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      自主移動(dòng)體、障礙物感測方法以及避障方法

      文檔序號:6306875閱讀:537來源:國知局
      自主移動(dòng)體、障礙物感測方法以及避障方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自主移動(dòng)體、障礙物感測方法以及避障方法。提供一種自主移動(dòng)體,其包括:記錄單元,其預(yù)先記錄固定障礙物的位置信息,所述固定障礙物的位置不改變;檢測單元,其檢測在所述自主移動(dòng)體移動(dòng)通過移動(dòng)路徑時(shí)可能妨礙所述自主移動(dòng)體的障礙物;檢驗(yàn)單元,其檢驗(yàn)所檢測到的障礙物是否為所述固定障礙物;控制單元,其在所述檢驗(yàn)單元斷定所述障礙物不是所述固定障礙物時(shí),判定是否清除所述障礙物;以及通知單元,其在所述控制單元判定出清除所述障礙物時(shí),輸出要求清除所述障礙物的信號。
      【專利說明】自主移動(dòng)體、障礙物感測方法以及避障方法

      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明涉及自主移動(dòng)體、障礙物感測方法以及避障方法。

      【背景技術(shù)】
      [0002]如以自主方式移至目的地的機(jī)器人和車輛的自主移動(dòng)體已經(jīng)提出。在公布號為2012-022467的日本未審查的專利申請中,公開了依照在可能妨礙自主移動(dòng)體的障礙物處于移動(dòng)路徑上時(shí)的情況,適當(dāng)?shù)夭扇”荛_動(dòng)作、停止動(dòng)作或撤退動(dòng)作的自主移動(dòng)體。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]如上文所述,依照現(xiàn)有技術(shù)的自主移動(dòng)體能夠依照情形而適當(dāng)?shù)夭扇”荛_動(dòng)作等。然而,甚至當(dāng)存在臨時(shí)放置在移動(dòng)路徑上且可由人容易地清除的障礙物時(shí),所述自主移動(dòng)體也采取避開動(dòng)作等,這使自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率降低。當(dāng)自主移動(dòng)體沿著可清除的障礙物的位置經(jīng)常地改變的路徑移動(dòng)時(shí),這就成為了一個(gè)顯著的問題。例如,相對輕的重量的且可容易清除的障礙物(如袋子或椅子)的位置每次都會(huì)改變,而且如果自主移動(dòng)體每次采取避開動(dòng)作或類似動(dòng)作,則自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率顯著地降低。
      [0004]本發(fā)明已經(jīng)實(shí)現(xiàn)解決上述的問題,且由此本發(fā)明的目的提供移動(dòng)效率不降低的自主移動(dòng)體、障礙物感測方法以及避障方法。
      [0005]依照本發(fā)明的實(shí)施例的自主移動(dòng)體包括預(yù)先記錄位置不改變的固定障礙物的位置信息的記錄單元、檢測在所述自主移動(dòng)體移動(dòng)通過移動(dòng)路徑時(shí)可能妨礙所述自主移動(dòng)體的障礙物的檢測單元、檢驗(yàn)所檢測到的障礙物是否為所述固定障礙物的檢驗(yàn)單元、在所述檢驗(yàn)單元斷定所述障礙物不是所述固定障礙物時(shí),判定是否清除所述障礙物的控制單元、以及在所述控制單元判定出清除所述障礙物時(shí),輸出要求清除所述障礙物的信號的通知單元。在該結(jié)構(gòu)中,甚至當(dāng)自主移動(dòng)體移動(dòng)通過障礙物的位置經(jīng)常改變的路徑時(shí),也可能防止自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率的降低。
      [0006]進(jìn)一步地,在依照本發(fā)明的實(shí)施例的自主移動(dòng)體中,優(yōu)選的是在所述自主移動(dòng)體多次移動(dòng)通過所述移動(dòng)路徑時(shí),所述檢測單元每次都檢測在所述移動(dòng)路徑周邊的障礙物,并且當(dāng)所檢測到的障礙物是位置不改變的障礙物時(shí),所檢測到的障礙物的位置信息作為所述固定障礙物的位置信息被記錄在所述記錄單元中。在該結(jié)構(gòu)中,可容易地防止自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率的降低,而不需要人輸入所述固定障礙物的信息。
      [0007]進(jìn)一步地,在依照本發(fā)明的實(shí)施例的所述自主移動(dòng)體中,優(yōu)選的是當(dāng)所述檢驗(yàn)單元斷定所述障礙物不是所述固定障礙物時(shí),所述控制單元判定所述障礙物是否為能避開的,并且當(dāng)判定出所述障礙物為能避開的時(shí),所述控制單元控制所述自主移動(dòng)體移動(dòng)以避開所述障礙物,并且當(dāng)判定出所述障礙物為不能避開的時(shí),所述控制單元控制所述通知單元輸出所述信號。在該結(jié)構(gòu)中,可減少等待動(dòng)作所需的時(shí)間且防止所述自主移動(dòng)體的所述移動(dòng)效率的降低。
