距离和下令移动的距离、在采样周期τη中移动的实际距离、机器人装置410所期望的位置和实际的位置，以及在不同的时间点t。、t2…机器人装置410的位置误差。
[0061]在t = t。时，机器人装置410基于采样周期推导出期望移动的距离01，采样周期根据网络延时和用户按照其操作环境输入的位置精确度所设定。若没有收到位置信息，下令移动的距离与期望移动的距离Djg同。
[0062]在t = &时，已由机器人装置410移动的实际距离为Di+Ei，其中Ei表示在采样周期^即从‘到、)中所累积的测程误差。因此，在t = tj#，机器人装置410的实际位置为X(ti) zDi+Ei，而相对应的位置误差为E(ti) =Ei。机器人装置410传送代表其当前位置的感测数据至服务器430，并推导出在采样周期T2(即从&到12)中期望移动的距离D2。当机器人装置410只接收对应于在t = t。和t = t 4寸所传送的感测数据的位置信息时，下令移动的距离为D2。
[0063]在t = ^时，对机器人装置410下令在采样周期！^中移动02的距离，但实际移动的距离为D2+E2。因此，在t = ^时，机器人装置410的实际位置为X(t 2) = 01+0押冲2，而对应的位置误差为E(t2) = Ei+E^
[0064]在t =〖2时，机器人装置传送代表其当前位置的感测数据至服务器430，并接收对应于t = 1^时传送的感测数据的位置信息(由点线箭头710表示)，这意味着，当t = t 1时，机器人装置的实际位置xaj会被考虑，以推导下令从〖2到13所移动的距离(在采样周期T3)。为补偿在采样周期?\中所累积的测程误差E i，在t = 12时下令移动的距离被确定为DfE:。
[0065]从t2? 13所移动的实际距离为D 3-E1+E3o因此，在t = t3时，机器人装置410的实际位置为X(t3) = DADdVEdEy而对应的位置精确度为E2+E3。
[0066]因此，在任意时间t时，机器人装置410的位置误差为机器人装置410在连续两个采样周期(根据网络延时的计算值L所设定)所累积的测程误差。若位置精确度的阈值A为已知，可推导出在一采样周期中所允许的测程误差值E。对已知值E，在特定的采样周期开始时，参考机器人装置410的测程误差的经过校准的轮廓曲线，和在先前一个采样周期所累积的测程误差，确定期望移动的距离和下令移动的距离。因此，可根据给定的A和计算值L推导出速度S。
[0067]实际上，机器人装置能往任意方向移动，因而机器人装置的位置精确度和速度可为二维向量。
[0068]以上实施例举例说明网络延时L、机器人装置平均位置的精确度A，以及机器人装置的平均速度S之间的关系性。在执行离机式导航的过程中，由于网络延时，机器人装置的速度和其定位精确度之间存在着权衡。此外，测程误差会随着前进的距离累积，但可被重设而保持在某个界限内。
[0069]在慢速的网络状态且L值高时，可降低机器人装置的速度进而降低所累积的测程误差，而机器人装置仍具有可接受的位置精确度。相反地，在网络状态佳且L值低时，可增加机器人装置的速度，因为位置更新很频繁以致于累积的测程误差绝不会变得明显，而机器人装置将仍具有可接受的位置精确度。理论上，即使网络速度非常慢，机器人装置仍不至于完全停止，而能具有可接受的位置精确度。
[0070]尽管以上描述专注于机器人装置达到可接受的位置精确度，通过上述关系控制此三个变量L、A、S，可优化至少其中一个参数。举例来说，若机器人装置的位置精确度是固定的，可根据网络延时动态地调整机器人装置的速度。此外，假如放宽位置精确度，则可藉由传送较少的感测数据减少网络延时L，使机器人装置的速度可以增加。
[0071]如本发明中上述实施例所描述，本领域技术人员可将理解，在不脱离本发明情况下，可以进行关于设计或构造的细节的修改及变化。
【主权项】
