基于导轨的无人移动设备及系统、移动控制装置和方法与流程

本发明涉及智能移动设备技术领域，具体而言，涉及一种基于导轨的无人移动设备及系统，以及一种无人移动设备的移动控制装置和移动控制方法。

背景技术：

自动导引运输车(automatedguidedvehicle，简称agv)，通常也称为agv小车，是指装备有自动导引装置、能够沿规定的导引路径行驶、具有安全保护以及各种移载功能的运输车，是工业应用中不需驾驶员的搬运车。

目前agv已经广泛应用于各个行业领域，agv移动底盘的定位与导航系统主要有三种方式：磁条式、雷达式、视觉式。改进的agv通常使用二次定位技术，使用二维码带、色带、磁条来来辅助。

其中，磁条式可以沿着预先贴好的磁条进行移动，因为不够灵活方便、维护成本高，目前已经基本淘汰；雷达式是通过激光雷达与超声波雷达在所处平面内向周围发射超声波与激光，通过计算反射回来的激光与超声波来测量周围环境的距离与位置来实现定位，施工难度大，维护成本高。视觉式通过用单目或者双目，通过拍摄图像，对所得图像进行处理得到小车所处环境，但是受光线影响大，遇到玻璃、镜子、强光照射的白墙等物体，经常无法准确判断距离。

agv定位与导航系统对运行的环境要求很高，当地面的有灰尘或者油污时都会影响agv的运行，且只能运行于室内环境。

鉴于上述问题，需要提供一种可以适用于室内及室外等多种场景，便于施工和维护、成本较低的轨道式无人移动方案。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的提供一种适用于室内及室外等多种场景，便于施工和维护、成本较低的无人轨道移动方案，具体包括属于同一个发明构思的一种基于导轨的无人移动设备及系统，以及一种无人移动设备的移动控制装置和移动控制方法。

第一方面，本发明提供一种基于导轨的无人移动设备，包括：设备主体、以及设于所述设备主体的测距装置、移动控制装置和驱动装置；

所述测距装置设于所述设备主体的朝向导轨的第一端面，用于采集垂直于所述第一端面到导轨和导轨周围环境的距离感应信号，并向所述移动控制装置发送所述距离感应信号，所述第一端面到所述导轨的第一距离和所述第一端面到所述导轨周围环境的第二距离不同；

所述移动控制装置用于根据所述距离感应信号识别出所述导轨的相对位置和相对方向，并控制所述驱动装置驱动所述无人移动设备沿所述导轨移动。

可选的，所述测距装置包括多个一维测距传感器，所述一维测距传感器以阵列形式设于所述第一端面；

或者，

所述测距装置包括至少一个三维测距传感器。

可选的，所述测距传感器包括飞行时间法tof传感器或者接近传感器。

可选的，所述测距装置包括多个一维测距传感器，所述多个一维测距传感器以阵列形式设于所述第一端面；

所述移动控制装置具体用于从多个所述一维测距传感器发送的距离感应信号中，根据所述第一距离和所述第二距离的不同，确定出对应于所述第一距离的第一距离感应信号，以及根据采集所述第一距离感应信号的多个一维测距传感器的连线确定所述导轨的相对位置和相对方向。

可选的，沿所述导轨设有至少一个停止指示结构，所述第一端面到所述停止指示结构的第三距离和所述第一端面到所述导轨周围环境的第二距离不同；

所述移动控制装置还用于根据所述距离感应信号识别所述停止指示结构，并控制所述驱动装置驱动所述无人移动设备在停止指示结构后预设距离处停止。

可选的，所述测距装置包括多个一维测距传感器，所述一维测距传感器以阵列形式设于所述第一端面；

所述移动控制装置具体用于从多个所述一维测距传感器发送的距离感应信号中，根据所述第三距离和所述第二距离的不同，确定出对应于所述第三距离的第三距离感应信号，以及根据采集所述第三距离感应信号的多个一维测距传感器与所述导轨之间的相对位置关系，识别所述停止指示结构。