      [0008]進(jìn)一步地,在依照本發(fā)明的實(shí)施例的所述自主移動(dòng)體中,優(yōu)選的是當(dāng)在所述信號輸出之后已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間段而所述障礙物仍未被清除時(shí),所述控制單元控制所述自主移動(dòng)體來檢測附近的人,并且當(dāng)附近的人被檢測到時(shí),所述控制單元控制所述自主移動(dòng)體朝向所述人移動(dòng),并且控制所述通知單元再次輸出所述信號,并且當(dāng)附近的人未被檢測到時(shí),所述控制單元控制所述自主移動(dòng)體繞過所述障礙物。在該結(jié)構(gòu)中,可減少等待動(dòng)作所需的時(shí)間且防止所述自主移動(dòng)體的所述移動(dòng)效率的降低。
      [0009]進(jìn)一步地,優(yōu)選的是,依照本發(fā)明的實(shí)施例的所述自主移動(dòng)體為在所述移動(dòng)路徑周邊的人提供服務(wù),并且所述控制單元訪問時(shí)間表管理系統(tǒng),并且檢驗(yàn)接受所述服務(wù)的所述人的時(shí)間表,為所述人所屬于的每個(gè)組織或群組計(jì)算出勤率,且改變所述移動(dòng)路徑以省去對屬于所述出勤率小于規(guī)定值的組織或群組的人的所述服務(wù)。在該結(jié)構(gòu)中,可能限制移動(dòng)路徑且防止所述自主移動(dòng)體的所述移動(dòng)效率的降低。
      [0010]進(jìn)一步地,優(yōu)選的是,依照本發(fā)明實(shí)施例的所述自主移動(dòng)體為在所述移動(dòng)路徑周邊的人提供服務(wù),并且所述控制單元使用傳感器對每個(gè)區(qū)域計(jì)算接受所述服務(wù)的所述人的出勤率,且改變所述移動(dòng)路徑以省去對屬于所述出勤率小于規(guī)定值的區(qū)域的人的所述服務(wù)。在該結(jié)構(gòu)中,可能限制移動(dòng)路徑且防止所述自主移動(dòng)體的所述移動(dòng)效率的降低。
      [0011]一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于自主移動(dòng)體的障礙物感測方法,包括:預(yù)先記錄位置不改變的固定障礙物的位置信息的記錄步驟、檢測在所述自主移動(dòng)體移動(dòng)通過移動(dòng)路徑時(shí)可能妨礙所述自主移動(dòng)體的障礙物的檢測步驟、檢驗(yàn)所檢測到的障礙物是否為所述固定障礙物的檢驗(yàn)步驟、以及當(dāng)所述障礙物不是所述固定障礙物時(shí),判定所述障礙物是位置改變的可移動(dòng)障礙物或臨時(shí)放置的可移動(dòng)障礙物的判定步驟。因此,可能防止所述自主移動(dòng)體的所述移動(dòng)效率的降低。
      [0012]進(jìn)一步地,在依照本發(fā)明實(shí)施例的用于自主移動(dòng)體的障礙物感測方法中,優(yōu)選的是所述記錄步驟包括:周邊檢測步驟,在所述自主移動(dòng)體多次移動(dòng)通過所述移動(dòng)路徑時(shí),每次都檢測在所述移動(dòng)路徑周邊的障礙物;以及固定障礙物記錄步驟,記錄在所述周邊檢測步驟檢測到的且其位置不改變的所述障礙物的位置信息作為所述固定障礙物的位置信息。因此,可容易地防止所述自主移動(dòng)體的所述移動(dòng)效率的降低,而不需要人輸入所述固定障礙物的信息。
      [0013]進(jìn)一步地,一種照本發(fā)明實(shí)施例的用于依自主移動(dòng)體的避障方法,包括:障礙物判定步驟,使用上述的用于自主移動(dòng)體的障礙物感測方法,判定可能妨礙所述自主移動(dòng)體的所述障礙物為所述可移動(dòng)障礙物;避開判定步驟,判定所述可移動(dòng)障礙物是否為能避開的;避開步驟,當(dāng)判定出所述可移動(dòng)障礙物為能避開的時(shí),移動(dòng)以避開所述可移動(dòng)障礙物;以及信號輸出步驟,當(dāng)判定出所述可移動(dòng)障礙物為不能避開的時(shí),輸出要求清除所述可移動(dòng)障礙物的信號。因此,可能防止所述自主移動(dòng)體的所述移動(dòng)效率的降低。
      [0014]依照本發(fā)明,可提供自主移動(dòng)體、障礙物感測方法以及避障方法,而不使移動(dòng)效率降低。
      [0015]從僅僅作為說明給出而由此不視為限制本發(fā)明的下文給出的詳細(xì)說明和附圖中,將更加充分地理解本發(fā)明的上述和其它的方案、特征和優(yōu)勢。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0016]圖1是示出依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體、固定障礙物以及可移動(dòng)障礙物在移動(dòng)區(qū)域12內(nèi)的位置的圖;
      [0017]圖2是示出機(jī)器人11的結(jié)構(gòu)的框圖,該機(jī)器人為依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體;
