自移动机器人系统技术方案

一种自移动机器人系统，包括基座和自移动机器人，所述自移动机器人设有角度传感器和控制单元，所述基座和所述自移动机器人分别设有可发射偏振光的发射装置和接收装置，所述接收装置上设有偏振片，所述发射装置发出的偏振光被接收装置接收后，控制单元可根据接收装置接收的信号的强度和/或强度变化，校准清洁机器人的方向。本实用新型专利技术通过设置能够发射偏振光的发射装置及相应的接收装置，控制单元根据接收装置接收的信号的强度和/或强度变化，校准自移动机器人的方向，其校准精度高，方向定位准确、操作简单并且所用成本低。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自移动机器人系统，属于小家电制造

技术介绍
现有的规划型自移动机器人，一般分为采用绝对坐标系和相对坐标系两种方式来进行定位导航工作。对于采用绝对坐标系的定位系统，比如，机器人通过摄像机等捕获天花板上或其他位置的具有位置标识的图像，并根据所捕获的图像相应地测出其当前位置，这种定位系统要求系统快速处理大量数据，使用该系统会导致成本较高。而对于采用相对坐标系的定位系统，比如，机器人通过一个行驶距离传感器和一个角度传感器对机器的相对位置计算，但是随着机器人的重复旋转操作，这种定位方式会产生累计探测误差，因此需要每隔一段时间，进行一次校准。例如CN1330274C号专利中公开的机器人清洁器坐标修正方法，其通过在机器人清洁器上设置多个距离传感器并依据距离传感器到基座的探测板的距离d1和d2来校准其回到基座的位姿，这种校准位姿的方式成本较高而且调整过程较为复杂不易操控。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足，提供一种自移动机器人系统，通过设置能够发射偏振光的发射装置及相应的接收装置，控制单元根据接收装置接收的信号的强度和/或强度变化，校准自移动机器人的方向，其校准精度高，方向定位准确、操作简单并且所用成本低。本技术所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：本技术提供一种自移动机器人系统，包括基座和自移动机器人，所述自移动机器人设有角度传感器和控制单元，所述自移动机器人系统还包括可发射偏振光的发射装置和接收装置，所述接收装置上设有偏振片，所述发射装置发出的偏振光被接收装置接收后，控制单元可根据接收装置接收的信号的强度和/或强度变化，校准清洁机器人的方向；其中，所述发射装置设置在基座上，所述接收装置对应设置在自移动机器人上；或者所述发射装置设置在自移动机器人上，所述接收装置对应设置在基座上。为了便于校准，初始状态时，所述接收装置上设置的偏振片的偏振化方向与发射装置发出的偏振光的偏振面相互平行。优选的，所述接收装置位于自移动机器人的顶部，所述发射装置位于所述基座，所述发射装置发出的偏振光经天花板或挡板反射后被所述接收装置接收。或者，所述发射装置位于自移动机器人的顶部，所述接收装置位于所述基座，所述发射装置发出的偏振光经天花板或挡板反射后被所述接收装置接收，所述基座和自移动机器人上还分别设有通信单元。或者，所述接收装置位于自移动机器人的顶部，所述发射装置正对所述接收装置设于所述基座上，所述发射装置发出的偏振光直接被所述接收装置接收。或者，所述基座包括承载所述自移动机器人的底座，所述发射装置设置在所述底座上，所述接收装置位于自移动机器人的底部，所述发射装置发出的偏振光直接被所述接收装置接收。为了便于校准，初始状态时，所述接收装置上设置的偏振片的偏振化方向与发射装置发出的偏振光的偏振面相互垂直。综上所述，本技术中通过设置能够发射偏振光的发射装置及相应的接收装置，控制单元根据接收装置接收的信号的强度和/或强度变化，校准自移动机器人的方向，其校准精度高，方向定位准确、操作简单并且所用成本低。下面结合附图和具体实施例，对本技术的技术方案进行详细地说明。附图说明图1为本技术自移动机器人系统实施例一的结构示意图；图2为本技术自移动机器人系统实施例二的第一结构示意图；图3为本技术自移动机器人系统实施例二的第二结构示意图。具体实施方式本技术自移动机器人系统包括基座和自移动机器人，所述基座上设有发射装置，发射装置上设有偏振片，使发射装置能发出偏振光，所述自移动机器人装有角度传感器、控制单元和接收装置，所述角度传感器用来探测自移动机器人行走过程中的角度变化，接收装置上设有与发射装置上相同的偏振片,发射装置发出的偏振光被接收装置接收后，控制单元根据接收装置接收的信号的强度和/或强度变化，校准自移动机器人的方向。需要注意的是，所述发射装置也可以设置在自移动机器人上，对应的接收装置设置在基座上，此时需要在所述基座和自移动机器人上分别设置通信单元，使得设置在基座上的接收装置所接收的偏振光信号能够传输到自移动机器人的控制单元上，但是这种位置的改变对技术方案的实施影响很小，故以下仅以基座设置发射装置，自移动机器人设置接收装置的情况为例对本技术方案做进一步描述。