可选的，所述驱动装置包括车轮，所述无人移动设备包括无人移动车辆；或者，

所述驱动装置包括螺旋桨，所述无人移动设备包括无人移动船只。

第二方面，本发明提供无人移动系统，包括：第一方面提供的无人移动设备和导轨，所述无人移动设备能够沿所述导轨移动。

第三方面，本发明提供一种无人移动设备导引方法，包括：

采集垂直于无人移动设备的第一端面到导轨和导轨周围环境的距离感应信号，其中，所述第一端面到所述导轨的第一距离和所述第一端面到所述导轨周围环境的第二距离不同；

根据所述距离感应信号识别出所述导轨的相对位置和相对方向；

根据所述导轨的相对位置和相对方向，控制驱动装置驱动所述无人移动设备沿所述导轨移动。

第四方面，本发明提供一种无人移动设备的移动控制装置，包括：核心控制模块、测距装置接口和驱动装置接口；

其中，所述测距装置接口和所述驱动装置接口均与所述核心控制模块连接；

所述测距装置接口还与所述无人移动设备上设置的测距装置连接；

所述驱动装置接口还与所述无人移动设备上设置的驱动装置连接；

所述核心控制模块用于通过所述测距装置接口接收所述测距装置发送的距离感应信号，并根据所述距离感应信号识别出导轨的相对位置和相对方向，以及通过所述驱动装置接口控制所述驱动装置驱动所述无人移动设备沿所述导轨移动；

其中，所述距离感应信号是针对导轨和导轨周围环境采集的，所述无人移动设备的第一端面到所述导轨的第一距离和所述第一端面到所述导轨周围环境的第二距离不同。

根据本发明的第一方面，基于导轨的无人移动设备，包括：设备主体、以及设于所述设备主体的测距装置、移动控制装置和驱动装置；所述测距装置设于所述设备主体的朝向导轨的第一端面，用于采集垂直于所述第一端面到导轨和导轨周围环境的距离感应信号，并向所述移动控制装置发送所述距离感应信号，所述第一端面到所述导轨的第一距离和所述第一端面到所述导轨周围环境的第二距离不同；所述移动控制装置用于根据所述距离感应信号识别出所述导轨的相对位置和相对方向，并控制所述驱动装置驱动所述无人移动设备沿所述导轨移动。相较于现有技术，本发明对导轨及运行环境的要求较低，只需要导轨与无人移动设备之间的第一距离和导轨周围环境与无人移动设备之间的第二距离不同，即导轨与导轨周围环境不共面，就能够基于测距原理识别出导轨，使得无人移动设备准确、稳定地沿导轨移动，由于距离感应信号不易受外界环境因素影响，因此可以适用于室内及室外等多种场景，又由于对导轨及运行环境的要求较低，且测距装置已是目前较为成熟的器件，相较于雷达、摄像头等器件，成本更加低廉，因此，上述无人移动设备还具有结构简单、成本低廉、安装和维护较为便捷等优点。

本发明第二方面提供的无人移动系统，第三方面提供的无人移动设备导引方法、第四方面提供的无人移动设备的移动控制装置，与上述基于导轨的无人移动设备出于相同的发明构思，具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明实施例提供的一种基于导轨的无人移动设备的第一种结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种基于导轨的无人移动设备的第二种结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种基于导轨的无人移动设备的第三种结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种无人移动设备的第一种定位原理示意图；

图5示出了本发明实施例提供的一种无人移动设备的第二种定位原理示意图；

图6示出了本发明实施例提供的一种无人移动设备的第三种定位原理示意图；

图7示出了本发明实施例提供的导轨在安装面上方的多种导轨结构示意图；

图8示出了本发明实施例提供的导轨在安装面下方的多种导轨结构示意图；

图9和图10示出了本发明实施例提供的多种导轨结构示意图；

图11示出了本发明实施例提供的多种停止指示结构的结构示意图；

图12示出了本发明实施例提供的多种停止指示结构的设置方式示意图；

图13示出了本发明实施例提供的多种停止指示结构的工作原理示意图；

图14示出了本发明实施例提供的一种无人移动设备导引方法的第一种流程示意图；

图15示出了本发明实施例提供的一种无人移动设备导引方法的第二种流程示意图；

图16示出了本发明实施例提供的一种移动控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明实施例提供了属于同一个发明构思的一种基于导轨的无人移动设备及系统，以及一种无人移动设备的移动控制装置和移动控制方法，下面结合附图进行示例性说明。

