掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

自移动机器人

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


自移动机器人

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域,具体涉及一种自移动机器人。

背景技术

在相关技术中,某些自移动机器人的重心偏高,移动能力比较受限。例如,某些自移动机器人的顶部区域设有尺寸较大的交互屏,在移动时容易出现侧翻或倾覆,导致自身结构遭受损坏或周围环境受到碰撞冲击。

发明内容

本申请实施例提供一种自移动机器人,可以增加自移动机器人的移动能力。

本申请实施例提供的自移动机器人,包括:水平移动部,所述水平移动部上设有支撑件;升降移动部,可升降地设置于所述支撑件上;在所述升降移动部上设有第一传感器单元和第二传感器单元,所述第二传感器单元的视域和所述第一传感器单元的视域自下而上依次分布;在所述水平移动部上或所述支撑件上设有第三传感器单元。

在一些实施例中,第一传感器单元和所述第二传感器单元的视域被配置为覆盖位于所述升降移动部沿所述自移动机器人的移动方向的前方的环境区域。

在一些实施例中,所述第三传感器单元的视域被配置为覆盖所述水平移动部周围的区域。

在一些实施例中,在所述升降移动部下降至最低位置时,所述水平移动部的至少部分区域落入第二传感器单元的视域内。

在一些实施例中,所述第一传感器单元为一个3D信息感知传感器,或者所述第一传感器单元包括一个广角图像传感器和一个深度信息传感器。

在一些实施例中,所述第一传感器单元的检测范围为360°。

在一些实施例中,还包括设置于所述水平移动部上的第三传感器,所述第三传感器被配置为获取第二环境区域的图像,所述第二环境区域为位于所述水平移动部上方且位于所述升降移动部前方的环境区域。

在一些实施例中,所述第三传感器为三维测距传感器。

在一些实施例中,所述升降移动部包括显示屏。

本申请实施例提供的自移动机器人一方面具有升降移动部、可以通过其升降地调节自移动机器人的重心高度,另一方面可以根据第一传感器单元、第二传感器单元和第三传感器单元获取到的环境信息,实现自移动机器人在目标环境区域中的精确定位和对目标环境区域内障碍物的准确识别;这样,自移动机器人可以根据对目标环境区域的识别结果,控制升降移动部升降以调整自移动机器人的重心以及控制水平移动部的移动速度和方向,使自移动机器人可以调整到较佳位姿而平稳地进行越障、避障、上/下坡、上/下台阶等移动动作,增加自移动机器人的移动性和移动能力,降低发生侧翻或倾覆的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一些实施例提供的自移动机器人的前视结构图;

图2是本申请一些实施例提供的自移动机器人在上升位置的左视结构图;

图3是本申请一些实施例提供的自移动机器人在上升位置的俯视结构图;

图4是本申请一些实施例提供的自移动机器人在下降位置的左视结构图;

图5是本申请一些实施例提供的自移动机器人在下降位置的俯视结构图;

图6是本申请一些实施例提供的自移动机器人的又一种前视结构图;

图7是本申请一些实施例提供的自移动机器人的又一种左视结构图;

图8是本申请一些实施例提供的自移动机器人的再一种前视结构图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而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。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

“A和/或B”,包括以下三种组合:仅A,仅B,及A和B的组合。

本申请中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言,其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。另外,“基于”的使用意味着开放和包容性,因为“基于”一个或多个所述条件或值的过程、步骤、计算或其他动作在实践中可以基于额外条件或超出所述的值。

在本申请中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此,本申请并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

如图1~2所示,本申请实施例提供一种自移动机器人100,包括水平移动部101、升降移动部102、第一传感器单元103、第二传感器单元104和第三传感器单元105,可以增加自移动机器人100的移动能力。这里,自移动机器人100的类型可以根据实际需要决定,可以是诸如清洁装置等可以自主移动的机器人类型,本申请实施例对此不作限定。

这里,水平移动部101可以在地面上进行水平移动,使自移动机器人100可以移动到地面上的不同位置。水平移动部101的移动结构可以根据实际需要决定,可以采用诸如轮系结构、履带结构等结构类型,本申请实施例对此不作限定。

