机器人运动系统及其运动路线自动规划方法与流程

本发明涉及机器人，特别涉及一种机器人运动系统及其运动路线自动规划方法。

背景技术：

1、仓储在企业的整个供应链中起着至关重要的作用，如果不能保证正确的进货和库存控制及发货，将会导致管理费用的增加，因此实现快速准确进货和出货会直接影响企业的营业额。

2、为了提高企业的进出货速度，现在都会设置仓库机器人，通过仓库机器人无间断进货出货，大大增加仓库进出货的工作时间，进而大大提高仓库的进出货效率。现有的仓库机器人一般都是搭配视觉方面的传感器或感应器进行避障和为规划行进路线提供实时监测，但这样结构的仓库机器人遇到停电或存放需要避光的产品的仓库时，仓库机器人容易出现避障失败和监测失效，导致仓库机器人不能正常工作。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种机器人运动系统及其运动路线自动规划方法，旨在利用声波介质定位机器人的实时位置，并自动规划机器人在使用场所的最终运动路线，从而让机器人在遇到异常情况或存储避光产品都可正常使用。

2、为实现上述目的，本发明提出的一种机器人运动系统，所述机器人运动系统包括：

3、声波定位设备，所述声波定位设备设于使用场所的天花板，所述声波定位设备用于发射建模声波；

4、机器人，所述机器人的内部安装有第一控制芯片，所述机器人的外壁可拆卸地连接有至少一个声波定位标签和与所述声波定位标签电连接的声波接收器，所述声波定位标签用于发射与所述机器人实时位置对应的定位声波，所述声波接收器接收所述定位声波和所述建模声波，并转化成定位信号和建模信号；

5、其中，所述第一控制芯片接收所述声波接收器发出的所述定位信号和所述建模信号，并结合用户输入的任务信号，以确定所述机器人与所述任务信号对应的最终运动路线。

6、在一实施例中，所述声波定位设备包括：

7、设备外壳，所述设备外壳固定于固定在使用场所的天花板；

8、第二控制芯片，所述第二控制芯片设于所述设备外壳内，所述第一控制芯片与所述第二控制芯片信号连接，所述第二控制芯片用于接收所述第一控制芯片发送的建模工作指令，以输出音频信号；

9、超声功率放大器，所述超声功率放大器设于所述设备外壳内，并与所述第二控制芯片电连接，所述超声功率放大器用于接收所述第二控制芯片发送的所述音频信号，并对所述音频信号进行放大处理；

10、声波扬声器，所述声波扬声器与所述超声功率放大器电连接，所述声波扬声器用于接收所述音频信号，以播放所述建模声波。

11、在一实施例中，所述声波定位设备还包括匹配滤波器，所述匹配滤波器连接在所述超声功率放大器和所述声波扬声器之间，所述匹配滤波器用于接收和解调所述音频信号，并将解调后的所述音频信号发送至所述声波扬声器。

12、在一实施例中，所述机器人运动系统还包括多个所述声波定位设备，其中一所述声波定位设备固定于所述使用场所的天花板，其余的所述声波定位设备活动连接于使用场所的天花板。

13、在一实施例中，所述声波定位标签包括：

14、标签载体，所述标签载体可拆卸地连接于所述机器人的外壁；

15、微型扬声器，所述微型扬声器设于所述标签载体，并与所述第一控制芯片电连接，所述微型扬声器用于在接收到所述第一控制芯片发送的定位指令后，播放所述定位声波。

16、本发明还提出一种机器人运动系统的运动路线自动规划方法，所述机器人运动系统的运动路线自动规划方法的步骤包括：

17、声波接收器接收声波定位设备发射的建模声波，并将所述建模声波转化成建模信号；

18、第一控制芯片接收所述建模信号，根据所述建模信号确定使用场所的三维模型；

19、所述声波接收器接收声波定位标签发射的定位声波，并将所述定位声波转化成定位信号；

20、所述第一控制芯片接收用户输入的任务信号，并结合所述使用场所的三维模型和所述定位信号，以确定机器人的最终运动路线。

21、在一实施例中，所述声波接收器接收声波定位设备发射的建模声波的步骤包括：

22、第二控制芯片接收所述第一控制芯片发送的建模工作指令，并输出音频信号；

23、超声功率放大器接收所述第二控制芯片发送的所述音频信号，所述超声功率放大器将所述音频信号进行放大处理；

24、声波扬声器接收所述超声功率放大器发送的所述音频信号，所述声波扬声器将所述音频信号转化成建模声波，并播放所述建模声波。

25、在一实施例中，所述第一控制芯片接收所述建模信号，根据所述建模信号确定使用场所的三维模型的步骤包括：

26、所述第一控制芯片获取所述声波定位设备的发射建模声波的第一时间；

27、所述第一控制芯片获取所述声波接收器接收所述建模声波的第二时间；

28、所述第一控制芯片根据所述第一时间、所述第二时间及声音传播速度，计算出使用场所内各个坐标位置从使用场所的天花板至使用场所的地表面的高度数据；

29、所述第一控制芯片整合使用场所内各个坐标位置的高度数据形成所述建模信号，并根据所述建模信号模拟建立使用场所的三维模型。

30、在一实施例中，所述第一控制芯片接收用户输入的任务信号，并根据所述使用场所的三维模型和所述定位信号，以确定所述机器人的最终运动路线的步骤包括：

31、所述第一控制芯片接收用户输入的任务信号；

32、所述第一控制芯片根据所述使用场所的三维模型，分析出使用场所内的障碍物分布图形；

33、所述第一控制芯片根据使用场所内的障碍物分布图形和所述任务信号，以制定出机器人可执行的多个有效运动路线；

34、所述第一控制芯片根据所述定位信号和多个所述有效运动路线，确定机器人的最终运动路线。

35、在一实施例中，所述第一控制芯片根据使用场所的障碍物分布图形和所述任务信号，以制定出机器人可执行的多个有效运动路线的步骤包括：

36、所述第一控制芯片根据使用场所的障碍物分布图形输出使用场所可供机器人移动的运动空间图形；

37、所述第一控制芯片根据所述任务信号，解析出机器人待搬运货物的货物当前位置和货物置放终点位置；

38、所述第一控制芯片根据所述运动空间图形、所述货物当前位置及所述货物置放终点位置，以制定出机器人可执行的多个有效运动路线。

39、本发明技术方案的机器人运动系统包括声波定位设备和机器人，所述声波定位设备设于使用场所的天花板；声波定位设备用于发射建模声波；机器人的内部安装有第一控制芯片，机器人的外壁可拆卸连接有至少一个声波定位标签和与声波定位标签电连接的声波接收器，声波定位标签用于发射与机器人实时位置对应的定位声波，声波接收器接收定位声波和建模声波，并转化成定位信号和建模信号；其中，第一控制芯片接收声波接收器发出的定位信号和建模信号，并结合用户输入的任务信号，以确定机器人与任务信号对应的最终运动路线；如此，机器人运动系统通过声波定位设备、声波定位标签及声波接收器相互协作，利用声波介质定位机器人的实时位置，并自动规划机器人在使用场所的最终运动路线，使得机器人在遇到使用场所的灯光出现异常或使用场所用于存储避光产品时均能正常使用。