用于机器人的引导系统、基站以及引导方法技术方案

本公开涉及用于机器人的引导系统、基站以及引导方法。例如，本发明专利技术的实施例涉及一种用于机器人的引导系统。该引导系统包括毫米波定位系统和发射器。毫米波定位系统被配置为确定机器人相对于用于为机器人充电的基站的位置。发射器被配置为发射用于将机器人引导到基站的雷达引导信号，并将雷达引导信号转向机器人的位置。的位置。的位置。

【技术实现步骤摘要】
用于机器人的引导系统、基站以及引导方法


[0001]本专利技术的实施例涉及一种用于机器人的引导系统、一种包括这种引导系统的基站以及一种用于引导机器人的方法。具体地但非排他地，实施例涉及用于机器人的基于雷达的引导系统。

技术介绍

[0002]对于机器人的导航，可以使用基于辐射的引导系统。
[0003]已知引导系统用辐射信号照射其环境，用于引导机器人沿着越来越强的辐射信号到达基站。由于辐射信号的失真(例如，干扰)，机器人可能沿着错误的路径，因此在一些情况下放电或丢失，即，脱离受辐射的环境。因此，机器人可能需要手动连接到基站。

技术实现思路

[0004]因此，可能需要改进用于机器人的引导系统的概念。
[0005]所附独立权利要求和从属权利要求的主题可满足该要求。
[0006]本专利技术的实施例涉及一种用于机器人的引导系统。该引导系统包括毫米波定位系统和发射器。毫米波定位系统被配置为确定机器人相对于用于为机器人充电的基站的位置。发射器被配置为发射用于将机器人引导至基站的雷达引导信号，并将雷达引导信号转向机器人的位置。
[0007]例如，机器人是割草机机器人、真空吸尘器机器人、家用机器人或者另一种至少部分自动控制/操纵的移动设备(例如，至少部分自动操纵的车辆)。
[0008]例如，毫米波定位系统是基于雷达的定位系统，其使用毫米波信号来定位机器人，即机器人相对于基站的位置。该位置可指示基站的预定义参考坐标系中的坐标。
[0009]雷达引导信号可以是频率在3GHz和300GHz之间(即，波长在1和100mm之间)的毫米波信号。由于雷达引导信号被转向机器人的位置，因此可以将其理解为朝向机器人/机器人位置的方向信号。
[0010]与使用用于引导机器人的“无向”信号(不被有目的地引向机器人)的应用相比，这允许雷达引导信号在更小的视场内发射。因此，(定向)雷达引导信号的失真的概率或次数可小于无向信号。此外，这可以降低引导机器人沿着错误路径的概率，或者降低机器人迷路并可能在远离基站的某处被放电的概率。
[0011]通常，引导系统可安装在机器人的基站中或与基站分开。
[0012]需要注意，引导系统通常可被配置为引导多个机器人，例如，使用指向/转向机器人的多个(定向)雷达引导信号。
[0013]一些实施例涉及一种用于机器人的基站。基站包括上述引导系统。
[0014]基站可以理解为固定设备，机器人可停靠在该固定设备，用于为机器人充电、维护和/或清洁。例如，引导系统被安装在对接端口附近或旁边，用于引导机器人到达对接端口或至少靠近对接端口。
[0015]一些实施例涉及一种用于引导机器人的方法。该方法包括：确定机器人相对于用于为机器人充电的基站的位置；发射雷达引导信号，用于将机器人引导至基站；以及将雷达引导信号转向机器人的位置。
[0016]例如，上述引导系统能够执行该方法。因此，本文所描述的引导系统的特征和方面可经过必要的修改应用于该方法。
附图说明
[0017]以下将仅通过示例并参考附图来描述装置和/或方法的一些示例，其中：
[0018]图1示出了用于引导机器人的已知概念；
[0019]图2示出了示意性示出用于引导机器人的方法的流程图；
[0020]图3示出了示意性示出用于机器人的引导系统的框图；
[0021]图4示出了引导系统在机器人的基站中的示例性应用；
[0022]图5示出了适于与机器人进行基于相位调制的通信的引导系统的另一示例性应用；以及
[0023]图6示出了包括基于无线电的通信系统的引导系统的另一示例性应用。
具体实施方式
[0024]现在参考附图更详细地描述一些示例。然而，其他可能的示例不限于详细描述的这些实施例的特征。其他示例可包括特征的修改以及特征的等效和替代。此外，本文用于描述特定示例的术语不应限制进一步可能的示例。
[0025]在附图的整个描述中，相同或类似的附图标记指相同或类似的元件和/或特征，它们可以相同或以修改的形式实施，同时提供相同或类似的功能。为了清楚，图中的线、层和/或区域的厚度也可能被夸大。
