一种楼道清洁机器人实现自主运行的方法、装置及机器人制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种楼道清洁机器人实现自主运行的方法、装置及机器人，解决了机器人自主进入和/或出离电梯的问题。其中，该方法包括：进入电梯前切换至惯性导航方式；发出乘坐电梯请求，包括呼叫电梯信息和目标楼层信息；判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主进入或出离电梯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人
，具体涉及一种机器人自主运行的方法、装置及机器人。
技术介绍
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，机器人便会对该特定楼层进行自主清洁。完成对该特定楼层的清扫工作后，又需要人再次将其带到另一个待清扫楼层，重新启动清扫程序，经过多次重复操作来完成整栋楼的清洁工作。这种清洁机器人虽然减轻了工人的体力劳动强度，但仍需要投入人工成本，机器人的自动化程度不高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种楼道清洁机器人实现自主运行的方法，解决了机器人自主进入和/或出离电梯的问题。本专利技术实施例还提供了一种楼道清洁机器人实现自主运行的装置，解决了机器人自主发出乘梯需求，并进入和/或出离电梯的问题。本专利技术实施例又提供了一种机器人，解决了自主清扫整个楼宇的问题。本专利技术提供了一种楼道清洁机器人实现自主运行的方法，包括：进入电梯前切换至惯性导航方式；发出乘坐电梯请求，包括呼叫电梯信息和目标楼层信息；判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主进入和/或出离电梯。本专利技术还提供了一种楼道清洁机器人实现自主运行的装置，包括：导航方式选择模块，用于在进入电梯前切换至惯性导航方式；请求模块，用于发出乘坐电梯请求，包括呼叫电梯信息和/或目标楼层信息；控制模块，用于判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主进入和/或出离电梯。本专利技术又提供了一种机器人，包括上述楼道清洁机器人实现自主运行的装置。根据本专利技术实施例提供的楼道清洁机器人实现自主运行的方法、装置及机器人，实现了机器人自主判断电梯运行状态，并根据电梯相应的运行状态，采用惯性导航方式进入和/或出离电梯，实现了机器人进出电梯过程的自动化。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的楼道清洁机器人实现自主运行的方法流程图。图2所示为本专利技术一实施例提供的楼道清洁机器人在楼道中采用组合导航方式实现自主运行的原理示意图。图3所示为本专利技术一实施例提供的机器人在楼道中采用激光扫描进行定位的原理图。图4所示为本专利技术一实施例提供的机器人采用超宽带进行两点定位的原理图。图5所示为本专利技术一实施例提供的楼道清洁机器人实现自动充电方法的流程图。图6所示为本专利技术一实施例提供的楼道清洁机器人实现自主运行的装置的结构框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1所示为本专利技术一实施例提供的楼道清洁机器人实现自主运行的方法流程图。从图中可以看出，该方法包括：步骤101，进入电梯前切换至惯性导航方式。惯性导航不依赖于任何外部信息，能提供位置、速度、航向和姿态角数据，短期精度和稳定性好，因此，适用于机器人进出电梯这种短时间、小空间的导航过程。步骤102，发出乘坐电梯请求。该乘坐电梯请求包括呼叫电梯信息和/或目标楼层信息。在一个实施例中，机器人发出语音形式的乘坐电梯请求和/或目标楼层信息。这种情况下，需要在电梯中加装语音控制芯片，例如，语音识别集成电路AP7003。在一个实施例中，通过摄像头定位电梯上的上行或下行按键，并控制机器人按下相应按键，来发出乘坐电梯请求。本领域技术人员可以理解，这里给出的机器人发出乘坐电梯请求的方式只是示例性的，对此不作限定。步骤103，判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主进入或出离电梯。在一个实施例中，步骤103，判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主进入电梯，具体包括：判断电梯门是否打开，如果是，则进一步判断电梯内是否有人，如果无人，则控制机器人自主运行到电梯中的指定位置。其中，可以根据激光扫描器测量到的障碍物距离信息判断电梯门是否打开和/或电梯内是否有人。例如，机器人等待进入电梯的位置距离电梯门的距离(预先设定好的)为0.5米，电梯深度为1米，则当激光扫描器测量到的障碍物距离为0.7米时，表明电梯门是打开的，而且电梯内有人。在一个实施例中，步骤103，判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器
