本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人的回航方法、機(jī)器人及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人技術(shù)以及人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多的機(jī)器人作為產(chǎn)品進(jìn)入到大眾生活，并為用戶帶來了諸多便利。

具有自主行為的可移動機(jī)器人，其能量的主要來源為可充電的電池(例如，鋰電池、鎳氫電池、鉛酸電池等),但是由于電池容量有限，導(dǎo)致機(jī)器人續(xù)航時間較短，普通機(jī)器人的續(xù)航時間一般為2-4小時，當(dāng)電量快要耗盡時，需引導(dǎo)機(jī)器人回航至充電器處對其進(jìn)行充電。

傳統(tǒng)的回航方法，可利用充電插座上設(shè)置的紅外發(fā)射器和機(jī)器人上設(shè)置的紅外接收器對機(jī)器人實現(xiàn)定位和引導(dǎo)，但通常需要安裝三個或三個以上的紅外發(fā)射器和紅外接收器，才能實現(xiàn)對機(jī)器人的精準(zhǔn)定位和回航線路規(guī)劃功能。

近年來，在上述紅外回航方法的基礎(chǔ)上，還可以通過無線通信、圖像處理、陀螺儀定位等方法實現(xiàn)機(jī)器人的自動回航，但是，這些方法需要額外在機(jī)器人中設(shè)置無線通信模塊、圖像處理模塊或陀螺儀等設(shè)備，其實現(xiàn)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人的回航方法、機(jī)器人及系統(tǒng)，可通過較少的紅外收發(fā)裝置實現(xiàn)機(jī)器人自動回航，降低機(jī)器人以及充電插座的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人的回航方法，所述機(jī)器人內(nèi)設(shè)置有對接機(jī)構(gòu)，所述對接機(jī)構(gòu)包括擋板，以及位于所述檔板兩側(cè)對稱設(shè)置的第一紅外接收管和第二紅外接收管。

所述方法包括：若確定需要機(jī)器人回航，則獲取第一紅外接收管接收到紅外信號源的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管接收到所述紅外信號源的第二強(qiáng)度；根據(jù)所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)；若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)，則沿引航線移動所述機(jī)器人至所述紅外信號源，所述第一姿態(tài)為：所述機(jī)器人位于任意一條引航線上，且面向所述紅外信號源；其中，每條引航線為以所述紅外信號源為頂點的一條射線，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第一姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度均小于預(yù)設(shè)的第一閾值。

進(jìn)一步地，在根據(jù)所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)之后，還包括：若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第二姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；其中，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第二姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度位于第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第二強(qiáng)度位于第二強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第一強(qiáng)度范圍的最小值大于所述第二強(qiáng)度范圍的最大值。

進(jìn)一步地，在根據(jù)所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)之后，還包括：若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第三姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第三姿態(tài)調(diào)整為所述第二姿態(tài)；將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；其中，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第三姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度位于所述第二強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第二強(qiáng)度位于所述第一強(qiáng)度范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，在根據(jù)所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)之后，還包括：若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第四姿態(tài)調(diào)整為所述第二姿態(tài)；將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；其中，所述第四姿態(tài)為：所述機(jī)器人背向所述紅外信號源。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)，包括：若所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度均小于預(yù)設(shè)的第一閾值，則按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人；在旋轉(zhuǎn)過程中，若所述第一紅外接收管或所述第二紅外接收管在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取到的所述紅外信號源的強(qiáng)度大于第二閾值，則確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)。

進(jìn)一步地，在旋轉(zhuǎn)過程中，若所述第一紅外接收管或所述第二紅外接收管在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取到的所述紅外信號源的強(qiáng)度小于所述第二閾值，則確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)。

進(jìn)一步地，將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)，包括：C1、控制所述機(jī)器人按第一方向旋轉(zhuǎn)指定角度，所述第一方向為順時針或逆時針方向；D、控制所述機(jī)器人直行指定距離；E、檢測所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度；若步驟E中獲取到的至少一個紅外信號的強(qiáng)度大于所述第一閾值，則循環(huán)執(zhí)行所述步驟C1、D和E，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于所述第一閾值。

