轮式机器人进出电梯自动辅助系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种轮式机器人进出电梯自动辅助方法，轮式机器人发送预设的进入或出去的楼层信息至主控制模块；当电梯到达预设位置时，测量并生成台阶高度差信息、间隙差信息，发送常开信号至电梯；机械动作模块调整轮式机器人的高度、位置，解决了在室内场景轮式机器人在进出轿厢电梯时，由于机器人负载重以致电梯停靠楼层的台阶高度过大从而导致机器人可能无法进出电梯问题。解决了轿厢电梯停靠时与楼层之间的间隙过大时轮式机器人轮子陷进间隙起不来或机器人无法进出电梯问题，自动化程度高，实现真正的无人驾驶，简化、方便、减少对于应用无人驾驶轮式机器人场景的轿厢电梯的维护。本发明专利技术还公开了一种轮式机器人进出电梯自动辅助系统。

【技术实现步骤摘要】
轮式机器人进出电梯自动辅助系统及方法
本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种轮式机器人进出电梯自动辅助系统及方法。
技术介绍
目前，轮式机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。随着机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围大为扩展，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。因此，移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。但是，现有的轮式机器人存在以下缺陷：1.应用于室内的轮式机器人进出轿厢电梯的台阶时，没有自动辅助的系统。轮式机器人在室内自主搭乘轿厢电梯，进出电梯时，需要直接跨过电梯到达楼层的台阶高度，需要直接跨越电梯轿厢与楼层之间形成的间隙。如果轿厢电梯出现台阶高度过大，则需要相关的电梯维护人员现场暂停电梯进行并且对其进行调节。在室内场景轮式机器人在进出轿厢电梯时，由于机器人负载重以致电梯停靠楼层的台阶高度过大从而导致机器人可能无法进出电梯。2.在室内场景轮式机器人在进出轿厢电梯时，由于轿厢电梯停靠时与楼层之间的间隙过大，可能导致轮子陷进间隙起不来，机器人无法进出电梯，则这个故障期间，无人驾驶的轮式机器人就需要人为辅助进出电梯。3.轿厢电梯使用年份较久后容易频繁出现平层准确度超过规定的指标，则需要维护人员到达现场暂停电梯进行调节，从而导致电梯暂时无法正常使用，浪费人力物力。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种轮式机器人进出电梯自动辅助系统及方法，其能解决台阶高度过大导致机器人无法进出电梯的问题。本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：一种轮式机器人进出电梯自动辅助方法，包括以下步骤：步骤S1，轮式机器人发送预设的进入或出去的楼层信息至主控制模块；步骤S2，当电梯到达预设位置时，测量并生成台阶高度差信息、间隙差信息，发送常开信号至电梯；步骤S3，机械动作模块调整轮式机器人的高度、位置，检测轮式机器人的高度、位置是否与高度差信息、间隙差信息相匹配，若是，执行下一步，若否，返回继续调节；步骤S4，轮式机器人运行进入或脱离电梯，机械动作模块返回初始位置。解决了在室内场景轮式机器人在进出轿厢电梯时，由于机器人负载重以致电梯停靠楼层的台阶高度过大从而导致机器人可能无法进出电梯问题。解决了轿厢电梯停靠时与楼层之间的间隙过大时轮式机器人轮子陷进间隙起不来或机器人无法进出电梯问题，自动化程度高，实现真正的无人驾驶，简化、方便、减少对于应用无人驾驶轮式机器人场景的轿厢电梯的维护。进一步地，在所述步骤S2中，测量并生成台阶高度差信息、间隙差信息的具体方法包括：采用激光传感器每隔0.5S进行一次测量，记录数据，将LS1、LS2、RP1、RP2、S、S0、L0、坡度信息A、B打包发送至主控制模块与数据收集计算模块；其中，LS1为传感器安装于楼层门地坎下垂直面距离上平面与下垂直面交汇点5cm处，RP1为LS1的参考测量点对应的轿厢地坎下垂直面距离上平面与下垂直面交汇点15cm处，LS2为楼层门地坎下垂直面距离上平面与下垂直面交汇点10cm处，RP2为LS2的参考测量点对应的轿厢地坎下垂直面距离上平面与下垂直面交汇点10cm处，S为LS1与RP1之间的距离差，L0为LS2与RP2之间的距离差，楼层地坎上平面与轿厢地坎上平面之间的坡度为A，A＝arctan(S/L0),楼层地坎上平面与轿厢地坎上平面之间的坡度为B,B＝arctan(S/L0)，当S＝5cm时记为S0。