專利名稱：移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于定向移動(dòng)對(duì)象的系統(tǒng)，更具體地，涉及一種用于將移動(dòng)對(duì)象例如移動(dòng)式機(jī)器人定向到充電裝置的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一直以來，工業(yè)用機(jī)器人被廣泛地用于在人類無法承受的極端條件下，代替人力實(shí)現(xiàn)工廠的自動(dòng)化，以及收集數(shù)據(jù)或信息。
近來，以上所述的機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)用于航天工業(yè)，并以各種方式快速發(fā)展，直至發(fā)展出用于做家務(wù)的機(jī)器人。
家務(wù)移動(dòng)機(jī)器人使用電池保證它在各處的運(yùn)動(dòng)。如果電池的電壓等于或小于預(yù)定電壓，則對(duì)家務(wù)移動(dòng)機(jī)器人編程以自動(dòng)返回到充電裝置，從而電池被再充電。
為了使移動(dòng)式機(jī)器人正常地返回到充電裝置，就需要移動(dòng)式機(jī)器人能夠識(shí)別它自身相對(duì)于充電裝置的相對(duì)位置。
將移動(dòng)式機(jī)器人返回到充電裝置的代表性技術(shù)是，利用安裝在移動(dòng)輪子上的編碼器的輸出數(shù)據(jù)的方法。這種技術(shù)的缺點(diǎn)是無法彌補(bǔ)由于輪子打滑或空轉(zhuǎn)而引起的錯(cuò)誤，因而是不合乎要求的方法。
圖1為表示用于估算作為移動(dòng)對(duì)象的機(jī)器人的相對(duì)位置的傳統(tǒng)系統(tǒng)概念圖。
參照?qǐng)D1，該系統(tǒng)包括安裝在室內(nèi)天花板上的多處位置的多個(gè)信標(biāo)(Beacons)模塊100，以便估算移動(dòng)式機(jī)器人200的相對(duì)位置。每一個(gè)信標(biāo)模塊100包括超聲波發(fā)射器和射頻(RF)接收器。
如果安裝有超聲波接收器和RF發(fā)射器的移動(dòng)式機(jī)器人200請(qǐng)求從信標(biāo)模塊100產(chǎn)生超聲波，則所述信標(biāo)模塊100在收到所述請(qǐng)求時(shí)將超聲波信號(hào)發(fā)送到移動(dòng)式機(jī)器人200。因此，移動(dòng)式機(jī)器人200計(jì)算從每一個(gè)信標(biāo)模塊100發(fā)射出的超聲波信號(hào)的到達(dá)時(shí)間，從而能夠計(jì)算從移動(dòng)式機(jī)器人200到每一個(gè)信標(biāo)模塊100的距離。并且，移動(dòng)式機(jī)器人200估算其相對(duì)位置，從而移動(dòng)式機(jī)器人200可返回到充電裝置。
但是，以上所述利用信標(biāo)模塊的系統(tǒng)存在不足之處，即，必須將多個(gè)信標(biāo)模塊安裝到室內(nèi)天花板上的多處地方，從而由于使用多個(gè)信標(biāo)模塊而引起實(shí)施所述系統(tǒng)的成本不可避免地增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)以上的問題而設(shè)計(jì)，目的是提供一種移動(dòng)對(duì)象的定向系統(tǒng)，以最小化系統(tǒng)實(shí)施的成本，同時(shí)將移動(dòng)對(duì)象定向到充電裝置而不必使用額外的模塊。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠?qū)崟r(shí)校正移動(dòng)對(duì)象移動(dòng)軌跡并迅速將移動(dòng)對(duì)象定向到目標(biāo)位置的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)。
在本發(fā)明中，以上所述和其它的目的可以通過提供一種將移動(dòng)對(duì)象定向到目標(biāo)位置的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，該移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)包括移動(dòng)對(duì)象定向單元和移動(dòng)對(duì)象。該移動(dòng)對(duì)象定向單元包括定向信號(hào)發(fā)射器，用于生成第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，以360度角全方位連續(xù)發(fā)射第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，在接收到表示成功接收到第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生與將移動(dòng)對(duì)象定向到目標(biāo)位置的定向信息相對(duì)應(yīng)的第二移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，并發(fā)射第二移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)；以及第一射頻(RF)通信單元，用于接收表示成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)。該移動(dòng)對(duì)象包括第二射頻通信單元，用于將表示成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)無線發(fā)射到移動(dòng)對(duì)象定向單元；以及控制器，根據(jù)收到的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的定向信息控制輪子運(yùn)行。
所以，本發(fā)明的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)能夠根據(jù)從移動(dòng)對(duì)象定向單元(即充電裝置)實(shí)時(shí)發(fā)射的移動(dòng)對(duì)象定向信息，將移動(dòng)對(duì)象(比如移動(dòng)式機(jī)器人)定向到目標(biāo)位置。由此能夠以低成本實(shí)現(xiàn)能夠?qū)⒁苿?dòng)對(duì)象定向到目標(biāo)位置而不必使用額外的模塊如信標(biāo)模塊的系統(tǒng)。


本發(fā)明以上所述和其它的目的、特征和其它優(yōu)勢(shì)將從結(jié)合附圖的下述詳細(xì)說明中得到更清楚地理解，其中