其中，在控制所述機(jī)器人直行指定距離之后，還包括：若所述機(jī)器人移動至紅外信號的覆蓋范圍外，則后退至紅外信號的覆蓋范圍內(nèi)；C2、控制所述機(jī)器人按第二方向旋轉(zhuǎn)指定角度，所述第二方向為與所述第一方向相反的方向；循環(huán)執(zhí)行所述步驟C2、D和E，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于所述第一閾值。

進(jìn)一步地，將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)調(diào)整為所述第二姿態(tài)，包括：按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人，直至所述第一紅外接收管獲取到所述紅外信號源的強(qiáng)度位于所述第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，且所述第二紅外接收管獲取到所述紅外信號源的強(qiáng)度位于所述第二強(qiáng)度范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，沿引航線移動所述機(jī)器人至所述紅外信號源，包括：A、在預(yù)設(shè)時間長度內(nèi)控制所述機(jī)器人執(zhí)行向前直行操作；B、旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到所述紅外信號源的強(qiáng)度均小于所述第一閾值；循環(huán)執(zhí)行所述步驟A和B，直至所述機(jī)器人至所述紅外信號源。

另一方面，本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人，所述機(jī)器人內(nèi)設(shè)置有對接機(jī)構(gòu)，所述對接機(jī)構(gòu)包括擋板，以及位于所述檔板兩側(cè)對稱設(shè)置的第一紅外接收管和第二紅外接收管。

所述機(jī)器人包括：獲取單元，用于若確定需要機(jī)器人回航，則獲取第一紅外接收管接收到紅外信號源的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管接收到所述紅外信號源的第二強(qiáng)度；確定單元，用于根據(jù)所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)；引航單元，用于若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)，則沿引航線移動所述機(jī)器人至所述紅外信號源，所述第一姿態(tài)為：所述機(jī)器人位于任意一條引航線上，且面向所述紅外信號源；其中，每條引航線為以所述紅外信號源為頂點的一條射線，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第一姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度均小于預(yù)設(shè)的第一閾值。

進(jìn)一步地，所述機(jī)器人還包括：姿態(tài)調(diào)整單元，用于若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第二姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；其中，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第二姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度位于第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第二強(qiáng)度位于第二強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第一強(qiáng)度范圍的最小值大于所述第二強(qiáng)度范圍的最大值。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)調(diào)整單元，還用于：若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第三姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第三姿態(tài)調(diào)整為所述第二姿態(tài)；將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；其中，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第三姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度位于所述第二強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第二強(qiáng)度位于所述第一強(qiáng)度范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)調(diào)整單元，還用于：若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第四姿態(tài)調(diào)整為所述第二姿態(tài)；將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；其中，所述第四姿態(tài)為：所述機(jī)器人背向所述紅外信號源。

進(jìn)一步地，所述確定單元，具體用于：若所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度均小于預(yù)設(shè)的第一閾值，則按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人；在旋轉(zhuǎn)過程中，若所述第一紅外接收管或所述第二紅外接收管在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取到的所述紅外信號源的強(qiáng)度大于第二閾值，則確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)。

進(jìn)一步地，所述確定單元，還用于在旋轉(zhuǎn)過程中，若所述第一紅外接收管或所述第二紅外接收管在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取到的所述紅外信號源的強(qiáng)度小于所述第二閾值，則確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)。

進(jìn)一步地，所述調(diào)整單元，具體用于：C1、控制所述機(jī)器人按第一方向旋轉(zhuǎn)指定角度，所述第一方向為順時針或逆時針方向；D、控制所述機(jī)器人直行指定距離；E、檢測所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度；若步驟E中獲取到的至少一個紅外信號的強(qiáng)度大于所述第一閾值，則循環(huán)執(zhí)行所述步驟C1、D和E，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于所述第一閾值。

進(jìn)一步地，所述調(diào)整單元，還用于：若所述機(jī)器人移動至紅外信號的覆蓋范圍外，則后退至紅外信號的覆蓋范圍內(nèi)；C2、控制所述機(jī)器人按第二方向旋轉(zhuǎn)指定角度，所述第二方向為與所述第一方向相反的方向；循環(huán)執(zhí)行所述步驟C2、D和E，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于所述第一閾值。

