引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括燈塔(11)和機器人(12)，所述燈塔(11)的發(fā)射模塊定向發(fā)射第一信號，所述第一信號所覆蓋的區(qū)域即為燈塔信號區(qū)域(13)，所述機器人(12)包括一個與所述燈塔信號發(fā)射模塊對應(yīng)的燈塔信號接收模塊，其特征在于，當機器人(12)進入燈塔信號區(qū)域(13)由所述燈塔信號接收模塊檢測到第一信號后，機器人(12)朝向燈塔(11)方向行走，直到機器人(12)檢測到第二信號后才跨過或退出燈塔信號區(qū)域(13)。本實用新型能夠限制機器人進入某個區(qū)域，并且不會遺漏虛擬墻所在的區(qū)域，同時也能夠在需要時使機器人跨越虛擬墻進入限制區(qū)域。
【專利說明】引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，屬小家電領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代生活中，機器人的應(yīng)用越來越廣泛，在實際工作中希望機器人有一個虛擬墻信號來限制它進入某個區(qū)域?，F(xiàn)有的虛擬墻構(gòu)成方式主要有兩種:1、通過磁界線，即將磁條貼在限制區(qū)域的邊界上，當機器人檢測到磁條后避開，該方式操作較為繁瑣；2、通過有源發(fā)射器件，如美國專利US7579803B2，通過一發(fā)射裝置發(fā)射紅外信號或超聲波信號等，當機器人檢測到這些信號后避開，該方式雖然操作方便，但會遺漏對部分信號覆蓋區(qū)域的清掃。另夕卜，上述方式均通過虛擬墻對限制區(qū)域絕對限制，但實際操作過程中，機器人有時需要跨過虛擬墻進入限制區(qū)域，現(xiàn)有技術(shù)方案均不能實現(xiàn)。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，能夠限制機器人進入某個區(qū)域，并且不會遺漏虛擬墻所在的區(qū)域，同時也能夠在需要時使機器人跨越虛擬墻進入限制區(qū)域。
[0004]本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0005]本實用新型提供一種引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，包括燈塔和機器人，所述燈塔的發(fā)射模塊定向發(fā)射第一信號，所述第一信號所覆蓋的區(qū)域即為燈塔信號區(qū)域，所述機器人包括一個與所述燈塔信號發(fā)射模塊對應(yīng)的燈塔信號接收模塊，當機器人進入燈塔信號區(qū)域由所述燈塔信號接收模塊檢測到第一信號后，機器人朝向燈塔方向行走，直到機器人檢測到第二信號后才跨過或退出燈塔信號區(qū)域。
[0006]較佳的，所述燈塔信號發(fā)射模塊具有多個子信號發(fā)射模塊，各個子信號發(fā)射模塊發(fā)送不同方向的子信號。
[0007]本實用新型一實施例中，所述第一信號或第二信號具有一定編碼信息，當機器人檢測到第二信號后，根據(jù)所述編碼信息確定跨過燈塔信號區(qū)域或退出燈塔信號區(qū)域。
[0008]較佳的，所述多個子信號具有不同的編碼信息。
[0009]本實用新型另一實施例中，當機器人檢測到第二信號后，退出燈塔信號區(qū)域。
[0010]優(yōu)選的，所述機器人還包括障礙物檢測模塊，所述第二信號由機器人檢測到障礙物后產(chǎn)生。
[0011]優(yōu)選的，所述障礙物檢測模塊為紅外傳感器、超聲波傳感器或行程開關(guān)。
[0012]在本實用新型又一實施例中，所述引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)還包括第二信號發(fā)生器，所述第二信號發(fā)生器設(shè)置在靠近燈塔的一側(cè)或者設(shè)置在燈塔上，所述機器人上對應(yīng)設(shè)有第二信號感應(yīng)器，所述第二信號由第二信號發(fā)生器產(chǎn)生。
[0013]較佳的，所述第二信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號所覆蓋的區(qū)域為第二信號區(qū)域，所述燈塔設(shè)于所述第二信號區(qū)域內(nèi)部。
[0014]優(yōu)選的，所述第二信號發(fā)生器為無源器件或有源器件。
[0015]優(yōu)選的，所述無源器件為電子標簽、磁條或顏色卡；所述有源器件為紅外發(fā)射器、超聲波發(fā)射器或無線電波發(fā)射器。
[0016]優(yōu)選的，所述燈塔信號發(fā)射模塊為紅外線發(fā)射模塊或超聲波發(fā)射模塊。
[0017]優(yōu)選的，所述紅外線發(fā)射模塊或超聲波發(fā)射模塊包括一個或多個發(fā)射源。