请参考图1，其示出了本发明实施例提供的一种基于导轨的无人移动设备的第一种结构示意图，如图1所示，基于导轨的无人移动设备1可以包括：设备主体11、以及设于所述设备主体11的测距装置12、移动控制装置13和驱动装置14；

所述测距装置12设于所述设备主体11的朝向导轨2的第一端面111，用于采集垂直于所述第一端面到导轨2和导轨周围环境(例如图1中的地面31)的距离感应信号，并向所述移动控制装置13发送所述距离感应信号，所述第一端面111到所述导轨2的第一距离和所述第一端面111到所述导轨周围环境的第二距离不同；

所述移动控制装置13用于根据所述距离感应信号识别出所述导轨2的相对位置和相对方向，并控制所述驱动装置14驱动所述无人移动设备1沿所述导轨2移动。

需要说明的是，上述导轨2既可以如图1所示设置于无人移动设备1的下方，也可以如图2所示设置于无人移动设备1的上方，请参考图2，其示出了本发明实施例提供的一种基于导轨的无人移动设备的第二种结构示意图，导轨2铺设于无人移动设备1上方，相应的，测距装置12朝上，设于无人移动设备1的第一端面111，此时，若导轨2吊装于天花板上，那么导轨周围环境就是天花板，若导轨2悬空吊设于空中，那么导轨周围环境就是空气。

另外，上述无人移动设备1可以是指无人运输车辆，例如agv小车，相应的，上述驱动装置14可以包括车轮；此外，上述无人移动设备1还可以是指无人移动船只，相应的，上述驱动装置14可以包括螺旋桨。

请参考图3，其示出了本发明实施例提供的一种基于导轨的无人移动设备的第三种结构示意图，如图3所示，上述无人移动设备1可以是指无人移动船只，导轨2设于无人移动设备1上方，无人移动设备1可以沿导轨2在水32中移动。

本发明实施例提供的基于导轨的无人移动设备，包括：设备主体11、以及设于所述设备主体11的测距装置12、移动控制装置13和驱动装置14；所述测距装置12设于所述设备主体11的朝向导轨2的第一端面111，用于采集垂直于所述第一端面111到导轨2和导轨周围环境的距离感应信号，并向所述移动控制装置13发送所述距离感应信号，所述第一端面111到所述导轨2的第一距离和所述第一端面111到所述导轨周围环境的第二距离不同；所述移动控制装置13用于根据所述距离感应信号识别出所述导轨2的相对位置和相对方向，并控制所述驱动装置14驱动所述无人移动设备1沿所述导轨2移动。相较于现有技术，本发明对导轨2及运行环境的要求较低，只需要导轨2与无人移动设备1之间的第一距离和导轨周围环境与无人移动设备1之间的第二距离不同，即导轨2与导轨周围环境不共面，就能够基于测距原理识别出导轨2，使得无人移动设备1准确、稳定地沿导轨2移动，由于距离感应信号不易受外界环境因素影响，因此可以适用于室内及室外等多种场景，又由于对导轨2及运行环境的要求较低，且测距装置12已是目前较为成熟的器件，相较于雷达、摄像头等器件，成本更加低廉，因此，上述无人移动设备1还具有结构简单、成本低廉、安装和维护较为便捷等优点。

其中，上述测距装置12可以包括多个一维测距传感器，所述一维测距传感器以阵列形式设于所述第一端面111；或者，所述测距装置12可以包括至少一个三维测距传感器。

其中，上述所述测距传感器可以包括飞行时间法(timeofflight，tof)传感器或者接近传感器。

tof传感器发射激光或者红外光，发射光照射到物体上会从物体表面反射并返回到传感器，根据光的发射与被物体反射后返回传感器之间的时间差，传感器可以测出物体与传感器之间的距离。

接近传感器也称为接近开关是一种具有感知物体接近能力的器件，它利用传感器对接近的物体具有敏感特性来识别物体的接近，根据其感知距离的原理不同，可以分为无源接近开关、涡流式接近开关、电容式接近开关、霍尔接近开关、光电式接近开关等，以上均为现有技术中常用的接近开关，本发明实施例可以直接或进行变更后应用于本发明实施例以实现本发明的目的。

