一种智能导航机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种智能导航机器人及其控制方法，所述控制方法包括：对一座楼构建多个标有电梯位置和楼层号的二维地图；接收用户输入的目标室室号，自动搭乘电梯，自动导航行进至目标室；在搭乘电梯过程中，识别上下按键和楼层按键并按下按键，识别电梯门开关并驱动行进模块进入和离开电梯。其通过建立多个楼层的二维地图，并标明电梯位置和楼层号，从而构建出对应整个楼层的地图；根据输入的目标室室号自动导航至目标室，并实现为用户提供自动按电梯的服务；具有更高的自动化和智能化。

An intelligent navigation robot and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种智能导航机器人及其控制方法
本专利技术涉及自动机器人领域，特别是一种智能导航机器人及其控制方法。
技术介绍
目前，导航机器人能实现自动导航并领导用户走至目的地。但现在高楼密布，很多地方都建有电梯，从始发地至目的地很多时候需要穿过电梯，实现导航机器人为用户提供电梯导航服务是本领域尚待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种智能导航机器人及其控制方法，实现为用户提供电梯导航服务。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：本专利技术的第一方面，一种智能导航机器人的控制方法，包括以下步骤：对一座楼构建多个二维地图，多个所述二维地图均标有电梯位置，每个所述二维地图对应一个楼层并标有楼层号；接收用户输入的目标室室号，自动搭乘电梯，自动导航行进至目标室；其中，所述自动搭乘电梯包括以下步骤：根据目前所在楼层和所述目标室室号，得到搭乘方向信息；通过摄像头拍摄电梯口图像并识别电梯上下按键区域以及与所述搭乘方向信息对应的上下按键，计算所述上下按键的三维坐标，驱动机械臂按下所述上下按键；通过红外距离传感器感应电梯门开关，当感应到电梯门打开，驱动行进模块进入电梯内；通过摄像头拍摄电梯内部图像并识别电梯楼层按键区域以及与目标室所在楼层对应的楼层按键，计算所述楼层按键的三维坐标，驱动机械臂按下所述楼层按键；通过红外距离传感器感应电梯门开关，当感应到电梯门打开，驱动行进模块走出电梯。上述智能导航机器人的控制方法至少具有以下的有益效果：能应用于带电梯的多楼层的智能导航；建立多个楼层的二维地图，并标明电梯位置和楼层号，从而构建出对应整个楼层的地图；根据输入的目标室室号自动导航至目标室，并实现为用户提供自动按电梯的服务；具有更高的自动化和智能化。根据本专利技术的第一方面，在导航行进的过程中，通过无线连接模块与用户的移动设备连接，当与用户的距离超过范围阈值，向所述移动设备发送警告信号。根据本专利技术的第一方面，所述对一座楼构建多个二维地图包括以下步骤：获取所述智能导航机器人的运动姿态和周边图像并从所述周边图像提取地标信息；根据所述运动姿态和所述地标信息生成二维地图；对所述二维地图标记所述楼层号。根据本专利技术的第一方面，所述运动姿态包括由GPS定位的位置信息和由角速度计得到的航向角。根据本专利技术的第一方面，所述根据目前所在楼层和所述目标室室号，得到搭乘方向信息包括以下步骤：确认所述智能导航机器人目前所在楼层；根据所述目标室室号，确认目标室所在楼层；比较目前所在楼层和目标室所在楼层，得到搭乘方向信息。根据本专利技术的第一方面，通过基于深度学习网络的图像识别算法从所述电梯口图像识别所述电梯上下按键区域和所述上下按键，以及从所述电梯内部图像识别所述电梯楼层按键区域和所述楼层按键。根据本专利技术的第一方面，计算目标按键的三维坐标包括以下步骤:使红外距离传感器的角度垂直于所述目标按键所在的墙壁，得到第一距离值a；使红外距离传感器转动第一角度α直至对准所述目标按键；计算目标按键的三维坐标；其中目标按键包括上下按键和楼层按键。根据本专利技术的第一方面，所述通过红外距离传感器感应电梯门开关具体为：当红外距离传感器得到的与电梯门的距离发生变化且变化值超过距离阈值时，判定电梯门打开。本专利技术的第二方面，一种智能导航机器人，包括摄像头、红外距离传感器、命令输入设备、行进模块、处理器和存储器；所述存储器存有控制指令，所述处理器执行所述控制指令并应用如本专利技术第一方面所述的控制方法驱动所述摄像头、所述红外距离传感器、所述命令输入设备和所述行进模块执行步骤。根据本专利技术的第二方面，所述命令输入设备，用于输入目标室室号；所述命令输入设备为触摸屏、键盘或麦克风。上述智能导航机器人至少具有以下的有益效果：能应用于带电梯的多楼层的智能导航；建立多个楼层的二维地图，并在二维地图上标明电梯位置和楼层号，从而构建出对应整个楼层的地图；根据输入的目标室室号自动导航至目标室；通过摄像头和红外距离传感器识别电梯按键后驱动机械臂以实现为用户提供自动按电梯的服务；具有更高的自动化和智能化。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术实施例一种智能导航机器人的控制方法的步骤图；图2是自动搭乘电梯步骤的具体步骤图；图3是本专利技术实施例一种智能导航机器人的结构图。