人自主出离电梯具体包括：判断电梯门是否打开，如果是，进一步判断电梯是否到达目标楼层，如果是，控制机器人自主运行到楼道中的指定位置。其中，可以根据每一楼层中的超宽带无线节点发出的楼层信息判断是否到达目标楼层。超宽带无线节点可发出携带楼层信息的超宽带无线信号，机器人通过其安装的超宽带无线接收器接收该携带楼层信息的超宽带无线信号，通过与机器人发出的目标楼层信息相匹配，即可判断机器人是否到达目标楼层。根据本专利技术实施方式的楼道清洁机器人实现自主运行的方法，实现了机器人自主判断电梯运行状态，并根据电梯相应的运行状态，采用惯性导航方式进入和/或出离电梯，实现了机器人进出电梯过程的自动化。在一个实施例中，在步骤103之后，进一步包括：步骤104，出离电梯后切换至复合导航方式，所述复合导航方式是指激光扫描与超宽带无线节点相结合的导航方式。这样，后续在复合导航方式下，可以实现机器人按照预定清扫路线自主运行，完成楼层清洁工作。由于惯性导航存在累计误差，不适宜楼道这种长距离环境中的导航，而且，惯性导航还需要解决初始位置问题，无法实现机器人自主获取初始位置，即无法实现楼道清洁过程中的全自动化。因此，当机器人在楼道中运行时不再采用惯性导航，而是采用激光扫描与超宽带无线节点相结合的定位方式。这样，一方面，实现了机器人在楼道环境中的自主运行；另一方面，也可以为机器人进出电梯的惯性导航过程提供初始位置信息。图2所示为本专利技术一实施例提供的楼道清洁机器人在楼道中采用组合导航方式实现自主运行的原理示意图。其中O(x0、y0)点为机器人所在位置，A(x1、y1)、B(x2、y2)分别为两个超宽带无线节点，C、D代表楼道两边墙体，图中虚线代表机器人激光扫描有效范围，则步骤104的具体执行过程为：首先，根据激光扫描仪的检测数据计算包含机器人当前位置并且平行于
楼道两侧墙体的一条直线。图3所示为本专利技术一实施例提供的机器人在楼道中采用激光扫描进行定位的原理图。其中，从图中可以看出，虚线半圆范围内为激光扫描仪的检测范围，采用激光slam技术，或采用较为简单的霍夫直线检测，可以获得激光器与两边墙体，即直线C和D的距离d1和d2，从而得到一条包括机器人所有可能位置的直线L1。本领域技术人员可以理解，对于狭长的楼道环境而言，其两侧墙体均可看作近似相互平行，这种情况下，就可以得到一条包含机器人当前位置的平行于两侧墙体的直线L1。而对于小范围内的非平行墙体单独使用激光扫描器就可以确定机器人当前位置，其不属于本专利技术保护范围。然后，根据超宽带无线接收器的检测数据计算描述机器人可能位置的两个位置点，其中与超宽带无线接收器对应的超宽带无线节点包括至少两个，该至少两个超宽带无线节点沿楼道方向间隔布置。图4所示为本专利技术一实施例提供的机器人采用超宽带进行两点定位的原理图。从图中可以看出，两个超宽带无线节点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种楼道清洁机器人实现自主运行的方法，其特征在于，包括：进入电梯前切换至惯性导航方式；发出乘坐电梯请求，包括呼叫电梯信息和目标楼层信息；判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主进入或出离电梯。

【技术特征摘要】
1.一种楼道清洁机器人实现自主运行的方法，其特征在于，包括：进入电梯前切换至惯性导航方式；发出乘坐电梯请求，包括呼叫电梯信息和目标楼层信息；判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主进入或出离电梯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主进入电梯具体包括：判断电梯门是否打开，如果是，则进一步判断电梯内是否有人，如果无人，则控制机器人自主运行到电梯中的指定位置；所述判断电梯状态，并根据电梯状态控制机器人自主出离电梯具体包括：判断电梯门是否打开，如果是，进一步判断电梯是否到达目标楼层，如果是，控制机器人自主运行到楼道中的指定位置。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断电梯门是否打开和/或电梯内是否有人，采用激光扫描的测量-判别方式。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断电梯是否到达目标楼层，采用目标楼层的超宽带无线节点信息的捕捉-判断方式。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：出离电梯后切换至复合导航方式，所述复合导航方式是指激光扫描与超宽带无线节点相结合的导航方式。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述激光扫描与超宽带无线节点相结合的导航...

【专利技术属性】
技术研发人员：王加加，刘园园，王可可，刘英英，
申请(专利权)人：深圳市神州云海智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44