圖1是表示用以估算作為移動(dòng)對(duì)象的移動(dòng)式機(jī)器人的相對(duì)位置的傳統(tǒng)系統(tǒng)概念圖；圖2是表示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)的框圖；圖3是表示本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)的框圖；和圖4是表示本發(fā)明的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)的運(yùn)作概念圖。
具體實(shí)施例方式
在此，將結(jié)合附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。在附圖中，相同或相似的部件用相同的附圖標(biāo)號(hào)表示，即使它們?cè)诓煌母綀D中被描述。在以下的描述中，為使本發(fā)明的主題清楚，省略對(duì)與本發(fā)明有關(guān)的公知功能和構(gòu)造的詳細(xì)描述。
在描述本發(fā)明之前，需要注意術(shù)語“移動(dòng)對(duì)象”是表示如清潔或家務(wù)機(jī)器人的移動(dòng)式機(jī)器人。移動(dòng)式機(jī)器人可通過輪子來移動(dòng)，但如果必要也可以是基于聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)(joint mechanism)的示例性移動(dòng)式機(jī)器人。
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)的框圖。
參照?qǐng)D2，移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)主要包括移動(dòng)對(duì)象定向單元300和移動(dòng)對(duì)象400。
移動(dòng)對(duì)象定向單元300基本包括定向信號(hào)發(fā)射單元320和330，以及第一RF通信單元310。
定向信號(hào)發(fā)射單元320和330產(chǎn)生用于定向移動(dòng)對(duì)象400的第一信號(hào)，并將第一信號(hào)輸出到移動(dòng)對(duì)象400。在從移動(dòng)對(duì)象400接收到表示成功接收到第一信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，定向信號(hào)發(fā)射單元320和330產(chǎn)生用于定向移動(dòng)對(duì)象400的第二信號(hào)，以將移動(dòng)對(duì)象400定向到目標(biāo)位置(比如，充電裝置的對(duì)接位置)，并將第二信號(hào)輸出到移動(dòng)對(duì)象400。
第一RF通信單元310接收表示成功接收到用于定向移動(dòng)對(duì)象400的第二信號(hào)的信號(hào)。
移動(dòng)對(duì)象定向單元300可以利用獨(dú)立于充電裝置的額外模塊來實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，移動(dòng)對(duì)象定向單元300可以與移動(dòng)對(duì)象400的電池充電所需的充電裝置整合。
以下，將參照?qǐng)D2來詳細(xì)描述上述移動(dòng)對(duì)象定向單元300。
參照?qǐng)D2，移動(dòng)對(duì)象定向單元300包括第一RF通信單元310，用于與移動(dòng)對(duì)象400通信，以通知移動(dòng)對(duì)象400成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)。
移動(dòng)對(duì)象定向單元300還包括作為定向信號(hào)發(fā)射器的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器332和333、反射鏡334、鏡旋轉(zhuǎn)單元335和控制器320。
移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器332和333根據(jù)控制器320的控制信號(hào)產(chǎn)生移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，并輸出所述移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)。
移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器332和333可以利用用于放大信號(hào)的放大器332和安裝有紅外線LED(發(fā)光二極管)333的紅外線發(fā)射器來實(shí)現(xiàn)。因此，以上所述的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)與用于定向移動(dòng)對(duì)象的紅外線束相應(yīng)，并包括用于定向移動(dòng)對(duì)象所需的特定信息。隨后將詳細(xì)描述移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)。
同時(shí)，反射鏡334將從移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器332和333產(chǎn)生的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)進(jìn)行反射，并通過由控制器320驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)單元335(即馬達(dá))旋轉(zhuǎn)360度(即360°)。
更確切地說，從移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器332和333產(chǎn)生的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)可被反射鏡334和旋轉(zhuǎn)單元335以360度全方位發(fā)射。
控制器320基于存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中的控制程序數(shù)據(jù)來控制移動(dòng)對(duì)象定向單元300的運(yùn)行。例如，控制器320控制移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的生成和反射鏡334的旋轉(zhuǎn)角度，產(chǎn)生移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，并將移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)以360度全方位順序輸出。
