[发明专利]中央控制器及利用该中央控制器移动导航的系统及方法

说明书

本发明公开了一中央控制器，包括：输入输出接口，用于接收起始点和终止点信息；网络单元，用于为所述中央控制器与机器人和摄像头之间提供通信连接；存储器，用于存储数据；处理器，用于根据所述起始点和终止点信息在导航空间的虚拟地图上生成虚拟路径，其中所述虚拟路径包括多个位置点；所述处理器还用于发送移动指令至机器人，以控制该机器人根据该移动指令沿该虚拟路径行走；所述处理器还用于通过摄像头判断所述机器人是否到达所述虚拟路径中的下一个位置点；及当所述机器人到达所述虚拟路径中的下一个位置点时，判断该下一个位置点是否为终止点，且当该下一个位置点为终止点时结束导航。本发明还提供利用该中央控制器移动导航的系统及方法。

技术领域

本发明涉及导航领域，尤其涉及一种中央控制器及利用该中央控制器移动导航的系统及方法。

背景技术

随着现代化生产的快速发展，很多场合均采用机器人协助或代替人工完成很多枯燥、繁琐和危险的工作。现有技术中的机器人导航方法包括四种。第一种是通过在地面铺设导向带来指引所述机器人，所述导向带可以是磁性胶条或者有颜色的胶条，所述机器人沿着所述导向带行走；第二种是激光导航，通过在所述机器人顶端安装有旋转激光收发器，在导航路径所在环境中的如墙壁、柱子或固定机器上安装有反光板，所述激光收发器自动计算所述视线范围内的任何反光板返回的角度和距离，再将所述角度和距离与存储在机器人中的反光板布局图进行比对，从而获取所述机器人的当前位置。并将所述机器人的当前位置与导航路径上的位置进行比对以确认该机器人是否在导航路径上行走；第三种是惯性导航，通过安装在导航空间的应答器来确认机器人是否沿导航路径行走，安装在所述机器人上的陀螺仪可以侦测所述机器人在行走方向上的改变并校正所述机器人的行走方向，以使所述机器人沿导航路径行走；第四种是视觉指引导航，通过安装在所述机器人上的相机记录行进路线上的特征信息，并当所述机器人再次沿着该路线行进时，可以利用该记录的特征信息指引该机器人，此方法中通过特殊设计的立体照相机拍摄360°图像以获取所述特征信息，再利用该图像建立3D地图，从而允许所述机器人沿着导航路径导航，而无需人工、其他特征信息、路标或定位系统帮助实现导航功能。

上述四种方法都存在一定的缺点，例如，第一种方式中需要铺设磁性导向带或有颜色的导向带，并且更改路线需要重新铺设，改动不容易；第二种方式中的激光导航需要在机器人上安装昂贵的激光器，同时需要在导航路线所在环境中安装反光板；所述惯性导航随时间累积误差越来越大；所述视觉指引导航基于安装在所述机器人上的摄像头，实现导航过程比较复杂，并且在现实使用中还不够成熟。另外，所述激光导航和所述视觉指引导航的使用环境具有局限性，只能在可见的环境中进行导航。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种中央控制器及利用该中央控制器移动导航的系统及方法，可以通过安装在导航空间内的摄像头来协助所述中央控制器控制机器人导航。

一种移动导航系统，包括中央控制器、机器人和摄像头，所述中央控制器分别与所述机器人和摄像头之间通信连接，该系统包括：

所述中央控制器，用于在识别所述机器人后，接收输入的起始点和终止点信息；

所述中央控制器，还用于根据所述起始点和终止点信息在导航空间的虚拟地图上生成一虚拟路径，其中所述虚拟路径包括多个位置点；

所述机器人，用于接收所述中央控制器发送的移动指令，并根据该移动指令沿该虚拟路径行走；

所述中央控制器，还用于通过所述摄像头判断所述机器人是否到达所述虚拟路径中的下一个位置点；及

当所述机器人到达所述虚拟路径中的下一个位置点时，所述中央控制器判断所述下一个位置点是否为终止点，且当所述下一个位置点为终止点时结束导航。

优选地，该系统还包括：所述中央控制器判断所述机器人在该下一个位置点是否需要转向，且当所述机器人在该下一个位置点需要转向时，所述中央控制器发送转向指令至所述机器人。