这里,升降移动部102的结构可以根据实际需要决定,本申请实施例对此不作限定。在一些实施例中,升降移动部102可以为显示屏。这样,用户可以通过显示屏获取所需的输出信息。示例性的,在显示屏为触控屏时,用户还可以通过触控屏向自移动机器人100输入控制命令,实现和自移动机器人100之间的交互。

如图1~5所示,这里,水平移动部101上设有支撑件109,升降移动部102可升降地设置于支撑件109上。在升降移动部102上升时,自移动机器人100的重心相应上移;反之,在升降移动部102下降时,自移动机器人100的重心相应下降。升降移动部102的升降结构可以根据实际需要决定,可以采用诸如齿轮齿条结构、直线电机结构、丝杠传动结构等类型,本申请实施例对此不作限定。利用升降移动部102的升降移动,可以调整自移动机器人100的重心,满足不同应用场景的需要。

例如,在自移动机器人100需要进行快速移动、上/下坡、上/下阶梯、或经过起伏路面时,可以使升降移动部102下降至最低位置;相应地,自移动机器人100的重心下降至最低位置。这样,在自移动机器人100快速移动、上/下坡、上/下阶梯、或经过起伏路面时,可以增加自移动机器人100的稳定性,降低自移动机器人100的倾翻风险。

又如,在自移动机器人100和用户进行交互或进行其他作业时,可以使升降移动部102上升至适于进行交互操作/执行作业的高度,满足相应的应用需要。

第一传感器单元103和第二传感器单元104设置于升降移动部102上,且第二传感器单元104的视域和第一传感器单元103的视域自下而上依次分布,至少可以获取升降移动部102沿自移动机器人100的移动方向的前方的环境区域的环境信息。视域又称视场,是光学传感器的有效检测范围,通常以角度进行衡量;角度越大,则视域越大。示例性的,视域可以包括水平视角范围和垂直视角范围。这里,第一传感器单元103的视域可参见图2中的103',第二传感器单元104的视域可参见图2中的104'。

第三传感器单元105用于检测水平移动部101周围的环境,其可以设置于水平移动部101上(如图4所示),或者可以设置于支撑件109上靠近水平移动部101的区域(如图3所示)。根据第一传感器单元103、第二传感器单元104和第三传感器单元105从目标环境区域获取到的环境信息,可以对目标环境区域进行地图构建和/或定位识别,从而准确地识别目标环境区域内的障碍物轮廓及该障碍物和自移动机器人100之间的距离,进而根据障碍物的分类特征进行相应的位姿调节。

相比于相关技术,本申请实施例提供的自移动机器人100,一方面具有升降移动部102、可以通过其升降地调节自移动机器人100的重心高度,另一方面可以根据第一传感器单元103、第二传感器单元104和第三传感器单元105获取到的环境信息,实现自移动机器人100在目标环境区域中的精确定位和对目标环境区域内障碍物的准确识别。根据对目标环境区域的识别结果,自移动机器人100可以控制升降移动部102升降以调整自移动机器人100的重心以及控制水平移动部101的移动速度和方向,使自移动机器人100可以调整到较佳位姿而平稳地进行越障、避障、上/下坡、上/下台阶等移动动作,增加自移动机器人100的移动性和移动能力,降低发生侧翻或倾覆的风险。

如图2和图4所示,在一些实施例中,第一传感器单元103和第二传感器单元104的视域可以被配置为覆盖位于升降移动部102沿自移动机器人100的移动方向的前方的环境区域。由于第二传感器单元104设置于升降移动部102上,第二传感器单元104随升降移动部102同步升降;相应地,第二传感器单元104的视域随着升降移动部102同步升降。在前述设置方式下,第二传感器单元104的视域可以覆盖升降移动部102的正前方区域,使得升降移动部102正前方的障碍物始终可以被识别,保证自移动机器人100可以及时地对障碍物进行避让。

