本發(fā)明涉及機器人領(lǐng)域，尤其涉及到一種用于確定機器人位置的路標(biāo)、裝置。

背景技術(shù)：

機器人在空間內(nèi)移動時，需要確認位置以進行路徑規(guī)劃，常用的確定機器人位置的方法是采用人工路標(biāo)進行位置確認。

在現(xiàn)有的人工路標(biāo)設(shè)計中，有采用具有特殊顏色信息或者紋理結(jié)構(gòu)信息的圖案設(shè)計的人工路標(biāo)，也有采用數(shù)字、字母、二維碼或條碼設(shè)計的人工路標(biāo)。但是現(xiàn)有的人工路標(biāo)通常采用相機拍攝采集，容易受到外界自然光線的干擾。且在現(xiàn)有技術(shù)中，使用光反射識別路標(biāo)的效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于確定機器人位置的路標(biāo)、裝置，可以不受到外界自然光線的干擾，提高路標(biāo)識別的效率。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種用于確定機器人位置的路標(biāo)，所述路標(biāo)由一個以上的不同功能的標(biāo)簽組成，所述標(biāo)簽由一個以上的標(biāo)記組成，所述標(biāo)記上涂覆有可吸收超聲波的材料，或者由所述材料制成。

進一步，所述路標(biāo)包括：

編碼標(biāo)簽，所述編碼標(biāo)簽由一個以上的標(biāo)記組成，用于確定單獨路標(biāo)，以將單獨路標(biāo)與其他路標(biāo)進行區(qū)分；

坐標(biāo)標(biāo)簽，所述坐標(biāo)標(biāo)簽由一個以上的標(biāo)記組成，用于確定組成編碼標(biāo)簽的各標(biāo)記的位置信息。

進一步，所述坐標(biāo)標(biāo)簽由在任意位置的標(biāo)記和位于以所述標(biāo)記為中心的X軸和Y軸上的兩個標(biāo)記組成。

進一步，所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽和編碼標(biāo)簽的標(biāo)記按照方陣陣列排列，所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽的標(biāo)記位于方陣陣列的邊角上，所述組成編碼標(biāo)簽的標(biāo)記位于所述方陣陣列的除四個邊角外的其他位置上。

進一步，所述組成編碼標(biāo)簽的標(biāo)記有不同編碼，將所述編碼的總和作為編碼標(biāo)簽所在路標(biāo)的ID號，通過所述ID號識別單獨路標(biāo)。

進一步，在所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽和編碼標(biāo)簽的標(biāo)記的背面設(shè)置有粘性層。

進一步，所述材料選自海綿、橡膠、玻璃膠、鐵氧體、微米磁性復(fù)合材料中的一種，或者為選自上述材料中的兩種或兩種以上制成的復(fù)合材料。

進一步，所述路標(biāo)為基于形狀信息的路標(biāo)、基于數(shù)字的路標(biāo)、基于字母的路標(biāo)或者基于圖案的路標(biāo)。

進一步，所述路標(biāo)為二維碼形式的路標(biāo)或者條形碼形式的路標(biāo)。

本發(fā)明還提供了一種用于確定機器人位置的裝置，包括：

上述的路標(biāo)，所述路標(biāo)設(shè)置于機器人所處的空間內(nèi)；

超聲發(fā)生裝置，所述超聲發(fā)生裝置產(chǎn)生超聲波，所述超聲波輻射到機器人所處空間的所有物體上；

超聲檢測裝置，所述超聲檢測裝置檢測反射回來的超聲波，并將反射回來的超聲波信息傳送給分析裝置；

分析裝置，所述分析裝置通過反射回來的超聲波信息，分析吸收超聲波的材料的信息，確定編碼標(biāo)簽和坐標(biāo)標(biāo)簽的標(biāo)記信息，進而識別路標(biāo)身份，并確定機器人所在的位置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明將超聲波應(yīng)用于路標(biāo)來確定機器人的位置，由于超聲波的輻射范圍廣，所述超聲發(fā)生裝置產(chǎn)生的超聲波可以輻射到機器人所處空間的路標(biāo)和其他物體上，所述路標(biāo)吸收超聲波，其他物體反射超聲波，所述分析裝置分析反射回來的超聲波信息，最終識別路標(biāo)，確定機器人所在的位置。本發(fā)明不受光線干擾，可一次檢測出機器人所處空間的所有標(biāo)簽，且識別準(zhǔn)確性高，大大提高了路標(biāo)識別的效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例的路標(biāo)的配置示意圖；

圖2為本發(fā)明第二實施例的路標(biāo)的配置示意圖；

圖3為本發(fā)明第三實施例一種機器人位置確定裝置的原理框圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作詳細的說明。