[0026]当两个元件A和B使用“或”组合时，应理解为公开所有可能的组合，即，仅A、仅B以及A和B，除非在个别情况下另有明确规定。作为相同组合的替代措辞，可使用“A和B中的至少一个”或“A和/或B”。这等效地适用于两个以上元件的组合。
[0027]如果使用单数形式(诸如“一个”和“该”)并且没有明确或隐含地将仅使用单个元件定义为强制性，则进一步的示例也可以使用几个元件来实现相同的功能。如果下面描述使用多个元件实现的功能，则进一步的示例可使用单个元件或单个处理实体来实现相同功能。还应理解，术语“包括”和/或“包含”在使用时描述特定特征、整数、步骤、操作、处理、元件、部件和/或它们的组的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、处理、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。
[0028]图1示出了用于将机器人130引导到其基站100的已知概念。例如，这使得机器人130能够自动找到并停靠到基站100，例如用于充电或维护目的。
[0029]例如，机器人130是真空吸尘器机器人，其在预定的室外或室内移动区域内(例如，在生活空间中)自动移动。
[0030]为了将机器人130引导到基站100，基站100展示天线120，天线120在预定视场(FoV)140内发射辐射信号。机器人130可通过辐射信号来定向自身，并跟随辐射信号在FoV 140内的强度分布或功率分布来找到基站100。
[0031]例如，机器人130沿着FoV 140内强度分布的增加强度或功率分布的增加平均功率水平来跟随路径132找到基站100。为此，机器人130可配备有：传感器(未示出)，用于在时间间隔内感测辐射的强度或辐射的平均功率水平；以及导航单元(未示出)，用于在感测强度或平均功率水平的最大值的方向上导航机器人130。
[0032]视场140的方向性由开度角α表示，例如，指示辐射信号的半功率波束宽度。可以设置开度角α，使得视场覆盖机器人的大部分移动区域，以将机器人从移动区域中的大部分位置引导到基站100。在这种已知引导系统的典型应用中，辐射信号的半功率波束宽度/开度角α介于30
°
和160
°
之间。
[0033]辐射信号及其强度分布的失真(例如，干扰)可导致机器人130跟随错误路径。例如，这种失真由视场140内的对象引起。从图1可以看出，机器人130可能由于跟随错误路径而最终位于视场140之外，并且可能无法找到(返回)基站100的路。从而，机器人130可在到达基站100之前完全放电，并且可能需要手动耦合到基站100。
[0034]因此，可能需要改进引导系统的概念。下面参考图2
‑
图6描述满足该需求的概念。
[0035]图2示出了示意性示出用于引导机器人的方法200的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于机器人(330)的引导系统(300)，所述引导系统(300)包括：毫米波定位系统(310)，被配置为确定所述机器人(330)相对于用于为所述机器人(330)充电的基站(400)的位置；发射器(320)，被配置为发射用于将所述机器人(330)引导到所述基站(400)的雷达引导信号(340)，并将所述雷达引导信号(340)转向所述机器人(330)的位置。2.根据权利要求1所述的引导系统(300)，其中所述毫米波定位系统(310)被配置为发射雷达定位信号(340)；接收来自所述机器人(330)的所述雷达定位信号(340)的反射；以及使用所述反射来确定所述机器人(330)的位置。3.根据权利要求1或2所述的引导系统(300)，其中所述毫米波定位系统(310)展示第一视场(360)；并且其中所述发射器被配置为在由所述第一视场包围的第二视场(1、2、
…
、n)内发射所述雷达引导信号。4.根据前述权利要求中任一项所述的引导系统(300)，其中所述发射器(320)展示多个发射元件，每个发射元件均具有相应的视场(1、2、
…
、n)，并且其中所述发射器(320)被配置为通过使用所述多个发射元件中的一个发射元件在确定所述机器人(330)位于其中时选择性地在单个视场(1、2、
…
、n)中发射所述雷达引导信号(340)来将所述雷达引导信号转向所述机器人的位置。5.根据权利要求2或3所述的引导系统(300)，其中所述毫米波定位系统(31...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：