进一步地，在所述步骤S2中，当0≤S＜5cm时，检索之前的最大爬坡角度标记为a，计算当前的坡度值A，若a≥A,主控制模块给机械动作模块发送机械动作的指令，机械动作模块按照当前坡度值A进行调整。进一步地，在所述步骤S2中，当0≤S＜5cm时，检索之前的最大爬坡角度标记为a，计算当前的坡度值A，若a＜A，透过电梯主控数据接口模块向电梯控制中心发送将调整为A＝0的参数，电梯控制轿厢自身稳定后主控制模块给机械动作模块发送机械动作的指令，机械辅助结构由楼层门地坎上平面向电梯的地坎上平面水平伸展到达后锁紧，主控制模块通过机器人通信交互模块给机器人发送可以进入电梯的指令。进一步地，在所述步骤S2中，当S＝S0时，主控制模块发送指令至机械动作模块，使机械辅助结构由楼层门地坎上平面向轿厢地坎上平面水平伸展到达后锁紧，主控制模块通过机器人通信交互模块发送可以进入电梯的指令至轮式机器人。进一步地，在所述步骤S2中，当5＜S≤10cm时，检索之前的最大爬坡角度标记为a，计算当前的坡度值B，若a≥B,主控制模块给机械动作模块发送机械动作的指令，机械辅助结构由楼层门地坎上平面向轿厢地坎上平面并按照当前的坡度值B向下伸展后锁紧后，主控制模块通过机器人通信交互模块向轮式机器人发送可以进入电梯的指令。进一步地，在所述步骤S2中，若a＜B，则数据收集计算模块根据训练的模型，将调整为B＝0的参数发送至电梯主控数据接口模块、电梯控制中心。一种轮式机器人进出电梯自动辅助系统，可实现轮式机器人进出电梯自动辅助方法，所述自动辅助系统包括：主控制模块，用于集中处理各类接收到的信号、数据交互，并且根据信号发出指令；数据收集计算模块，用于对测量处的高度差或间隙差的数据进行单独的收集、处理，并且生成电梯的不同负载时平层准确度模型、轿厢停靠时与楼层间隙的数据模型；测量检测模块，用于测量、记录每次轿厢电梯到达楼层状态下台阶高度差以及轿厢到达楼层时的间隙差；机械动作模块，用于辅助轮式机器人进出电梯；机器人通信交互模块，分别与主控制模块、数据收集计算模块、测量检测模块、机械动作模块、轮式机器人建立通信连接，用于主控模块与轮式机器人之间的数据通信；机械辅助结构，用于实施机械动作模块的指令动作并辅助轮式机器人；电梯主控数据接口模块，用于将数据收集计算模块计算所得的数据与训练所得的模型传递给主控制模块，主控制模块根据相应数据信息调整机械动作模块的动作。进一步地，所述机械辅助结构包括伸缩电机、薄金属板、底座、角度调整电机、微型电机、红外传感器、滑动导轨，所述伸缩电机的端部设置有伸缩连接件，所述角度调整电机的端部设置有角度调整连接件，所述微型电机的端部设置有电机伸缩杆；所述底座的一端与所述薄金属板铰接，所述底座滑动安装于所述滑动导轨，所述伸缩电机通过所述伸缩连接件带动所述底座移动，所述角度调整电机通过所述角度调整连接件带动所述薄金属板转动进而调整所述薄金属板的角度。进一步地，所述微型电机的数量为两个，两个所述微型电机分布于所述底座的两端。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：解决了在室内场景轮式机器人在进出轿厢电梯时，由于机器人负载重以致电梯停靠楼层的台阶高度过大从而导致机器人可能无法进出电梯问题。解决了轿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮式机器人进出电梯自动辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1，轮式机器人发送预设的进入或出去的楼层信息至主控制模块；/n步骤S2，当电梯到达预设位置时，测量并生成台阶高度差信息、间隙差信息，发送常开信号至电梯；/n步骤S3，机械动作模块调整轮式机器人的高度、位置，检测轮式机器人的高度、位置是否与高度差信息、间隙差信息相匹配，若是，执行下一步，若否，返回继续调节；/n步骤S4，轮式机器人运行进入或脱离电梯，机械动作模块返回初始位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种轮式机器人进出电梯自动辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，轮式机器人发送预设的进入或出去的楼层信息至主控制模块；
步骤S2，当电梯到达预设位置时，测量并生成台阶高度差信息、间隙差信息，发送常开信号至电梯；
步骤S3，机械动作模块调整轮式机器人的高度、位置，检测轮式机器人的高度、位置是否与高度差信息、间隙差信息相匹配，若是，执行下一步，若否，返回继续调节；
步骤S4，轮式机器人运行进入或脱离电梯，机械动作模块返回初始位置。