为了便于校准，优选的，初始状态时，所述接收装置上设置的偏振片的偏振化方向与发射装置发出的偏振光的偏振面相互平行或者相互垂直。下面以接收装置上设置的偏振片的偏振化方向与发射装置发出的偏振光的偏振面相互平行为例，说明自移动机器人校准方向的过程。另外，自移动机器人的偏移角度θ的记录方法，可以以0°≤θ＜360°的方式表示，但是不排除其他计量方式，比如0≤θ＜2π等。一般情况下，自移动机器人返回基座，此时自移动机器人可接收到发射装置发出的偏振光(引导自移动机器人回到基座属于现有技术，在此不再赘述)，由于引导装置的误差，自移动机器人的返回位置与初始位置相比，会存在10°左右的角度偏差，即实际角度偏移量θ在10°或者350°左右。此时所述角度传感器记录的角度偏移量为θ1，其中0°≤θ1＜360°，具体的说，当角度传感器记录的角度偏移量为θ1为负值或者大于等于360°时，控制单元对θ1进行修正，修正后的θ1修正＝θ1±360°*n，其中n为整数。由于角度传感器自身有一定的精度误差，在经过自移动机器人长时间的行走后，其测量值将不断的累积该精度误差，使得θ1和θ并不相同，即角度传感器无法正确的记录自移动机器人的实际角度偏移量。实施例一图1为本技术自移动机器人系统实施例一的结构示意图。如图1所示，当自移动机器人200工作一段时间后返回基座100，所述基座100的发射装置110发出的偏振光经天花板或挡板120反射后被位于自移动机器人200顶部的接收装置210接收。当自移动机器人200的接收装置210接收到所述基座100的发射装置110发出的偏振光后，假设自移动机器人200的实际角度偏移量为θ，角度传感器记录的角度偏移量为θ1，其中0°≤θ1＜360°，所述控制单元控制自移动机器人200顺时针旋转360°(也可逆时针旋转360°)，此时角度传感器记录的角度偏移量θ1不断增大，直到增大到360°后，角度偏移量回到0°，随着自移动机器人200的继续旋转，角度偏移量继续增大到θ1，此过程中，自移动机器人200的接收装置210将偏振光的光强信号反馈给控制单元，控制单元记录下光强为最大值I0时的旋转角度θ2，例如，假设自移动机器人200返回基座100后，角度传感器记录的角度偏移量为15°，所述控制单元控制自移动机器人200顺时针旋转了170°时接收装置210接收到偏振光的最大光强，此时角度传感器记录的角度偏移量θ1为185°，旋转角度θ2为170°。由于偏振光的特性，自移动机器人200顺时针旋转360°的过程中，光强为最大值I0时的角度偏移量θ2有两个(θ21和θ22，其中|θ22-θ21|＝180°)，即对应于与初始方向平行的两个位置，且对应的实际角度偏移量为0°和180°，鉴于所述引导装置引导自移动机器人200返回到初始位置时，实际角度偏移量θ在10°或者在350°左右，下面对本实施例中自移动机器<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自移动机器人系统，包括基座和自移动机器人，所述自移动机器人设有角度传感器和控制单元，其特征在于，所述自移动机器人系统还包括可发射偏振光的发射装置和接收装置，所述接收装置上设有偏振片，所述发射装置发出的偏振光被接收装置接收后，控制单元可根据接收装置接收的信号的强度和/或强度变化，校准清洁机器人的方向；其中，所述发射装置设置在基座上，所述接收装置对应设置在自移动机器人上；或者所述发射装置设置在自移动机器人上，所述接收装置对应设置在基座上。

【技术特征摘要】
1.一种自移动机器人系统，包括基座和自移动机器人，所述自移动机器人设有角度传感器和控制单元，其特征在于，所述自移动机器人系统还包括可发射偏振光的发射装置和接收装置，所述接收装置上设有偏振片，所述发射装置发出的偏振光被接收装置接收后，控制单元可根据接收装置接收的信号的强度和/或强度变化，校准清洁机器人的方向；其中，所述发射装置设置在基座上，所述接收装置对应设置在自移动机器人上；或者所述发射装置设置在自移动机器人上，所述接收装置对应设置在基座上。2.如权利要求1所述的自移动机器人系统，其特征在于，初始状态时，所述接收装置(210、211、212)上设置的偏振片的偏振化方向与发射装置(110、111、112)发出的偏振光的偏振面相互平行。3.如权利要求2所述的自移动机器人系统，其特征在于，所述接收装置(210)位于自移动机器人(200)的顶部，所述发射装置(100)位于所述基座，所述发射装置发出的偏振光经天花板或挡板(120)反射后...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤进举，
申请(专利权)人：科沃斯机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32