約束區(qū)域(或門所在處)的任何位置，光束1051遇到第一反光面2012或第二反光面2022的反射光束能夠被左側(cè)定向光接收器1061和右側(cè)定向光接收器1062所接收。
[0022]如圖4所示，機器人殼體101內(nèi)部還設置有控制裝置107，全向光發(fā)射器105、4個左側(cè)定向光接收器1061、4個右側(cè)定向光接收器1062以及轉(zhuǎn)向裝置均與控制裝置107相信號連接。4個左側(cè)定向光接收器1061和4個右側(cè)定向光接收器1062夠?qū)⑵浣邮盏降姆瓷涔庑畔⒓皶r反饋給控制裝置107，全向光發(fā)射器105和轉(zhuǎn)向裝置均能在控制裝置107的控制下執(zhí)行工作。
[0023]本例中，只要機器人10需要和便攜式制約裝置20配合工作，全向光發(fā)射器105就會在控制裝置107的控制下持續(xù)向外發(fā)射360°全向的光束1051，當機器人10移動到左側(cè)基座201和右側(cè)基座202之間時，光束1051將被第一反光面2012和第二反光面2022反射形成反射光而后被左側(cè)定向光接收器1061和右側(cè)定向光接收器1062接收?？刂蒲b置107執(zhí)行一算法，在該算法下，當多個左側(cè)定向光接收器1061和多個右側(cè)定向光接收器1062中能夠接收到光束1051經(jīng)第一反光面2012和第二反光面2022反射的反射光的所有光接收器中，如果有一個左側(cè)定向光接收器1061和一個右側(cè)定向光接收器1062是以機器人殼體101的圓心為中心點中心對稱時，控制裝置107立即控制機器人10的轉(zhuǎn)向裝置改變機器人當前的移動方向從而離開門所在局域。機器人10的轉(zhuǎn)向裝置改變機器人當前的移動方向優(yōu)選為控制機器人10原地沿著逆時針或順時針回轉(zhuǎn)一定的角度，該旋轉(zhuǎn)角度可以是小角度，在回轉(zhuǎn)一次小角度后，再次判斷二者能否滿足上述轉(zhuǎn)向條件，如果仍然滿足，則再一次回轉(zhuǎn)，再判斷，直至兩側(cè)光接收器組中的定向光接收器不再滿足執(zhí)行上述算法的條件為止，此時機器人10已經(jīng)成功避開了待約束區(qū)域。
[0024]本例中，當同時接收到反射光的左側(cè)定向光接收器1061和右側(cè)定向光接收器1062為中心對稱的兩個接收器時，控制裝置107向轉(zhuǎn)向裝置輸出一改變機器人本體當前移動方向指令的算法。以附圖5中所示的自移動機器人制約系統(tǒng)為例，當判斷出①號左側(cè)定向光接收器和⑤號右側(cè)定向光接收器，或②號左側(cè)定向光接收器和⑥號右側(cè)定向光接收器，或③號左側(cè)定向光接收器和⑦號右側(cè)定向光接收器，或④號左側(cè)定向光接收器和⑧號右側(cè)定向光接收器中同時分別接收到左側(cè)的第一反光面2012反射的和右側(cè)的第二反光面2022反射的反射光信號時，機器人開始執(zhí)行避開約束區(qū)域的轉(zhuǎn)向指令，這樣設置能夠使得機器人10盡可能對門所在區(qū)域的外圍進行清潔。
[0025]上述的全向光發(fā)射器105所發(fā)射的光束優(yōu)選為經(jīng)調(diào)制后的紅外光束，即發(fā)射器為紅外發(fā)射器，左側(cè)定向光接收器1061和右側(cè)定向光接收器1062為能夠接收紅外射束的元器件。當然，在其他實施例中，全向光發(fā)射器105也可以選擇能發(fā)送其他波長光線的發(fā)射器，只要設置與其相匹配的接收器即可。
