[发明专利]机器人系统及其自建地图和导航的方法

说明书

〖技术领域〗

本发明涉及智能机器人领域，具体涉及一种机器人系统及其自建地图和导航的方法。

〖背景技术〗

随着现代人生活节奏的加快，休息时间越来越少，人们越来越能接受把耗时耗力的一些清洁工作交给特殊机器人来做，清洁机器人技术也就得到了蓬勃的发展。清洁机器人主要有两种，一种是扫地机器人，主要是把地上的杂物、灰尘进行清理；另外一种是擦抹机器人，主要是把黏附在地板的灰尘、泥巴等抹除干净。

清洁机器人最重要的指标是智能程度和覆盖率。市面上现有的清洁机器人基本上都能够实现自动充电、自动工作的功能，实现的方法各不相同，在清洁覆盖率上面和时间效率上，就有了比较大的不同。总结起来，大概可以分为三类：第一种是采用随机碰撞的方式，随着房间空间的增大，通过增加时间来达到清洁覆盖率；第二种是外加导航塔来实现路径规划；第三种是通过内部的激光测距来实现路径规划。第一种采用随机碰撞的方式，算法优化比较好的情况下，覆盖率也比较高，但是重复清洁的区域难以避免，也就导致了清洁时间比较长。第二种和第三种都能够实现路径规划，在空阔的区域效果比较好，当家居家具比较多，遮挡这些信号，或者房间比较多，跨越房间时，导航效果就比较差。无论哪种方式，传统的产品都缺乏智能地图设置，用户不能够远程或者近距离遥控机器人去打扫指定的房间，需要手工把机器搬到特定的房间，然后增加一些“虚拟墙”来隔离不同的房间，用户体验较差。

目前，有专利提及采用自主导航的方式来实现，例如中国公开号为CN102053623的发明专利申请，其中提到了机器人可以自动生成地图，也可以外部输入地图，依靠地图来实现自动导航，但是其存在一些缺点，首先，机器人运行过程中震动比较大，会影响到传感器的精度，并且，现有的传感器在长时间反复运行过程中，容易存在积累误差，所述专利申请文件中没有把这些问题提出并解决，只是停留在一个理论层面；其次，该专利只针对了二维的平面的地图，如果是复式的家居环境，就没有办法适应；第三，该专利没有解决地图存储问题，清洁机器人是带电池工作，一般处理能力弱，地图的存储必须进行优化。

〖发明内容〗

本发明的一个目的是提供一种机器人系统，能够快速、准确地自建地图并自主导航。本发明的目的由以下技术方案实现：

一种机器人系统，包括具有电源模块、主控模块、触碰传感器、距离传感器、加速度传感器、陀螺仪、行动机体及区域操作组件的机器人；其特征在于：所述机器人还包括标签信息读取器，设置于所述行动机体前端，与所述主控模块电连接；所述系统还包括可读标签，可读标签设置于机器人活动空间的每个区域的边界，可读标签设置高度与所述标签信息读取器的读取高度一致。

作为具体的技术方案，所述可读标签为NFC标签或者二维码标签，所述标签信息读取器相应为NFC标签读取器或读取二维码的摄像头。

作为具体的技术方案，所述行动机体包括机壳、万向轮及万向轮驱动机构，万向轮设置于机壳底部，万向轮驱动机构与所述主控模块电连接。

作为进一步的技术方案，所述机器人还包括气压传感器，设置于所述行动机体上，与所述主控模块电连接。

作为进一步的技术方案，所述机器人还包括地磁传感器，设置于所述行动机体上，与所述主控模块电连接。

作为进一步的技术方案，所述区域操作组件包括清洁组件、摄像组件、加湿组件、除湿组件、灭虫组件中的一个或多个。

作为进一步的技术方案，所述机器人还包括无线通信模块，设置于所述行动机体上，与所述主控模块电连接；所述系统还包括与所述无线通信模块通信配合的独立终端。

作为进一步的技术方案，所述系统还包括为机器人的电源模块充电的充电座，设置于所述机器人活动空间内。

作为具体的技术方案，所述机器人活动空间的每个区域至少设置一组相对设置的可读标签。

作为具体的技术方案，所述行动机体上设置有休眠唤醒开关，用于人为移动行动机体时唤醒主控模块进入工作模式。

本发明的又一个目的是提供一种基于上述机器人系统的自建地图和导航方法，该又一目的由以下技术方案实现：

一种基于上述机器人系统的自建地图和导航方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)机器人的主控模块接收到自建地图指令时，控制行动机体在机器人活动空间内从一个基准点开始空间搜索行动；

(2)加速度传感器采集机器人在搜索行动过程中的距离信息，陀螺仪采集机器人在行动过程中的角度信息，标签信息读取器通过读取机器人活动空间的每个区域的可读标签采集每个区域的边界信息；