      [0018]圖3是示出由依照第一實(shí)施例的機(jī)器人11采取的通知?jiǎng)幼鞯膶?shí)例的圖;
      [0019]圖4是示出由依照第一實(shí)施例的機(jī)器人11執(zhí)行的障礙物處理過程的步驟的流程圖;
      [0020]圖5是示出在機(jī)器人11和時(shí)間表管理系統(tǒng)51之間的關(guān)系的圖,其中該機(jī)器人11為依照第二實(shí)施例的自主移動(dòng)體;
      [0021]圖6是示出由依照第二實(shí)施例的機(jī)器人11執(zhí)行的時(shí)間表檢驗(yàn)過程的步驟的流程圖;以及
      [0022]圖7是示出由機(jī)器人11執(zhí)行的存在檢驗(yàn)過程的步驟的流程圖,其中該機(jī)器人11為依照第三實(shí)施例的自主移動(dòng)體。

      【具體實(shí)施方式】
      [0023]本發(fā)明的第一實(shí)施例
      [0024]依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體,當(dāng)位置經(jīng)常改變的障礙物或臨時(shí)放置且通常不存在的障礙物處于移動(dòng)路徑上且可能妨礙自主移動(dòng)體時(shí),自主移動(dòng)體通知該障礙物需要清除,通過周邊或附近的人將障礙物清除,然后移動(dòng)通過移動(dòng)路徑,從而提高移動(dòng)效率。
      [0025]在下文參考附圖來描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
      [0026]圖1是示出依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體、固定障礙物以及可移動(dòng)障礙物在移動(dòng)區(qū)域12內(nèi)的位置的圖。移動(dòng)區(qū)域12為在如辦公室、工廠、商店等具體范圍的區(qū)域。機(jī)器人11沿移動(dòng)路徑13在移動(dòng)區(qū)域12內(nèi)移動(dòng),該機(jī)器人11為自主移動(dòng)體。桌子14沿移動(dòng)路徑13存在,該桌子14為固定障礙物。進(jìn)一步地,袋子15存在于移動(dòng)路徑13上,該袋子15為可移動(dòng)障礙物。袋子15是可能妨礙機(jī)器人11的障礙物。
      [0027]固定障礙物為一直放置的通用障礙物,如墻壁、支柱、支架和桌子??梢苿?dòng)障礙物為位置經(jīng)常改變的可移位障礙物或臨時(shí)放置且通常不存在的障礙物,如椅子、袋子、行李和人。
      [0028]機(jī)器人11具有在其內(nèi)部的障礙物處理裝置(未示出),且在移動(dòng)區(qū)域12中移動(dòng)或圍繞移動(dòng)區(qū)域12移動(dòng),處理固定障礙物或可移動(dòng)障礙物,以進(jìn)行工作,諸如收集污物、遞送紙張或傳送消息。
      [0029]機(jī)器人11的移動(dòng)路徑13可為固定路徑或機(jī)器人11依照工作為其本身創(chuàng)建的可變路徑。在如桌子之間路徑的許多實(shí)際路徑中,機(jī)器人11每輪都需要檢測固定障礙物和可移動(dòng)障礙物,且在那些障礙物之間移動(dòng)。
      [0030]機(jī)器人11適當(dāng)?shù)嘏卸ㄈ绾螌τ诳赡芊恋K它的每個(gè)障礙物來處理障礙物,且選擇避開動(dòng)作、等待動(dòng)作和繞過動(dòng)作中的任何一個(gè)。避開動(dòng)作為通過避開障礙物而不沿著來時(shí)的路徑返回來移動(dòng)經(jīng)過障礙物的動(dòng)作。等待動(dòng)作為在障礙物前方停止移動(dòng)且等待的動(dòng)作。繞過動(dòng)作為沿著明顯修改的路徑移動(dòng)從而避開障礙物的動(dòng)作,如沿著來時(shí)的路徑返回,然后從障礙物存在的路線改變至另一個(gè)路線。
      [0031]圖2是示出機(jī)器人11的結(jié)構(gòu)的框圖,其中機(jī)器人11為依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體。
      [0032]機(jī)器人11包括障礙物傳感器21、障礙物處理裝置22、通知裝置23、紅外攝像機(jī)
      28、非接觸式溫度計(jì)29以及傳聲器30。
      [0033]障礙物傳感器21為激光測距儀、超聲傳感器、立體攝像機(jī)等,且輸出來自障礙物的距離或角度作為障礙物信息。
      [0034]障礙物處理裝置22包括檢測單元24、記錄單元25、檢驗(yàn)單元26以及控制單元27。
      [0035]檢測單元24基于由障礙物傳感器21輸出的障礙物信息來檢測在移動(dòng)路徑13上的障礙物和在移動(dòng)路徑13周圍的障礙物。
      [0036]記錄單元25記錄由檢測單元24檢測到的障礙物的位置信息。記錄單元25還記錄已經(jīng)在過去檢測到的障礙物的位置信息。具體地說,記錄單元25還記錄在機(jī)器人11過去在移動(dòng)區(qū)域12中已經(jīng)移動(dòng)通過或在移動(dòng)區(qū)域12周圍移動(dòng)時(shí)已檢測到的障礙物的位置信息。進(jìn)一步地,記錄單元25記錄固定障礙物的三維圖像,該固定障礙物的三維映像通過比較多次在該區(qū)域中移動(dòng)通過或在該區(qū)域周圍移動(dòng)所檢測的障礙物,且設(shè)定位置不變的障礙物作為固定障礙物而產(chǎn)生。
