S302、控制所述移动机器人在所述候梯位置点向所述电梯发送乘梯请求，然后进入步骤S303。步骤S303、判断所述激光测距传感器在第一预定时间内的测距数据是否保持为所述第一测距距离不变，是则返回步骤S302，继续向所述电梯发送乘梯请求，直到获取电梯的响应状态是开门为止；否则进入步骤S304。步骤S304、在步骤S303所判断的测距数据发生变化的一刻开始，确定电梯已经达到当前楼层且开门，同时也获取电梯的响应状态是开门。该实施例通过监视规定的第一预设时间内的机器人对电梯门的测距数据变化来确定乘梯时机，排除一些不稳定的环境因素的干扰，比如一些障碍物、乘客的遮挡阻碍作用容易引发误判而导致机器人轻易放弃乘梯任务。在本实施例中，第一预设时间是本领域技术人员可以根据实际等待电梯的需要灵活配置，在此不做具体限定。
在一个示例性的实施例中，在确定移动机器人从所述候梯位置点移动进入电梯后，通过码盘等惯性传感器实时测量移动机器人到所述电梯门的距离，当移动机器人到所述电梯门的距离大于所述第一预定宽度值时，确定移动机器人已经完全进入电梯内部，则控制移动机器人停止移动。在控制移动机器人从所述候梯位置点移动进入电梯后，移动机器人与电梯门之间需要保持一定的预定值距离，所述第一预定宽度值优选的是0.75米，从而电梯关门时可以避免与移动机器人发生干涉，有利于保证移动机器人乘梯安全。
本发明实施例还公开一种激光机器人，包括候梯点确定模块和测距判断模块；候梯点确定模块，用于根据预先扫描的楼层地图，控制移动机器人移动至当前楼层的候梯位置点，候梯点确定模块用于先执行前述的步骤S101。测距判断模块，用于根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制移动机器人从候梯位置点移动进入电梯。测距判断模块用于执行前述的步骤S102。该激光机器人根据激光测距传感器在电梯门打开前后的测距数据变化情况来执行乘梯任务，包括在候梯位置点等待电梯和从候梯位置点进入电梯，使得机器人准确灵活地进出电梯，保证机器人和乘客乘梯的体验。从而实现激光机器人方便快捷地导航进出以人类需求进行设计的电梯，从而提高激光机器人的智能化程度。
作为一种实施例，如图5所示，所述测距判断模块包括第一判断子模块和第二判断子模块。第一判断子模块，用于在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上检测到的测距数据是否为第二测距距离，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则交由第二判断子模块执行。因此，所述第一判断子模块用于执行前述步骤S201至步骤S202和步骤S205。第二判断子模块，用于判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的测距数据的差值与预设角度的余弦值的乘积是否处于预定宽度范围值内，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则在第二预定时间内重复前述判断，经过第二预定时间后，如果前述乘积仍不处于预定宽度范围值，不控制移动机器人进入电梯；其中，预定宽度范围值是大于第一预定宽度值且小于第二预定宽度值，第一预定宽度值小于第二预定宽度值，第二预定宽度值与电梯的宽度尺寸相关联；第二测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门开门时的测距数据；其中，在后检测到的测距数据在时间上是延迟于在先检测到的测距数据。因此，第二判断子模块，用于执行前述步骤S203至步骤S206。在本实施例中，第一判断子模块先判断激光机器人是否直接稳定地进入电梯，在激光机器人不能直接稳定进入电梯的情况下，将激光测距传感器在候梯位置点的测距数据的差值转换为候梯位置点到电梯门和电梯厢内壁的水平距离变化值，第二判断子模块再通过设定预定宽度范围值来判断控制机器人进电梯，克服环境因素对测距参数的影响，进而避免在候梯位置点附近因为被乘客或其他物体挡住而导致激光机器人不可达。
前述模块配合工作，通过设定预定宽度范围值来判断激光测距传感器的测距数据变化情况，以确定电梯门的开闭情况，克服人为环境因素对测距参数的影响，提高机器人判断电梯开门的准确性。进而避免机器人被乘客或其他物体挡住而不可达的情况下引发安全事故，实现激光机器人进出电梯的准确控制。
作为一种实施例，如图5所示，所述第一判断子模块用于在激光机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断检测到所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据是第一测距距离时，向所述电梯发送乘梯请求；在向所述电梯发送乘梯请求之后，如果在第一预定时间内保持第一测距距离不变，则再次向所述电梯发送乘梯请求，直到获取电梯状态是开门为止；其中，电梯是装配有与所述激光机器人通信的控制装置，用于根据所处的楼层高度位置控制电梯门开启，并响应所述激光机器人的请求命令，让所述激光机器人获取电梯的实时状态信息；其中，第一测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下，所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门关闭时的测距数据。所述第一判断子模块用于执行前述步骤S301至步骤S304。本实施例根据激光机器人和电梯之间的交互通信结果确定电梯的开门状态，所述第一判断子模块通过监视规定的第一预设时间内的机器人对电梯门的测距数据变化来确定乘梯时机，排除一些不稳定的环境因素的干扰。
本发明实施例还公开一种芯片，所述芯片包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于控制移动机器人执行前述实施例中的控制方法，移动机器人是前述实施例的激光机器人。在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

Claims (11)

1.一种机器人进入电梯的控制方法，其特征在于，包括：
根据预先扫描的楼层地图，控制移动机器人移动至当前楼层的候梯位置点；
然后根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制移动机器人从候梯位置点移动进入电梯。
2.根据权利要求1所述控制方法，其特征在于，移动机器人移动至所述候梯位置点时，所述根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制所述移动机器人从候梯位置点移动进入电梯的方法包括：
