机器人托盘控制方法、装置及机器人与流程

本发明实施例涉及机器人送餐技术，尤其涉及一种机器人托盘控制方法、装置及机器人。

背景技术：

目前，服务机器人在餐厅配送、酒店服务、医疗配送、快递/外卖配送等场景有着广泛应用。一般地，送餐机器人的结构设计是送餐托盘固定在支持架上，送餐托盘与机身相对固定。当送餐机器人在地面洼陷、凸起、电线等障碍物、上下坡环境中机身会出现前倾/后倾，送餐托盘会相应产生前倾/后倾，送餐托盘不稳定会导致机器人在配送菜品从餐盘洒落等问题。

技术实现要素：

本发明提供一种机器人托盘控制方法、装置及机器人，以实现控制机器人托盘动态稳定。

第一方面，本发明实施例提供了一种机器人托盘控制方法，所述机器人包括处理器、驱动模块、托盘本体及角度传感器，所述处理器分别与所述驱动模块和所述角度传感器通信连接，所述驱动模块与所述托盘本体连接；所述机器人托盘控制方法包括：

接收所述角度传感器采集的所述机器人的实际倾斜角度；

判断所述实际倾斜角度是否大于第一预设倾斜角度；

当所述实际倾斜角度大于所述第一预设倾斜角度时，根据所述实际倾斜角度控制所述驱动模块驱动所述托盘本体旋转。

可选的，控制所述驱动模块驱动所述托盘本体旋转，包括：

控制所述驱动模块驱动所述托盘本体旋转，以使所述托盘本体相对水平面平行。

可选的，所述机器人还包括激光雷达，所述激光雷达与所述处理器通信连接；

接收所述角度传感器采集的所述机器人实际倾斜角度之前，还包括：

接收所述激光雷达采集的所述机器人送餐路径上的路面平整度信息；

判断所述路面平整度信息是否大于第一预设平整度；

当所述路面平整度信息大于所述第一预设平整度时，控制所述驱动模块驱动所述托盘本体旋转第二预设倾斜角度。

可选的，接收所述激光雷达采集的所述机器人送餐路径上的路面平整度信息之后，还包括：

判断所述路面平整度信息是否大于第二预设平整度，所述第二预设平整度大于所述第一预设平整度；

当所述路面平整度信息大于所述第二预设平整度时，重新规划所述机器人的目标路径。

可选的，所述激光雷达设置在所述机器人内，所述激光雷达的出光角度与重力方向夹角为预设角度θ，所述预设角度θ满足：70°≤θ≤80°；

所述激光雷达采集路面平整度信息的采集距离为距离所述机器人预设距离l之内，所述预设距离l满足：0.5＜l≤1m。

可选的，接收所述角度传感器采集的实际倾斜角度之后，还包括：

当所述实际倾斜角度小于所述第一预设倾斜角度时，控制所述驱动模块不驱动所述托盘本体旋转。

可选的，接收所述角度传感器采集的实际倾斜角度之后，还包括：

判断所述实际倾斜角度是否大于第三预设倾斜角度，所述第三预设倾斜角度大于所述第一预设倾斜角度；

当所述实际倾斜角度大于所述第三预设倾斜角度时，控制所述驱动模块驱动所述托盘本体以所述第三预设倾斜角度旋转。

可选的，所述第一预设倾斜角度为5°，所述第三预设倾斜角度为20°。

第二方面，本发明实施例还提供了一种机器人托盘控制装置，该装置包括：

实际倾斜角度接收模块：用于接收角度传感器采集的机器人的实际倾斜角度；

第一判断模块：用于判断所述实际倾斜角度是否大于第一预设倾斜角度；

第一控制模块：用于当所述实际倾斜角度大于所述第一预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动所述托盘本体旋转。

第三方面，本发明实施例还提供了一种机器人，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该机器人还包括：角度传感器，用于采集机器人的实际倾斜角度；激光雷达，用于采集机器人送餐路径上的路面平整度信息；其中，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的机器人托盘控制方法。

本发明通过处理器接收所述角度传感器采集机器人的实际倾斜角度；然后判断所述实际倾斜角度是否大于第一预设倾斜角度；当所述实际倾斜角度大于所述第一预设倾斜角度时，然后控制所述驱动模块驱动所述托盘本体旋转，实现了对机器人托盘动态稳定控制，降低机器人在倾斜地形送餐场景中菜品洒落的风险。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种机器人托盘控制方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的机器人的实体图；