[0026]下面以防止機器人10跨過門區(qū)域移動到房間外部為例，闡釋一下機器人10和便攜式制約裝置20配合工作的過程: 如圖5所示，第一步，左側(cè)基座201和右側(cè)基座202放置在門出口的左右兩側(cè)，第一反光面2012和第二反光面2022左右相正對，第一反光面2012和第二反光面2022之間為待約束區(qū)域Xi，機器人10上的全向光發(fā)射器105持續(xù)向外發(fā)射全方向的光束1051，機器人10的前進方向為朝向X:所在側(cè)的方向移動；第二步，隨著機器人10的移動，光束1051的左側(cè)部分將有部分入射到第一反光面2012上而被反射形成左側(cè)反射光，這些左側(cè)反射光將首先會被機器人左側(cè)外周壁面上的①號左側(cè)定向光接收器1061接收到，與此同時，光束1051的右側(cè)部分將有部分照射到第二反光面2022上而被反射形成右側(cè)反射光，右側(cè)反射光首先將被⑧號右側(cè)定向光接收器1062接收到；如圖6所示，第三步，隨著機器人10的進一步移動，當③號左側(cè)定向光接收器1061和⑦號右側(cè)定向光接收器1062能同時收到來自相應側(cè)反光面發(fā)反射的反射光時，控制裝置107將立即控制機器人10執(zhí)行改變機器人當前移動方向的步驟，即驅(qū)使機器人10掉頭，機器人10在掉頭完成后繼續(xù)移動直至離開待約束區(qū)域X1D
[0027]本例中的機器人，由于限定在同時接收到左側(cè)的反射光的所有左側(cè)定向光接收器和接收到右側(cè)的反射光的右側(cè)定向光接收器中有兩個光接收器是以圓心α為中心點中心對稱的兩個定向光接收器時，機器人的控制裝置才控制機器人掉轉(zhuǎn)方向，因此其相較于其他的制約系統(tǒng)，機器人能夠盡可能在待約束區(qū)域周邊區(qū)域工作，因此清潔范圍更大。而且本方案的自移動機器人制約系統(tǒng)中，便攜式制約裝置20無需供電，因此其制造陳本低，而且使用時也更加方便。
[0028]在其他實施例中，多個左側(cè)定向光接收器1061和多個右側(cè)定向光接收器1062除了安裝在機器人的外圓周側(cè)壁上，還可以沿一圓周方向安裝在一凸出機器人頂部的凸臺上，其接收光信號的效果與上述實施例中相同。在其他實施例中，上述實施例中的全向光發(fā)射器105也可以由與左側(cè)定向光接收器1061和右側(cè)定向光接收器1062總數(shù)數(shù)量一致的多個定向光發(fā)射器替代，這些定向光發(fā)射器與多個定向光接收器構成多組光信號發(fā)射接收器組件，還可以將同一組光信號發(fā)射接收器組件中的定向光發(fā)射器和定向光接收器兩兩靠近安裝在一個支架上，以便于更換維修。
[0029]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種自移動機器人制約系統(tǒng)，其特征在于:包括: 一便攜式制約裝置，包括左側(cè)基座和右側(cè)基座，所述的左側(cè)基座上設置有第一反光面，所述的右側(cè)基座上設置有第二反光面，當所述的左側(cè)基座和右側(cè)基座被支撐在待制約區(qū)域的左右兩側(cè)時，所述的第一反光面和第二反光面能夠左右相正對； 一機器人，包括用于驅(qū)動機器人轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向裝置、能夠向所述的機器人外側(cè)發(fā)射光束的光發(fā)射單元、用于接收所述的光發(fā)射單元發(fā)射的光經(jīng)所述的第一反光面和第二反光面反射的反射光的光接收單元以及控制裝置，所述的光接收單元包括用于接收來自所述的第一反光面反射的反射光的左側(cè)光接收器組和用于接收來自所述的第二反光面反射的反射光的右側(cè)光接收器組，所述的左側(cè)光接收器組、所述的右側(cè)光接收器組以及所述的轉(zhuǎn)向裝置均與所述的控制裝置相信號連接，所述的左側(cè)光接收器組和所述的右側(cè)光接收器組均至少包括一個定向光接收器； 所述的控制裝置執(zhí)行一算法；所述的算法包括:當所述的左側(cè)光接收器組接收到來自所述的第一反光面反射的反射光、所述的右側(cè)光接收器組同時接收到來自所述的第二反光面反射的反射光時，所述的控制裝置向所述轉(zhuǎn)向裝置輸出一改變機器人當前移動方向指令的步驟。