進(jìn)一步地，所述調(diào)整單元，具體用于：按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人，直至所述第一紅外接收管獲取到所述紅外信號源的強(qiáng)度位于所述第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，且所述第二紅外接收管獲取到所述紅外信號源的強(qiáng)度位于所述第二強(qiáng)度范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述引航單元，具體用于：A、在預(yù)設(shè)時間長度內(nèi)控制所述機(jī)器人執(zhí)行向前直行操作；B、旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到所述紅外信號源的強(qiáng)度均小于所述第一閾值；循環(huán)執(zhí)行所述步驟A和B，直至所述機(jī)器人至所述紅外信號源。

另一方面，本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人的回航系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括紅外信號源和接收所述紅外信號源的機(jī)器人，其中，所述機(jī)器人內(nèi)設(shè)置有對接機(jī)構(gòu)，所述對接機(jī)構(gòu)包括擋板，以及位于所述檔板兩側(cè)對稱設(shè)置的第一紅外接收管和第二紅外接收管。

至此，本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人的回航方法、機(jī)器人及系統(tǒng)，其中，該機(jī)器人內(nèi)設(shè)置有對接機(jī)構(gòu)，對接機(jī)構(gòu)包括擋板，以及位于檔板兩側(cè)對稱設(shè)置的第一紅外接收管和第二紅外接收管，由于擋板可以為第一紅外接收管和第二紅外接收管阻擋某些角度入射的紅外線，因此，會在紅外信號源的覆蓋區(qū)域產(chǎn)生一條或多條以紅外信號源為頂點的一條射線(即引航線)，當(dāng)機(jī)器人處于第一姿態(tài)，即位于任意一條引航線上，且面向紅外信號源時，第一紅外接收管接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管接收到的紅外信號的第二強(qiáng)度，均小于預(yù)設(shè)的第一閾值(即趨近于0)，基于上述原理，在實現(xiàn)機(jī)器人自動回航的過程中，可以基于獲取的上述第一強(qiáng)度和第二強(qiáng)度，確定機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)；若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)，則可以沿著該引航線移動機(jī)器人至紅外信號源處，這樣，可通過較少的紅外收發(fā)裝置實現(xiàn)機(jī)器人自動回航，降低了機(jī)器人以及紅外信號源的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人的回航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種紅外信號源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種對接機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人的回航系統(tǒng)的應(yīng)用場景示意圖一；

圖5為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人的回航方法的流程示意圖一；

圖6為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人的回航系統(tǒng)的應(yīng)用場景示意圖二；

圖7為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人的回航系統(tǒng)的應(yīng)用場景示意圖三；

圖8為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人的回航方法的流程示意圖二；

圖9為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖10為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖二。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。

另外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人的回航系統(tǒng)100，如圖1所示，包括紅外信號源11以及機(jī)器人12。

其中，如圖2所示，紅外信號源11可以包括紅外發(fā)射管21和載波模塊22，紅外發(fā)射管21發(fā)出的紅外信號經(jīng)過載波模塊22進(jìn)行載波調(diào)制后發(fā)射，發(fā)射的紅外信號可覆蓋一定區(qū)域范圍(例如成一定角度的扇形區(qū)域)。

示例性的，載波模塊22可以由單片機(jī)組成，實現(xiàn)固定周期的38K載波調(diào)制。

具體的，該紅外信號源11可以是一個充電插座，此時，仍如圖2所示，紅外信號源11還包括轉(zhuǎn)換模塊23，即將交流電轉(zhuǎn)換為可用于機(jī)器人12充電使用的直流電，那么，通過紅外信號源11發(fā)射的紅外信號，可引導(dǎo)機(jī)器人12自動回航至紅外信號源11處，并通過轉(zhuǎn)換模塊23為機(jī)器人12充電。