1.一种机器人装置的离机式导航方法，该方法包括: 定义机器人装置的位置精确度的阈值； 计算所述机器人装置与服务器通过其进行通信的网络的延时，该网络延时为从所述机器人装置传送感测数据至所述服务器与从所述服务器接收对应于由所述机器人装置所传送的所述感测数据而经处理过的数据之间的差值；以及 根据所述机器人装置的位置精确度的所述阈值和所述网络延时确定所述机器人装置的速度。2.根据权利要求1所述的机器人装置的离机式导航方法，其中，确定所述机器人装置的所述速度的步骤包括:根据所述网络延时设定采样周期，所述采样周期为从所述机器人装置连续两次传送所述感测数据至所述服务器之间的差值。3.根据权利要求2所述的机器人装置的离机式导航方法，其中，确定所述机器人装置的所述速度的步骤进一步包括:确定在采样周期中下令所述机器人装置移动的位移值。4.根据权利要求3所述的机器人装置的离机式导航方法，其中，确定在采样周期中下令所述机器人装置移动的位移值的步骤包括:根据所述机器人装置的测程误差的特征，确定在所述采样周期中所述机器人装置期望移动的位移值，以及得到在所述采样周期中待补偿的位置误差。5.根据权利要求4所述的机器人装置的离机式导航方法，其中，所述机器人装置的测程误差的特征由预先校准过的所述机器人装置的测程误差的轮廓曲线所表示。6.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的机器人装置的离机式导航方法，其中，所述机器人装置的位置精确度的所述阈值根据所述机器人装置所操作的环境而确定。7.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的机器人装置的离机式导航方法，其中，所述机器人装置的所述速度被确定为与所述网络延时成反比。8.根据上述权利要求中任意一项权利要求所述的机器人装置的离机式导航方法，进一步包括:以等于或小于所述被确定的速度的速度驱动所述机器人装置而移动。9.一种离机式导航设备，包括: 服务器；以及 机器人装置，根据从所述服务器接收的导航指令而移动，所述机器人装置包括: 传感器，被配置成获取感测数据； 界面，被配置成接收所述机器人装置的位置精确度的阈值；以及 处理器，被配置成: 计算所述机器人装置与所述服务器通过其进行通信的网络的延时，该网络延时为从所述机器人装置传送所述感测数据至所述服务器与从所述服务器接收对应于由所述机器人装置所传送的所述感测数据而经处理过的数据之间的差值，以及 根据所述机器人装置的位置精确度的所述阈值及所述网络延时确定所述机器人装置的速度。10.根据权利要求9所述的离机式导航设备，其中，所述机器人装置进一步包括: 里程计，被配置成估计所述机器人装置的位置。11.根据权利要求9或10所述的离机式导航设备，其中，所述服务器被配置成处理从所述机器人装置传送来的所述感测数据，以得到对应于被传送的所述感测数据的所述机器人装置的位置信息，并传送所述位置信息至所述机器人装置。12.根据权利要求9至11中任意一项权利要求所述的离机式导航设备，其中，所述处理器进一步被配置成根据所述网络延时设定采样周期，所述采样周期为从所述机器人装置连续两次传送所述感测数据至服务器之间的差值，并确定在所设定的采样周期中下令所述机器人装置移动的位移值。13.根据权利要求12所述的离机式导航设备，其中，所述处理器进一步被配置成根据所述机器人装置的测程误差的特征，确定在所述采样周期中所述机器人装置期望移动的位移值，并得到在所述采样周期中待补偿的位置误差，以将下令移动的位移值确定为经所述位置误差补偿的所述期望移动的位移值。14.根据权利要求13所述的离机式导航设备，其中，所述机器人装置的测程误差的特征由预先校准过的所述机器人装置的测程误差的轮廓曲线所表示。15.根据权利要求9至14中任意一项权利要求所述的离机式导航设备，其中，所述机器人装置的所述位置精确度的所述阈值根据所述机器人装置所操作的环境确定。16.根据权利要求9至15中任意一项权利要求所述的离机式导航设备，其中，所述机器人装置的所述速度被确定为与所述网络延时成反比。17.根据权利要求9至15中任意一项权利要求所述的离机式导航设备，其中，所述机器人装置被以等于或小于所述被确定的速度的速度驱动而移动。
【专利摘要】本发明提供一种机器人装置的离机式导航方法与设备。所述方法包括：定义机器人装置的位置精确度的阈值，计算机器人装置与服务器通过其进行通信的网络的延时，该网络延时为从所述机器人装置传送感测数据至所述服务器与从所述服务器接收对应于由所述机器人装置所传送的所述感测数据而经处理的数据的之间的差值；以及根据所述机器人装置的位置精确度的所述阈值和所述网络延时确定所述机器人装置的速度。
【IPC分类】G01S19/00, G01C21/00
【公开号】CN105264335
【申请号】CN201380077146
【发明人】沈凯, 郑志圣
【申请人】新智控私人有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2013年6月25日
【公告号】US20160109883