在從第一RF通信單元310接收到表示成功地接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)時(shí)，控制器320停止反射鏡334的擺動(dòng)，并產(chǎn)生與反射鏡334的旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，從而控制器320執(zhí)行對(duì)移動(dòng)對(duì)象400的跟蹤直到其到達(dá)目標(biāo)位置。
作為參考，假設(shè)以上所述反射鏡旋轉(zhuǎn)角度信息等于移動(dòng)對(duì)象定向信息。并且，上述反射鏡旋轉(zhuǎn)角度信息被定義為移動(dòng)對(duì)象400基于目標(biāo)位置(例如，充電裝置的對(duì)接位置)的偏移角度。
同時(shí)，移動(dòng)對(duì)象400從移動(dòng)對(duì)象定向單元300接收移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，并根據(jù)包含在所接收到的信號(hào)中的移動(dòng)對(duì)象定向信息移動(dòng)到目標(biāo)位置。
移動(dòng)對(duì)象400包括接收器460，用于接收移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，如圖2所示。接收器460可利用包括紅外光接收單元461和用于信號(hào)放大的放大器462的紅外線接收器來實(shí)現(xiàn)?？筛鶕?jù)需要使用多個(gè)接收器460來提高移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的接收速率和提高跟蹤性能。
如果在系統(tǒng)內(nèi)包含多個(gè)接收器460，移動(dòng)對(duì)象400的控制器420控制輪子的驅(qū)動(dòng)，以經(jīng)由紅外線接收器中的中央紅外線接收器來接收移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)。
移動(dòng)對(duì)象400進(jìn)一步包括第二RF通信單元410，可與移動(dòng)對(duì)象定向單元300進(jìn)行通信。移動(dòng)對(duì)象400的控制器420可經(jīng)由第二RF通信單元410將表示成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)發(fā)射到移動(dòng)對(duì)象定向單元300。
移動(dòng)對(duì)象400的控制器420基于存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中的控制程序數(shù)據(jù)來控制移動(dòng)對(duì)象400的整個(gè)運(yùn)行。例如，當(dāng)從接收器460接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)時(shí)，控制器420經(jīng)由第二RF通信單元410發(fā)射表示成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)到移動(dòng)對(duì)象定向單元300，并且根據(jù)包含在從移動(dòng)對(duì)象定向單元300發(fā)射的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)中的定向信息來控制輪子驅(qū)動(dòng)。
作為參考，移動(dòng)對(duì)象400進(jìn)一步包括傳感器單元，其由能夠以與普通清潔機(jī)器人一樣的方式檢測(cè)懸崖(或落差)、壓力和障礙物的多個(gè)傳感器構(gòu)成。并且，移動(dòng)對(duì)象400還包括輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器430、輪馬達(dá)440和旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)器450，從而可以通過這些部件430、440和450的運(yùn)行而移動(dòng)。
輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器430在從控制器420接收到驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)時(shí)驅(qū)動(dòng)輪馬達(dá)M。用作與左右輪相連接的編碼器的旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)器450檢測(cè)左右輪的旋轉(zhuǎn)量，計(jì)算與檢測(cè)的旋轉(zhuǎn)量相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)，并將計(jì)算的旋轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)射到控制器420。
以下將參照?qǐng)D4來描述以上所述的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)的運(yùn)行圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的用于定向移動(dòng)對(duì)象的系統(tǒng)的運(yùn)行概念圖。
標(biāo)號(hào)300表示作為移動(dòng)對(duì)象定向單元的充電裝置。充電端口301位于充電裝置的橫側(cè)中央。移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器，反射鏡和反射鏡旋轉(zhuǎn)單元安裝在充電裝置上，使移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)能夠以360度全方位發(fā)射。
作為參考，假設(shè)對(duì)接位置位于充電端口301的中央部位，對(duì)接位置和移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器位于A軸。在這種情形下，A軸可設(shè)定為移動(dòng)對(duì)象400的目標(biāo)位置。
