自主机器人系统技术方案

一种用于识别并跟随移动电子设备的系统，该系统包括：天线，用于接收和发送信号；多个传感器，用于距离测量；处理器；以及存储器，与所述处理器通信。存储器存储指令，所述指令当由处理器执行时，使得处理器确定移动电子设备的速度和方向；基于移动电子设备的所确定的速度和方向调整系统的移动路径；确定移动电子设备和系统之间的距离；当识别和避开处于系统的移动路径中的障碍物时，命令系统在距离的预定范围内跟随移动电子设备。

Autonomous Robot System

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自主机器人系统相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月30递交的美国临时专利申请第62/651,023号的优先权和权益，其为2017年10月19日递交的PCT申请第PCT/US17/57319号的部分延续案(continuation-in-part，CIP)，而且为2017年10月5日递交的美国专利申请第15/725,656号的部分延续案，该申请要求2017年7月10日递交的美国临时专利申请第62/530,744号的优先权和权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术总体涉及机器人科学，并且尤其涉及用于定位移动目标、跟随移动目标同时检测和避免其移动路径上障碍物的方法和设备。
技术介绍
人们经常带着一些物品、例如包或手提箱旅行。这些物品有不同的尺寸，因为其中一些可能很重且大，使它们很难处理。很多时候，人们在旅行中丢失了他们的包或手提箱，这对大多数旅行者来说是压力很大的状况。因此，人们长期以来一直在寻求一种安全和可靠地携带重或大物品旅行的解决方案。定位和跟随其用户的自主的机器人系统提供安全性，并适应不同的环境。先前定位和跟随其用户的自主机器人系统的解决方案包括，基于摄像头视觉解决方案跟随目标，其仅在摄像头或视频覆盖区域内只有一个人时工作，因为仅依赖视觉图像的系统难以从穿着相似或长相相似的一群人中区分出目标用户。此外，通过摄像头或视频进行跟踪需要很大的计算力，并且可能会导致安全问题。跟踪目标的其他解决方案包括声音跟踪、热传感器、RFID和蓝牙技术。通过声音跟踪似乎是不切实际的，因为会需要不断发出系统程序识别的声音。当系统处于范围内有多个热源(如多于一个人或动物)的环境中时，通过热传感器进行跟踪变得不可靠。RFID和远程控制技术只在目标对装置直接可见时才起作用。蓝牙技术的目前使用的可行解决方案面临三个问题。第一，人的身体会减弱并传播蓝牙信号。第二，从蓝牙设备本身会反射大量的信号，并且信号很大程度上取决于源、例如带有蓝牙信号的手机的位置。第三，无论蓝牙设备何时改变位置，信号会改变其所有参数，使得很难确定系统和移动目标的速度，以及它们之间的距离。
技术实现思路
一种用于识别并跟随移动电子设备的系统，在一些实施例中，该系统包括：天线，用于接收和发送信号；多个传感器，用于距离测量；处理器；以及存储器，与所述处理器通信。在一些实施例中，该存储器存储指令，当由处理器执行时，所述指令致使处理器：确定移动电子设备的速度和方向；基于移动电子设备的所确定的速度和方向调整系统的移动路径；确定移动电子设备和系统之间的距离；命令系统在所述距离的预定范围内跟随移动电子设备；识别在系统的移动路径中的障碍物；当识别出障碍物时命令系统停止预定时间段；确定障碍物在所述预定时间段之后是否仍在系统的移动路径中；当确定障碍物仍在系统的移动路径中时调整系统的移动路径；以及当确定障碍物不再在系统的移动路径中时，命令系统在预定距离范围内继续跟随移动电子设备。一种用于通过系统识别和跟随移动电子设备的方法，该方法包括：通过处理器确定移动电子设备的速度和方向；通过处理器，基于移动电子设备的所确定的速度和方向调整系统的移动路径；通过处理器确定移动电子设备和系统之间的距离；通过处理器命令系统在所述距离的预定范围内跟随移动电子设备；通过处理器识别在系统的移动路径中的障碍物；通过处理器命令系统当识别出该障碍物时停止预定时间段；通过处理器确定障碍物在预定时间段之后是否仍在系统的移动路径中；当确定障碍物仍在系统的移动路径中时，通过处理器调整系统的移动轨迹；以及当确定障碍物不再在系统的移动路径中时，通过处理器命令系统在预定距离范围内继续跟随移动电子设备。在一些实施例中，处理器与移动电子设备蓝牙配对，并在蓝牙配对之后仅跟随所述移动电子设备。在一些实施例中，系统包括摄像头，以进行对象识别来识别障碍物并发送对象识别信号。在一些实施例中，使系统停止的命令是基于系统和障碍物之间的距离的预定阈值。在一些实施例中，系统包括控制系统移动的引擎控制器。在一些实施例中，使系统在预定距离范围内跟随移动电子设备的命令是基于所述系统的速度和方向。在一些实施例中，当相对地面以预定角度物理拉动系统时，系统命令系统增加该系统的速度。在一些实施例中，当移动电子设备相对系统处于预定阈值角度时，系统命令该系统旋转系统的多个全向轮180度。在一些实施例中，系统包括操作杆，从而控制该系统的移动。在一些实施例中，系统包括手提箱、包、货物、推车、托架和容器中的一个或多个。本领域技术人员会认识到，上述实施例的任何组合都在本专利技术的范围内。例如，系统还可以包括摄像头、操纵杆和/或引擎控制器。附图说明图1是根据本专利技术一些实施例的自主机器人系统的前视图；图2是根据本专利技术一些实施例的自主机器人系统的侧视图；图3是根据本专利技术一些实施例的自主机器人系统的后视图；图4示出了根据本专利技术一些实施例的用于自主机器人系统定位目标的处理流程；图5示出了根据本专利技术一些实施例的自主机器人系统朝固定的目标移动的处理流程；图6示出了根据本专利技术一些实施例的自主机器人系统对发现的障碍物做出反应的处理流程；图7示出了根据本专利技术一些实施例的自主机器人系统跟随移动目标的处理流程；图8示出了根据本专利技术一些实施例的用于协助用户的自主机器人系统的跟随过程。