误差检测方法及使用该误差检测方法的自走式装置与流程

【技术领域】

本发明有关于一种误差检测方法及使用该误差检测方法的自走式装置，尤指一种可判断在地面上自动移动的自走式装置发生移动误差的误差检测方法及使用该误差检测方法的自走式装置。

背景技术：

已知例如扫地机器人、自动导引车(agv；automatedguidedvehicle)…等受驱动轮驱动于预设空间的地面上移动的自走式装置，其上设有多种传感器以感测该自走式装置的旋转角度或移动距离，例如以陀螺仪(gyroscope)感测该自走式装置的旋转角度、以编码器(encoder)感测该驱动轮的转动频率以换算该自走式装置移动的距离；这些旋转角度与移动距离的信息经由一控制器运算后，可知该自走式装置在该预设空间内的移动轨迹；为了便于使用者掌握该自走式装置在该预设空间内的位置以利后续操控，通常会在该自走式装置或一外部操控装置上设置一显示器，用以显示该预设空间的地图信息与该自走式装置在该地图上的位置。

技术实现要素：

已知自走式装置是借由编码器(encoder)感测该驱动轮的转动频率以换算该自走式装置移动的距离，但驱动轮在地面转动使自走式装置移动时，驱动轮可能会发生空转打滑的情形，导致虽然编码器感测到驱动轮有转动，但实际上驱动轮的转动并没有造成自走式装置的移动，最后产生移动误差；以如图1为例作说明，控制器运算自走式装置在预设空间已由a位置移动一预设距离至b位置，并在b位置转向后再移动一预设距离至c位置，其预设的位移路径为z；但在驱动轮发生空转打滑的情形下，该自走式装置的移动距离将不符合预设结果，该自走式装置实际上先移动至d位置后，再转向移动至e位置，其实际的位移路径为z'，若该自走式装置继续移动，则控制器运算的轨迹与位置的移动误差将逐渐扩大。

爰是，本发明的目的，在于提供一种可检测发生误差情形的误差检测方法。

本发明的另一目的，在于提供一种可检测发生误差情形的自走式装置。

依据本发明目的的误差检测方法，包括：使一驱动单元驱动一自走式装置的一本体于一地面上移动，并以一第一感测单元感测该驱动单元的作动状态；使一控制单元由该驱动单元的作动状态获得该本体移动速度的预设值；使一第二感测单元感测该本体相对该地面的移动状态；使该控制单元由该本体相对该地面的移动状态获得该本体移动速度的实际值；当该本体移动速度的预设值与实际值不对应时，该控制单元判断该本体的移动有误差状态的发生。

依据本发明目的的自走式装置，包括：用以执行如所述误差检测方法的自走式装置。

本发明实施例的误差检测方法及使用该误差检测方法的自走式装置，该控制单元可先由该第一感测单元感测该驱动单元的作动状态以获得该本体移动速度的预设值，并由该第二感测单元感测该本体相对该地面的移动状态以获得该本体移动速度的实际值；再比对该本体移动速度的预设值与实际值有无对应，当不对应时，该控制单元则判断该本体的移动有误差状态的发生。

【附图说明】

图1是本发明实施例中自走式装置正常行走状态与误差状态下移动路径的示意图。

图2是本发明实施例中自走式装置的各功能单元配置的示意图。

图3是本发明实施例中第一感测单元感测信号的示意图。

图4是本发明实施例中自走式装置的第二感测单元感测脉波的示意图。

图5是本发明实施例中自走式装置的第二感测单元感测脉波的示意图。

图6是本发明实施例中自走式装置的第二感测单元感测脉波的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图2，本发明实施例的误差检测方法可使用如图所示的可于地面w上自动行走执行预设作业的自走式装置作说明，该自走式装置可例如扫地机器人、自动巡检机器人…等，其设有包括：

一本体a；

一驱动单元b，用以驱动该本体a于该地面w上自动移动；该驱动单元b设有包括一动力组件b1与多个驱动轮b2；该动力组件b1设于该本体a内，可由包括马达与齿轮等所组成；该驱动轮b2设于该本体a下方与该地面w接触；

一第一感测单元c，用以感测该驱动单元b的作动状态；该第一感测单元c可以一例如光学或磁力式的旋转编码器感测该动力组件b1中马达或齿轮的转动频率，亦或直接感测该驱动轮b2的转动频率；

一第二感测单元d，用以感测该本体a相对该地面w的移动状态；该第二感测单元d可以一例如电磁、声波或光学式的都普勒传感器朝该地面w发射一脉波并接收由该地面w反射的脉波；

一障碍感测单元e，用以感测该本体a行走方向上的障碍物或段差；该障碍感测单元e设有包括一障碍物传感器e1与一段差传感器e2；该障碍物传感器e1设于该本体a前侧周缘朝移动方向前方检测，可例如光学、声波或影像的传感器；该段差传感器e2设于该本体a前侧下方朝该本体a下方的地面w检测，可例如光学、声波的传感器；