如圖4(a)所示，在移動(dòng)對(duì)象被安裝在B軸上的情況下，如果該系統(tǒng)期望把移動(dòng)對(duì)象400移動(dòng)到充電裝置的對(duì)接位置，則移動(dòng)對(duì)象定向單元300必須首先檢測(cè)移動(dòng)對(duì)象400的位置。
移動(dòng)對(duì)象定向單元300的控制器320產(chǎn)生能夠首先生成移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的控制碼，并將控制碼輸出到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器332和333。
移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器332和333根據(jù)控制碼產(chǎn)生移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，并經(jīng)由反射鏡334轉(zhuǎn)發(fā)移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)。
如果控制器320在發(fā)射出移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)后沒有經(jīng)由第一RF通信單元310接收到表示成功收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)，則控制器320就會(huì)通過控制反射鏡旋轉(zhuǎn)單元335將反射鏡334旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度，同時(shí)移動(dòng)反射鏡334。如果控制器320再次產(chǎn)生能夠生成移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的控制碼，則與所述控制碼相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)從不同于先前方向的另一個(gè)方向發(fā)射。
所以，如果控制器320在旋轉(zhuǎn)反射鏡334的同時(shí)控制移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的生成，則移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)以360度全方位發(fā)射。
作為參考，如果移動(dòng)對(duì)象400的控制器420經(jīng)由如紅外線接收器的接收器460接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，則控制器420會(huì)經(jīng)由第二RF通信單元410發(fā)射表示成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的特定信息到移動(dòng)對(duì)象定向單元300。
所以，如果移動(dòng)對(duì)象定向單元300的控制器320經(jīng)由第一RF通信單元334接收到表示成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)，同時(shí)連續(xù)旋轉(zhuǎn)反射鏡334并同時(shí)以360度全方位發(fā)射移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，可以確定移動(dòng)對(duì)象定向單元300的控制器320已經(jīng)檢測(cè)到移動(dòng)對(duì)象400的位置，從而其停止反射鏡334的旋轉(zhuǎn)。
如果如上所述移動(dòng)對(duì)象400的位置被完全檢測(cè)到，則控制器320就會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于反射鏡334的旋轉(zhuǎn)角度信息的控制碼，并將控制碼輸出到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器332和333，從而對(duì)應(yīng)于反射鏡334旋轉(zhuǎn)角度信息的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)可以被發(fā)射到移動(dòng)對(duì)象400的接收器460。
所以，移動(dòng)對(duì)象400的控制器420經(jīng)由接收器460接收移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，解調(diào)接收到的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，獲得反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度信息，并根據(jù)所獲得的旋轉(zhuǎn)角度信息控制輪子驅(qū)動(dòng)，從而使移動(dòng)對(duì)象可接近目標(biāo)位置。
例如，如圖4(a)所示，如果移動(dòng)對(duì)象400位于特定的位置，所述位置與目標(biāo)位置A偏移預(yù)定的角度α，那么移動(dòng)對(duì)象400的控制器420就獲得反射鏡旋轉(zhuǎn)角度信息值α。
所以，移動(dòng)對(duì)象400的控制器420移動(dòng)到用于減小反射鏡旋轉(zhuǎn)角度信息值α的方向，如圖4(b)所示。
在這種情形下，移動(dòng)對(duì)象定向單元300的控制器320能估算移動(dòng)對(duì)象400的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離。如果控制器320以估算的方向旋轉(zhuǎn)反射鏡334，以重新發(fā)射移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，并根據(jù)所接收的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的存在與否重新發(fā)射反射鏡旋轉(zhuǎn)角度信息，那么移動(dòng)對(duì)象400通過重復(fù)上述控制器320的操作就能到達(dá)目標(biāo)位置A。
如果移動(dòng)對(duì)象到達(dá)了目標(biāo)位置A，則在反射鏡334固定于特定位置的條件下，移動(dòng)對(duì)象定向單元300的控制器320會(huì)連續(xù)發(fā)射移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)。在這種情況下，如果移動(dòng)對(duì)象400的控制器420控制輪子驅(qū)動(dòng)，以經(jīng)由多個(gè)接收器460中位于中央部分的接收器接收移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，那么移動(dòng)對(duì)象400就能沿著用作目標(biāo)位置的A軸被快速和準(zhǔn)確地定向到充電端口301。