例如，可以根据施工条件，预先确定无人移动设备的第一端面111到导轨2的第一距离和第一端面111到导轨周围环境的第二距离(导轨周围环境为空气时，该第二距离可以是无限大)，然后取第一距离和第二距离之间的数值设置上述接近开关的开关阈值，以使得上述第一距离和第二距离可以触发不同的开关信号，例如，若第一距离触发开信号，则第二距离触发关信号；若第一距离触发关信号，则第二距离触发开信号；这样，即可利用接近传感器区分导轨和导轨周围环境，实现识别导轨的目的。

此外，还可以对上述接近开关进行改进，利用上述接近开关针对不同距离，对应的感应数据的不同，区分导轨和导轨周围环境以识别导轨，例如，涡流式接近开关通过内置电磁线圈，使得导电物体(例如导轨)在接近时内部产生涡流，这个涡流反作用到涡流式接近开关，会使开关内部电路参数发生变化，这样，根据该内部电路参数即可区分导轨和导轨周围环境以识别导轨。在此基础上，本发明实施例提供的导轨2可以采用金属材质实现，例如价格低廉、易于加工的铝材，或者铝合金等，这样，当导轨周围环境为非金属时，针对导轨和导轨周围环境采集的距离感应信号可以产生明显的参数差异，从而准确地区分导轨和导轨周围环境以识别导轨。

另外，若所述测距装置12采用三维测距传感器实现，则三维测距传感器本身就是由多个发射器121和多个接收器122组成的反射接收器阵列，可以采用至少1个三维测距传感器实现。在一些实施例中，在使用三维测距传感器时，为了避免导轨2移出单个三维测距传感器的视场外，使用多个三维测距传感器，确保导轨2至少在1个三维测距传感器的视场内。其中，本发明所涉及的多个，是指2个及2个以上。

请参考图4、图5和图6，其分别示出了本发明实施例提供的一种无人移动设备的定位原理示意图，如图4所示，上述测距装置12可以是一维测距传感器，该一维测距传感器包括成对的发射器121和接收器122，多个一维测距传感器以阵列形式设于第一端面111，并朝向导轨2所在方向进行测距，具体的，发射器121垂直于第一端面111向导轨2或导轨周围环境3发送探测信号1231，探测信号被导轨2或导轨周围环境3反射后，反射的探测信号1232会被接收器122接收而产生距离感应信号，由于第一端面111到导轨2的第一距离和第一端面111到导轨周围环境3的第二距离不同，因此，参考图5和图6，导轨2反射而产生的第一距离感应信号1261与导轨周围环境3反射而产生的第二距离感应信号1262会存在差异，图4、图5和图6中示意性的将导轨2处对应的接收器1221(实心黑色圆圈)和导轨周围环境处对应的接收器1222(内有叉号的圆圈)进行了区分性表示，移动控制装置13即可从多个所述一维测距传感器发送的距离感应信号中，根据所述第一距离和所述第二距离的不同，确定出对应于所述第一距离的第一距离感应信号1261，以及根据采集所述第一距离感应信号1261的多个一维测距传感器(具体如图4中的接收器1221)的连线124确定所述导轨2的相对位置和相对方向，该相对位置和相对方向是指导轨2相对于无人移动设备1的位置和方向，接下来，移动控制装置13根据导轨2的相对位置和相对方向，结合预先标定的无人移动设备1的定位中心线(具体如图4中的125)，即可确定移动方向并控制无人移动设备1沿导轨2移动。

参考图4、图5和图6进行理解，导轨2与导轨周围环境3到所述接收器122的距离不一致；图5中，导轨2比导轨周围环境3更接近接收器时，接收器1221产生接近触发信号或者更小的测距结果如图中1261所示，接收器1222不产生接近触发信号或者更大的测距结果如图中1262所示；图6中，导轨2比导轨周围环境3更远离接收器时，接收器1221不产生接近触发信号或者更大的测距结果如图中1261所示，接收器1222产生接近触发信号或者更小的测距结果如图中1262所示；通过是否产生接近触发信号或者比较测距结果区分接收器1221与接收器1222；接收器1221连接起来的线段124与无人移动设备1的定位中心线125进行比较，根据比较结果确定导轨2以无人移动设备1的定位中心线125为参照的位置关系。