      [0037]當(dāng)檢測單元24檢測到可能妨礙在移動(dòng)路徑13上的機(jī)器人11的障礙物時(shí),檢驗(yàn)單元26對照用于比較的記錄單元25所記錄的固定障礙物來檢驗(yàn)障礙物。當(dāng)在移動(dòng)路徑13上的障礙物不是固定障礙物時(shí),檢驗(yàn)單元26輸出表明障礙物是可移動(dòng)障礙物的結(jié)果。
      [0038]控制單元27控制機(jī)器人11的各種操作??刂茊卧?7接收來自檢驗(yàn)單元26的表明在移動(dòng)路徑13上的障礙物是可移動(dòng)障礙物的結(jié)果,且選擇避開動(dòng)作或等待動(dòng)作。當(dāng)控制單元27選擇等待動(dòng)作時(shí),判定通知周圍或附近的人要清除障礙物的方式。
      [0039]通知裝置23包括通知單元、光源、揚(yáng)聲器(未示出)等。通知單元輸出要求清除可移動(dòng)障礙物的信號,并且光源、揚(yáng)聲器、機(jī)器人11的主體等通過光、聲音或運(yùn)動(dòng)來喚起人的注意。通知裝置23以通過控制單元27判定的方式喚起周圍或附近的人的注意,且鼓勵(lì)人清除移動(dòng)路徑13上的障礙物。
      [0040]紅外攝像機(jī)28、非接觸式溫度計(jì)29以及傳聲器30搜索在機(jī)器人11附近的人。稍后描述它們的具體操作。
      [0041]應(yīng)該注意的是,通過在包括于障礙物處理裝置22內(nèi)的算術(shù)單元(未示出)控制下執(zhí)行程序,可實(shí)現(xiàn)障礙物處理裝置22中的每個(gè)元件,該算術(shù)單元為計(jì)算機(jī)。具體地,通過將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元(未示出)中的程序加載至主存儲(chǔ)裝置(未示出),并在算術(shù)單元的控制下執(zhí)行程序,可實(shí)現(xiàn)障礙物處理裝置22。進(jìn)一步地,每個(gè)元件不一定由軟件程序來實(shí)現(xiàn),而是其可由硬件、固件和軟件等的任意組合來實(shí)現(xiàn)。
      [0042]使用任何類型的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),可存儲(chǔ)上述的程序且向計(jì)算機(jī)提供上述的程序。非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括任何類型的有形存儲(chǔ)介質(zhì)。非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括磁存儲(chǔ)介質(zhì)(如軟磁盤、磁帶、硬磁盤驅(qū)動(dòng)器等)、光磁性存儲(chǔ)介質(zhì)(如磁光盤)、CD-ROM(只讀存儲(chǔ)器)、CD-R、CD-R/W以及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器(如掩模R0M、PR0M(可編程序ROM)、EPR0M(可擦除PROM)、閃速ROM、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器),等等)。進(jìn)一步地,使用任何類型的暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),可向計(jì)算機(jī)提供程序。暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括電信號、光信號以及電磁波。通過有線通信線路(如電線或光纖或無線通信線路),暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)能夠?qū)⒊绦蛱峁┙o計(jì)算機(jī)。
      [0043]圖3示出由依照第一實(shí)施例的機(jī)器人11采取的通知?jiǎng)幼鞯膶?shí)例的示意圖。通過如像說“否”一樣地左右轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器人11的主體、通過由旋轉(zhuǎn)燈、閃光燈等發(fā)出光、通過發(fā)出說“清除障礙物”的聲音、通過振動(dòng)機(jī)器人11的主體或通過輕輕地推動(dòng)障礙物,機(jī)器人11向附近的人通知,在移動(dòng)路徑13上的障礙物需要清除。盡管機(jī)器人11不能清除臨時(shí)放置在移動(dòng)路徑上的障礙物,但是人可容易地將其清除。
      [0044]圖4是示出依照第一實(shí)施例的由機(jī)器人11所執(zhí)行的障礙物處理過程的步驟的流程圖。
      [0045]首先,檢驗(yàn)單元26判定在移動(dòng)路徑13上檢測到的且可能妨礙機(jī)器人11的障礙物是否為通常不存在的障礙物,即,是否是可移動(dòng)障礙物(步驟S10)。
