一种机器人节能方法及节能机器人与流程

1.本发明涉及移动机器人技术领域，特别是涉及一种机器人节能方法及节能机器人。


背景技术：

2.随着移动式机器人各类功能的叠加，电池容量发展受限等因素的制约，机器人的续航能力受到了一定限制。续航待机能力是机器人的一项重要参数，目前市面上的移动机器人大多考虑如何实现电池的容量的增加及快速充电，对待机节能的方法研究较少。
3.目前市面上机器人采用的待机节能方法较为单一，要么只停止一部分电机驱动电源，要么直接停止所有耗电部件。前者随着机器人作业模块及功能的增加和丰富，机器人上除驱动电机外，还存在大量非电机组消耗着大量的能量，后者模块全停的情况下，需要唤醒时反应较慢，影响用户使用体验。
4.此外，还有一些机器人采用使机器人按照设置的工作时间表，在设定的工作时间段内控制机器人工作，在非工作时间段内控制机器人进入待机状态来达到节能目的，如专利cn 108762176 b智能家装巡检机器人节能调控方法及系统中介绍的智能家装巡检机器人的节能调控方法，该方法使智能家装巡检机器人在设置的家装计划表所指示的工作时间，调用相应的功能单元执行巡检工作，在家装计划表所指示的非工作时间内，使智能家装巡检机器人处于待机状态，并且在智能家装巡检机器人调用相应的功能单元执行巡检工作时，只开启其中一功能单元达到第一预定时长后，关闭该功能单元并切换至另一功能单元，且第一预定时长与各功能单元相对应。该技术方案按照设定的工作时间表来控制机器人是否进入待机状态不够灵活，因为一些其他功能类型的机器人的工作时间并不是固定的，可能根据用户的需要，机器人随时都有可能被唤醒，而且一些机器人的功能是由很多个功能模块配合完成的，并不能确定某一功能模块的使用时间。因此，上述的技术方案并不能在所有类型的机器人上通用并达到较好的节能效果，使用场景也比较单一，并且上述的方案侧重的是机器人是否需要进入待机的控制方法和策略，并没有对待机期间的节能方法有所改善。
5.综上，针对现有技术中存在的方法单一，无法满足复杂使用场景，以及节能效果差，唤醒较慢，使用体验差等技术问题，有必要改进机器人进入待机状态的节能技术方案以克服现有技术中存在的以上技术问题。