采用三维tof传感器或者三维接近传感器时，基于测距结果或者是否产生接近触发信号区分导轨与导轨周围环境的方式，和一维tof传感器或者一维接近传感器情形一致；此情形下，无人移动设备1的定位中心线125可以根据三维tof传感器或者三维接近传感器的定位中心线确定，由于传感器的定位中心线与无人移动设备的定位中心线具有确定的几何关系，导轨以无人移动设备定位中心线的为参照的位置关系可以通过两中心线124和125之间的几何关系计算得出。当三维tof传感器或者三维接近传感器定位中心线就是无人移动设备定位中心线一部分时；线段124与三维接近传感器定位中心线进行比较等同于线段124与无人移动设备定位中心线125进行比较。

关于上述导轨2，本发明实施例给出了多种实现方式，其可以通过凸起结构或凹陷结构实现，例如，请参考图7，其示出了本发明实施例提供的导轨在安装面上方的多种导轨结构示意图，导轨2的安装面为导轨周围环境3，其可以为地面，也可以是天花板、悬梁、悬架等空中结构，如图7所示，(a)示出了一种“工”字形截面导轨201，(b)示出了一种“h”形截面导轨202，(c)示出了一种凸起导轨203，(d)示出了一种凹陷导轨204，(e)示出了一种工字和凸起组合而成的复合导轨205；(f)示出了另一种复合导轨206，其包括左板2061、右板2062和横梁2063，左板2061和右板2062通过横梁2063固定，构成可拆卸组装式模块化凹陷导轨206，其中，左板2061和右板2062构成导轨周边环境3，左板2061和右板2062之间的凹陷构成导轨。

另外，请参考图8，其示出了本发明实施例提供的导轨在安装面下方的多种导轨结构示意图，导轨2的安装面为导轨周围环境3，其可以是天花板、悬梁、悬架等空中结构，如图8所示，(a)示出了一种“工”字形截面导轨201，(b)示出了一种“h”形截面导轨202，(c)示出了一种凸起导轨203，(d)示出了一种凹陷导轨204。

其中，上述图7(a)-(e)、图8(a)-(d)所示的导轨，结构简单、易于加工，其都可以采用常用的金属材质或塑料材质加工而成，或者直接采用现有的成品材料作为导轨，例如，铝型材、塑料等，取材容易，可以有效降低实施成本和实施难度。图8(f)所示的复合型导轨构成长条形轨道，可以用于泥泞或者有水的环境，提高系统的环境适应性，其也可以采用常用的金属材质或塑料材质加工而成，或者直接采用现有的成品材料复合而成，以降低实施成本。

需要说明的是，无论是201～204的简单截面导轨，还是205的复杂截面导轨、2061～2063构成的导轨单元，不管是多个零件组合，还是一体成形，具备特征“导轨和导轨周围部分为凸起和凹陷组合，可以通过距离检测或者接近检测区分导轨与导轨周围环境”的导轨或者导轨单元，均应涵盖在本发明的保护范围之内。

为了便于理解，本发明实施例还给出了上述导轨2的多种示例性图示，请参考图9和图10，其分别示出了本发明实施例提供的多种导轨结构示意图，上述导轨2可以采用铝材或铝合金或塑料或镀锌板或不锈钢板实现，具有成本低廉、易于安装等优点，可以有效降低本发明实施成本和实施难度。如图9和图10所示，(a1)示出了安装状态的桥架，(a2)示出了作为导轨使用状态的桥架；(b1)示出了安装状态的粗齿线槽，(b2)示出了作为导轨使用状态的粗齿线槽；(c1)示出了安装状态的pvc线槽，(c2)示出了作为导轨使用状态的pvc线槽；(d)示出了t形铝型材；(e)示出了u形铝型材；(f)示出了不等边工字铝；(g)示出了不等边u形铝；(h)示出了翻边u形槽；(j)示出了h形铝；(m)示出了h形铝；(n)示出了双t形铝。以上给出了多种导轨的示例，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择或进行变更后实施，其均应在本发明的保护范围之内。