進(jìn)一步地，機(jī)器人12內(nèi)設(shè)置有對接機(jī)構(gòu)31，該對接機(jī)構(gòu)31用于引導(dǎo)機(jī)器人12與紅外信號源11實現(xiàn)自動對接，其中，如圖3所示，該對接結(jié)構(gòu)31包括擋板41，以及位于檔板41兩側(cè)對稱設(shè)置的第一紅外接收管42和第二紅外接收管43。

其中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實際經(jīng)驗或者一定算法，設(shè)置擋板41的長度、寬度和高度，以及第一紅外接收管42和/或第二紅外接收管43與擋板41之間形成的角度，本發(fā)明實施例對此不作限定。

基于上述對接機(jī)構(gòu)31的結(jié)構(gòu)可以看出，擋板41可以為第一紅外接收管42和第二紅外接收管43阻擋某些角度入射的紅外線，因此，當(dāng)機(jī)器人12在紅外信號的覆蓋范圍內(nèi)的不同位置時，第一紅外接收管42和第二紅外接收管43感測到的紅外信號的強(qiáng)度不相同，并且，如圖4所示，當(dāng)對接機(jī)構(gòu)31位于引航線上時，第一紅外接收管42和第二紅外接收管43感測到的紅外信號的強(qiáng)度均趨近于0，這是因為，當(dāng)擋板41伸出的長度一定，且第一紅外接收管42和第二紅外接收管43與擋板41之間形成的角度一定時，紅外信號源11在一個或多個角度上發(fā)射至對接機(jī)構(gòu)31上的紅外信號，在擋板41的遮擋作用下，可形成一定的紅外接收盲區(qū)，即上述引航線上的區(qū)域，此時，第一紅外接收管42和第二紅外接收管43感測到的紅外信號的強(qiáng)度均趨近于0。

因此，如圖4所示，紅外信號的覆蓋范圍可以被一條或多條引航線劃分為：引航線上的區(qū)域，例如，圖4中的E、F和G，以及引航線外的區(qū)域，例如，圖4中的A、B、C和D。由于引航線是以紅外信號源11為頂點的一條射線，其頂點均為紅外信號源11，因此，對于任意姿態(tài)、處于任意區(qū)域的機(jī)器人12，最終都可以通過引航線引導(dǎo)機(jī)器人12回航至紅外信號源11。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中定義的引航線是具有一定寬度的路徑，對于位于引航線上，且面向紅外信號源11的機(jī)器人12，其對接機(jī)構(gòu)31內(nèi)第一紅外接收管42接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管43接收到的紅外信號源的第二強(qiáng)度，均小于預(yù)設(shè)的第一閾值(即趨近于0)。

進(jìn)一步地，仍如圖3所示，對接機(jī)構(gòu)31還可以包括信號處理模塊44，該信號處理模塊44可以將第一紅外接收管42和第二紅外接收管43接收到的紅外信號轉(zhuǎn)化為一個模擬量，該模擬量可以反映出接收到的紅外信號的強(qiáng)度，例如，信號處理模塊44通過AD(analog digital模擬-數(shù)字)采樣，便可以得到與接收到的紅外信號對應(yīng)的AD值，該AD值反映了接收到的紅外信號的強(qiáng)度大小，這樣，通過第一紅外接收管42和第二紅外接收管43與信號處理模塊44的交互，便可以獲取到第一紅外接收管42接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管43接收到的紅外信號源的第二強(qiáng)度。

當(dāng)然，上述信號處理模塊44的功能也可以集成在機(jī)器人12內(nèi)的其他功能模塊中，例如集成在機(jī)器人12的處理芯片內(nèi)，這樣，第一紅外接收管42和第二紅外接收管43可以將接收到的紅外信號發(fā)送到處理芯片，最終由處理芯片進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換，得到上述第一強(qiáng)度和第二強(qiáng)度。

基于上述原理，如圖5所示，本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人的回航方法，包括：

101、若確定需要機(jī)器人回航，則機(jī)器人獲取第一紅外接收管接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管接收到的紅外信號的第二強(qiáng)度。

具體的，在任意需要機(jī)器人回航的場景下，例如，當(dāng)機(jī)器人的電量小于電量閾值時，都可以觸發(fā)機(jī)器人周期性或非周期性的檢測第一紅外接收管接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管接收到的紅外信號的第二強(qiáng)度。

