[发明专利]自主机器人系统

说明书

一种用于识别并跟随移动电子设备的系统，该系统包括：天线，用于接收和发送信号；多个传感器，用于距离测量；处理器；以及存储器，与所述处理器通信。存储器存储指令，所述指令当由处理器执行时，使得处理器确定移动电子设备的速度和方向；基于移动电子设备的所确定的速度和方向调整系统的移动路径；确定移动电子设备和系统之间的距离；当识别和避开处于系统的移动路径中的障碍物时，命令系统在距离的预定范围内跟随移动电子设备。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月30递交的美国临时专利申请第62/651,023号的优先权和权益，其为2017年10月19日递交的PCT申请第PCT/US17/57319号的部分延续案(continuation-in-part，CIP)，而且为2017年10月5日递交的美国专利申请第15/725,656号的部分延续案，该申请要求2017年7月10日递交的美国临时专利申请第62/530,744号的优先权和权益，这些申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明总体涉及机器人科学，并且尤其涉及用于定位移动目标、跟随移动目标同时检测和避免其移动路径上障碍物的方法和设备。

背景技术

人们经常带着一些物品、例如包或手提箱旅行。这些物品有不同的尺寸，因为其中一些可能很重且大，使它们很难处理。很多时候，人们在旅行中丢失了他们的包或手提箱，这对大多数旅行者来说是压力很大的状况。因此，人们长期以来一直在寻求一种安全和可靠地携带重或大物品旅行的解决方案。定位和跟随其用户的自主的机器人系统提供安全性，并适应不同的环境。

先前定位和跟随其用户的自主机器人系统的解决方案包括，基于摄像头视觉解决方案跟随目标，其仅在摄像头或视频覆盖区域内只有一个人时工作，因为仅依赖视觉图像的系统难以从穿着相似或长相相似的一群人中区分出目标用户。此外，通过摄像头或视频进行跟踪需要很大的计算力，并且可能会导致安全问题。跟踪目标的其他解决方案包括声音跟踪、热传感器、RFID和蓝牙技术。通过声音跟踪似乎是不切实际的，因为会需要不断发出系统程序识别的声音。当系统处于范围内有多个热源(如多于一个人或动物)的环境中时，通过热传感器进行跟踪变得不可靠。RFID和远程控制技术只在目标对装置直接可见时才起作用。蓝牙技术的目前使用的可行解决方案面临三个问题。第一，人的身体会减弱并传播蓝牙信号。第二，从蓝牙设备本身会反射大量的信号，并且信号很大程度上取决于源、例如带有蓝牙信号的手机的位置。第三，无论蓝牙设备何时改变位置，信号会改变其所有参数，使得很难确定系统和移动目标的速度，以及它们之间的距离。

发明内容

一种用于识别并跟随移动电子设备的系统，在一些实施例中，该系统包括：天线，用于接收和发送信号；多个传感器，用于距离测量；处理器；以及存储器，与所述处理器通信。在一些实施例中，该存储器存储指令，当由处理器执行时，所述指令致使处理器：确定移动电子设备的速度和方向；基于移动电子设备的所确定的速度和方向调整系统的移动路径；确定移动电子设备和系统之间的距离；命令系统在所述距离的预定范围内跟随移动电子设备；识别在系统的移动路径中的障碍物；当识别出障碍物时命令系统停止预定时间段；确定障碍物在所述预定时间段之后是否仍在系统的移动路径中；当确定障碍物仍在系统的移动路径中时调整系统的移动路径；以及当确定障碍物不再在系统的移动路径中时，命令系统在预定距离范围内继续跟随移动电子设备。

一种用于通过系统识别和跟随移动电子设备的方法，该方法包括：通过处理器确定移动电子设备的速度和方向；通过处理器，基于移动电子设备的所确定的速度和方向调整系统的移动路径；通过处理器确定移动电子设备和系统之间的距离；通过处理器命令系统在所述距离的预定范围内跟随移动电子设备；通过处理器识别在系统的移动路径中的障碍物；通过处理器命令系统当识别出该障碍物时停止预定时间段；通过处理器确定障碍物在预定时间段之后是否仍在系统的移动路径中；当确定障碍物仍在系统的移动路径中时，通过处理器调整系统的移动轨迹；以及当确定障碍物不再在系统的移动路径中时，通过处理器命令系统在预定距离范围内继续跟随移动电子设备。