在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上检测到的测距数据是否为第二测距距离，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的测距数据的差值与预设角度的余弦值的乘积是否处于预定宽度范围值内，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯；
其中，预定宽度范围值是大于第一预定宽度值且小于第二预定宽度值，第一预定宽度值小于第二预定宽度值，第二预定宽度值与电梯的宽度尺寸相关联；
第二测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门开门时的测距数据；
其中，在后检测到的测距数据在时间上是延迟于在先检测到的测距数据。
3.根据权利要求2所述控制方法，其特征在于，在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上没有检测到所述第二测距距离的前提下，如果判断到所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的测距数据的差值与所述预设角度的余弦值的乘积没有处于所述预定宽度范围值内，那么在第二预定时间内重复前述判断，经过第二预定时间后，如果前述乘积仍不处于所述预定宽度范围值，则不控制移动机器人进入电梯。
4.根据权利要求3所述控制方法，其特征在于，在移动机器人移动至所述候梯位置点的时刻，所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上检测到第一测距距离；
然后，判断到所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的第一测距数据的差值与所述预设角度的余弦值的乘积是否处于所述预定宽度范围值内，是则控制移动机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则在所述第二预定时间内重复前述判断，经过所述第二预定时间后，如果前述乘积仍不处于所述预定宽度范围值，不控制移动机器人进入电梯；
其中，第一测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门关闭时的测距数据。
5.根据权利要求4所述控制方法，其特征在于，当移动机器人在所述候梯位置点处通过所述激光测距传感器测距得到所述第一测距距离时，向所述电梯发送乘梯请求；
在向所述电梯发送乘梯请求之后，如果所述激光测距传感器在第一预定时间内保持所述第一测距距离不变，则再次向所述电梯发送乘梯请求，直到获取电梯状态是开门为止。
6.根据权利要求2至4任一项所述控制方法，其特征在于，所述预设角度是所述激光测距传感器的激光发射方向与地面所成的发射视角，使得移动机器人移动至所述候梯位置点时，所述候梯位置点到所述电梯门的正面的水平距离对应的线段与所述激光测距传感器发射的激光处于同一竖直平面上；
其中，位于所述候梯位置点处的移动机器人的激光测距传感器的激光发射方向是正对所述电梯门；
所述预设角度的数值范围设置为大于30度，且小于40度。
7.根据权利要求6所述控制方法，其特征在于，在控制移动机器人从所述候梯位置点移动进入电梯后，当移动机器人到所述电梯门的距离大于所述第一预定宽度值时，控制移动机器人停止移动。
8.一种激光机器人，其特征在于，包括候梯点确定模块和测距判断模块；
候梯点确定模块，用于根据预先扫描的楼层地图，控制激光机器人移动至当前楼层的候梯位置点；
测距判断模块，用于根据激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据的变化情况，控制激光机器人从候梯位置点移动进入电梯。
9.根据权利要求8所述激光机器人，其特征在于，测距判断模块包括第一判断子模块和第二判断子模块；
第一判断子模块，用于在激光机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上检测到的测距数据是否为第二测距距离，是则控制激光机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则交由第二判断子模块执行；
第二判断子模块，用于判断所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上在后检测到的测距数据与在先检测到的测距数据的差值与预设角度的余弦值的乘积是否处于预定宽度范围值内，是则控制激光机器人从所述候梯位置点沿着激光发射方向的水平投影线进入电梯，否则在第二预定时间内重复前述判断，经过第二预定时间后，如果前述乘积仍不处于预定宽度范围值，不控制激光机器人进入电梯；
其中，预定宽度范围值是大于第一预定宽度值且小于第二预定宽度值，第一预定宽度值小于第二预定宽度值，第二预定宽度值与电梯的宽度尺寸相关联；
第二测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下,所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门开门时的测距数据；
其中，在后检测到的测距数据在时间上是延迟于在先检测到的测距数据。
10.根据权利要求9所述激光机器人，其特征在于，所述第一判断子模块用于在激光机器人移动至所述候梯位置点的时刻，判断检测到所述激光测距传感器在正对电梯门的方向上的测距数据是第一测距距离时，向所述电梯发送乘梯请求；在向所述电梯发送乘梯请求之后，如果在第一预定时间内保持第一测距距离不变，则再次向所述电梯发送乘梯请求，直到获取电梯状态是开门为止；
其中，电梯是装配有与所述激光机器人通信的控制装置，用于根据所处的楼层高度位置控制电梯门开启，并响应所述激光机器人的请求命令，让所述激光机器人获取电梯的实时状态信息；
其中，第一测距距离是在无其它障碍物遮挡的前提下，所述激光测距传感器在所述候梯位置点处测量得到的电梯门关闭时的测距数据。
11.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于控制移动机器人执行权利要求1至7任一项所述的控制方法，移动机器人是权利要求8至10任一项所述的激光机器人。
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