一种机器人、机器人集群及其控制方法技术

本发明专利技术公开一种机器人、机器人集群及其控制方法，属于机器人领域。一种机器人，包括：主体、全向超声发射器、全向超声麦克风阵列、控制器，其中：所述全向超声发射器，用于向机器人周围发射超声；所述全向超声麦克风阵列，包括若干个麦克风，用于接收机器人周围360度的超声，并测量每个预设分辨角度的声音强度，并将每个预设分辨角度声音强度测量结果反馈给所述控制器；所述控制器，用于控制所述全向超声发射器发射超声，以及根据所述每个预设分辨角度声音强度测量结果规划路径，控制机器人规避拥堵。通过本发明专利技术实施例，使得机器人能够自主规划路径，避让拥挤区域，防止拥堵，还有助于组织机器人集群更长距离的有序排队。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人、机器人集群及其控制方法
本专利技术涉及机器人领域，特别涉及一种机器人、机器人集群及机器人集群控制方法。
技术介绍
随着工业化智能程度的不断提高，机器人出现在工业应用场景中，并且日益变得越来越重要。在很多的工业应用中，常常会出现很多机器人形成机器人车队在厂区进行不同的运输作业。相关技术中，这些机器人形成集群由中央服务器统一控制，其行走的路径由中央服务器通过无线网络统一规划，并向机器人提供路径的拥塞信息。随着机器人规模的增加，在机器人车队的大规模并行路径规划中，避免拥堵成为一个主要的挑战之一，即太多机器人在一个区域中过剩，导致交通拥堵。同时，机器人规模的增加，使得目前的中央服务器控制机器人集群的方法不能很好地扩展，无线网络(例如wifi网络)将变得过载，信息传输会出现延时，造成中央服务器向机器人提供路径的拥塞信息在到达机器人之前已经过时的情况发生，加剧路径交通拥堵的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种机器人、机器人集群及机器人集群控制方法，使得机器人能够自主规划路径，避让拥挤区域，防止拥堵，还有助于组织机器人集群更长距离的有序排队。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供的一种机器人，包括：主体、全向超声发射器、全向超声麦克风阵列、控制器，其中：所述全向超声发射器、所述全向超声麦克风阵列和所述控制器均安装在所述主体中；其中：所述全向超声发射器，用于向机器人周围发射超声；所述全向超声麦克风阵列，包括若干个麦克风，用于接收机器人周围360度的超声，并测量每个预设分辨角度的声音强度，并将每个预设分辨角度声音强度测量结果反馈给所述控制器；所述控制器，用于控制所述全向超声发射器发射超声，以及根据所述每个预设分辨角度声音强度测量结果规划路径，控制机器人规避拥堵。在一个可能的设计中，所述全向超声发射器，还进一步用于随机性短暂地停止发射超声；相应地，所述控制器还用于控制所述全向超声发射器随机性短暂地停止发射超声。在一个可能的设计中，所述全向超声麦克风阵列包括若干个麦克风，所述麦克风个数N由以下公式确定：N＝360/预设分辩角度。在一个可能的设计中，所述全向超声麦克风阵列测量到不同区域的超声强度大于预设值，所述控制器进一步用于根据所述全向超声麦克风阵列测量到不同区域的超声强度大于预设值的测量结果规划路径，控制机器人往超声强度低的区域移动。在一个可能的设计中，所述控制器进一步用于依据预设算法重新规划路径避免两个机器人碰撞，其中，所述预设算法为：每个机器人之间相互排斥，当两个机器人相互靠近时，会相互避让，相互保持在安全的距离。根据本专利技术的另一个方面，提供的一种机器人集群，包括若干个如上所述的机器人。根据本专利技术的另一个方面，提供的一种机器人集群控制方法，应用于机器人集群，所述方法包括：机器人使用全向超声发射器向机器人周围发射超声；机器人使用所述全向超声麦克风阵列接收机器人周围360度的超声，并测量每个预设分辨角度的声音强度；机器人根据所述每个预设分辨角度声音强度测量结果规划路径，规避拥堵。在一个可能的设计中，所述机器人随机性短暂地停止使用全向超声发射器向机器人周围发射超声，以便所述全向超声麦克风阵列接收其它机器人发射的超声。在一个可能的设计中，所述全向超声麦克风阵列测量到不同区域的超声强度大于预设值，所述机器人进一步根据所述全向超声麦克风阵列测量到不同区域的超声强度大于预设值的测量结果规划路径，控制机器人往超声强度低的区域移动。在一个可能的设计中，所述方法进一步包括，所述机器人依据预设算法重新规划路径避免两个机器人碰撞，其中，所述预设算法为：每个机器人之间相互排斥，当两个机器人相互靠近时，会相互避让，相互保持在安全的距离。与相关技术相比，本专利技术实施例提供的一种机器人、机器人集群及其控制方法，包括：主体、全向超声发射器、全向超声麦克风阵列、控制器，其中：所述全向超声发射器、所述全向超声麦克风阵列和所述控制器均安装在所述主体中；其中：所述全向超声发射器，用于向机器人周围发射超声；所述全向超声麦克风阵列，包括若干个麦克风，用于接收机器人周围360度的超声，并测量每个预设分辨角度的声音强度，并将每个预设分辨角度声音强度测量结果反馈给所述控制器；所述控制器，用于控制所述全向超声发射器发射超声，以及根据所述每个预设分辨角度声音强度测量结果规划路径，控制机器人规避拥堵。通过本专利技术实施例，使得机器人能够自主规划路径，避让拥挤区域，防止拥堵，还有助于组织机器人集群更长距离的有序排队。