技术实现要素：

6.鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种机器人节能方法及节能机器人，减少机器人电能消耗，延长待机时间。
7.本发明提供一种机器人节能方法，包括：在机器人中划分多个功能模块，并设置所述多个功能模块的节能等级；在所述机器人中设置智能待机节能策略，所述智能待机节能策略包括设置与每个所述节能等级对应的节能时段以及与所述节能等级对应的分级节能
执行方案；当所述机器人待机时所处的时段为预设的节能时段时，按照每个所述功能模块对应的节能等级匹配与每个所述功能模块对应的分级节能执行方案；按照与每个所述功能模块对应的分级节能执行方案分别对每个功能模块执行节能操作。
8.进一步地，所述在机器人中划分多个功能模块，并设置所述多个功能模块的节能等级包括：根据所述机器人的电气系统组成在所述机器人中划分多个功能模块，并根据划分的各个所述功能模块的能耗占比以及重要性设置各个所述功能模块的节能等级。
9.进一步地，所述设置与每个所述节能等级对应的节能时段包括：根据所述机器人的使用场景和使用频次，或者所述机器人的连续待机时长设置与每个所述节能等级对应的节能时段，所述节能时段包括繁时时段、一般时段和闲时时段。
10.进一步地，所述当机器人待机时所处的时段为预设的节能时段时，在所述节能时段内的使用频次还需满足预设的使用频次阈值。
11.进一步地，所述分级节能执行方案包括：当属于每个所述节能等级的功能模块在与所述节能等级对应的节能时段内待机时，对所述功能模块停止供电。
12.进一步地，所述节能等级包括第一级、第二级和第三极；所述当属于每个所述节能等级的功能模块在与所述节能等级对应的节能时段内待机时，对所述功能模块停止供电包括：当属于所述第一级的功能模块在所述繁时时段、一般时段和闲时时段中的任一时段内待机时，均对其停止供电；当属于所述第二级的功能模块在所述一般时段和闲时时段中的任一时段内待机时，均对其停止供电；当属于所述第三级的功能模块在所述闲时时段内待机时，对其停止供电。
13.进一步地，所述智能待机节能策略还包括：设置所述机器人在所述繁时时段、一般时段和闲时时段内的使用频次阈值；当所述机器人在所述闲时时段内的使用频次超过闲时时段内设置的使用频次阈值时，则直接结束所述闲时时段并进入所述一般时段；当所述机器人在所述一般时段内的使用频次超过一般时段内设置的使用频次阈值时，则直接结束所述一般时段并进入所述繁时时段。
14.本发明还提供一种节能机器人，所述机器人包括多个功能模块以及节能控制装置；所述节能控制装置，用于设置所述多个功能模块的节能等级以及设置智能待机节能策略，包括设置与每个所述节能等级对应的节能时段以及与所述节能等级对应的分级节能执行方案；并在所述机器人待机时所处的时段为预设的节能时段时，按照每个所述功能模块对应的节能等级匹配与每个所述功能模块对应的分级节能执行方案；按照与每个所述功能模块对应的分级节能执行方案分别对每个功能模块执行节能操作。
15.进一步地，所述节能控制装置还用于由用户根据所述机器人的使用场景和使用频次，或者所述机器人的连续待机时长，设置各个所述节能时段的使用频次阈值。
16.进一步地，所述多个功能模块包括电机驱动模块、光源照明模块、人机交互模块、摄像头模块、云台控制模块、导航系统模块、高速实时通讯模块、非主控控制器模块、低速数据通讯模块、激光或者红外或者超声模块。
17.本发明提供的机器人节能方法及节能机器人，基于机器人使用场景以及使用频率，通过分时多级智能待机节能策略，实现智能化调节，在不影响用户体验的情况下，最大限度的实现更高的节能目的，减少机器人电能消耗，延长待机时间。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本发明一实施例中机器人节能方法流程图；
20.图2为本发明一实施例中智能待机节能策略示意图；
21.图3为本发明一实施例中节能机器人的结构示意图。
具体实施方式
22.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本发明为达成预期目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制，可能未示出某些公知的部分。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
23.本发明一实施例中提供了一种机器人节能方法，具体如图1中的流程图所示，所述方法包括以下步骤：
24.步骤s01：在机器人中划分多个功能模块，并设置多个功能模块的节能等级；