在一些示例中,第一传感器单元103和第二传感器单元104的视域可以被配置为覆盖升降移动部102。由于第一传感器单元103和第二传感器单元104设置于升降移动部102上,第一传感器单元103和第二传感器单元104随升降移动部102同步升降。在升降移动部102上升至最高位置时,第一传感器单元103和第二传感器单元104的视域同步地上升至最高位置;在升降移动部102下降至最低位置时,第一传感器单元103和第二传感器单元104的视域同步地下降至最低位置。

这样,第一传感器单元103和第二传感器单元104的视域始终可以覆盖升降移动部102的正前方区域,使得升降移动部102正前方的障碍物始终可以被识别,保证自移动机器人100可以及时地对障碍物进行避让。例如,在升降移动部102的正前方存在诸如自上方垂下的吊饰/吊灯等障碍物时,该障碍物可以被第一传感器单元103和第二传感器单元104所捕捉,从而做出准确识别;根据识别结果,可以采取以下控制措施中的一者或数者对该障碍物进行避让:控制升降移动部102下降至相应高度而对该障碍物进行避让,改变水平移动部101的移动方向以绕过该障碍物,控制水平移动部101进行刹车减速、使水平移动部101在撞上该障碍物之前停止运动。

这里,第一传感器单元103和第二传感器单元104可以采用不同类型的图像传感器。

在一些实施例中,第一传感器单元103可以是一个大视野的3D信息感知传感器,或者如图6~7所示,第一传感器单元103可以包括广角图像传感器103a和深度信息传感器103b;广角图像传感器103a和深度信息传感器103b沿自移动机器人100的高度方向依次设置,使广角图像传感器103a位于深度信息传感器103b的正上方或正下方。

具体地,广角图像传感器103a为广角镜头,可以分为普通广角图像传感器和超广角图像传感器。广角图像传感器103a具有大于标准镜头的视域,可以对较大视角范围及该视角范围内的目标进行二维测量,获得不包含深度信息的二维图像;示例性的,广角图像传感器103a的视域可以呈锥体状。具体地,深度信息传感器103b为深度相机,可以对物体的深度信息进行测量;示例性的,深度信息传感器103b的视域可以呈锥体状。

这里,广角图像传感器103a具有广角视域而大于深度信息传感器103b的视域,且广角图像传感器103a的视域覆盖深度信息传感器103b的视域;广角图像传感器103a的视域可参见图2中的103a',深度信息传感器103b的视域可参见图2中的103b'。换言之,对于位于深度信息传感器103b的视域范围内的物体,广角图像传感器103a和深度信息传感器103b可以分别对之进行测量;而对于位于深度信息传感器103b的视域范围外、但位于广角图像传感器103a的视域范围内的物体,广角图像传感器103a可以对之进行测量而深度信息传感器103b无法对之进行测量。

在需要对物体进行二维识别时,可以仅利用广角图像传感器103a进行测量,通过对广角图像传感器103a获取的除深度信息以外的二维信息进行分析识别,可以确定相应物体上各点位除深度坐标以外的二维坐标,实现对物体的二维识别。自移动机器人100在进行二维识别时,得益于广角图像传感器103a所具有的广角视域,可以具有较大的视野而能够捕捉识别较大范围内的物体,进而及时地做出反应而具有较佳的避障或交互能力。

在需要对物体进行三维识别时,可以利用广角图像传感器103a和深度信息传感器103b同时进行测量。由于广角图像传感器103a的视域覆盖深度信息传感器103b的视域,使得深度信息传感器103b获取到的全部点位和广角图像传感器103a获取到的部分点位完全重合;相应地,对于深度信息传感器103b的视域中的物体,可以通过广角图像传感器103a获取到的图像信息确定该物体上各点位除深度坐标以外的二维坐标、通过深度信息传感器103b获取到的图像信息确定该物体的深度信息;对上述得到的二维坐标和深度信息进行信息融合,可以确定物体上各点位的三维坐标,进而并根据各点位的三维坐标建立物体的三维模型,从而实现对物体的三维识别。自移动机器人100在进行三维识别时,得益于广角图像传感器103a对深度信息传感器103b的视域覆盖设置,可以使深度信息传感器103b获得的深度信息被完全利用,从而准确识别相应物体的三维特征,增加三维识别的较大捕捉范围、较高效率和较高精度。和相关技术相比,本申请实施例提供的自移动机器人100具有较为合理的传感器布局结构,可以增加对各类物体的识别精度和范围,使自移动机器人100能够及时做出越障或交互响应,优化越障和交互功能。

