一种机器人的制约装置和制约的系统和方法制造方法及图纸

技术编号:13360882 阅读:76 留言:0更新日期:2016-07-17 20:50
本发明专利技术提供一种机器人的制约装置,包括便携式外壳,安装在所述便携式外壳内的信号接收装置和信号发射装置,所述信号接收装置包括至少两个横向设置的朝向所述便携式外壳前方并分别在预定位置和角度范围内接收信号的信号接收单元;所述信号接收装置和所述信号发射装置电连接,以设定所述信号发射装置响应于所述信号接收装置的某一事件而与所述机器人进行通信。本发明专利技术还提供采用上述制约装置的制约的系统和方法,包括上述制约装置和机器人。本发明专利技术提供的机器人制约装置和制约的系统和和方法,不仅可实现制约机器人在特定的物理空间中工作,且具有省电和可降低突发事件导致机器人脱离原来的物理空间的概率的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人的制约装置和制约的系统和方法
技术介绍
“机器人”是在不需要用户操纵的情况下在工作区内移动,同时执行工作任务。例如机器人清洁器执行诸如但不限于从地板吸取灰尘、杂质或类似物的清洁操作;家庭机器人监视器执行家庭监控;自走式移动装置执行特定任务等。在使用机器人执行任务时,有时候需要将机器人制约在特定的物理空间中工作。专利号为ZL03103510.9的专利技术专利公开了一种用于机器人的定位和制约的方法及系统,该专利采用一便携式障碍信号传送器沿一轴发射制约射束,当机器人检测到该制约射束,则回避该制约射束,从而将机器人约束在特定的物理空间内,但是该便携式障碍信号传送器在机器人工作时需要持续不断地发送制约射束,因此耗电量较大;若用户在使用的的时候忘记关掉开关,则,电量很快就会消耗完;另,当机器人在移动到制约射束处时,若便携式障碍信号传送器与机器人之间出现了障碍物,例如此时正好有人或宠物走过,遮挡了障碍信号,导致机器人无法接收到制约射束,使得机器人越过制约射束,脱离了原来的物理空间进入到下一个物理空间工作。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷,本专利技术提供一种机器人的制约装置和制约的系统和方法,本专利技术具有省电且可降低突发事件导致机器人脱离原来的物理空间的概率的优点。本专利技术是这样实现的:一种机器人的制约装置,包括便携式外壳、安装在所述便携式外壳内的用于接收机器人发射的信号的信号接收装置,和用于与机器人进行通信的信号发射装置,所述信号接收装置包括至少两个横向设置的朝向所述便携式外壳前方并分别在预定位置和角度范围内接收信号的信号接收单元;所述信号接收装置和所述信号发射装置电连接,以设定所述信号发射装置响应于所述信号接收装置的某一事件而与所述机器人进行通信。上述制约装置与机器人配合使用时,将所述制约装置放置在预定空间的开放边缘处(例如房间的门口处),机器人上设有信号发射装置,由于所述制约装置前端的信号接收单元横向设置且分别在预定位置和角度范围内接收信号,因此,当机器人移动到制约装置前方时,所述制约装置前端的信号接收单元先后接收到所述机器人发射的信号,当第N(N>1)个信号接收单元接收到机器人发射的信号后,则所述制约装置的信号发射装置发射一信号给所述机器人,使得所述机器人执行回避动作,返回预定空间继续执行任务。从而将所述机器人限制在预定空间内执行任务。其中,制约装置的信号发射装置给机器人发射信号的的条件是,先后有两个信号接收单元接收到机器人发射的信号。由于所述制约装置在没有接收到所述机器人的信号时,处于休眠或待机状态,没有发射任何信号,只有当接收到机器人的信号并满足一定的条件后才可能发射信号给所述机器人,发射信号后,又可以恢复到休眠状态,因此耗电量很少。若机器人位于制约装置前方时,有障碍物挡在所述制约装置和所述机器人之间,使得机器人发射的光线只能在一个很小的角度被所述第一个接收单元接收到,机器人继续向前移动时,在一段时间内,第一个信号接收单元和第二个信号接收单元均可能无法接收到机器人发射的信号,机器人再往前移动时,接近第二个信号接收单元的可接收信号的边缘时,机器人发射的信号有可能被第二个信号接收单元接收到,从而使得所述制约装置的信号发射装置向所述机器人发射信号,使得所述机器人执行回避动作返回所述预定空间继续执行任务。从而降低突发事件导致机器人脱离原来的物理空间的概率。当然,如果障碍物太大,机器人发射的信号将无法被制约装置接收。因此在障碍物比较小,且存在时间很短的情况下(例如人或者宠物正好经过机器人与制约装置之间时),本专利技术提供的技术方案可以有效降低突发事件导致机器人脱离原来的物理空间的概率。具体地,所述便携式外壳前端对应于每个信号接收单元前端设有狭缝,以限制在预定位置和角度范围内的信号经过所述狭缝后被所述信号接收单元接收。所述狭缝内壁设有斜向所述便携式壳体前端的反射板,以防止超出预定范围内的信号经狭缝内壁反射后被所述信号接收单元接收。进一步地,所述制约装置顶端设有与所述制约装置上的信号发射装置电连接的全向信号接收装置,所述全向信号接收装置用于接收机器人发射的与之对应的短距离信号。若接收到机器人发射的与之对应的所述短距离信号,则可触发所述制约装置的信号发射装置给机器人发射无线信号,使得所述机器人远离所述制约装置,从而避免所述机器人与所述制约装置发生碰撞。具体地,所述信号接收单元为光波接收单元或超声波接收单元,所述信号发射装置为无线通信装置。