图3是本发明实施例一提供的机器人驱动模块驱动托盘本体旋转的实物图；

图4是本发明实施例一提供的另一种机器人托盘控制方法的流程图；

图5为本发明实施例三提供的一种机器人控制设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种机器人托盘控制方法的流程图，本实施例可适用于机器人送餐情况，该方法可以由机器人托盘控制装置来执行，如图1所示，具体包括如下步骤：

s110、接收角度传感器采集的机器人的实际倾斜角度。

其中，角度传感器设置在机器人内，可以实时采集机器人的倾斜角度。示例性的，角度传感器可以采用陀螺仪。可选地，角度传感器也可以是倾角传感器，根据倾角传感器内导电液发生水平倾斜时采集到电阻变化，从而计算出机器人与水平面的倾角变化即实际倾斜角度。这里对角度传感器的类型不作限定。

s120、判断实际倾斜角度是否大于第一预设倾斜角度。

s130、当实际倾斜角度大于第一预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动托盘本体旋转。

其中，处理器接收到机器人相对于水平面的实际倾斜角度，判断该倾斜角度是否大于第一预设倾斜角度，示例性的，第一预设倾斜角度可以为5°，当实际倾斜角度大于第一预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动托盘本体旋转，达到控制托盘本体的动态稳定，降低机器人在倾斜地形送餐场景中菜品洒落的风险，通过设定第一预设倾斜角度，可以避免机器人因为轻微抖动而启动驱动模块，造成没必要的角度调整动作。

优选的，控制驱动模块驱动托盘本体旋转，以使托盘本体相对水平面平行。可以理解的是，当实际倾斜角度大于第一预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动托盘本体旋转，使得托盘本体的倾斜角度等于实际倾斜角度，即托盘本体相对水平面平行，如此可以完全控制托盘本体水平稳定性。

在上述实施例的基础上，进一步优化，可选的，图2是本发明实施例一提供的另一种机器人托盘控制方法的流程图；该方法包括：

s210、接收激光雷达采集的机器人送餐路径上的路面平整度信息。

其中，机器人还包括激光雷达，激光雷达设置在机器人内，激光雷达与处理器通信连接。激光雷达可以采集机器人送餐路径上机器人周围的路面平整度信息，然后将路面平整度信息发送至处理器。可选的，激光雷达的出光角度与重力方向夹角为预设角度θ，预设角度θ满足：70°≤θ≤80°，即激光以出光角度为θ从出光口射向地面。激光雷达采集路面平整度信息，其中采集距离为距离所述机器人预设距离l之内，预设距离l满足：0.5＜l≤1m，即激光雷达可以采集距离机器人1m范围内的路面平整度信息。或者，可以采用三点品字形激光束实时检测机器人送餐路径上距离机器人一定距离内的路面平整度信息，然后将路面平整度信息发送至处理器，处理器接收路面平整度信息并对该信息进行判断并处理。路面平整度信息通过激光雷达测量路面距离，通过实时测量的距离与历史距离比较，可以得到距离变化值，即路面凹凸点的距离，从而计算路面平整度。

s220、判断路面平整度信息是否大于第一预设平整度。

s230、当路面平整度信息大于第一预设平整度时，控制驱动模块驱动托盘本体旋转第二预设倾斜角度。

其中，处理器接收到路面平整度信息，判断该路面平整度信息是否大于第一预设平整度，示例性的，第一预设平整度可以为5mm；当路面平整度信息大于第一预设平整度时，控制驱动模块驱动托盘本体预先旋转第二预设倾斜角度，示例性的，第二预设倾斜角度可以为3°或者其他调整角度。这里需要说明的是，控制驱动模块驱动托盘本体预先旋转第二预设倾斜角度，以预先调整托盘本体的倾斜角度，达到预先对托盘本体的微调，以使得在后续机器人到达不平整路段后，由于预调角度可以避免托盘上的物品泼洒，驱动模块根据角度传感器采集的实际倾斜角度减去第二预设倾斜角度后，去调整托盘本体旋转至稳定状态，提升了调整速度。

可选的，判断路面平整度信息是否大于第二预设平整度，第二预设平整度大于第一预设平整度；当路面平整度信息大于第二预设平整度时，重新规划所述机器人的目标路径。

其中，当路面平整度信息大于第二预设平整度时，示例性的，第二预设平整度可以为80mm,比如有箱子被放置在该路径上，造成激光雷达获取的平整度过高。为保证机器人安全送餐前往终点，机器人可以避开该路径，规划其他路径前往终点，当无法避开该路径时，机器人启动故障提醒，提醒用户协助排斥该路径上的障碍。

s240、接收角度传感器采集的机器人的实际倾斜角度。

s250、判断实际倾斜角度是否大于第一预设倾斜角度。

s260、当实际倾斜角度大于第一预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动托盘本体旋转。

其中，当实际倾斜角度小于第一预设倾斜角度时，即实际倾斜角度小于5°时，视为机器人轻微振动，控制驱动模块不驱动托盘本体旋转。而当实际倾斜角度大于第一预设倾斜角度时，在处理器接收到路面平整度信息，预先调整托盘本体为第二预设倾斜角度之后，再控制驱动模块驱动托盘本体旋转，以校正托盘本体相对参考平面的实际倾斜角度，最终达到控制托盘本体水平稳定性，提高控制托盘本体水平稳定性的可靠性。