同时，本专利技术的解决方案是一种不依赖于中央服务器的分散式方法，因此它可以很好地扩展。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种机器人的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种机器人在不同超声强度区域的运行环境示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种机器人集群的控制运行环境示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种机器人集群控制方法的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本专利技术的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求收及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。请参考图1。本专利技术实施例提供一种机器人，所述机器人100包括：主体10、全向超声发射器30、全向超声麦克风阵列40、控制器20、移动装置50，其中：所述全向超声发射器30、所述全向超声麦克风阵列40、所述控制器20和所述移动装置50均安装在所述主体10中；其中：所述全向超声发射器30，用于向机器人周围发射超声，以及随机性短暂地停止发射超声，以便所述全向超声麦克风阵列40接收其它机器人发射的超声。所述全向超声麦克风阵列40，包括若干个麦克风，用于接收机器人周围360度的超声，并测量每个预设分辨角度的声音强度大小，并将每个预设分辨角度声音强度测量结果反馈给所述控制器20。其中，在所述预设分辨角度的区间内，所述全向超声麦克风阵列40接收到的声音强度不会发生变化；例如：所述预设分辨角度为10度，所述全向超声麦克风阵列40在一个0到10度的区间内，接收到的声音强度不会发生变化。其中，所述全向超声麦克风阵列40所包括麦克风个数取决于预设分辩角度，即麦克风个数N＝360/预设分辩角度，例如：所述预设分辨角度为10度时，麦克风个数N＝360/10＝36，所述全向超声麦克风阵列40包括36个麦克风形成阵列集成在一个芯片上。所述控制器20，用于控制所述全向超声发射器30发射超声及随机性短暂地停止发射超声，以及根据所述全向超声麦克风阵列40反馈的每个预设分辨角度声音强度测量结果规划路径，控制机器人的所述移动装置50规避拥堵。进一步地，如果所述全向超声麦克风阵列测量到不同区域的超声强度大于预设值，所述控制器进一步用于根据所述全向超声麦克风阵列测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人，其特征在于，包括：主体、全向超声发射器、全向超声麦克风阵列、控制器，其中：所述全向超声发射器、所述全向超声麦克风阵列和所述控制器均安装在所述主体中；其中：所述全向超声发射器，用于向机器人周围发射超声；所述全向超声麦克风阵列，包括若干个麦克风，用于接收机器人周围360度的超声，并测量每个预设分辨角度的声音强度，并将每个预设分辨角度声音强度测量结果反馈给所述控制器；所述控制器，用于控制所述全向超声发射器发射超声，以及根据所述每个预设分辨角度声音强度测量结果规划路径，控制机器人规避拥堵。

【技术特征摘要】
1.一种机器人，其特征在于，包括：主体、全向超声发射器、全向超声麦克风阵列、控制器，其中：所述全向超声发射器、所述全向超声麦克风阵列和所述控制器均安装在所述主体中；其中：所述全向超声发射器，用于向机器人周围发射超声；所述全向超声麦克风阵列，包括若干个麦克风，用于接收机器人周围360度的超声，并测量每个预设分辨角度的声音强度，并将每个预设分辨角度声音强度测量结果反馈给所述控制器；所述控制器，用于控制所述全向超声发射器发射超声，以及根据所述每个预设分辨角度声音强度测量结果规划路径，控制机器人规避拥堵。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述全向超声发射器，还进一步用于随机性短暂地停止发射超声；相应地，所述控制器还用于控制所述全向超声发射器随机性短暂地停止发射超声。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述全向超声麦克风阵列包括若干个麦克风，所述麦克风个数N由以下公式确定：N＝360/预设分辩角度。4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述全向超声麦克风阵列测量到不同区域的超声强度大于预设值，所述控制器进一步用于根据所述全向超声麦克风阵列测量到不同区域的超声强度大于预设值的测量结果规划路径，控制机器人往超声强度低的区域移动。5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述控制器进一步用于依据预设算法重...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏世民，
申请(专利权)人：深圳蓝胖子机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44