[0018]優(yōu)選的，所述機器人為地面清潔機器人、空氣凈化機器人或監(jiān)控機器人。
[0019]本實用新型還提供一種引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，包括燈塔和機器人，所述燈塔的發(fā)射模塊定向發(fā)射第一信號，所述第一信號所覆蓋的區(qū)域即為燈塔信號區(qū)域，所述機器人包括一個與所述燈塔信號發(fā)射模塊對應(yīng)的燈塔信號接收模塊，當機器人進入燈塔信號區(qū)域由所述燈塔信號接收模塊檢測到第一信號后，機器人朝向或背離燈塔方向行走，直到機器人檢測到第二信號后才跨過或退出燈塔信號區(qū)域，所述第二信號由機器人行走一段距離或檢測到障礙物后產(chǎn)生。
[0020]本實用新型的有益效果在于通過在虛擬墻系統(tǒng)中附設(shè)一個第二信號不僅能夠限制機器人進入某個區(qū)域，并且不會遺漏虛擬墻所在的區(qū)域，同時也能夠在需要時使機器人跨越虛擬墻進入限制區(qū)域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型引導(dǎo)式虛擬墻的整體應(yīng)用示意圖；
[0022]圖2是本實用新型圖1所示區(qū)域C的局部放大圖；
[0023]圖3是本實用新型引導(dǎo)式虛擬墻的另一整體應(yīng)用示意圖。

【具體實施方式】
[0024]圖1是本實用新型引導(dǎo)式虛擬墻的整體應(yīng)用示意圖，如圖1所示，本實用新型虛擬墻系統(tǒng)包括燈塔11和機器人12。所述燈塔11 一般設(shè)置在區(qū)域的入口處，如房間的門口。圖1中有三個房間，分別為①號房間，②號房間和③號房間。每個房間都有一道門，在一側(cè)門框的底部安裝有本實用新型虛擬墻系統(tǒng)的燈塔。所述燈塔向門框的另一側(cè)邊發(fā)射第一信號，所述第一信號所覆蓋的區(qū)域即為燈塔信號區(qū)域13，燈塔信號區(qū)域13構(gòu)成了本實用新型所說的虛擬墻。所述機器人12可以為地面清潔機器人、空氣凈化機器人或監(jiān)控機器人等。當機器人12檢測到所述第一信號時，機器人12便朝向或者背離燈塔11方向行走，直到檢測到第二信號后，才退出或跨過燈塔信號區(qū)域13。其中，退出燈塔信號區(qū)域13是指從開始進入燈塔信號區(qū)域的一側(cè)離開燈塔信號區(qū)域13，而跨過燈塔信號區(qū)域13是指從進入燈塔信號區(qū)域的相對一側(cè)離開燈塔信號區(qū)域13。下面舉四個實施例來詳細的描述本實用新型。
[0025]實施例一
[0026]圖2是本實用新型圖1所示區(qū)域C的局部放大圖，如圖2所示，本實施例中燈塔11包括一個燈塔信號發(fā)射模塊，如紅外發(fā)射模塊、超聲發(fā)射模塊等，根據(jù)信號強度的需要，紅外信號發(fā)射模塊或超聲波發(fā)射模塊可以包括一個或多個朝同一方向發(fā)射的發(fā)射源。機器人12包括一個與所述燈塔信號發(fā)射模塊對應(yīng)的燈塔信號接收模塊，如紅外接收模塊、超聲接收模塊等。此外，機器人12還包括障礙物檢測模塊，所述障礙物檢測模塊可以為紅外傳感器、超聲波傳感器或行程開關(guān)等。燈塔設(shè)置在房間的一側(cè)門框底部，其通過燈塔信號發(fā)射模塊向門框的另一側(cè)定向發(fā)射燈塔信號即第一信號，所述第一信號覆蓋的區(qū)域即為燈塔信號區(qū)域13。當機器人12進入燈塔信號區(qū)域13由所述燈塔信號接收模塊檢測到第一信號后，機器人12朝燈塔11方向行走；直到機器人12上的障礙物檢測模塊檢測到障礙物后產(chǎn)生第二信號后機器人12退出燈塔信號區(qū)域13。其中，本實施例中的障礙物為燈塔11，在本實用新型另一實施例中障礙物也可以是其它物體，如門框、墻壁等。
[0027]實施例二
[0028]在實施例一中，當機器人12檢測到第一信號即燈塔信號后朝向燈塔11方向行走，但實際上機器人12進入燈塔信號區(qū)域13的位置是隨機的，所以本實施例中機器人12既可以朝向燈塔方向行走也可以背離燈塔11方向行走。而如果背離燈塔11方向行走，如圖2所示，機器人12可能碰到遠離燈塔11的障礙物如另一門框或者墻壁，也有可能什么也碰不到，因此有必要設(shè)置一預(yù)定距離，使機器人在這一預(yù)定距離內(nèi)，如檢測到障礙物即產(chǎn)生第二信號使其退出燈塔區(qū)域13，如未碰到，則當機器人行走達到所述預(yù)定距離后同樣產(chǎn)生第二信號，使其退出燈塔信號區(qū)域13。當然，這一預(yù)定距離也可應(yīng)用在機器人朝向燈塔11方向行走的時候。
[0029]實施例三
