一种自移动机器人制约系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自移动机器人制约系统。
【背景技术】
[0002]目前，自移动机器人被广泛使用，如清洁地面的机器人、代替人工检查的巡视机器人等，这些机器人在工作时，需要被限定在一个局限的范围内移动以执行工作。
[0003]如清洁地面的机器人，在完成一个房间的清洁后，会通过房间门移动至另一个房间。通常的解决方案是关闭房间门使限定在该房间内工作。当时关闭门会使得用户进出房间要频繁关闭房门，从而给用户造成不方便。
[0004]公开号为CN1241080C的中国专利中公开了一种用于机器人的定位和制约的方法及系统，该系统包括:一便携式障碍信号传送器，该便携式障碍信号传送器主要沿一轴传送信号；一可移动的机器人，可使一旦检测到该障碍信号即行回避该障碍信号。在一优选实施例中，该障碍信号以一红外线的频率发射，并且该机器人包括一全方位的信号检测器。一旦检测到该信号，该机器人回转到由一障碍回避算法选定的方向上，直到不再检测到该障碍信号为止。
[0005]上述的系统由于采用了一便携式障碍信号传送器，使得用户可以在例如房间门的位置形成一道人工“障碍”，机器人只要检测到该障碍即行回避，从而有效的阻止了机器人穿过该房间门移动到外侧。但是，由于便携式障碍信号传送器向外发射的时一轴传送的信号，这样移动机器人在轴所在的方向上的不同位置检测到的信号强度均不一相同，越靠近便携式障碍信号传送器位置信号越强，反之亦然。因此，在离便携式障碍信号传送器玩玩容易误判断，从而使得机器人约束系统移动出错。
【发明内容】
[0006]针对上述问题，本发明的目的是提供一种高效率约束机器人本体进入待约束区域的自移动机器人制约系统。
[0007]为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:一种自移动机器人制约系统，包括:
一便携式制约装置，所述的便携式制约装置包括能够相对设置的左侧基座和右侧基座，所述的左侧基座上设有能够向外部发射第一光束的第一光发射器，所述的右侧基座上设有能够向外部发射第二光束的第二光发射器，所述的第一光发射器具有第一光发射区域，所述的第二光发射器具有第二光发射区域，所述的第一光发射区域和第二光发射区域相交叉重叠形成一重叠区域，所述的重叠区域至少覆盖从所述的第一基座到所述的第二基座之间的区域；
一机器人，所述的机器人上设置有驱动机器人在地面上转向的转向装置、能够接收第一信号发射器和第二信号发射器的光接收单元、控制所述的转向装置工作的控制装置，所述的光接收单元包括多个用于接收第一信号发射器所发射信号的左侧光接收器和多个用于接收第二信号发射器所发射信号的右侧光接收器，多个所述的左侧光接收器、多个所述的右侧光接收器以及所述的转向装置均与所述的控制装置相信号连接，所述的左侧光接收器和所述的右侧光接收器均为定向光接收器且数目相同，多个所述的左侧光接收器和多个所述的右侧光接收器分布在同一个圆周上，各个所述的左侧光接收器均与相应的一个所述右侧光接收器是以所述的圆周的中心点为对称点中心对称；
所述的控制装置执行一算法；所述的算法包括:当在接收到第一光束信号的所有左侧光接收器和接收到第二光束的所有右侧光接收器中，其中有一个左侧光接收器和右侧光接收器是以所述的圆周的中心点为对称点中心对称时，所述的控制装置向所述转向装置输出一改变机器人当前移动方向指令的步骤。
[0008]上述技术方案中，优选的，所述的机器人包括一外圆周侧壁，多个所述的左侧光接收器和多个所述的右侧光接收器安装在所述的外圆周侧壁上。
[0009]上述技术方案中，优选的，所述的机器人包括一个顶壁，所述的顶壁上设置有一突出于所述的顶壁的圆柱状或圆台状凸台，多个所述的左侧光接收器和多个所述的右侧光接收器安装在所述的凸台的侧壁面上。
[0010]上述技术方案中，优选的，所述的第一光发射器和第二光发射器均为红外光束发射器。
[0011]上述技术方案中，优选的，多个所述左侧光接收器和多个所述的右侧光接收器均匀分布在所述的圆周上。
[0012]上述技术方案中，优选的，所述的机器人上还设置有清洁装置，所述的清洁装置用于将机器人所在处的地面上的灰尘移除。
[0013]上述技术方案中，优选的，所述的左侧基座的顶部和右侧基座的顶部上还分别设置有一辅助光发射器，所述的辅助光发射器能够向外侧发射光束角为360°的辅助光束。
[0014]本发明获得了如下有益的技术效果:通过采用两个相对设置的左、右侧基座，依靠左、右侧基座上的光发射器的光信号叠加，使得机器人很容易知晓是否移动到待约束区域，而且控制装置的算法使得机器人在不会穿过待约束区域的情况下尽可能多的对待约束区域内进行清扫，从而使得机器人具有更为宽广的清扫范围。