广角图像传感器103a和深度信息传感器103b的上下位置可以根据实际需要决定,本申请实施例对此不作限定。在一些实施例中,广角图像传感器103a可以设置于深度信息传感器103b的上方。这样,可以使得广角图像传感器103a能够较佳地对深度信息传感器103b的视域进行覆盖,避免出现深度信息传感器103b的深度信息不被完全利用的信息浪费现象,保证三维识别的较大捕捉范围、较高效率和较高精度。

如图8所示,在一些示例中,自移动机器人100还可以包括俯仰运动装置106,俯仰运动装置106可俯仰转动地设置于升降移动部102上,第一传感器单元103设置于俯仰运动装置106上。俯仰运动装置106可绕俯仰轴进行俯仰转动,从而改变第一传感器单元103和升降移动部102之间的相对位置和姿态角。这里,俯仰轴一方面和自移动机器人100的高度方向相垂直,另一方面和自移动机器人100的移动方向相垂直。俯仰运动装置106的构造可以根据实际需要决定,可以采用诸如云台、转动关节等类型,本申请实施例对此不作限定。

在自移动机器人100处于和外界进行交互的状态,但广角图像传感器103a和/或深度信息传感器103b的视域内未出现相应交互对象时,可以控制俯仰运动装置106进行俯仰调节以改变第一传感器单元103和交互对象的相对位姿,使交互对象进入广角图像传感器103a和/或深度信息传感器103b的视域内,实现对交互对象的寻找定位识别。这样,第一传感器单元103的视域朝向可以进行实时调节,满足在和具有不同外形特征的交互目标的交互需要。

在一些实施例中,第二传感器单元104属于3D信息感知传感器元,可以是TOF传感器、结构光相机、RGBD摄像头等。在一些实施例中,第一传感器单元103的视域和第二传感器单元104的视域自上而下依次设置且部分重叠。

在一些示例中,在俯仰运动装置106俯仰转动的过程,第二传感器单元104的视域和深度信息传感器103b的视域始终保持部分重叠。利用深度信息传感器103b和第二传感器单元104获取到的重合点云比对分析,可以确定深度信息传感器103b和第二传感器单元104之间的相对位置。在俯仰运动装置106依照预设转动角度进行俯仰调节时,俯仰运动装置106的实际转动角度和预设转动角度之间可能存在偏差、亦即俯仰运动装置106的俯仰运动误差;由于第一传感器单元103设置于俯仰运动装置106上,俯仰运动误差会导致第一传感器单元103在俯仰调节后偏离目标位置,进而产生因位置系统误差引起的系统性测量误差。这里,可以利用第二传感器单元104的视域和深度信息传感器103b的视域之间的位置设置,消除上述俯仰运动误差和系统性测量误差。根据俯仰调节前深度信息传感器103b和第二传感器单元104获取到的重合点云,可以确定俯仰调节前深度信息传感器103b和第二传感器单元104之间的相对位置;根据俯仰调节后深度信息传感器103b和第二传感器单元104获取到的重合点云,可以确定俯仰调节后深度信息传感器103b和第二传感器单元104之间的相对位置;根据上述两个相对位置可以确定俯仰运动装置106的实际转动角度,将实际转动角度和预设转动角度做差即可得到俯仰运动装置106的俯仰运动误差,从而进行相应补偿,可以消除上述俯仰运动误差和系统性测量误差,增加第一传感器单元103的测量精度。