可选的，判断实际倾斜角度是否大于第三预设倾斜角度，第三预设倾斜角度大于第一预设倾斜角度；

当实际倾斜角度大于第三预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动托盘本体以第三预设倾斜角度旋转。

其中，当实际倾斜角度信息大于第三预设倾斜角度时，示例性的，第三预设倾斜角度可以为20°，若实际倾斜角度大于20°时，驱动模块驱动托盘本体旋转20°。通过调整托盘本体的角度略小于实际倾斜角度，以免托盘本体调整的角度太大，导致调整过程中旋转角度过大造成物品洒出，因此，通过稳定调整托盘本体与水平面的倾斜角度，保证机器人机身倾斜时托盘本体跟随调整倾斜角度，且避免托盘旋转角度过大造成的其他问题。防止机器人由于倾斜角太大出现结构异常情况，控制驱动模块驱动托盘本体以第三预设倾斜角度旋转，以保护机器人。

实施例二

本发明实施例二所提供的机器人托盘控制装置可执行本发明上述实施例一所提供的机器人托盘控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。该装置包括：

实际倾斜角度接收模块：用于接收角度传感器采集的机器人的实际倾斜角度；

第一判断模块：用于判断实际倾斜角度是否大于第一预设倾斜角度；

第一控制模块：用于当实际倾斜角度大于第一预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动托盘本体旋转。

可选的，第一控制模块包括：第一控制子模块：

用于控制驱动模块驱动托盘本体旋转，以使托盘本体相对水平面平行。

可选的，机器人还包括激光雷达，激光雷达与处理模块通信连接；该装置还包括：

路面平整度信息接收模块：用于接收激光雷达采集的机器人送餐路径上的路面平整度信息；

第二判断模块：用于判断路面平整度信息是否大于第一预设平整度；

第二控制模块：用于当路面平整度信息大于第一预设平整度时，控制驱动模块驱动托盘本体旋转第二预设倾斜角度。

可选的，该装置还包括第三判断模块：用于判断路面平整度信息是否大于第二预设平整度，第二预设平整度大于第一预设平整度；

目标路径规划模块：用于当路面平整度信息大于第二预设平整度时，重新规划所述机器人的目标路径。

可选的，该装置还包括第三控制模块，用于当实际倾斜角度小于第一预设倾斜角度时，控制驱动模块不驱动托盘本体旋转。

可选的，该装置还包括第四判断模块，用于判断实际倾斜角度是否大于第三预设倾斜角度，第三预设倾斜角度大于第一预设倾斜角度；

第四控制模块：用于当实际倾斜角度信息大于第三预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动托盘本体以第三预设倾斜角度旋转。

图3是本发明实施例一提供的机器人的实体图。如图3所示，机器人可以包括水平设置的多层托盘结构。机器人的托盘本体夹设在壳体之间。当机器人发生倾斜时，为了避免托盘上的物品发生倾倒，设置可调整托盘角度的结构来避免托盘随机器人机身发生严重倾斜。可选地，通过一个驱动模块实现多层托盘结构的统一角度调整；或者，通过多个驱动模块分别对托盘结构进行调整。并且，由于机器人的行进或后退方向固定，因此设定一个方向维度的角度调整，即可实现实际场景中机器人运行发生机身倾斜调整托盘保持水平的效果。机器人的处理器分别与驱动模块和角度传感器通信连接，驱动模块与托盘本体连接，处理器接收角度传感器采集的机器人的实际倾斜角度，然后根据实际倾斜角度控制驱动模块驱动托盘本体旋转。

图4是本发明实施例一提供的机器人驱动模块驱动托盘本体旋转的实物图。如图4所示，机器人驱动模块a和托盘本体的旋转轴b连接，示例性的，驱动模块a包括旋转电机。当机器人送餐过程中遇到上下坡时，机器人机身相对于水平面发生前倾或后倾。电机会输出旋转力矩至旋转轴b，托盘本体的旋转轴b带动托盘本体旋转，以调整托盘本体趋于水平稳定。电机的输出力矩是通过处理器根据上述控制规则输出与调整角度对应的控制信号至电机。

实施例三

图5是本发明实施例三提供的一种机器人托盘控制设备的结构示意图；如图5所示，该设备包括处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73；设备中处理器70的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器70为例；处理器70、存储器71、输入装置72和输出装置73可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器71作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的机器人托盘稳定控制方法对应的程序指令。处理器70通过运行存储在存储器71中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的机器人托盘稳定控制方法。

存储器71可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器71可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器71可进一步包括相对于处理器70远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置72可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与机器人的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置73可包括显示屏等显示设备。

实施例四

本发明实施例四还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种机器人托盘稳定控制方法，该方法包括：

接收角度传感器采集的机器人的实际倾斜角度；

判断实际倾斜角度是否大于第一预设倾斜角度；

当所述实际倾斜角度大于所述第一预设倾斜角度时，控制驱动模块驱动托盘本体旋转。

当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的机器人托盘稳定控制方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory,rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory,ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

值得注意的是，上述搜索装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。