其中，上述图9(a1)、图9(a2)所示的桥架，图9(b1)、图9(b2)所示的线槽，图9(c1)、图9(c2)所示的pvc线槽，都可以采用现有的成品材料实现，无需进行特殊加工即可用作导轨，可以有效降低实施成本和实施难度，易于推广应用。上述图10(d)、图10(e)、图10(f)、图10(g)、图10(h)、图10(j)、图10(m)、图10(n)、图10(f)、图10(f)所示的导轨可以采用现有的铝型材、塑料等实现，作为轨道取材容易、安装便捷，且可以有效降低实施成本。

在上述至少一个实施例的基础上，在一些变更实施方式中，沿上述导轨2设有至少一个停止指示结构4，所述第一端面111到所述停止指示结构4的第三距离和所述第一端面111到所述导轨周围环境3的第二距离不同；

所述移动控制装置13还用于根据所述距离感应信号识别所述停止指示结构4，并控制所述驱动装置14驱动所述无人移动设备1在停止指示结构后预设距离处停止。

其中，当停止指示结构有多个时，可以根据实际需求停止在其中任意一个停止指示结构后预设距离处。多个停止指示结构可以相同，此种情况下，可以根据经过的停止指示结构的数量停止在指定的停止指示结构后，例如，停止在第3个停止指示结构后预设距离处；多个停止指示结构也可以不同，此种情况下，可以根据实际需求停止在指定形状的停止指示结构后，例如，停止在“十”字形停止指示结构后预设距离处。

需要说明的是，本申请实施例中的停止，可以是指临时停止，在停止后，无人移动设备1可以继续前进，也可以反向移动，例如，可以在两点或多点限定场合来回移动，其中，来回移动的界限点即可视为停止点。

在一些示例中，所述测距装置12包括多个一维测距传感器，所述多个一维测距传感器以阵列形式设于所述第一端面111；

所述移动控制装置13具体用于从多个所述一维测距传感器发送的距离感应信号中，根据所述第三距离和所述第二距离的不同，确定出对应于所述第三距离的第三距离感应信号，以及根据采集所述第三距离感应信号的多个一维测距传感器与所述导轨2之间的相对位置关系，识别所述停止指示结构4。

其中，识别所述停止指示结构4的方式与前述识别导轨2的方式类似，此处不再详细赘述，可参考前述关于识别导轨2的实施例进行理解和实施。上述第三距离与第一距离可以相同，也可以不同，本发明实施例不做限定。

请参考图11，其示出了本发明实施例提供的多种停止指示结构的结构示意图，上述停止指示结构4结合导轨2的俯视形状可以为十字形或者三字形等相较于导轨2的异形结构，图11(a)中左耳41和右耳42是凸起，和导轨2一部分连在一起，构成凸起导轨2情形十字形停止指示结构；图11(b)中左耳41和右耳42是凸起，和导轨2不相连，构成凸起导轨2情形三字形停止指示结构；图11(c)中左耳41和右耳42是凹陷，和导轨2一部分连在一起，构成凹陷导轨2情形十字形停止指示结构；图11(d)中左耳41和右耳42是凸起，和导轨2不相连，构成凹陷导轨2情形三字形停止指示结构。

图11所示的停止指示结构，采用物理结构实现了停止指示功能，相较于现有轨道车辆采用电子产品进行停止指示的方式，结构更加简单、实施成本更低，且相较于电子产品具有更高的可靠性和耐用性。

请继续参考图12，其示出了本发明实施例提供的多种停止指示结构的设置方式示意图，如图12(a)示出了沿导轨2设置单个停止指示结构4，对应1个停止点5的情形，该停止点5位于停止指示结构4后预设距离处；如图12(b)示出了沿导轨2设置多个停止指示结构4，对应多个停止点5的情形。

下面结合图13进一步进行说明，图13示出了本发明实施例提供的识别多种停止指示结构的工作原理示意图，如图13所示，导轨2、左耳41、右耳42、导轨周围环境3都反射信号，收到导轨2、左耳41、右耳42反射信号的接收器输出与收到导轨周围环境3反射信号输出结果不同。