一控制单元f，用以计算该本体a在一地图内的位置与执行各项数据运算或判断以进行各单元的控制；该动力组件b1或驱动轮b2的转动频率经该控制单元f运算可获得该本体a预设上的移动速度与距离，另配合一例如陀螺仪(gyroscope)的角度传感器f1感测该本体a的旋转角度，该旋转角度与移动距离的移动信息经该控制单元f计算后，可知该本体a在该地图上的移动轨迹。

请参阅图2、3，该动力组件b1可驱动该本体a下方的驱动轮b2转动，使该驱动轮b2带动该本体a相对该地面w进行移动；该驱动单元b的动力组件b1或驱动轮b2在转动时，该第一感测单元c会感测到间歇性地信号，故可由在单位时间内有无感测到信号以感测该驱动单元b的作动状态，并可以单位时间内的信号感测频率感测该驱动单元b的动力组件b1或驱动轮b2的转动频率；当单位时间内信号感测频率较密集时，表示该驱动单元b以较快的转速驱动该本体a移动；当单位时间内信号感测频率较松散时，表示该驱动单元b以较慢的转速驱动该本体a移动；当单位时间内皆无信号感测时，表示该驱动单元b无驱动该本体a移动。

请参阅图2，该本体a相对该地面w进行移动时，该第二感测单元d可由脉波强度的高低差感测该本体a的移动状态，并可以单位时间内的脉波感测频率经该控制单元f运算以获得该本体a实际上相对该地面w的移动速度；在判断脉波强度的高低差时，以每一脉波强度的最大值与最小值相减所得的一量测值与一预设值相比较，若大于该预设值则该本体a有相对该地面w进行移动，若低于该预设值则该本体a无相对该地面w进行移动：以图4为例，假设预设值为10，每一脉波强度的最大值为20，每一脉波强度的最小值为5，故量测值为15，因15大于10，故可知该本体a有相对该地面w移动，且在图4中，单位时间内脉波感测频率较密集，表示该本体a在该地面w上以较快速度移动；以图5为例，假设预设值为10，每一脉波强度的最大值为20，每一脉波强度的最小值为5，故量测值为15，因15大于10，故可知该本体a有相对该地面w移动，又因图5中，单位时间内脉波感测频率较松散时，表示该本体a在该地面w上以较慢速度移动；以图6为例，假设预设值为10，每一脉波强度的最大值为13，每一脉波强度的最小值为9，故量测值为4，因4小于10，故可知该本体a无相对该地面w移动。

本发明实施例在实施上，该驱动单元b驱动该自走式装置的该本体a于该地面w上移动，并以该第一感测单元c感测该驱动单元b的作动状态，使该控制单元f由该驱动单元b的作动状态获得该本体a移动速度的预设值；同时使该第二感测单元d感测该本体a相对该地面w的移动状态，并使该控制单元f由该本体a相对该地面w的移动状态获得该本体a移动速度的实际值；当该本体a移动速度的预设值与实际值相对应时，该控制单元f判断该本体a为正常移动状态，该控制单元f持续计算该本体a的移动轨迹；当该本体a移动速度的预设值与实际值不对应时，则该控制单元f判断本体a的移动有例如驱动轮b2相对该地面w空转打滑或驱动轮b2已停止但本体a仍继续相对该地面w滑动…等误差状态的发生，该控制单元f停止计算自移动误差状态发生后该本体a的移动轨迹，直到该控制单元f判断该本体a又回复正常移动状态后再继续计算；

其中，该控制单元f亦可借由比对该第一感测单元c感测该驱动单元b作动的有无与该第二感测单元d感测该本体a相对该地面w移动的有无，来判断误差状态的发生；当该第一感测单元c感测该驱动单元b有持续作动且该第二感测单元d亦感测该本体a有相对该地面w移动，则该控制单元f判断为正常移动状态；若该第一感测单元c感测该驱动单元b有持续作动但该第二感测单元d无感测该本体a有相对该地面w移动，则该控制单元f判断该本体a的移动有误差状态的发生；

此外，若误差状态发生超出一预设时间时，该控制单元f判断该本体a进入受困的状态，该控制单元f即控制该本体a进行例如后退、发出警报通知操作人员…等脱困作业。

本发明实施例的误差检测方法及使用该误差检测方法的自走式装置，该控制单元f可先由该第一感测单元c感测该驱动单元b的作动状态以获得该本体a移动速度的预设值，并由该第二感测单元d感测该本体a相对该地面w的移动状态以获得该本体a移动速度的实际值；再比对该本体a移动速度的预设值与实际值有无对应，当不对应时，该控制单元f则判断该本体a的移动有误差状态的发生。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

【符号说明】

a本体b驱动单元

b1动力组件b2驱动轮

c第一感测单元d第二感测单元

e障碍感测单元e1障碍物传感器

e2段差传感器f控制单元

f1角度传感器w地面

z移动路径z'移动路径