自移动机器人激光引导行走作业系统及其控制方法与流程

文档序号:11732851阅读:来源:国知局
自移动机器人激光引导行走作业系统及其控制方法与流程

技术特征:
1.一种自移动机器人激光引导行走作业系统,包含自移动机器人(10)和激光束发射器(20),所述自移动机器人(10)包括机体(11),机体(11)上设有控制机构(12)和行走机构(13),其特征在于,所述激光束发射器(20)设置在自移动机器人作业区域的边缘,所述的机体(11)上对应设有激光接收器(15);所述控制机构通过控制所述行走机构(13)使自移动机器人(10)在所述作业区域内按照激光束发射器(20)发射的激光束信号所引导的直线路径行走作业;所述激光接收器(15)设置在机体(11)的顶部,包含设置在沿自移动机器人行走方向机体(11)中心线上的中心激光接收器(151)以及以该中心激光接收器(151)对称设置的偏离激光接收器(152)。2.如权利要求1所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述激光束发射器(20)设置在所述作业区域横向的边缘或纵向的边缘。3.如权利要求2所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述的激光束发射器(20)通过支架可移动设置在所述作业区域的边缘。4.如权利要求1所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述激光束发射器(20)为线激光束发射器(20’),其发射的激光信号为线激光束信号(L)。5.如权利要求4所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述线激光束信号(L)在垂直于所述作业区域的平面内覆盖。6.如权利要求5所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述机体(11)上设有边缘传感器和信号发生器,所述激光束发射器(20)上对应设有信号接收器、控制单元和驱动装置;自移动机器人(10)运动到所述作业区域的边缘,所述边缘传感器检测到边缘信号后,所述控制机构控制机体上的信号发生器发出相应信号;激光束发射器(20)上的信号接收器接收到所述相应信号后,所述控制单元控制驱动装置驱动所述激光束发射器(20)平移。7.如权利要求6所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述激光束发射器(20)平移的距离为自移动机器人机体(11)的一个身位宽度。8.如权利要求1所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述中心激光接收器(151)和偏离激光接收器(152)在机体(11)的顶部均布设置。9.如权利要求8所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述中心激光接收器(151)和偏离激光接收器(152)均为全向接收器,包括激光全向接收器盖(151’)和激光全向接收器座(152’),所述激光全向接收器座(152’)的内表面为抛物线曲面,将各个不同方向射入的光线汇聚到设置在所述激光全向接收器座(152’)上的激光接收装置(153’)上。10.如权利要求1所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述激光接收器(15)同时设置在机体(11)的前部、后部和左右两侧,机体(11)的前部和后部分别包括设置在中心的中心激光接收器(151)以及以该中心激光接收器(151)对称设置的偏离激光接收器(152);或者机体(11)的前部和后部仅包括设置在中心的中心激光接收器(151)。11.如权利要求10所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述的激光接收器为单向激光接收器(15a)。12.如权利要求1所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述激光接收器(15)为全向接收器,设置在机体(11)顶部的中心。13.如权利要求1-12任一项所述的自移动机器人激光引导行走作业系统,其特征在于,所述的自移动机器人为擦玻璃机器人、地面清洁机器人或监控机器人。14.一种自移动机器人激光引导行走作业系统的控制方法,其特征在于,激光接收器包括中心激光接收器和偏离激光接收器,该方法包括如下步骤:步骤100:设置在自移动机器人作业区域边缘的激光束发射器在支架上的固定位置发射激光信号;步骤200:自移动机器人的机体上对应设有激光接收器,激光接收器接收到激光信号,按照激光信号的引导,自移动机器人的控制机构通过控制其行走机构,在所述作业区域内沿直线路径行走作业。15.如权利要求14所述的控制方法,其特征在于,所述步骤200具体包括:步骤210:自移动机器人以所述作业区域的第一边缘为起始位置,按照激光束发射器所发出的激光信号的引导,沿所述作业区域的第二边缘,在纵向上朝第三边缘直线行走;步骤220:自移动机器人运动到所述作业区域的第三边缘,边缘传感器检测到边缘信号后,所述控制机构控制机体上的信号发生器发出相应信号;激光束发射器上的信号接收器接收到所述相应信号后,控制单元控制驱动装置驱动所述激光束发射器沿所述支架,在横向上平移一段距离后停止;步骤230:自移动机器人停止并原地转向90°,沿第三边缘在横向上对应平移,并判断是否碰到障碍物,若碰到障碍物则进入步骤270,否则自移动机器人继续平移,直到自移动机器人上的激光接收器再次接收到激光信号后,停止并原地转向90°;步骤240:自移动机器人重新按照激光信号的引导,沿所述作业区域的第四边缘,在纵向上朝第一边缘直线行走;步骤250:自移动机器人运动到所述作业区域的第一边缘,所述边缘传感器检测到边缘信号后,所述控制机构控制机体上的信号发生器发出相应信号;激光束发射器上的信号接收器接收到所述相应信号后,所述控制单元控制驱动装置驱动所述激光束发射器沿所述支架,在横向上平移一段距离后停止;步骤260:自移动机器人停止并原地转向90°,沿第一边缘在横向上对应平移,并判断是否碰到障碍物,若碰到障碍物则进入步骤270,否则自移动机器人继续平移,直到自移动机器人上的激光接收器再次接收到激光信号后,停止并原地转向90°,返回至步骤210;步骤270:机器人完成激光引导行走作业。16.如权利要求15所述的控制方法,其特征在于,所述步骤210和步骤240中的直线行走,具体包括:当仅所述中心激光接收器接收到激光束信号;或者中心激光接收器以及其两边数量相同的偏离激光接收器接收到激光束信号,则控制机构控制判定自移动机器人位于所述直线路径;否则,当中心激光接收器接收不到激光束信号,且以自移动机器人行走的方向为基准,只有左边或右边的偏离激光接收器接收到激光束信号;或者中心激光接收器和两边不同数量的偏离激光接收器接收到激光束信号,且左边接收到激光束信号的偏离激光接收器数量大于右边或右边接收到激光束信号的偏离激光接收器数量大于左边,则控制机构判定自移动机器人向右或向左偏离。17.如权利要求15所述的控制方法,其特征在于,所述激光接收器仅包括中心激光接收器,所述步骤210和步骤240中的直线行走,具体包括:当所述中心激光接收器接收到激光束信号,则控制机构判定自移动机器人位于所述直线路径;否则,控制机构判定自移动机器人偏离所述直线路径,控制机构以自移动机器人的行走方向为基准进行向左或向右的转向行走调整,直到中心激光接收器重新接收到激光束信号。
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