其中，第一強(qiáng)度和第二強(qiáng)度的獲取方法以在上述信號處理模塊44的相關(guān)描述中詳細(xì)闡述，故此處不再贅述。

另外，在當(dāng)機(jī)器人的電量小于電量閾值時，還可以觸發(fā)機(jī)器人保存當(dāng)前工作狀態(tài)，以便于后續(xù)充電完成后可以繼續(xù)未完成的工作。

102、機(jī)器人根據(jù)第一強(qiáng)度和第二強(qiáng)度確定當(dāng)前姿態(tài)。

具體的，如圖6所示，以第一紅外接收管42設(shè)置在擋板41的左側(cè)，第二紅外接收管43設(shè)置在擋板41的右側(cè)為例，機(jī)器人在紅外信號的覆蓋范圍內(nèi)可劃分為4種姿態(tài)，其中，第一姿態(tài)如圖6中機(jī)器人P所示，機(jī)器人P位于任意一條引航線上，且面向紅外信號源，此時，第一紅外接收管42接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管43接收到的紅外信號的第二強(qiáng)度均小于第一閾值；第二姿態(tài)如圖6中機(jī)器人M所示，機(jī)器人M可以在任意區(qū)域，并且，機(jī)器人M朝向紅外信號源的右側(cè)，此時，第一紅外接收管42接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，應(yīng)大于第二紅外接收管43接收到的紅外信號的第二強(qiáng)度；第三姿態(tài)如圖6中機(jī)器人N所示，機(jī)器人N也可以在任意區(qū)域，并且，機(jī)器人N朝向紅外信號源的左側(cè)，此時，第一紅外接收管42接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，應(yīng)小于第二紅外接收管43接收到的紅外信號的第二強(qiáng)度；第四姿態(tài)如圖6中機(jī)器人O所示，機(jī)器人O也可以在任意區(qū)域，并且，機(jī)器人O背向紅外信號源，此時，第一紅外接收管42接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管43接收到的紅外信號的第二強(qiáng)度也全部小于第一閾值。

這樣，根據(jù)不同姿態(tài)與第一強(qiáng)度和第二強(qiáng)度之間的關(guān)系，可以準(zhǔn)確的確定出機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)是否為第二姿態(tài)或第三姿態(tài)，但是，當(dāng)?shù)谝粡?qiáng)度和第二強(qiáng)度均小于第一閾值時，上述判斷條件并不能區(qū)分出機(jī)器人處于第一姿態(tài)還是第四姿態(tài)。

那么，當(dāng)?shù)谝粡?qiáng)度和第二強(qiáng)度均小于第一閾值時，機(jī)器人可以按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)；此時，對于處于第一姿態(tài)的機(jī)器人，由于該姿態(tài)的機(jī)器人是面向紅外信號源11的，因此，在旋轉(zhuǎn)過程中，第一紅外接收管42和/或第二紅外接收管43接收到的紅外信號強(qiáng)度，應(yīng)該可以在較短的時間(即預(yù)設(shè)時間段)內(nèi)達(dá)到第二閾值，相應(yīng)的，對于處于第四姿態(tài)的機(jī)器人，由于該姿態(tài)的機(jī)器人是背向紅外信號源11的，因此，在旋轉(zhuǎn)過程中，第一紅外接收管42和/或第二紅外接收管43接收到的紅外信號強(qiáng)度，在該預(yù)設(shè)時間段內(nèi)無法達(dá)到第二閾值，這樣，便可以進(jìn)一步地區(qū)分出機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)還是第四姿態(tài)。

103、若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)，則機(jī)器人沿引航線移動至發(fā)出紅外信號的紅外信號源，第一姿態(tài)為：機(jī)器人位于任意一條引航線上，且面向紅外信號源。

具體的，在步驟103種，若確定機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)，即機(jī)器人位于任意一條引航線上，且面向紅外信號源，那么，由于引航線的頂點即為紅外信號源，因此，機(jī)器人可直接沿著所在的引航線，移動至該紅外信號源。