2.如权利要求1所述的轮式机器人进出电梯自动辅助方法，其特征在于，在所述步骤S2中，测量并生成台阶高度差信息、间隙差信息的具体方法包括：采用激光传感器每隔0.5S进行一次测量，记录数据，将LS1、LS2、RP1、RP2、S、S0、L0、坡度信息A、B打包发送至主控制模块与数据收集计算模块；
其中，LS1为传感器安装于楼层门地坎下垂直面距离上平面与下垂直面交汇点5cm处，RP1为LS1的参考测量点对应的轿厢地坎下垂直面距离上平面与下垂直面交汇点15cm处，LS2为楼层门地坎下垂直面距离上平面与下垂直面交汇点10cm处，RP2为LS2的参考测量点对应的轿厢地坎下垂直面距离上平面与下垂直面交汇点10cm处，S为LS1与RP1之间的距离差，L0为LS2与RP2之间的距离差，楼层地坎上平面与轿厢地坎上平面之间的坡度为A，A＝arctan(S/L0),楼层地坎上平面与轿厢地坎上平面之间的坡度为B,B＝arctan(S/L0)，当S＝5cm时记为S0。


3.如权利要求2所述的轮式机器人进出电梯自动辅助方法，其特征在于，在所述步骤S2中，当0≤S＜5cm时，检索之前的最大爬坡角度标记为a，计算当前的坡度值A，若a≥A,主控制模块给机械动作模块发送机械动作的指令，机械动作模块按照当前坡度值A进行调整。


4.如权利要求2所述的轮式机器人进出电梯自动辅助方法，其特征在于：在所述步骤S2中，当0≤S＜5cm时，检索之前的最大爬坡角度标记为a，计算当前的坡度值A，若a＜A，通过电梯主控数据接口模块向电梯控制中心发送将调整为A＝0的参数，电梯控制轿厢自身稳定后主控制模块给机械动作模块发送机械动作的指令，机械辅助结构由楼层门地坎上平面向电梯的地坎上平面水平伸展到达后锁紧，主控制模块通过机器人通信交互模块给机器人发送可以进入电梯的指令。


5.如权利要求2所述的轮式机器人进出电梯自动辅助方法，其特征在于：在所述步骤S2中，当S＝S0时，主控制模块发送指令至机械动作模块，使机械辅助结构由楼层门地坎上平面向轿厢地坎上平面水平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张关水，董旭，曾浠桐，张礼南，
申请(专利权)人：广州赛特智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44