具体实施方式本部分将详细描述本专利技术的具体实施例，本专利技术之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本专利技术的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本专利技术保护范围的限制。在本专利技术的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。参照图1和图2，本专利技术实施例提供了一种智能导航机器人的控制方法，包括以下步骤：步骤S10、对一座楼构建多个二维地图，多个二维地图均标有电梯位置，每个二维地图对应一个楼层并标有楼层号；步骤S20、接收用户输入的目标室室号，自动搭乘电梯，自动导航行进至目标室；其中，自动搭乘电梯包括以下步骤：步骤S31、根据目前所在楼层和目标室室号，得到搭乘方向信息；步骤S32、通过摄像头300拍摄电梯口图像并识别电梯上下按键区域以及与搭乘方向信息对应的上下按键，计算上下按键的三维坐标，驱动机械臂按下上下按键；步骤S33、通过红外距离传感器400感应电梯门开关，当感应到电梯门打开，驱动行进模块600进入电梯内；步骤S34、通过摄像头300拍摄电梯内部图像并识别电梯楼层按键区域以及与目标室所在楼层对应的楼层按键，计算楼层按键的三维坐标，驱动机械臂按下楼层按键；步骤S35、通过红外距离传感器400感应电梯门开关，当感应到电梯门打开，驱动行进模块600走出电梯。在该实施例中，建立多个楼层的二维地图，并标明电梯位置和楼层号，从而构建出对应整个楼层的地图；根据输入的目标室室号自动导航至目标室，并实现为用户提供自动按电梯的服务；具有更高的自动化和智能化。进一步，在导航行进的过程中，通过无线连接模块与用户的移动设备连接，当与用户的距离超过范围阈值，向移动设备发送警告信号。具体地，其中无线连接模块为蓝牙模块；移动设备为手机。该智能导航机器人通过蓝牙连接实现与手机无线连接，并通过蓝牙实现距离的测量，但该智能导航机器人与用户的距离超过范围阈值，范围阈值取2米，则该智能导航机器人通过蓝牙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能导航机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对一座楼构建多个二维地图，多个所述二维地图均标有电梯位置，每个所述二维地图对应一个楼层并标有楼层号；/n接收用户输入的目标室室号，自动搭乘电梯，自动导航行进至目标室；/n其中，所述自动搭乘电梯包括以下步骤：/n根据目前所在楼层和所述目标室室号，得到搭乘方向信息；/n通过摄像头拍摄电梯口图像并识别电梯上下按键区域以及与所述搭乘方向信息对应的上下按键，计算所述上下按键的三维坐标，驱动机械臂按下所述上下按键；/n通过红外距离传感器感应电梯门开关，当感应到电梯门打开，驱动行进模块进入电梯内；/n通过摄像头拍摄电梯内部图像并识别电梯楼层按键区域以及与目标室所在楼层对应的楼层按键，计算所述楼层按键的三维坐标，驱动机械臂按下所述楼层按键；/n通过红外距离传感器感应电梯门开关，当感应到电梯门打开，驱动行进模块走出电梯。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能导航机器人的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
对一座楼构建多个二维地图，多个所述二维地图均标有电梯位置，每个所述二维地图对应一个楼层并标有楼层号；
接收用户输入的目标室室号，自动搭乘电梯，自动导航行进至目标室；
其中，所述自动搭乘电梯包括以下步骤：
根据目前所在楼层和所述目标室室号，得到搭乘方向信息；
通过摄像头拍摄电梯口图像并识别电梯上下按键区域以及与所述搭乘方向信息对应的上下按键，计算所述上下按键的三维坐标，驱动机械臂按下所述上下按键；
通过红外距离传感器感应电梯门开关，当感应到电梯门打开，驱动行进模块进入电梯内；
通过摄像头拍摄电梯内部图像并识别电梯楼层按键区域以及与目标室所在楼层对应的楼层按键，计算所述楼层按键的三维坐标，驱动机械臂按下所述楼层按键；
通过红外距离传感器感应电梯门开关，当感应到电梯门打开，驱动行进模块走出电梯。


2.根据权利要求1所述的一种智能导航机器人的控制方法，其特征在于，在导航行进的过程中，通过无线连接模块与用户的移动设备连接，当与用户的距离超过范围阈值，向所述移动设备发送警告信号。


3.根据权利要求1所述的一种智能导航机器人的控制方法，其特征在于，所述对一座楼构建多个二维地图包括以下步骤：
获取所述智能导航机器人的运动姿态和周边图像并从所述周边图像提取地标信息；
根据所述运动姿态和所述地标信息生成二维地图；
对所述二维地图标记所述楼层号。


4.根据权利要求3所述的一种智能导航机器人的控制方法，其特征在于，所述运动姿态包括由GPS定位的位置信息和由角速度计得到的航向角。


5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾军英，朱伯远，王璠，秦传波，翟懿奎，甘俊英，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：广东;44