在一些示例中,第一传感器单元103的视域可以被配置为小于第二传感器单元104的视域。这样,可以降低对深度信息传感器103b的视域要求,而将对深度信息传感器103b的参数要求集中于测量精度参数,提高深度信息传感器103b在范围较小的环境区域内的测量精度,满足针对诸如手势动作等的识别交互的较高精度需要。另一方面,可以扩大第二传感器单元104的视域,对范围较大的环境区域内的地形和障碍物进行识别,为自移动机器人100提供在地面上的越障和避障指引,满足对于地形和障碍物识别的较大范围需要。和相关技术相比,本申请实施例提供的自移动机器人100通过对第一传感器单元103和第二传感器单元104进行设置,可以满足不同区域的应用需要,实现不同的使用功能。

在一些示例中,第二传感器单元104的视域中心线朝自移动机器人100的前下方进行倾斜;相应地,在深度信息传感器103b的视域中心线保持水平时第二传感器单元104的视域中心线可以和深度信息传感器103b的视域中心线成夹角倾斜。这样,可以保证第二传感器单元104的视域覆盖自移动机器人100的前下方区域,具有较佳的地形和障碍物识别效果。

深度信息传感器103b和第二传感器单元104的类型可以根据实际需要决定,本申请实施例对此不作限定。示例性的,深度信息传感器103b可以是RGBD摄像头,第二传感器单元104可以是结构光相机、双目相机、TOF传感器等。结构光传感器通过投射特定的光信息到物体表面后及背景后而由摄像头采集,根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息,进而复原整个三维空间的光学传感器;结构光传感器属于主动投射式深度传感器,测量距离较小而导致视域较小,但测量精度和分辨率较高。双目视觉传感器是通过左右两个摄像头获取图像信息,根据两个摄像头的视差而复原三维信息的光学传感器;双目视觉传感器属于被动式深度传感器,测量距离较小而导致视域较小,但测量精度和分辨率都很高。TOF传感器是基于飞行时间测距法进行测量的一种深度传感器,通过对目标发射连续光脉冲并接收反射光、根据飞行时间计算传感器至目标的距离,从而确定三维信息;TOF传感器的测量距离较大而使视域较大,但测量精度和分辨率最低。通过上述配置,可以对第一子环境区域内的交互目标进行较高精度的识别以及对第二子环境区域内的障碍物进行较为及时而迅速的识别,满足不同类型目标的识别要求。

在一些实施例中,第三传感器单元105可以包括激光测距传感器,激光测距传感器可以对第一环境区域内能够被观察到的物体进行测距,获得二维环境信息,其工作时保持旋转地对四周的环境进行测距,因此其视域为以激光传感器为圆心的一个圆周范围。为了配合激光测距传感器的工作,当把激光测距传感器设置在支撑件109上时,支撑件109对应的位置可以进行镂空设置,以使激光测距传感器发出的光线穿过支撑件109而到达周围的物体上。这里,第三传感器单元105的视场可参见图3和图5中的105'。

如图4~5所示,由于在升降移动部102下降至最低位置时,第三传感器单元105会被升降移动部102所遮挡,使第三传感器单元105无法对水平移动部101前方的区域(以机器人前进方向为前方)进行检测、只能检测到水平移动部101后方区域的环境信息,也即,第三传感器单元105的一半视域被挡住,参见图5。此时,通过将第二传感器单元104设置成向下倾斜一定的角度,使得在升降移动部102下降至最低位置时,水平移动部101的至少部分区域落入第二传感器单元104的视域内(参见图4),从而保障水平移动部101前方的区域的环境信息始终被检测到,进而控制自移动机器人100进行相应避让,避免因存在视觉盲区而导致自移动机器人100失控碰撞。如图3所示,第三传感器单元105的检测范围即视场105',为360°的平面,可以对位于自移动机器人100的水平移动部101的前后左右四周区域进行检测,实现对周围环境的较佳检测覆盖,减少检测盲区。在一些示例中,第三传感器单元105为激光测距传感器,该激光测距传感器实现在水平360°范围内的检测。在另一些示例中,第三传感器单元105可以是二维视觉传感器,该二维视觉传感器可以是具有360°环形视野的摄像头。