【附图说明】
[0015]附图1为本发明的自移动机器人制约系统的示意图；
附图2为本发明的便携式制约装置的立体示意图；
附图3为本发明的便携式制约装置的光发射示意图；
附图4为本发明的机器人的结构示意图；
附图5为本发明的机器人的光接收器分布示意图；
附图6为本发明的机器人靠近待制约区域时的过程示意图；
附图7为本发明的机器人离开待制约区域时的过程示意图；
其中:10、机器人；20、便携式制约装置；201、左侧基座；202、右侧基座；2011、第一侧壁；2012、第一红外光发射器；2021、第二侧壁；2022、第二红外光发射器；2013、第一顶壁；2023、第二顶壁；2014、第一辅助红外光发射器；2024、第二辅助红外光发射器；101、壳体；1011、外圆周侧壁；1012、顶壁；102、光接收单元；1021、左侧红外光接收器；1022、右侧红外光接收器。
【具体实施方式】
[0016]为详细说明发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。
[0017]如图1所示，为了使得机器人能够保持在该房间内工作，在房间内设置了一个能够自移动的机器人10和一个便携式制约装置20 (制约装置20由左侧基座201和右侧基座202构成)组成的自移动机器人制约系统，通过机器人10和便携式制约装置20的配合作用，机器人10不会越过门移动到房间外部。便携式制约装置20能够知晓机器人10是否已经移动到门所在位置处，从而决定是否要立即通知机器人10调转移动方向。本例的机器人10为用于清洁地面的机器人，机器人10上设置有清洁模块(图中未示出)，清洁模块用于将机器人10所在处的地面上的灰尘移除。机器人移动时，朝向机器人的前方移动，该前方由机器人的主要行进方向所定义，如附图1中的箭头方向。
[0018]如图2所示的便携式制约装置20，它包括一个左侧基座201和一个右侧基座202，左侧基座201和右侧基座202均可以被支撑在地面上。左侧基座201具有一个第一侧壁2011和第一顶壁2013，第一侧壁2011上设置有第一红外光发射器2012，第一顶壁2013上设置有第一辅助红外光发射器2014 ;右侧基座202具有一个第二侧壁2021和一个第二顶壁2023，第二侧壁2021上设置有第二红外光发射器2022，第二顶壁2023上设置有第二辅助红外光发射器2024。
[0019]如图3所示，第一红外光发射器2012和第二红外光发射器2022均能向外输出光束角为锐角的定向红外光束，第一红外光发射器2012具有第一红外光发射区域XI，第二红外光束发射器2022具有第二红外光发射区域X2，第一红外光发射区域XI和第二红外光发射区域X2相交叉重叠形成一重叠区域P1，重叠区域P1覆盖左侧基座201到右侧基座202之间的区域。在设计第一红外光发射器2012和第二红外光发射器2022的发射区域半径时，应选择与待约束区域的宽度相匹配。这样，当左侧基座201和右侧基座202被分别放置在待约束区域的左右两侧时，第一红外光发射器2012和第二红外光发射器2022所构成的重叠区域P1的宽度才能满足约束区域的要求。第一辅助红外光发射器2014和第二辅助红外光发射器2024能够向外输出光束角为360°的全向红外光束，第一辅助红外光发射器2014具有分布在左侧基座201外围的第三红外光发射区域X3，第二辅助红外光发射器2024具有分布在右侧基座202外围的第四红外光发射区域X4，第一辅助红外光发射器2014和第二辅助红外光发射器2024在两个基座周围形成的区域X3和X4能够有效防止机器人10碰撞到基座上，当机器人进入到区域X3或X4内时，机器人就会转向或掉头。
[0020]如图4所不的机器人10，包括一个机器人壳体101，机器人壳体101包括一外圆周侧壁1011以及顶壁1012和底壁，机器人壳体101内设置有转向装置(图中未示出)。转向装置包括设置机器人壳体101下底部的一对移动轮、一能够随着移动轮移动而转动的脚轮、驱动各个移动轮转动的电动马达，一对电动马达上分别配置有一马达控制器。在机器人沿前后方向正常行驶时，两个移动轮所对应的电动马达所输送的转速是相同；在机器人需要转向或掉头时，两个移动轮所对应的电动马达所输送的转速不同，两个移动轮形成速度差从而实现转向或掉头工作。
[0021]如图5所示，机器人壳体101的外圆周侧壁1011上设置有能够接收第一红外光发射器2012和第二红外光发射器2022的发射的红外光