      [0046]當(dāng)檢驗(yàn)單元26判定出其是通常不存在的障礙物(步驟S10為是)時(shí),控制單元27判定障礙物是否是可避開的,即是否能夠選擇避開動(dòng)作(步驟S20)。當(dāng)控制單元27判定障礙物是不可避開的(步驟S20為否)時(shí),其選擇等待動(dòng)作,且通知單元23向附近的人通知,其不能通過該路徑,且求助于人來清除障礙物(步驟S30)。如果障礙物被清除,則控制單元27使機(jī)器人11開始再次移動(dòng)。
      [0047]然后,控制單元27判定是否已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間段而障礙物仍未被清除(步驟S40)。當(dāng)控制單元27判定出已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間段(步驟S40為是)時(shí),其通過使用機(jī)器人11中內(nèi)置的攝像機(jī)檢測移動(dòng)物體、使用紅外攝像機(jī)28或非接觸式溫度計(jì)29檢測具有人的溫度的地點(diǎn)、或使用傳聲器30檢測非周期性的聲源來搜索附近的人(步驟S50)。
      [0048]然后,當(dāng)附近有人(步驟S60為是)時(shí),控制單元27使機(jī)器人11移動(dòng)接近于附近的人(步驟S70),且通知裝置23求助于人:它不能通過該路徑且障礙物需要清除(步驟S80)。當(dāng)在接近于附近人的位置處發(fā)出求助時(shí),可調(diào)低音量等。如果障礙物被清除,則控制單元27使機(jī)器人11開始再次移動(dòng)。
      [0049]然后,控制單元27判定是否在通知附近的人之后已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間段而障礙物仍未被清除(步驟S80)。當(dāng)控制單元27判定已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間段(步驟S90為是)時(shí),其繞過,即選擇繞過動(dòng)作(步驟S100)。
      [0050]注意,當(dāng)檢驗(yàn)單元26判定出障礙物為通常存在的障礙物(步驟S10為否)時(shí),或當(dāng)控制單元27判定出障礙物為可避開的(步驟S20為是)時(shí),控制單元27避開障礙物,SP選擇避開動(dòng)作(步驟S110)。
      [0051]進(jìn)一步地,當(dāng)控制單元27判定出尚未經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間段而障礙物仍未被清除(步驟S40為否或步驟S90為否)時(shí),通知裝置23再次求助于周邊的或附近的人:機(jī)器人不能通過路徑且障礙物需要被清除(步驟S30或步驟S80)。
      [0052]如上文所述,依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體包括預(yù)先記錄位置不改變的固定障礙物的位置信息的記錄單元、檢測在自主移動(dòng)體移動(dòng)通過移動(dòng)路徑時(shí)可能妨礙自主移動(dòng)體的障礙物的檢測單元、檢驗(yàn)所檢測到的障礙物是否為固定障礙物的檢驗(yàn)單元、在檢驗(yàn)單元斷定障礙物不是固定障礙物時(shí),判定是否清除障礙物的控制單元、以及在控制單元判定出清除障礙物時(shí),輸出要求清除障礙物的信號的通知單元。甚至當(dāng)自主移動(dòng)體移動(dòng)通過障礙物的位置經(jīng)常改變的路徑時(shí),也可能防止自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率的降低。
      [0053]進(jìn)一步地,在依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體中,在自主移動(dòng)體多次移動(dòng)通過移動(dòng)路徑時(shí),檢測單元每次都檢測在移動(dòng)路徑周邊的障礙物,且當(dāng)所檢測到的障礙物是位置不改變的障礙物時(shí),所檢測的障礙物的位置信息作為固定障礙物的位置信息被記錄在記錄單元中。因此,可能容易地防止自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率的降低,而不需要人輸入固定障礙物的信息。
      [0054]進(jìn)一步地,在依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體中,當(dāng)檢測單元斷定障礙物不是固定障礙物時(shí),控制單元判定障礙物是否為能避開的,并且當(dāng)判定出障礙物為能避開的時(shí),控制單元控制自主移動(dòng)體移動(dòng)以避開障礙物,并且當(dāng)判定出障礙物為不能避開的時(shí),控制單元控制通知單元輸出信號。因此,可能減少等待動(dòng)作所需的時(shí)間,且可能防止自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率的降低。
      [0055]進(jìn)一步地,在依照第一實(shí)施例的自主移動(dòng)體中,當(dāng)在信號輸出之后已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間段而障礙物仍未被消除時(shí),控制單元控制自主移動(dòng)體來檢測附近的人,并且當(dāng)附近的人被檢測到時(shí),控制單元控制自主移動(dòng)體朝向人移動(dòng),且控制通知單元再次輸出信號,并且當(dāng)附近的人未被檢測到時(shí),控制單元控制自主移動(dòng)體繞過障礙物。因此,可能減少等待動(dòng)作所需的時(shí)間,且可能防止自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率的降低。