[0030]與實施例一和實施例二相比，本實施例的不同之處在于，第二信號不再是由碰撞障礙物或者達到一預(yù)定距離后時產(chǎn)生，而是在靠近燈塔的一側(cè)或者燈塔上增設(shè)有一第二信號發(fā)生器用以產(chǎn)生第二信號，機器人12上對應(yīng)設(shè)有第二信號感應(yīng)器。所述第二信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號所覆蓋的區(qū)域為第二信號區(qū)域14，所述第二信號發(fā)生器可以是有源器件(如紅外發(fā)射器、超聲波發(fā)射器或無線電波發(fā)射器)，也可以是無源器件(如電子標簽、磁條、顏色卡等)。當機器人12上的燈塔信號接收模塊檢測到第一信號后機器人12即朝燈塔11方向行走，直到機器人12進入所述第二信號區(qū)域14內(nèi)，由機器人12上的第二信號感應(yīng)器檢測到第二信號時，機器人12才退出燈塔信號區(qū)域13。需要說明的是，這里之所以將第二信號發(fā)生器設(shè)置在靠近燈塔一側(cè)的燈塔信號區(qū)域13內(nèi)是因為定向發(fā)射的燈塔信號是紡錘形的，當機器人12檢測到第一信號后朝向燈塔方向行走能更好的保證其檢測到所述第二信號。做為一種更優(yōu)的實施方式，可以將燈塔11設(shè)置在第二信號區(qū)域14內(nèi)部，以防止因機器人對燈塔11的碰撞造成燈塔11變形或損壞，即相當于由第二信號在燈塔的外部形成了一個虛擬的保護罩。
[0031]實施例四
[0032]本實施例與上述三實施例的不同之處在于，第一信號或第二信號具有一定編碼信息，能夠標記一特定區(qū)域例如房間，當機器人檢測到第二信號后，根據(jù)所述編碼信息確定跨過燈塔信號區(qū)域或退出燈塔信號區(qū)域。具體為，機器人能夠存取所述編碼信息以及每個編碼信息所對應(yīng)的清掃狀態(tài)信息，當機器人檢測到一特定編碼信息后進一步提取該編碼信息所對應(yīng)的清掃狀態(tài)ig息，根據(jù)清掃狀態(tài)?目息執(zhí)行對應(yīng)的動作，例如當清掃狀態(tài)?目息為已清掃時，機器人退出燈塔信號區(qū)域；當清掃狀態(tài)信息為未清掃時，機器人跨過燈塔信號區(qū)域。其中，產(chǎn)生第一信號的紅外發(fā)射模塊、超聲發(fā)射模塊可以發(fā)射帶所述編碼信息的紅外線或超聲波，產(chǎn)生第二信號的有源器件如紅外發(fā)射器、超聲波發(fā)射器或無線電波發(fā)射器可以發(fā)射帶所述編碼信息的紅外線，超聲波或無線電波，產(chǎn)生第二信號的無源器件如電子標簽和磁條可以先存儲所述的編碼信息，而后由機器人12進入第二信號區(qū)域內(nèi)時讀取所述編碼信息，顏色卡可以通過不同的顏色區(qū)分房間，其顏色也構(gòu)成所述編碼信息。
[0033]本實施例以清潔機器人為例來說明，機器人12能夠存取所述編碼信息的房間標識信息和各房間的清掃狀態(tài)信息。當機器人12檢測到燈塔信號后朝燈塔方向行走，行走至第二信號區(qū)域14時讀取第二信號的編碼信息(以行走至①號房間為例)，機器人識別該房間為①號房間，進一步調(diào)取所存儲的各房間清掃狀態(tài)信息，判斷①號房間是否已經(jīng)清掃過，若判斷①號房間已經(jīng)清掃過，則不進入房間，退出燈塔信號區(qū)域13，即從開始進入燈塔信號區(qū)域13的那一側(cè)離開燈塔信號區(qū)域13，換句話說，機器人12并沒有跨過燈塔信號區(qū)域13，而是從原進入方向退出；若判斷①號房間未清掃過，則進入①號房間清掃，機器人12從與進入燈塔信號區(qū)域13的那側(cè)相對的另一側(cè)離開燈塔信號區(qū)域13，也就是說機器人12跨過了燈塔信號區(qū)域13。清掃完成后，離開房間并把①號房間的清掃狀態(tài)更新為已清掃。
[0034]實施例五
[0035]本實施例與上述實施例四的不同之處在于，燈塔信號發(fā)射模塊具有多個子信號發(fā)射模塊，各個子信號模塊發(fā)送不同方向的子信號。第一信號包括兩個朝不同方向發(fā)射的子信號。如圖3所示，位于④號房間內(nèi)的燈塔44的第一信號包括兩個相互垂直的子信號441和442，本實施例通過一個燈塔將④號房間劃分為3個區(qū)域，優(yōu)選的，子信號441和子信號442帶有不同的編碼信息，以便機器人識別不同的區(qū)域。需要說明的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)需要對應(yīng)調(diào)整子信號的設(shè)置數(shù)量以及子信號的發(fā)射角度，以提高機器人的工作效率。
[0036]另需說明的是，本實施例的第一信號或第二信號帶有編碼信息也可應(yīng)用在實施例一、實施例二和實施例三中，當機器人12進入燈塔信號區(qū)域13由所述燈塔信號接收模塊檢測到第一信號后，機器人12朝向燈塔11方向行走，直到機器人12檢測到第二信號后根據(jù)所述編碼信息確定跨過燈塔信號區(qū)域或退出燈塔信號區(qū)域。
【權(quán)利要求】