图13(a)示出了只检测到凸起导轨2的示意图，其对应的距离感应信号如图中61所示。

图13(b)中凸起导轨26和十字形停止指示结构4的左耳41和右耳42连在一起，收到导轨2、左耳41、右耳42反射的距离感应信号连续，如图中62所示。

图13(c)中凸起导轨26不和三字形停止指示结构4的左耳41和右耳42相连，收到导轨2、左耳41、右耳42反射的距离感应信号断续，如图中63所示。

图13(d)示出了只检测到凹陷导轨2的示意图，其对应的距离感应信号如图中64所示。

图13(e)中凹陷导轨26和十字形停止指示结构4的左耳41和右耳42连在一起，收到导轨2、左耳41、右耳42反射的距离感应信号连续，如图中65所示。

图13(f)中凹陷导轨26不和三字形停止指示结构4的左耳41和右耳42相连，收到导轨2、左耳41、右耳42反射的距离感应信号断续，如图中66所示。

其中，采用停止指示结构4的好处之一在于沿导轨2可以不放置与无人移动设备1通信的信标；对于两点之间来回移动的情形，移动控制装置13收到移动指令后控制无人移动设备移动，检测到第二个停止指示结构按设定程序停止，无人移动设备停在设定停止点；对于多点停止情形，移动指令中可以包含停止点之前的停止指示结构编号，移动控制装置13检测到设定编号的停止指示结构，按设定程序停止，使无人移动设备停在设定停止点。因此，采用停止指示结构4提高了无人移动设备以及包括无人移动设备的无人移动系统的可靠性，降低了使用难度和使用成本。

基于相同的发明构思，本发明还提供的一种无人移动系统，该无人移动系统包括上述任意实施方式所提供的无人移动设备1和导轨2，所述无人移动设备1能够沿所述导轨2移动。

在一些实例中，上述无人移动系统还可以包括停止指示结构4，从而在导轨2上形成多个停止点5。

由于该无人移动系统的大部分结构已在前述关于无人移动设备的实施例说明中进行了说明，因此部分内容不再赘述，关于该无人移动系统的说明，可以参考上述实施例说明进行理解。

此外，在一些实例中，沿导轨2还布置有信标，信标的通讯方式可以包括但不限于rfid、二维码、蓝牙节点、wifi节点、433mhz无线节点、2g/3g/4g/5g/nb-iot/lte节点、lora节点、zigbee节点、zeta节点，移动控制装置13可以通过与信标通讯，获取上位机下发的移动指令以及向上位机反馈移动状态。

本发明实施例所提供的无人移动系统与本发明前述实施例所提供的无人移动设备出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，还至少可以取得以下有益效果：该无人移动系统中发射接收装置简单，对复杂环境适应性强，且构造简单，可以采用成熟的批量器件实现，实施成本低，本发明继承了现有导轨式定位导引系统和方法的优点，避免了其缺点，实用性好，施工和维护简单，系统成本低，适用于各种室内室外场景，具有广阔的应用前景。

本发明实施例还提供一种无人移动设备导引方法，该导引方法适用于前述任意实施方式所提供的无人移动设备1，请参考图14，其示出了本发明实施例提供的一种无人移动设备导引方法的第一种流程示意图，如图14所示，该导引方法可以包括：

步骤s101：采集垂直于无人移动设备的第一端面到导轨和导轨周围环境的距离感应信号，其中，所述第一端面到所述导轨的第一距离和所述第一端面到所述导轨周围环境的第二距离不同；

步骤s102：根据所述距离感应信号识别出所述导轨的相对位置和相对方向；

步骤s103：根据所述导轨的相对位置和相对方向，控制驱动装置驱动所述无人移动设备沿所述导轨移动。

上述导引方法的具体实施方式可以参考前述关于无人移动设备的实施例说明进行理解，具体内容不再赘述。

本发明实施例所提供的无人移动设备导引方法与本发明前述实施例所提供的无人移动设备出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，至少可以取得以下有益效果：对导轨及运行环境的要求较低，只需要导轨与无人移动设备之间的第一距离和导轨周围环境与无人移动设备之间的第二距离不同，即导轨与导轨周围环境不共面，就能够基于测距原理识别出导轨，使得无人移动设备准确、稳定地沿导轨移动，由于距离感应信号不易受外界环境因素影响，因此可以适用于室内及室外等多种场景，又由于对导轨及运行环境的要求较低，且测距装置已是目前较为成熟的器件，相较于雷达、摄像头等器件，成本更加低廉，因此，具有实施成本低、施工简单、维护便捷等优点。