因此，根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)能容易地將移動(dòng)對(duì)象400定向到如充電裝置的目標(biāo)位置，而不必使用如信標(biāo)模塊的多個(gè)通信模塊。
如上所述，雖然根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)連續(xù)旋轉(zhuǎn)反射鏡334并以360度全方位發(fā)射移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，但是移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)也可通過旋轉(zhuǎn)與移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器對(duì)應(yīng)的紅外線LED 333來實(shí)現(xiàn)，如圖3所示。
換句話說，如果與用作移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器的紅外線LED 333連接的連接器336連接到用作旋轉(zhuǎn)單元335的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)軸，那么根據(jù)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，從紅外線LED 333生成的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)可以以360度全方位旋轉(zhuǎn)輸出。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)的框圖。
圖3中未給予說明的標(biāo)號(hào)與圖2中的那些相同，因而為敘述方便，省略其詳細(xì)說明。但是，如果圖3中的移動(dòng)對(duì)象定向單元300通過第一RF通信單元310接收到表示成功接收移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)，則會(huì)產(chǎn)生與移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器335的旋轉(zhuǎn)角度信息相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)。
因此，接收到與移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器335的旋轉(zhuǎn)角度信息相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的移動(dòng)對(duì)象400，就能以與圖2中所示同樣的方法被定向到目標(biāo)位置A，并且還能沿著目標(biāo)位置A被定向到充電端口301。
從以上的描述可以清楚地看出，根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)基于移動(dòng)對(duì)象定向信息能將移動(dòng)對(duì)象(如移動(dòng)式機(jī)器人)定向到目標(biāo)位置，所述移動(dòng)對(duì)象定向信息實(shí)時(shí)地從移動(dòng)對(duì)象定向單元(即充電裝置)發(fā)射，因而能夠以低成本實(shí)現(xiàn)能將移動(dòng)對(duì)象移動(dòng)到目標(biāo)位置而不必使用如信標(biāo)模塊的額外模塊的系統(tǒng)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)校正移動(dòng)對(duì)象的移動(dòng)軌跡，以便移動(dòng)對(duì)象能被快速地定向到目標(biāo)位置。
雖然為了說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能領(lǐng)會(huì)到在不脫離權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下對(duì)本發(fā)明的各種更改、增加或替換都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于將移動(dòng)對(duì)象定向到目標(biāo)位置的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)，包括移動(dòng)對(duì)象定向單元，包括定向信號(hào)發(fā)射器，用于生成第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)；以360度全方位連續(xù)發(fā)射該第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)；在接收到表示成功地接收到第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生第二移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，其中第二移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)與使移動(dòng)對(duì)象定向到目標(biāo)位置的定向信息相對(duì)應(yīng)；以及發(fā)射該第二移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)；和第一射頻通信單元，用于接收表示成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)；和移動(dòng)對(duì)象，包括第二射頻通信單元，用于將表示成功地接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)無線發(fā)射到該移動(dòng)對(duì)象定向單元，和控制器，根據(jù)接收到的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的定向信息控制輪子的運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該定向信號(hào)發(fā)射器包括移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器；反射鏡，用于反射從該發(fā)生器生成的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)；旋轉(zhuǎn)單元，用于旋轉(zhuǎn)該反射鏡；和控制器，用于控制移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，并同時(shí)控制該反射鏡的旋轉(zhuǎn)角度。