后續(xù)，機(jī)器人可以直接與紅外信號源上設(shè)置的充電插頭對接，實現(xiàn)機(jī)器人的自動回航充電功能。

進(jìn)一步地，由于機(jī)器人在實際運(yùn)動中很難保持沿直線運(yùn)動，因此，以圖6中的機(jī)器人P為例，在沿引航線移動的過程中，可以每次先直行預(yù)設(shè)時間長度，例如，先直行3秒，然后，可以左右分別旋轉(zhuǎn)機(jī)器人，直至第一紅外接收管和第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于第一閾值，即對機(jī)器人的前進(jìn)方向進(jìn)行校準(zhǔn)，使機(jī)器人能夠朝引航線的方向直行；這樣，循環(huán)執(zhí)行上述步驟，如圖7所示，可得到一條沿引航線方向的階梯形移動路徑，直至機(jī)器人移動至紅外信號源。

進(jìn)一步地，如圖8所示，在步驟102之后，若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第二姿態(tài)，則執(zhí)行下述步驟201；若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第三姿態(tài)，則執(zhí)行下述步驟202-203；若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)，則執(zhí)行下述步驟204-205。

201、若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第二姿態(tài)，則將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從第二姿態(tài)調(diào)整為第一姿態(tài)。

若步驟101獲取的第一強(qiáng)度位于第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，且第二強(qiáng)度位于第二強(qiáng)度范圍內(nèi)，該第一強(qiáng)度范圍的最小值大于第二強(qiáng)度范圍的最大值，則可確定機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第二姿態(tài)。

此時，為了將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從第二姿態(tài)調(diào)整為第一姿態(tài)，仍以圖6為例，可以控制機(jī)器人M沿順時針(即沿第一方向)旋轉(zhuǎn)指定角度，例如15°，然后直行指定距離，例如2米，若此時第一紅外接收管和第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于第一閾值，則說明已調(diào)整為第一姿態(tài)，否則，則循環(huán)執(zhí)行上述旋轉(zhuǎn)指定角度、直行指定距離，以及判斷獲取到的紅外信號的強(qiáng)度是否均小于第一閾值的操作，直至第一紅外接收管和第二紅外接收管獲取到紅外信號的強(qiáng)度均小于第一閾值，以使得機(jī)器人M從第二姿態(tài)調(diào)整為第一姿態(tài)。

另外，當(dāng)機(jī)器人M位于圖中的中區(qū)域D時，在執(zhí)行上述直行指定距離之后，可能會移動至紅外信號的覆蓋范圍外，此時，控制機(jī)器人M后退至紅外信號的覆蓋范圍內(nèi)，然后，改變機(jī)器人M旋轉(zhuǎn)指定角度的方向為第二方向，即與第一方向相反的逆時針方向，繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行上述旋轉(zhuǎn)指定角度、直行指定距離，以及判斷獲取到的紅外信號的強(qiáng)度是否均小于第一閾值的操作，直至第一紅外接收管和第二紅外接收管獲取到紅外信號的強(qiáng)度均小于第一閾值，以使得機(jī)器人M從第二姿態(tài)調(diào)整為第一姿態(tài)。

后續(xù)，當(dāng)機(jī)器人調(diào)整為第一姿態(tài)后，可以沿用上述步驟103-104所述的回航方法移動至紅外信號源。

202、若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第三姿態(tài)，則將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從第三姿態(tài)調(diào)整為上述第二姿態(tài)。

203、將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從第二姿態(tài)調(diào)整為上述第一姿態(tài)。

由于第三姿態(tài)與第二姿態(tài)是對稱的，因此，當(dāng)步驟101獲取的第一強(qiáng)度位于上述第二強(qiáng)度范圍內(nèi)，且第二強(qiáng)度位于上述第一強(qiáng)度范圍內(nèi)時，可確定機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第三姿態(tài)。

此時，可先將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從第三姿態(tài)調(diào)整為上述第二姿態(tài)，即按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)機(jī)器人，直至第一紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度位于第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，且第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度位于第二強(qiáng)度范圍內(nèi)時，確認(rèn)機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)調(diào)整為上述第二姿態(tài)。