在一些实施例中,位于水平移动部101上方且位于升降移动部102前方的环境区域由于无法被第一传感器单元103、第二传感器单元104和第三传感器单元105检测,成为检测的盲区;因此,如图2和图4所示,自移动机器人100还可以包括设置于水平移动部101上的第四传感器107,第四传感器107被配置为获取位于水平移动部101上方且位于升降移动部102前方的环境信息。示例性的,第四传感器107竖直向上设置。随着自移动机器人100的移动,第四传感器107获得的环境信息,可以检测水平移动部101上方是否有障碍物,进而根据检测结果进行相应的位姿调节。由于第一传感器单元103、第二传感器单元104和第三传感器单元105的设置位置限制,第二环境区域中可能存在第一传感器单元103、第二传感器单元104和第三传感器单元105无法覆盖的视觉盲区。如放任视觉盲区存在,当该区域内出现障碍物,如突然伸出的手臂或外摆的棍棒等时,这些障碍物将无法被观察发现;随着自移动机器人100的水平移动,升降移动部102将和这些障碍物发生碰撞,导致升降移动部102受损。得益于第四传感器107对上述视觉盲区的覆盖,可以及时发现水平移动部101上方且靠近于升降移动部102前方的障碍物,从而控制自移动机器人100进行避让。上述,基于第一传感器单元103、第二传感器单元104、第三传感器单元105和第四传感器107,可以实现对自移动机器人100的移动路径上各个环境区域的检测识别,实现较大的范围覆盖。

第四传感器107的类型可以根据实际需要决定,本申请实施例对此不作限定。在一些示例中,第四传感器107可以为三维测距传感器,包括诸如深度传感器、超声波传感器等类型。这里,第四传感器107的视域可参见图2和图4中的107'。

如图6~8所示,在一些实施例中,自移动机器人100还可以包括超声传感单元108,超声传感单元108可以设置于第一传感器单元103和/或第二传感器单元104的附近区域、例如是两侧区域。超声传感单元108以超声波为介质而进行障碍物测量,超声波可以检测诸如玻璃等光学传感器无法探测的物体,对光学传感器的检测盲区进行填补,使自移动机器人100能够弥补光学传感器的检测缺陷,从而进行避障或越障移动。超声传感单元108可以包括至少一个超声波传感器,而超声波传感器包括超声波发射器和超声波接收器。在超声波传感器进行测量时,可以通过超声波发射器向目标环境区域发出超声信号,随后由超声波接收器对返回的超声信号进行接收,从而确定目标环境区域内是否存在障碍物。超声波传感器的使用数量和设置位置可以根据实际需要决定,本申请实施例对此不作限定。

这里,简要介绍几种典型的应用示例。

应用示例一

如图1~5所示,自移动机器人100包括水平移动部101、升降移动部102、第一传感器单元103、第二传感器单元104和第三传感器单元105。升降移动部102为一可升降的显示屏。其中,第一传感器单元103设置在显示屏上端中间位置,第二传感器单元104临近第一传感器单元103设置、并且呈向下的一定倾角,以保证第一传感器单元103和第二传感器单元104的视域自上而下依次分布。这里,第一传感器单元103和第二传感器单元104的视域叠加后得到的视域总和可以覆盖机器人的前方区域,并且在显示屏下降至最低位置时,至少部分水平移动部101落入第二传感器单元104的视域内。第三传感器单元105设置于水平移动部101上,或者设置于支撑件109上靠近水平移动部101的位置。

在自移动机器人100和用户进行交互时,显示屏上升至适于进行交互操作的高度;此时,第三传感器单元105未被遮挡,利用第一传感器单元103和第二传感器单元104可以获取机器人前方的环境信息,利用第三传感器单元105可以对水平移动部101周围的障碍物进行准确识别,进而可以对机器人行走过程中周围的障碍物进行全面的检测,并根据障碍物的分类特征进行相应的位姿调节和导航避障。