      [0056]注意,盡管在第一實(shí)施例中如通知單元、光源或揚(yáng)聲器的通知裝置23設(shè)置在機(jī)器人11內(nèi)以輸出光信號、音頻信號等從而求助清除障礙物,但是通知單元可設(shè)置在機(jī)器人11內(nèi),且如光源或揚(yáng)聲器的通知裝置可設(shè)置在機(jī)器人11的外部(如在移動(dòng)區(qū)域12中引起人注意的位置),而且通知單元可輸出要求清除障礙物的信號,且通知裝置可接收信號和執(zhí)行通知行為。
      [0057]進(jìn)一步地,盡管在第一實(shí)施例中通過比較經(jīng)多次移動(dòng)通過區(qū)域或在區(qū)域周圍移動(dòng)所檢測到的障礙物,且通過設(shè)定位置不改變的障礙物作為固定障礙物,來產(chǎn)生固定障礙物的三維映像,但是操作者可規(guī)定在當(dāng)機(jī)器人11曾經(jīng)過去在移動(dòng)區(qū)域12中移動(dòng)通過或在其周圍移動(dòng)時(shí)已經(jīng)檢測到的障礙物之中的固定障礙物,從而產(chǎn)生固定障礙物的三維映像。
      [0058]而且,盡管在第一實(shí)施例中多次在區(qū)域中移動(dòng)通過區(qū)域或在區(qū)域周圍移動(dòng)所檢測到的障礙物被檢驗(yàn),且位置不改變的障礙物被記錄為固定障礙物,但是當(dāng)障礙物添加至不存在障礙物的地點(diǎn)且其位置不改變時(shí),該障礙物可作為固定障礙物附加地被記錄。
      [0059]本發(fā)明的第二實(shí)施例
      [0060]依照第二實(shí)施例的自主移動(dòng)體訪問時(shí)間表管理系統(tǒng),且當(dāng)檢測到在移動(dòng)區(qū)域內(nèi)的人由于會(huì)議等原因而大多缺勤的情形時(shí),改變移動(dòng)路徑且限制移動(dòng)通過或或在周圍移動(dòng)的區(qū)域,從而提聞移動(dòng)效率。
      [0061]圖5是示出機(jī)器人11和時(shí)間表管理系統(tǒng)51之間的關(guān)系的示意圖,其中該機(jī)器人為依照第二實(shí)施例的自主移動(dòng)體。機(jī)器人11通過網(wǎng)絡(luò)(未不出)與時(shí)間表管理系統(tǒng)51鏈接。機(jī)器人11的結(jié)構(gòu)與依照第一實(shí)施例的機(jī)器人11的結(jié)構(gòu)相同,不重復(fù)地說明。
      [0062]在辦公室或工廠中,存在由于會(huì)議、醫(yī)學(xué)檢查等而使得人以組織(如分部、科系或部門)為單位或以群組(如男性或女性)為單位的方式而缺勤的情況,且在這種情況中,即使機(jī)器人11在該組織或群組所占用的區(qū)域周圍移動(dòng),機(jī)器人11也不能提供服務(wù)。
      [0063]考慮到這種情況,機(jī)器人11的控制單元27預(yù)先訪問時(shí)間表管理系統(tǒng),并檢驗(yàn)待以組織或群組為單位提供服務(wù)的區(qū)域內(nèi)的人的時(shí)間表和出勤率。當(dāng)不存在或存在很少的要接受服務(wù)的人時(shí),控制單元27改變移動(dòng)路徑,而不行進(jìn)到他們所屬于的組織或群組所占用的區(qū)域。因?yàn)橐恍┤丝赡懿惠斎胨鼈兊臅r(shí)間表,所以當(dāng)在組織或群組中的規(guī)定百分比的人缺勤時(shí),控制單元27可判定不行進(jìn)到該區(qū)域,或判定出具有相同時(shí)間表的人缺勤且不行進(jìn)到該區(qū)域。
      [0064]圖6是示出由依照第二實(shí)施例的機(jī)器人11所執(zhí)行的時(shí)間表檢驗(yàn)過程的步驟的流程圖。
      [0065]首先,控制單元27以規(guī)律的時(shí)間間隔通過網(wǎng)絡(luò)來訪問時(shí)間表管理系統(tǒng)51,且檢驗(yàn)在由機(jī)器人11提供服務(wù)的范圍內(nèi)的人的時(shí)間表(步驟S210)。
      [0066]于是,以組織、群組、當(dāng)前運(yùn)行任務(wù)等為單位來計(jì)算接受服務(wù)的人的出勤率An (η=1,2,…m-1, m,其中η是相當(dāng)于如組織的單位的號碼)(步驟S220)。當(dāng)出勤率An為規(guī)定值或以上(步驟230為否且步驟S240為否)時(shí),且當(dāng)出勤率An不為0而是小于規(guī)定值并且存在足夠的時(shí)間(步驟S230為否、步驟S240為是以及步驟S250為是)時(shí),開始服務(wù)(步驟 S260)。
      [0067]另一方面,當(dāng)出勤率An為0(步驟S230為是)時(shí),且當(dāng)出勤率An不為0而是小于規(guī)定值并且存在足夠的時(shí)間(步驟230為否、步驟S240為是以及步驟S250為否)時(shí),通過改變移動(dòng)路徑以排除如組織的單位所占用的地點(diǎn)或區(qū)域來提供服務(wù)(步驟S270)。