進(jìn)而，可按照上述步驟201的方法，將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)再從第二姿態(tài)調(diào)整為上述第一姿態(tài)，后續(xù)，仍沿用上述步驟103-104所述的回航方法使機(jī)器人移動至紅外信號源。

204、若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)，則將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從第四姿態(tài)調(diào)整為上述第二姿態(tài)。

205、將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從第二姿態(tài)調(diào)整為上述第一姿態(tài)。

當(dāng)機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)時，與上述步驟202-203類似的，可以先將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從第四姿態(tài)調(diào)整為上述第二姿態(tài)，即按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)機(jī)器人，直至第一紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度位于第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，且第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度位于第二強(qiáng)度范圍內(nèi)時，確認(rèn)機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)調(diào)整為上述第二姿態(tài)。

進(jìn)而，按照上述步驟201的方法，將機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)再從第二姿態(tài)調(diào)整為上述第一姿態(tài)，后續(xù)，仍沿用上述步驟103-104所述的回航方法使機(jī)器人移動至紅外信號源。

至此，本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人的回航方法，該機(jī)器人內(nèi)設(shè)置有對接機(jī)構(gòu)，對接機(jī)構(gòu)包括擋板，以及位于檔板兩側(cè)對稱設(shè)置的第一紅外接收管和第二紅外接收管，由于擋板可以為第一紅外接收管和第二紅外接收管阻擋某些角度入射的紅外線，因此，會在紅外信號源的覆蓋區(qū)域產(chǎn)生一條或多條以紅外信號源為頂點的一條射線(即引航線)，當(dāng)機(jī)器人處于第一姿態(tài)，即位于任意一條引航線上，且面向紅外信號源時，第一紅外接收管接收到紅外信號源的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管接收到紅外信號源的第二強(qiáng)度，均小于預(yù)設(shè)的第一閾值(即趨近于0)，基于上述原理，在實現(xiàn)機(jī)器人自動回航的過程中，可以基于獲取的上述第一強(qiáng)度和第二強(qiáng)度，確定機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)；若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)，則可以沿著該引航線移動機(jī)器人至紅外信號源處，這樣，可通過較少的紅外收發(fā)裝置實現(xiàn)機(jī)器人自動回航，降低了機(jī)器人以及紅外信號源的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和成本。

圖9為本發(fā)明實施例提供的一種機(jī)器人12的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明實施例提供的機(jī)器人可以用于實施上述圖1-圖8所示的本發(fā)明各實施例實現(xiàn)的方法，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，具體技術(shù)細(xì)節(jié)未揭示的，請參照圖1-圖8所示的本發(fā)明各實施例。

具體的，該機(jī)器人12內(nèi)設(shè)置有如圖3所示的對接機(jī)構(gòu)31，所述對接機(jī)構(gòu)31包括擋板41，以及位于所述檔板41兩側(cè)對稱設(shè)置的第一紅外接收管42和第二紅外接收管43，

其中，所述機(jī)器人12具體包括：

獲取單元51，用于若確定需要機(jī)器人回航，則獲取第一紅外接收管接收到的紅外信號的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管接收到的紅外信號的第二強(qiáng)度；

確定單元52，用于根據(jù)所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)；

引航單元53，用于若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)，則沿引航線移動所述機(jī)器人至發(fā)出紅外信號的紅外信號源，所述第一姿態(tài)為：所述機(jī)器人位于任意一條引航線上，且面向紅外信號源；

其中，每條引航線為以所述紅外信號源為頂點的一條射線，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第一姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度均小于預(yù)設(shè)的第一閾值。

進(jìn)一步地，如圖10所示，所述機(jī)器人12還包括：

姿態(tài)調(diào)整單元54，用于若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第二姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；

其中，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第二姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度位于第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第二強(qiáng)度位于第二強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第一強(qiáng)度范圍的最小值大于所述第二強(qiáng)度范圍的最大值。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)調(diào)整單元54，還用于：若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第三姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第三姿態(tài)調(diào)整為所述第二姿態(tài)；將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；