无线通信装置可以为单向或双向的无线通信装置。本专利技术还提供一种机器人的制约系统,包括上述制约装置和机器人,所述机器人上设有与所述制约装置上的信号接收单元对应的全向信号发射装置,和与所述制约装置上的信号发射装置进行通信的信号接收装置,所述制约装置上靠近所述机器人一侧的第一个信号接收装置首先接收到机器人发射的信号,所述制约装置上第N个信号接收单元接收到所述机器人发射的信号后,所述制约装置上的信号发射装置发射无线信号,使得机器人执行回避动作以返回预定区域继续执行任务,其中所述N大于1。进一步地,在一种实施例中所述制约装置上第一个接收到机器人发射的信号的信号接收装置触发所述制约装置上的信号发射装置给机器人发射无线信号以告知所述机器人已进入限制边缘,所述机器人接收到所述制约装置发射的无线信号后保持匀速前进或减速前进或以预设速度前进。进一步地,该制约系统中制约装置的顶端设有与所述制约装置上的信号发射装置电连接的全向信号接收装置,所述机器人上的全向信号发射装置发射一对应于所述制约装置前端的信号接收单元的长距离信号和一对应于所述制约装置顶端的全向信号接收装置的短距离信号,所述制约装置顶端的全向信号接收装置接收到所述机器人上的全向信号发射装置发射的短距离信号后,所述制约装置上的信号发射装置给所述机器人发射无线信号,使得所述机器人远离所述制约装置。本专利技术还提供一种机器人的制约方法,所述制约方法用于上述制约系统中,包括以下步骤:a.在预定区域的开放边缘处放置所述制约装置,使得所述制约装置前端的信号接收单元与预定区域的开放边缘对齐;b.令所述机器人在预定区域内执行任务,所述机器人上的信号发射装置不断发射全向信号;c.当所述机器人运行到预定开放边缘处时,所述机器人发射的信号被所述制约装置前端的信号接收单元先后接收到,当所述信号接收装置的第N个信号接收单元接收到信号后,所述制约装置上的信号发射单元给所述机器人发射无线信号,使得所述机器人执行回避动作以返回预定区域继续执行任务,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人的制约装置,其特征在于:包括便携式外壳、安装在所述便携式外壳内的用于接收机器人发射的信号的信号接收装置,和用于与机器人进行通信的信号发射装置,所述信号接收装置包括至少两个横向设置的朝向所述便携式外壳前方并分别在预定位置和角度范围内接收信号的信号接收单元;所述信号接收装置和所述信号发射装置电连接,以设定所述信号发射装置响应于所述信号接收装置的某一事件而与所述机器人进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种机器人的制约装置,其特征在于:包括便携式外壳、安装在所述便携式外壳内的
用于接收机器人发射的信号的信号接收装置,和用于与机器人进行通信的信号发射装置,
所述信号接收装置包括至少两个横向设置的朝向所述便携式外壳前方并分别在预定位置
和角度范围内接收信号的信号接收单元;所述信号接收装置和所述信号发射装置电连接,
以设定所述信号发射装置响应于所述信号接收装置的某一事件而与所述机器人进行通信。
2.根据权利要求1所述的制约装置,其特征在于:所述便携式外壳前端对应于每个信号
接收单元前端设有狭缝,以限制在预定位置和角度范围内的信号经过所述狭缝后被所述信
号接收单元接收;所述狭缝内壁设有斜向所述便携式壳体前端的反射板,以防止超出预定
位置和角度范围的信号经狭缝内壁反射后被所述信号接收单元接收。
3.根据权利要求1所述的制约装置,其特征在于:所述制约装置顶端设有与所述制约装
置上的信号发射装置电连接的全向信号接收装置,所述全向信号接收装置用于接收机器人
发射的与之对应的短距离信号。
4.根据权利要求1至3任一项所述的制约装置,其特征在于:所述信号接收单元为光波
接收单元或超声波接收单元,所述信号发射装置为无线通信装置。
5.一种机器人的制约系统,其特征在于:包括权利要求1所述的制约装置和机器人,所
述机器人上设有与所述制约装置上的信号接收单元对应的全向信号发射装置,和与所述制
约装置上的信号发射装置进行通信的信号接收装置,所述制约装置上靠近所述机器人一侧
的第一个信号接收装置首先接收到所述机器人发射的信号,所述制约装置上第N个信号接
收单元接收到所述机器人发射的信号后,所述制约装置上的信号发射装置发射无线信号,
使得所述机器人执行回避动作以返回预定区域继续执行任务,其中所述N大于1。
6.根据权利要求5所述的制约系统,其特征在于:所述制约装置上靠近所述机器人一侧
的第一个信号接收单元接收到机器人发射的信号后,所述制约装置上的信号发射装置给机
器人发射无线信号以告知所述机器人已进入限制边缘,所述机器人接收到所述制约装置发
射的无线信号后保持匀速前进或减速前进或以预设速度前进。
7.根据权利要求6所述的制约系统,其特征在于:所述的制约装置顶端设有与所述制约
装置上的信号发射装置电连接的全向信号接收装置,所述机器人上的全向信号发射装置发
射一对应于所述制约装置前端的信号接收...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁先华黄信铭吴万水陈兴文吴强张宽哲
申请(专利权)人:深圳市银星智能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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