在自移动机器人100需要快速移动、上/下坡、上/下阶梯、或经过起伏路面时,为了使机器人更稳需要将显示屏下降至最低位置,从而降低自移动机器人100的重心,保证自移动机器人100能够安全地进行移动,减少自移动机器人100的倾翻风险。此时,第三传感器单元105一侧被遮挡、导致其一半的视域被遮挡。但第一传感器单元103和第二传感器单元104随显示屏同步下降至最低位置,由于第二传感器单元104向下呈一定角度倾斜、使得至少部分水平移动部101仍落入第二传感器单元104的视域内,从而覆盖第三传感器单元105被遮挡的视域。这样,位于升降移动部102前侧的区域和水平移动部101周围的区域均可以始终被检测到,保证在该区域存在的物体可以被发现,进而控制自移动机器人100进行相应避让,避免因存在视觉盲区而导致自移动机器人100失控碰撞。

应用示例二

如图1~6所示,自移动机器人100包括水平移动部101、升降移动部102、第一传感器单元103、第二传感器单元104、第三传感器单元105和第四传感器107。升降移动部102为一可升降的显示屏。其中,第一传感器单元103设置在显示屏上端中间位置,第二传感器单元104临近第一传感器单元103设置、并且呈向下的一定倾角;第三传感器单元105设置于水平移动部101上,或者设置于支撑件109上靠近水平移动部101的位置。第四传感器107设置于水平移动部101上竖直向上设置,检测位于水平移动部101上方且位于升降移动部102前方的环境区域。

位于水平移动部101上方且位于升降移动部102前方的环境区域由于无法被第一传感器单元103、第二传感器单元104和第三传感器单元105检测,成为检测的盲区。在机器人移动过程中,当上述盲区中出现诸如人体突然伸出的手臂、棍棒或树枝等障碍物时,容易夹到用户的手或者碰到障碍物导致屏幕受损,通过设置第四传感器107可以对这些障碍物进行检测捕捉,使这些障碍物可以被及时发现。相应地,根据第四传感器107获得的环境信息对障碍物进行识别,可以控制水平移动部101减速刹车,在升降移动部102和障碍物发生碰撞前、使自移动机器人100停止移动,从而避免碰撞;或者,可以控制改变水平移动部101的方向,使自移动机器人100绕过这些障碍物进行通行。

应用示例三

如图7~8所示,自移动机器人100包括水平移动部101、升降移动部102、第一传感器单元103、第二传感器单元104、第三传感器单元105、俯仰运动装置106和第四传感器107。升降移动部102为一可升降的显示屏。俯仰运动装置106可俯仰转动地设置于显示屏上,而第一传感器单元103设置于俯仰运动装置106上。

第一传感器单元103设置于显示屏上,包括广角图像传感器103a和深度信息传感器103b;广角图像传感器103a和深度信息传感器103b沿自移动机器人100的高度方向依次设置,使广角图像传感器103a位于深度信息传感器103b的正上方或正下方。第二传感器单元104临近第一传感器单元103设置、并且呈向下的一定倾角,以保证第一传感器单元103和第二传感器单元104的视域叠加后得到的视域总和可以覆盖机器人的前方区域,并且在显示屏下降至最低位置时,至少部分水平移动部101落入第二传感器单元104的视域内。第三传感器单元105设置于水平移动部101上,或者设置于支撑件109上靠近水平移动部101的位置。第四传感器107设置于水平移动部101上竖直向上设置,检测位于水平移动部101上方且位于升降移动部102前方的环境区域。

在自移动机器人100处于交互模式时,若广角图像传感器103a和/或深度信息传感器103b的视域内未出现相应交互目标,可以控制俯仰运动装置106进行俯仰调节以改变第一传感器单元103和交互目标的相对位姿,使交互目标进入广角图像传感器103a和/或深度信息传感器103b的视域内,实现对交互目标的寻找定位识别。

以上对本申请实施例所提供的一种电子设备和自移动机器人进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

相关技术
  • 对接站、移动机器人及用于控制对接站和移动机器人的移动机器人管理系统
  • 移动机器人、移动机器人的控制系统、移动机器人的控制方法
技术分类

06120116486160