25.具体地，如图2本发明一实施例中的智能待机节能策略示意图所示，根据机器人的电气系统组成，可以在机器人中划分为多个功能模块，如图2中的电机驱动模块、光源照明模块、人机交互模块、摄像头模块、云台控制模块、导航系统模块、高速实时通讯模块、非主控控制器模块、低速数据通讯模块、激光或者红外或者超声模块。根据划分的各个功能模块的能耗占比以及重要性设置各个功能模块的节能等级，如图2中所示，将电机驱动模块、光源照明模块设为第一级，将人机交互模块、摄像头模块、云台控制模块、导航系统模块、高速实时通讯模块设为第二级，将非主控控制器模块、低速数据通讯模块、激光或者红外或者超声等外围传感器模块设为第三极。需要说明的是，不同种类的机器人具有不同的功能模块，并且同一种机器人在不同的使用环境中，各功能模块的能耗占比也有所不同，因此本发明实施例中并不对机器人划分的功能模块以及设置的节能等级进行限制，各功能模块的能耗分类以及节能等级的划分可由用户根据具体的使用场景以及使用频率自行设定。
26.步骤s02：在机器人中设置智能待机节能策略，智能待机节能策略包括设置与每个节能等级对应的节能时段以及与节能等级对应的分级节能执行方案；
27.具体地，当机器人待机时所处的时段为预设节能时段时，机器人在该节能时段内的使用频次还应满足预设的使用频次阈值。分级节能执行方案包括：当属于每个节能等级的功能模块在与所述节能等级对应的节能时段内待机时，对所述功能模块停止供电。
28.步骤s03：当机器人待机时所处的时段为预设的节能时段时，按照每个功能模块对应的节能等级匹配与每个功能模块对应的分级节能执行方案；
29.步骤s04：按照与每个功能模块对应的分级节能执行方案分别对每个功能模块执行节能操作。
30.具体地，用户可以根据机器人的使用场景和使用频次，或者机器人的连续待机时
长设置与每个节能等级对应的节能时段，如图2所示，所述节能时段包括繁时时段、一般时段和闲时时段。当属于第一级的功能模块在繁时时段、一般时段和闲时时段中的任一时段内待机时，均对其停止供电；当属于第二级的功能模块在一般时段和闲时时段中的任一时段内待机时，均对其停止供电；当属于第三级的功能模块只在闲时时段内待机时，对其停止供电。
31.具体地，在机器人的各功能模块供电回路上设计有电子开关，各功能模块可以通过电子继电器控制供电。各继电器是否控制各功能模块供电根据当前机器人的工作状态是否进入待机状态以及待机时执行的分级节能执行方案决定。各功能模块在工作时供电，在非工作时停止供电。
32.在一实施例中，智能待机节能策略还包括：设置机器人在繁时时段、一般时段和闲时时段内的使用频次阈值；当机器人在闲时时段内的使用频次超过闲时时段内设置的使用频次阈值时，则直接结束闲时时段并进入一般时段；当机器人在一般时段内的使用频次超过一般时段内设置的使用频次阈值时，则直接结束一般时段并进入繁时时段。示例性的，如用户设置的繁时时段是十点到十二点，但在九点时机器人的使用频次就高于了预设的使用频次阈值，则机器人提前进入繁时时段，此时机器人再次进入待机状态时，则执行繁时的智能待机节能策略。因此，机器人可以根据唤醒的频次，智能适应提前进入或退出所设的节能时段，闲时时段内进入深度休眠待机模式，提高节能，繁时时段进入浅待机模式，提高响应。
33.综上所述，本发明提供的机器人节能方法，基于机器人使用场景以及使用频率，通过分时多级智能待机节能策略，实现智能化调节，在不影响用户体验的情况下，最大限度的实现更高的节能目的，从而使机器人的能耗降低，待机时间更久。
34.本发明一实施例中还提供了一种节能机器人，如图3所示包括多个功能模块以及节能控制装置100。
35.节能控制装置100，用于设置多个功能模块的节能等级以及设置智能待机节能策略，包括设置与每个节能等级对应的节能时段以及与节能等级对应的分级节能执行方案；并在机器人待机时所处的时段为预设的节能时段时，按照每个功能模块对应的节能等级匹配与每个功能模块对应的分级节能执行方案；按照与每个功能模块对应的分级节能执行方案分别对每个功能模块执行节能操作。节能控制装置100还用于由用户根据机器人的使用场景和使用频次，或者机器人的连续待机时长，设置各个节能时段的使用频次阈值。
36.多个功能模块包括电机驱动模块201、光源照明模块201、人机交互模块203、摄像头模块204、云台控制模块205、导航系统模块206、高速实时通讯模块207、非主控控制器模块208、低速数据通讯模块209、激光或者红外或者超声模块210。
37.具体地，用户可以通过鼠标、键盘或者触摸屏等人机交互模块设定每个功能模块的节能等级，以及与每个节能等级对应的节能时段和各个节能时段的使用频次阈值，使不同种类的机器人，或者同一种机器人但在不同的使用环境中的机器人，每个机器人的待机节能策略都是独立的，使机器人的待机节能策略更加灵活，提升了用户体验。
38.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的单元或模块，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
39.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。