在上述实施方式的基础上，本发明实施例还提供了一种无人移动设备通过导轨交叉区域的方法，在导轨交叉区域不布置导轨，可以按以下步骤通过导轨交叉区域，请参考图15，其示出了本发明实施例提供的一种无人移动设备导引方法的第二种流程示意图，如图15所示，该导引方法在图14所示流程的基础上，还可以包括：

步骤s104：移动控制装置接收无人移动设备运动控制目标指令，该运动控制目标指令包括目标轮速、目标转弯角度、目标轨迹中一种或者一种以上；

步骤s105：移动控制装置控制驱动装置以目标指令为参考进行运动控制，实现要求的运动轨迹。

其中，无人移动设备的运动状态，包括角度、轨迹等可以采用角度传感器和/或惯性传感器获得。

采用上述方法可以避免驱动装置和导轨相交，提高无人移动设备移动平顺性，降低无人移动设备以及无人移动系统的施工难度。

基于相同的发明构思，本发明还提供的一种无人移动设备的移动控制装置，该移动控制装置可以参考前述关于无人移动设备中的移动控制装置13理解，进一步的，请参考图16，其示出了本发明实施例提供的一种移动控制装置的结构示意图，如图16所示，移动控制装置13可以包括：核心控制模块136、测距装置接口131、驱动装置接口135，其中，所述测距装置接口131和所述驱动装置接口135均与所述核心控制模块136连接；

所述测距装置接口131还与所述无人移动设备1上设置的测距装置12连接；

所述驱动装置接口135还与所述无人移动设备1上设置的驱动装置14连接；

所述核心控制模块136用于通过所述测距装置接口131接收所述测距装置12发送的距离感应信号，并根据所述距离感应信号识别出导轨2的相对位置和相对方向，以及通过所述驱动装置接口135控制所述驱动装置14驱动所述无人移动设备1沿所述导轨2移动；

其中，所述距离感应信号是针对导轨2和导轨周围环境3采集的，所述无人移动设备1的第一端面到所述导轨2的第一距离和所述第一端面到所述导轨周围环境3的第二距离不同。

在一些具体的实例中，如图16所示，移动控制装置130包含核心控制模块136、测距装置接口131、驱动装置接口135、无线指令通讯接口132、角度传感器133、惯性传感器134、rfid通讯接口138、视频摄像头接口137；测距装置接口131连接测距装置12；rfid通讯接口138连接rfid模块15；视频摄像头接口137连接视频视频摄像头16；驱动装置接口135连接驱动装置14；

移动控制装置130通过无线指令通讯接口132或者rfid接口138或者视频摄像头接口137接收指令，通过测距装置接口131或者视频摄像头接口137获得以导轨为参照的无人移动设备相对位置，通过角度传感器132和/或惯性传感器133获得无人移动设备运动状态，将指令/相对位置/运动状态送入核心控制模块136，核心控制模块136通过驱动装置接口135控制驱动装置130，实现无人移动设备1按指令沿导轨2移动或者停止。

其中，上述rfid通讯接口138、视频摄像头接口137可以不安装；角度传感器133、惯性传感器134可以安装其中1个或者都安装。上述rfid模块15和视频视频摄像头16可以安装于无人移动设备1上。

本发明实施例所提供的移动控制装置与本发明前述实施例所提供的无人移动设备出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，还至少可以取得以下有益效果：对导轨及运行环境的要求较低，只需要导轨与无人移动设备之间的第一距离和导轨周围环境与无人移动设备之间的第二距离不同，即导轨与导轨周围环境不共面，就能够基于测距原理识别出导轨，使得无人移动设备准确、稳定地沿导轨移动，由于距离感应信号不易受外界环境因素影响，因此可以适用于室内及室外等多种场景，又由于对导轨及运行环境的要求较低，且测距装置已是目前较为成熟的器件，相较于雷达、摄像头等器件，成本更加低廉，因此，基于上述移动控制装置可以确保无人移动设备具有结构简单、成本低廉、安装和维护较为便捷等优点。

需要注意的是，除非另有说明，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。