1.一種引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，包括燈塔(11)和機器人(12)，所述燈塔(11)的發(fā)射模塊定向發(fā)射第一信號，所述第一信號所覆蓋的區(qū)域即為燈塔信號區(qū)域(13)，所述機器人(12)包括一個與所述燈塔信號發(fā)射模塊對應(yīng)的燈塔信號接收模塊，其特征在于，當機器人(12)進入燈塔信號區(qū)域(13)由所述燈塔信號接收模塊檢測到第一信號后，機器人(12)朝向燈塔(11)方向行走，直到機器人(12)檢測到第二信號后才跨過或退出燈塔信號區(qū)域(13)。
2.如權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述燈塔信號發(fā)射模塊具有多個子信號發(fā)射模塊，各個子信號發(fā)射模塊發(fā)送不同方向的子信號。
3.如權(quán)利要求2所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一信號或第二信號具有一定編碼信息，當機器人檢測到第二信號后，根據(jù)所述編碼信息確定跨過燈塔信號區(qū)域或退出燈塔信號區(qū)域。
4.如權(quán)利要求3所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述多個子信號具有不同的編碼?目息。
5.如權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，當機器人檢測到第二信號后，退出燈塔信號區(qū)域。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述機器人(12)還包括障礙物檢測模塊，所述第二信號由機器人(12)檢測到障礙物后產(chǎn)生。
7.如權(quán)利要求6所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述障礙物檢測模塊為紅外傳感器、超聲波傳感器或行程開關(guān)。
8.如權(quán)利要求1-5任一項所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)還包括第二信號發(fā)生器，所述第二信號發(fā)生器設(shè)置在靠近燈塔的一側(cè)或者設(shè)置在燈塔上，所述機器人(12)上對應(yīng)設(shè)有第二信號感應(yīng)器，所述第二信號由第二信號發(fā)生器產(chǎn)生。
9.如權(quán)利要求8所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述第二信號發(fā)生器產(chǎn)生的信號所覆蓋的區(qū)域為第二信號區(qū)域，所述燈塔設(shè)于所述第二信號區(qū)域內(nèi)部。
10.如權(quán)利要求9所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述第二信號發(fā)生器為無源器件或有源器件。
11.如權(quán)利要求10所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述無源器件為電子標簽、磁條或顏色卡；所述有源器件為紅外發(fā)射器、超聲波發(fā)射器或無線電波發(fā)射器。
12.如權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述燈塔信號發(fā)射模塊為紅外線發(fā)射模塊或超聲波發(fā)射模塊。
13.如權(quán)利要求12所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外線發(fā)射模塊或超聲波發(fā)射模塊包括一個或多個發(fā)射源。
14.如權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，其特征在于，所述機器人為地面清潔機器人、空氣凈化機器人或監(jiān)控機器人。
15.一種引導(dǎo)式虛擬墻系統(tǒng)，包括燈塔(11)和機器人(12)，所述燈塔(11)的發(fā)射模塊定向發(fā)射第一信號，所述第一信號所覆蓋的區(qū)域即為燈塔信號區(qū)域(13)，所述機器人(12)包括一個與所述燈塔信號發(fā)射模塊對應(yīng)的燈塔信號接收模塊，其特征在于，當機器人(12)進入燈塔信號區(qū)域(13)由所述燈塔信號接收模塊檢測到第一信號后，機器人(12)朝向或背離燈塔(11)方向行走，直到機器人(12)檢測到第二信號后才跨過或退出燈塔信號區(qū)域(13)，所述第二信號由機器人(12)行走一段距離或檢測到障礙物后產(chǎn)生。
【文檔編號】G05D1/02GK204229229SQ201420664647
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】湯進舉 申請人:科沃斯機器人有限公司