具体实施方式为了促进对本专利技术原理的理解，现在将参考附图中所示的实施例，并且将使用特定语言来描述这些实施例。然而，应当理解，本专利技术的范围并不因此而受到限定。如本专利技术所涉及领域的技术人员通常会想到的，可以预期所述实施例中的任何改变和进一步的更改，以及所述实施例中的任何进一步的修改和本文所述的本专利技术原理的任何进一步应用。自主机器人系统、例如手提箱、包、货物、推车、托架、容器和带轮子的类似物品(“系统”)定位目标，例如由用户携带的电子设备(例如智能手机、笔记本电脑、或记事本)，并在它检测和避开在其移动路径中的障碍物时跟随目标。系统与目标、例如诸如智能手机之类的手持电子设备无线连接，并且专门与目标“配对”，以便在目标移动时跟随目标。系统导航通过大范围人群，在目标路径跟踪时识别并避开在其路上的物体。在一些方面，系统能够移动通过人群和障碍物，而不需要任何额外的外围设备。在一些方面，自主机器人系统包括允许多方向、包括垂直和水平方向移动的全向轮，以及更好的稳定性。在跟随移动目标时，系统以在目标移动速度的预定阈值内的速度移动。系统使用摄像头或记录器巡视其环境。在一些方面，摄像头或记录器可以远程控制。在一些方面，系统包括定位识别应用，例如全球定位系统(GlobalPositionSystem，GPS)芯片，以定向和跟踪其位置。在一些方面，GPS芯片是可移动的。在一些方面，系统可包括两个附加GPS芯片。在一些实施例中，系统使用人工智能(Al)和机器学习来优化其移动。系统可以包括识别其环境(例如，在飞行飞机上)的集成自适应Al，并相应地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于识别并跟随移动电子设备的系统，所述系统包括：/n天线，用于接收和发送信号；/n多个传感器，用于距离测量；/n处理器；以及/n存储器，与所述处理器通信，所述存储器中存储有指令，当由所述处理器执行时，所述指令使得所述处理器：/n确定所述移动电子设备的速度和方向；/n基于所述移动电子设备的所确定的速度和方向调整所述系统的移动路径；/n确定所述移动电子设备和所述系统之间的距离；/n命令所述系统在所述距离的预定范围内跟随所述移动电子设备；/n识别在所述系统的移动路径中的障碍物；/n当识别出所述障碍物时，命令所述系统在预定时间段内停止；/n在所述预定时间段之后确定所述障碍物是否仍在所述系统的移动路径中；/n当确定所述障碍物仍在所述系统的移动路径中时，调整所述系统的移动路径；以及/n当确定所述障碍物不再在所述系统的移动路径中时，命令所述系统在所述距离的预定范围继续跟随所述移动电子设备。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170710 US 62/530744;20171005 US 15/725656;2017101.一种用于识别并跟随移动电子设备的系统，所述系统包括：
天线，用于接收和发送信号；
多个传感器，用于距离测量；
处理器；以及
存储器，与所述处理器通信，所述存储器中存储有指令，当由所述处理器执行时，所述指令使得所述处理器：
确定所述移动电子设备的速度和方向；
基于所述移动电子设备的所确定的速度和方向调整所述系统的移动路径；
确定所述移动电子设备和所述系统之间的距离；
命令所述系统在所述距离的预定范围内跟随所述移动电子设备；
识别在所述系统的移动路径中的障碍物；
当识别出所述障碍物时，命令所述系统在预定时间段内停止；
在所述预定时间段之后确定所述障碍物是否仍在所述系统的移动路径中；
当确定所述障碍物仍在所述系统的移动路径中时，调整所述系统的移动路径；以及
当确定所述障碍物不再在所述系统的移动路径中时，命令所述系统在所述距离的预定范围继续跟随所述移动电子设备。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器还与所述移动电子设备蓝牙配对，并在蓝牙配对之后仅跟随所述移动电子设备。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的系统，进一步包括摄像头，以便进行对象识别以识别所述障碍物并发送对象识别信号。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述命令所述系统停止是基于所述系统和所述障碍物之间的距离的预定阈值进行的。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，进一步包括引擎控制器以控制所述系统移动。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述命令所述系统在所述距离的预定范围内跟随所述移动电子设备是基于所述系统的速度和方向进行的。


7.根据权利要求6所述的系统，其中，当所述系统相对于地面以预定角度被物理拉动时，所述处理器进一步命令所述系统增加所述系统的速度。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中，当所述移动电子设备相对于所述系统处于预定阈值角度时，所述处理器进一步命令所述系统将所述系统的多个全向轮旋转180度。


9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：列奥尼德·科夫顿，马克西米立安·科夫顿，列奥尼德·雷振科，塔拉斯·叶尔马科夫，
申请(专利权)人：旅伴机器人股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US