在本發(fā)明中，采用“以上”對數(shù)值進行描述時，該數(shù)值包含該端點所表示的數(shù)值，例如，“一個以上”的意思為：一個，或者大于一個的其他數(shù)值。

第一實施例

本實施例提供一種用于確定機器人位置的路標(biāo)，所述路標(biāo)由一個以上的不同功能的標(biāo)簽組成，所述標(biāo)簽由一個以上的標(biāo)記組成，所述標(biāo)記上涂覆有可吸收超聲波的材料，或者由所述材料制成。所述不同標(biāo)記上可吸收超聲波的材料可以相同，也可以不同。

所述材料選自海綿、橡膠、玻璃膠、鐵氧體、微米磁性復(fù)合材料中的一種，或者為選自上述材料中的兩種或兩種以上制成的復(fù)合材料。

請參見圖1，在本實施例中，所述路標(biāo)包括坐標(biāo)標(biāo)簽10和編碼標(biāo)簽20，所述坐標(biāo)標(biāo)簽10和編碼標(biāo)簽20是所述路標(biāo)中具有不同功能的兩個標(biāo)簽。

在本實施例中，在所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽10和編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記的背面設(shè)置有粘性層；所述標(biāo)記通過所述粘性層粘貼在機器人所處空間的天花板上。在其他實施例中，所述路標(biāo)也可以設(shè)置在其他機器人可以采集到的其他地方。

所述坐標(biāo)標(biāo)簽10由一個以上的標(biāo)記組成，用于確定組成編碼標(biāo)簽20的各標(biāo)記的位置信息。

進一步，所述坐標(biāo)標(biāo)簽10由在任意位置的標(biāo)記和位于以所述標(biāo)記為中心的X軸和Y軸上的兩個標(biāo)記組成。通過所述坐標(biāo)標(biāo)簽10確定路標(biāo)的坐標(biāo)系，組成所述編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記在所述坐標(biāo)系中都有唯一坐標(biāo)。

所述編碼標(biāo)簽20由一個以上的標(biāo)記組成，用于確定單獨路標(biāo)，以將單獨路標(biāo)與其他路標(biāo)進行區(qū)分；所述單獨路標(biāo)是所有路標(biāo)中的某一特定路標(biāo)。

通過組成編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記的數(shù)量和位置確定該路標(biāo)的身份，機器人所處的空間中，每個路標(biāo)的身份都不同，即組成編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記不存在數(shù)量和位置完全相同的情況。

由于所述編碼標(biāo)簽20通過其標(biāo)記的位置和數(shù)量確定路標(biāo)的身份，因此所述編碼標(biāo)簽20中各標(biāo)記的位置就非常重要。

請參見圖1，在本實施例中，所述坐標(biāo)標(biāo)簽10由三個標(biāo)記組成，以中間位置的標(biāo)記為原點，所述另外兩個標(biāo)記分別位于以原點為中心的X軸和Y軸的正方向上，由所述坐標(biāo)標(biāo)簽10的三個標(biāo)記確定路標(biāo)的坐標(biāo)系。所述編碼標(biāo)簽20由十二個標(biāo)記組成，所述十二個標(biāo)記分布在所述坐標(biāo)系的正方向的不同位置上。通過坐標(biāo)系，可以確定所述組成編碼標(biāo)簽20的十二個標(biāo)記的唯一坐標(biāo)。

所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽10和編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記按照方陣陣列排列，方陣可以是3×3、4×4或5×5方陣，也可以是其他更大的方陣，沒有限制。方陣的大小由實際需求進行設(shè)定，機器人所處的空間越大，需要的路標(biāo)的數(shù)量就越多，采用的方陣就越大。

所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽10的標(biāo)記位于方陣陣列的邊角上，所述組成編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記位于所述方陣陣列的除四個邊角外的其他位置上。在所述方陣陣列中的除四個邊角外的其他任一位置上，可以設(shè)置一個編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記或不設(shè)置任何標(biāo)記。

請參見圖1，在本實施例中，所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽10和編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記按照4×4的方陣陣列排列，所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽10的三個標(biāo)記分別位于方陣陣列的其中三個邊角上，所述組成編碼標(biāo)簽20的十二個標(biāo)記分別位于方陣的除四個邊角外的其他位置上。

所述編碼標(biāo)簽20中的標(biāo)記的位置和數(shù)量確定后，需要對其進行編碼。

所述組成編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記有不同編碼，將所述編碼的總和作為編碼標(biāo)簽20所在路標(biāo)的ID號，通過所述ID號識別單獨路標(biāo)。