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該定向信號(hào)發(fā)射器包括移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器；旋轉(zhuǎn)單元，用于旋轉(zhuǎn)該移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器；和控制器，用于控制移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的發(fā)生，并同時(shí)控制該旋轉(zhuǎn)單元的旋轉(zhuǎn)角度。
4.如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其中該移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)發(fā)生器是紅外線發(fā)射器。
5.如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)通過該第一射頻通信單元接收到表示成功收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)時(shí)，該控制器停止該旋轉(zhuǎn)單元的運(yùn)行，并控制與旋轉(zhuǎn)角度信息相應(yīng)的移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的生成。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，旋轉(zhuǎn)角度信息表示移動(dòng)對(duì)象基于目標(biāo)位置的偏移角度。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中該移動(dòng)對(duì)象的控制器在用于減小旋轉(zhuǎn)角度信息值的方向控制輪子的運(yùn)行。
8.如權(quán)利要求2或3所述的系統(tǒng)，其中如果該控制器沒有通過該第一射頻通信單元接收到表示成功接收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)，則該控制器將該旋轉(zhuǎn)單元旋轉(zhuǎn)到預(yù)定角度。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該移動(dòng)對(duì)象包括；輪馬達(dá)，用于旋轉(zhuǎn)輪子；輪馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，用于驅(qū)動(dòng)該輪馬達(dá)；和旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)器，用于檢測(cè)該輪子的旋轉(zhuǎn)量；其中，該移動(dòng)對(duì)象的控制器根據(jù)接收到的移動(dòng)對(duì)象定向信息和該旋轉(zhuǎn)量檢測(cè)器的信號(hào)來控制輪子。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中該移動(dòng)對(duì)象還包括由能夠檢測(cè)障礙物、壓力和懸崖或落差的傳感器組成的多個(gè)傳感器單元。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該移動(dòng)對(duì)象是清潔機(jī)器人，并且該移動(dòng)對(duì)象定向單元是用于為該清潔機(jī)器人充電的充電單元。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中該移動(dòng)對(duì)象包括多個(gè)接收器，用于接收移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，和該控制器控制輪子經(jīng)由所述多個(gè)接收器中的中央接收器接收移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)。
全文摘要
一種用于將移動(dòng)對(duì)象定向到目標(biāo)位置的移動(dòng)對(duì)象定向系統(tǒng)，包括移動(dòng)對(duì)象定向單元和移動(dòng)對(duì)象。移動(dòng)對(duì)象定向單元包括信號(hào)發(fā)射器，用于生成第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，以360度角全方位連續(xù)發(fā)射該第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，在接收到表示成功收到第一移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)時(shí)，產(chǎn)生與使移動(dòng)對(duì)象定向到目標(biāo)位置的定向信息相對(duì)應(yīng)的第二移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)，并發(fā)射該第二移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)；和第一射頻通信單元，用于接收表明成功收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)。移動(dòng)對(duì)象包括第二射頻通信單元，用于無線發(fā)射表示成功收到移動(dòng)對(duì)象定向信號(hào)的信號(hào)到移動(dòng)對(duì)象定向單元；和控制輪子運(yùn)行的控制器。
文檔編號(hào)B25J13/00GK1900868SQ200610107808
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者金永基 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社