其中，當(dāng)所述機(jī)器人處于所述第三姿態(tài)時，所述第一強(qiáng)度位于所述第二強(qiáng)度范圍內(nèi)，所述第二強(qiáng)度位于所述第一強(qiáng)度范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述姿態(tài)調(diào)整單元54，還用于：若所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)，則將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第四姿態(tài)調(diào)整為所述第二姿態(tài)；將所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)從所述第二姿態(tài)調(diào)整為所述第一姿態(tài)；

其中，所述第四姿態(tài)為：所述機(jī)器人背向所述紅外信號源。

進(jìn)一步地，所述確定單元52，具體用于：若所述第一強(qiáng)度和所述第二強(qiáng)度均小于預(yù)設(shè)的第一閾值，則按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人；在旋轉(zhuǎn)過程中，若所述第一紅外接收管或所述第二紅外接收管在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取到的紅外信號的強(qiáng)度大于第二閾值，則確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)。

進(jìn)一步地，所述確定單元52，還用于在旋轉(zhuǎn)過程中，若所述第一紅外接收管或所述第二紅外接收管在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)獲取到的紅外信號的強(qiáng)度小于所述第二閾值，則確定所述機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第四姿態(tài)。

進(jìn)一步地，所述調(diào)整單元54，具體用于：C1、控制所述機(jī)器人按順時針或逆時針的第一方向旋轉(zhuǎn)指定角度；D、控制所述機(jī)器人直行指定距離；E、檢測所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度；若步驟E中獲取到的至少一個紅外信號的強(qiáng)度大于所述第一閾值，則循環(huán)執(zhí)行所述步驟C1、D和E，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于所述第一閾值。

進(jìn)一步地，所述調(diào)整單元54，還用于：若所述機(jī)器人移動至紅外信號的覆蓋范圍外，則后退至紅外信號的覆蓋范圍內(nèi)；C2、控制所述機(jī)器人按第二方向旋轉(zhuǎn)指定角度，所述第二方向為與所述第一方向相反的方向；循環(huán)執(zhí)行所述步驟C2、D和E，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于所述第一閾值。

進(jìn)一步地，所述調(diào)整單元54，具體用于：按照順時針或逆時針的方向旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人，直至所述第一紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度位于所述第一強(qiáng)度范圍內(nèi)，且所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度位于所述第二強(qiáng)度范圍內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述引航單元53，具體用于：A、在預(yù)設(shè)時間長度內(nèi)控制所述機(jī)器人執(zhí)行向前直行操作；B、旋轉(zhuǎn)所述機(jī)器人，直至所述第一紅外接收管和所述第二紅外接收管獲取到的紅外信號的強(qiáng)度均小于所述第一閾值；循環(huán)執(zhí)行所述步驟A和B，直至所述機(jī)器人至所述紅外信號源。

至此，本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)器人，該機(jī)器人內(nèi)設(shè)置有對接機(jī)構(gòu)，對接機(jī)構(gòu)包括擋板，以及位于檔板兩側(cè)對稱設(shè)置的第一紅外接收管和第二紅外接收管，由于擋板可以為第一紅外接收管和第二紅外接收管阻擋某些角度入射的紅外線，因此，會在紅外信號源的覆蓋區(qū)域產(chǎn)生一條或多條以紅外信號源為頂點的一條射線(即引航線)，當(dāng)機(jī)器人處于第一姿態(tài)，即位于任意一條引航線上，且面向紅外信號源時，第一紅外接收管接收到紅外信號源的第一強(qiáng)度，和第二紅外接收管接收到紅外信號源的第二強(qiáng)度，均小于預(yù)設(shè)的第一閾值(即趨近于0)，基于上述原理，在實現(xiàn)機(jī)器人自動回航的過程中，可以基于獲取的上述第一強(qiáng)度和第二強(qiáng)度，確定機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)；若機(jī)器人的當(dāng)前姿態(tài)為第一姿態(tài)，則可以沿著該引航線移動機(jī)器人至紅外信號源處，這樣，可通過較少的紅外收發(fā)裝置實現(xiàn)機(jī)器人自動回航，降低了機(jī)器人以及紅外信號源的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和成本。

在本說明書的描述中，具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。