      [0068]注意的是,自主移動(dòng)體可在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)入準(zhǔn)備模式。自主移動(dòng)體在主動(dòng)模式中提供如收集污物的服務(wù)。另一方面,自主移動(dòng)體還在準(zhǔn)備模式中在充電站給其充電或停止。通過設(shè)定諸如晨間集合或午飯時(shí)間的時(shí)間段作為規(guī)定時(shí)間段,當(dāng)人不想要接受服務(wù)時(shí),自主移動(dòng)體進(jìn)入準(zhǔn)備模式且保持無聲,因此其不打擾人。
      [0069]如上文所述,依照第二實(shí)施例的自主移動(dòng)體為在移動(dòng)路徑周邊的人提供服務(wù),而且控制單元訪問時(shí)間表管理系統(tǒng)且檢驗(yàn)接受服務(wù)的人的時(shí)間表,并為所述人所屬于的每個(gè)組織或群組計(jì)算出勤率,以及改變移動(dòng)路徑來省去對屬于出勤率小于規(guī)定值的組織的人的服務(wù)。因此,可能限制移動(dòng)路徑且防止自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率的降低。
      [0070]本發(fā)明的第三實(shí)施例
      [0071]依照第三實(shí)施例的自主移動(dòng)體使用傳感器來搜索附近的人,且當(dāng)沒有人存在時(shí),不行進(jìn)到該地點(diǎn)或區(qū)域從而提高移動(dòng)效率。
      [0072]機(jī)器人11的結(jié)構(gòu)與依照第一實(shí)施例的機(jī)器人11的結(jié)構(gòu)相同,不重復(fù)地說明。
      [0073]機(jī)器人11通過使用攝像機(jī)尋找移動(dòng)物體、使用紅外攝像機(jī)28或非接觸式溫度計(jì)29尋找具有人的溫度的地點(diǎn)、或使用傳聲器30尋找非周期性的聲源來搜索附近的人,且當(dāng)沒有人存在時(shí),不行進(jìn)到該地點(diǎn)或區(qū)域。
      [0074]圖7是示出由依照第三實(shí)施例的機(jī)器人11執(zhí)行的存在檢驗(yàn)過程的步驟的流程圖。
      [0075]紅外攝像機(jī)28以規(guī)律的時(shí)間間隔對周圍的區(qū)域拍攝圖片(步驟S410),且檢測具有人溫度水平的地點(diǎn)(步驟S420)。
      [0076]控制單元27對檢測到的目標(biāo)的數(shù)量計(jì)數(shù),該數(shù)量為人的數(shù)量η (步驟S430)。當(dāng)人的數(shù)量η為規(guī)定值或以上(步驟S440為否且步驟S450為否)時(shí),且當(dāng)人的數(shù)量η不為0而是小于規(guī)定值并且存在足夠的時(shí)間(步驟S440為否、步驟S450為是以及步驟S460為是)時(shí),開始服務(wù)(步驟S470)。
      [0077]另一方面,當(dāng)人的數(shù)量η為0 (步驟S440為是)時(shí),且當(dāng)人的數(shù)量η不為0而是小于規(guī)定值且沒有足夠的時(shí)間(步驟S440為否、步驟S450為是以及步驟S460為否)時(shí),排除該地點(diǎn)或區(qū)域而開始服務(wù)(步驟S480)。
      [0078]注意當(dāng)自主移動(dòng)體判定出在待提供服務(wù)的規(guī)定區(qū)域中沒有人存在時(shí),如在清晨或深夜,自主移動(dòng)體可進(jìn)入準(zhǔn)備模式。當(dāng)規(guī)定區(qū)域中沒有人時(shí),沒有什么可接受由自主移動(dòng)體所提供的服務(wù)。自主移動(dòng)體進(jìn)入準(zhǔn)備模式,從而不消耗不必要的能量,并能夠高效地工作。
      [0079]如上文所述,依照第三實(shí)施例的自主移動(dòng)體對在移動(dòng)路徑周邊的人提供服務(wù),而且控制單元使用傳感器對每一區(qū)域計(jì)算接受服務(wù)的人的出勤率,并改變移動(dòng)路徑以省去對屬于出勤率小于規(guī)定值的區(qū)域的人的服務(wù)。因此,可能限制移動(dòng)路徑且防止自主移動(dòng)體的移動(dòng)效率的降低。
      [0080]從如此描述的發(fā)明中,將顯而易見的是本發(fā)明的實(shí)施例可在許多方面進(jìn)行改進(jìn)。這種改進(jìn)不應(yīng)看作偏離本發(fā)明的精神和范圍,且對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將為顯而易見的全部這種修改意圖包含在隨附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1.一種自主移動(dòng)體,包括: 記錄單元,其預(yù)先記錄固定障礙物的位置信息,所述固定障礙物的位置不改變; 檢測單元,其檢測在所述自主移動(dòng)體移動(dòng)通過移動(dòng)路徑時(shí)可能妨礙所述自主移動(dòng)體的障礙物; 檢驗(yàn)單元,其檢驗(yàn)所檢測到的障礙物是否為所述固定障礙物; 控制單元,其在所述檢驗(yàn)單元斷定所述障礙物不是所述固定障礙物時(shí),判定是否清除所述障礙物;以及 通知單元,其在所述控制單元判定出清除所述障礙物時(shí),輸出要求清除所述障礙物的信號。