在本實施例中，采用進制法對編碼標(biāo)簽20進行編碼，具體方法包括：

首先對方陣陣列中除四個邊角外的其他位置進行編號，所述編號范圍為1～N，其中，N為方陣陣列中所有除四個邊角外的其他位置的數(shù)量?？梢园匆欢樞蛞来芜M行編號，也可以不按順序進行編號，保證每個位置有不同的編號即可。

則位于編號為n的位置的編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記的編碼為Xⁿ，其中，X為采用的進制數(shù)。例如，采用2進制對編碼標(biāo)簽20進行編碼時，位于編號為3的位置的編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記編碼為2³，即為8。

在其他實施例中，也可以采用其他的編碼方式，保證每個編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記都有不同編碼。

所述組成編碼標(biāo)簽20的每個標(biāo)記的都有唯一的坐標(biāo)和編碼，可通過其坐標(biāo)和編碼確定所在路標(biāo)身份，進而確定機器人位置。本實施例通過檢測組成編碼標(biāo)簽20的每個標(biāo)記的編碼，確定標(biāo)記的坐標(biāo)；根據(jù)檢測到的編碼計算路標(biāo)的ID號，通過路標(biāo)的ID號識別編碼標(biāo)簽20所在路標(biāo)的身份，最終確定機器人的位置。

在其他實施例中，所述坐標(biāo)標(biāo)簽10可以有其他形式，只要所述坐標(biāo)標(biāo)簽10能使機器人確定所述編碼標(biāo)簽20的各標(biāo)記的位置信息，進而通過對編碼標(biāo)簽20的識別確定單獨路標(biāo)，機器人因而能夠確定其位置即可。

第二實施例

本實施例提供一種用于確定機器人位置的路標(biāo)，請參見圖2，所述路標(biāo)包括坐標(biāo)標(biāo)簽10和編碼標(biāo)簽20這兩種不同功能的標(biāo)簽。

請參見圖2，在本實施例中，所述坐標(biāo)標(biāo)簽10由三個標(biāo)記組成，以中間位置的標(biāo)記為原點，所述另外兩個標(biāo)記分別位于以原點為中心的X軸和Y軸的正方向上，由所述坐標(biāo)標(biāo)簽10的三個標(biāo)記確定路標(biāo)的坐標(biāo)系。

所述編碼標(biāo)簽20由九個標(biāo)記組成，所述九個標(biāo)記分布在所述坐標(biāo)系的正方向的不同位置上。請參見圖2，按X軸正方向，每行標(biāo)記中，組成編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記的個數(shù)分別為2、3、3、1。通過坐標(biāo)系，可以確定所述組成編碼標(biāo)簽20的九個標(biāo)記的唯一坐標(biāo)。

請參見圖2，在本實施例中，所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽10和編碼標(biāo)簽20的標(biāo)記按照4×4的方陣陣列排列，所述組成坐標(biāo)標(biāo)簽10的三個標(biāo)記分別位于方陣陣列的其中三個邊角上，所述組成編碼標(biāo)簽20的九個標(biāo)記分別位于方陣的除四個邊角外的其他位置上。

第三實施例

請參見圖3，本實施例提供了一種用于確定機器人位置的裝置，包括第一實施例、第二實施例任一所述的路標(biāo)，還包括超聲發(fā)生裝置、超聲檢測裝置和分析裝置。

所述路標(biāo)設(shè)置在機器人所處的空間的天花板上，所述超聲發(fā)生裝置、超聲檢測裝置和分析裝置設(shè)置在機器人上。

所述超聲發(fā)生裝置產(chǎn)生超聲波，并將超聲波輻射到路標(biāo)和機器人所處空間內(nèi)的其他物體上。由于路標(biāo)是采用吸收超聲波的材料制成的，因此超聲波輻射到路標(biāo)上后會被吸收，而輻射到空間內(nèi)其他物體上的超聲波會被反射回來。

所述超聲檢測裝置檢測反射回來的超聲波，并將反射回來的超聲波的信息傳送給分析裝置。

所述分析裝置通過超聲檢測裝置檢測到的超聲波分析吸收超聲波的材料的信息，確定編碼標(biāo)簽20的編碼信息，并根據(jù)編碼標(biāo)簽20的編碼信息識別路標(biāo)身份，最終確定機器人所在的位置。

本裝置將超聲波應(yīng)用于路標(biāo)來確定機器人的位置，由于超聲波的輻射范圍廣，所述超聲發(fā)生裝置產(chǎn)生的超聲波可以輻射到機器人所處空間的路標(biāo)和其他物體上，可一次檢測出機器人所處空間的所有標(biāo)簽。因此，本裝置不受光線干擾，識別準(zhǔn)確性高，大大提高了路標(biāo)識別的效率。

以上所述的實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點，其目的在于使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，不能僅以本實施例來限定本發(fā)明的專利范圍，即凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的同等變化或修飾，仍落在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。