2.根據(jù)權利要求1所述的自移動機器人制約系統(tǒng)，其特征在于:所述的左側(cè)光接收器組包括多個左側(cè)定向光接收器，所述的右側(cè)光接收器組包括多個右側(cè)定向光接收器，所述的左側(cè)定向光接收器和所述的右側(cè)定向光接收器數(shù)目相同，多個所述的左側(cè)定向光接收器和多個所述的右側(cè)定向光接收器分布在同一個圓周上，各個所述的左側(cè)光接收器均與相應的一個所述的右側(cè)光接收器是以所述的圓周的中心點為對稱點中心對稱。3.根據(jù)權利要求2所述的自移動機器人制約系統(tǒng)，其特征在于:所述的算法包括:在接收到來自第一反光面的反射光的所有左側(cè)定向光接收器和接收到來自第二反光面的反射光的所有右側(cè)定向光接收器中，其中有一個左側(cè)定向光接收器和一個右側(cè)定向光接收器是以所述的圓周的中心點為對稱點中心對稱時，所述的控制裝置向所述轉(zhuǎn)向裝置輸出一改變機器人當前移動方向指令的步驟。4.根據(jù)權利要求2所述的自移動機器人制約系統(tǒng)，其特征在于:所述的機器人本體包括一外圓周側(cè)壁，多個所述的左側(cè)定向光接收器分布在所述的機器人左半部分的部分外圓周側(cè)壁上，多個所述的右側(cè)定向光接收器分布在所述的機器人右半部分的部分外圓周側(cè)壁上。5.根據(jù)權利要求2所述的自移動機器人制約系統(tǒng)，其特征在于:所述的機器人的頂部設置有一凸起的圓形安裝臺，多個所述的左側(cè)定向光接收器分布在所述的圓形安裝臺的左半部分上，多個所述的右側(cè)定向光接收器分布在所述的圓形安裝臺的右半部分上。6.根據(jù)權利要求2所述的自移動機器人制約系統(tǒng)，其特征在于:所述的光發(fā)射單元為能夠向外發(fā)射紅外光束的光發(fā)射單元。7.根據(jù)權利要求1或6所述的自移動機器人制約系統(tǒng)，其特征在于:所述的光發(fā)射單元包括設置在所述的機器人頂部的一全向光發(fā)射器。8.根據(jù)權利要求1或6所述的自移動機器人制約系統(tǒng)，其特征在于:所述的光發(fā)射單元包括設置在所述的機器人外周側(cè)壁上的多個定向光發(fā)射器，多個所述的定向光發(fā)射器能夠發(fā)射360°范圍內(nèi)的光束。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自移動機器人制約系統(tǒng)，包括便攜式制約裝置和機器人，便攜式制約裝置包括一對設有反光面的基座，當一對基座被布置在待制約區(qū)域的左右兩側(cè)時，兩個反光面能夠左右相正對；機器人包括轉(zhuǎn)向裝置、光發(fā)射單元、用于接收光束經(jīng)兩個反光面的反射光的光接收單元以及控制裝置，光接收單元包括左、右側(cè)光接收器組，控制裝置執(zhí)行一算法，該算法包括當左、右側(cè)光接收器組能同時接收到反射光時向轉(zhuǎn)向裝置輸出一改變機器人當前移動方向的指令。由于便攜式制約裝置中的一對基座是依靠各自的反光面進行工作的，其無需電池或電源供電，因此使用更可靠。
【IPC分類】G05B13/02, G05D1/02
【公開號】CN105319965
【申請?zhí)枴緾N201510846342
【發(fā)明人】卞莊
【申請人】蘇州愛普電器有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月27日