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主移動(dòng)體,其中 在所述自主移動(dòng)體多次移動(dòng)通過所述移動(dòng)路徑時(shí),所述檢測單元每次都檢測在所述移動(dòng)路徑周邊的障礙物,并且 當(dāng)所檢測到的障礙物是位置不改變的障礙物時(shí),所檢測到的障礙物的位置信息作為所述固定障礙物的位置信息被記錄在所述記錄單元中。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自主移動(dòng)體,其中 當(dāng)所述檢驗(yàn)單元斷定所述障礙物不是所述固定障礙物時(shí),所述控制單元判定所述障礙物是否為能避開的,并且 當(dāng)判定出所述障礙物為能避開的時(shí),所述控制單元控制所述自主移動(dòng)體移動(dòng)以避開所述障礙物,并且 當(dāng)判定出所述障礙物為不能避開的時(shí),所述控制單元控制所述通知單元輸出所述信號。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的自主移動(dòng)體,其中 當(dāng)在所述信號輸出之后已經(jīng)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間段而所述障礙物仍未被清除時(shí),所述控制單元控制所述自主移動(dòng)體來檢測附近的人,并且 當(dāng)附近的人被檢測到時(shí),所述控制單元控制所述自主移動(dòng)體朝向所述人移動(dòng),并且控制所述通知單元再次輸出所述信號,并且 當(dāng)附近的人未被檢測到時(shí),所述控制單元控制所述自主移動(dòng)體繞過所述障礙物。
      5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的自主移動(dòng)體,其中 所述自主移動(dòng)體為在所述移動(dòng)路徑周邊的人提供服務(wù),并且 所述控制單元訪問時(shí)間表管理系統(tǒng),并且檢驗(yàn)接受所述服務(wù)的所述人的時(shí)間表,為所述人所屬于的每個(gè)組織或群組計(jì)算出勤率,且改變所述移動(dòng)路徑以省去對屬于所述出勤率小于規(guī)定值的組織或群組的人的所述服務(wù)。
      6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的自主移動(dòng)體,其中 所述自主移動(dòng)體為在所述移動(dòng)路徑周邊的人提供服務(wù),并且 所述控制單元使用傳感器對每個(gè)區(qū)域計(jì)算接受所述服務(wù)的所述人的出勤率,且改變所述移動(dòng)路徑以省去對屬于所述出勤率小于規(guī)定值的區(qū)域的人的所述服務(wù)。
      7.一種用于自主移動(dòng)體的障礙物感測方法,包括: 記錄步驟,預(yù)先記錄固定障礙物的位置信息,所述固定障礙物的位置不改變; 檢測步驟,檢測在所述自主移動(dòng)體移動(dòng)通過移動(dòng)路徑時(shí)可能妨礙所述自主移動(dòng)體的障礙物; 檢驗(yàn)步驟,檢驗(yàn)所檢測到的障礙物是否為所述固定障礙物;以及判定步驟,當(dāng)所述障礙物不是所述固定障礙物時(shí),判定所述障礙物是位置改變的可移動(dòng)障礙物或臨時(shí)放置的可移動(dòng)障礙物。
      8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于自主移動(dòng)體的障礙物感測方法,其中所述記錄步驟包括: 周邊檢測步驟,在所述自主移動(dòng)體多次移動(dòng)通過所述移動(dòng)路徑時(shí),每次都檢測在所述移動(dòng)路徑周邊的障礙物;以及 固定障礙物記錄步驟,記錄在所述周邊檢測步驟檢測到的且其位置不改變的所述障礙物的位置信息作為所述固定障礙物的位置信息。
      9.一種用于自主移動(dòng)體的避障方法,包括: 障礙物判定步驟,使用根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于自主移動(dòng)體的障礙物感測方法,判定可能妨礙所述自主移動(dòng)體的所述障礙物為所述可移動(dòng)障礙物; 避開判定步驟,判定所述可移動(dòng)障礙物是否為能避開的; 避開步驟,當(dāng)判定出所述可移動(dòng)障礙物為能避開的時(shí),移動(dòng)以避開所述可移動(dòng)障礙物;以及 信號輸出步驟,當(dāng)判定出所述可移動(dòng)障礙物為不能避開的時(shí),輸出要求清除所述可移動(dòng)障礙物的信號。
      【文檔編號】G05D1/02GK104423384SQ201410390028
      【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
      【發(fā)明者】林宏直, 巖田拓也 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
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