本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及一種利用智能手機(jī)規(guī)劃非工業(yè)用機(jī)器人行走路線的方法。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人逐步的進(jìn)入辦公、家庭、服務(wù)等場所，機(jī)器人的行走路線是一個需要解決的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，存在有利用手機(jī)控制兩足式機(jī)器人的系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用手機(jī)定位兩足式機(jī)器人，設(shè)置起始與終點位置，并根據(jù)位置以及不斷拍照的照片，來確定下一步的位置。但這種方式需要在機(jī)器人行走過程中不斷利用拍照得到的照片來判定行走路線，其數(shù)據(jù)處理冗長，加重了處理器的工作壓力。又如，現(xiàn)有技術(shù)中公開了一種全地形仿生機(jī)器人，但該機(jī)器人的行走路線不能一次性設(shè)定，需要人工不停地指揮機(jī)器人，這加重了工作人員的勞動強(qiáng)度。現(xiàn)有技術(shù)還公開了一種機(jī)器人尋線導(dǎo)航的方法和裝置，但該裝置需要人工設(shè)定機(jī)器人行走的每一步的距離和方向，如果環(huán)境復(fù)雜，機(jī)器人很容易走錯路線。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種易于操作、路線變更方便、行走路線精準(zhǔn)且能一次性設(shè)置完路線的利用智能手機(jī)規(guī)劃機(jī)器人行走路線的方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明利用智能手機(jī)規(guī)劃機(jī)器人行走路線的方法，其中的智能手機(jī)為具備拍照功能和電子羅盤功能的智能手機(jī)，在智能手機(jī)上嵌入地形繪制模塊，所述地形繪制模塊用于繪制地形圖以及在地形圖上標(biāo)注地形尺寸，該方法包括以下步驟：

（1）機(jī)器人周圍環(huán)境地形圖獲?。和ㄟ^智能手機(jī)拍照功能或所述地形繪制模塊繪制獲得機(jī)器人所處房屋內(nèi)的地形圖并導(dǎo)入到地形繪制模塊內(nèi)；

（2）地形圖尺寸標(biāo)注：在智能手機(jī)上縮放地形圖至便于查看的大小，通過所述地形繪制模塊在地形圖上標(biāo)注實際的地形特征尺寸；

（3）行走路線繪制：在智能手機(jī)上調(diào)出電子羅盤模塊，并用手指在智能手機(jī)屏幕中打開的地形圖圖片中通過移動手指繪出機(jī)器人行走路線圖；

（4）數(shù)據(jù)傳輸：將步驟（3）中帶有電子羅盤數(shù)據(jù)的地形圖發(fā)送至與該智能手機(jī)相關(guān)聯(lián)的機(jī)器人上的控制器中；

（5）機(jī)器人對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并指引機(jī)器人到達(dá)目的地：機(jī)器人的控制器將所接收到的帶有電子羅盤數(shù)據(jù)的地形圖根據(jù)圖形特征以及標(biāo)注的尺寸和機(jī)器人行走路線圖，以所處房屋內(nèi)的某一面墻作為參考物，設(shè)定自己的周圍環(huán)境識別數(shù)據(jù)和方向數(shù)據(jù)，經(jīng)過傳感器的輔助判斷，機(jī)器人能夠自動避障自動確定行走方向，快速的抵達(dá)目的地。

上述方案可見，通過手機(jī)拍照或地形繪制的形式，一次性繪制機(jī)器人所處周圍環(huán)境的格局圖，通過電子羅盤的接入實現(xiàn)將手機(jī)上的圖形尺寸與實際房屋尺寸同步，并整理發(fā)送至機(jī)器人的控制器中，機(jī)器人通過控制器的處理獲得在房屋內(nèi)的行走路線，通過其本身設(shè)置的傳感器感知行走路線上的各種情況并以所處房屋內(nèi)的某兩面或一面墻作為參考物，控制機(jī)器人按指定路線行走，其易于操作，只要在前端一次性將機(jī)器人所處的周圍環(huán)境的格局圖繪制好并規(guī)劃好路線圖即可實現(xiàn)不間斷地行走，其能夠一次性設(shè)置完路線；通過以機(jī)器人所處環(huán)境中的某一面墻作為參考物，不會產(chǎn)生錯誤的線路，保證了行走路線的精準(zhǔn)度；此外，由于采用智能手機(jī)通過拍照或地形繪制模塊快速地獲取機(jī)器人周圍環(huán)境的格局圖，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其可快速地完成路線變更，針對不同的房屋環(huán)境可快速地完成路線繪制。

進(jìn)一步地，所述步驟（1）中，通過智能手機(jī)拍照功能繪制獲得機(jī)器人所處房屋內(nèi)的地形圖時，在白紙上繪制出機(jī)器人所處房屋的地形格局圖，通過智能手機(jī)拍照功能對畫在白紙上的地形格局圖拍照得到地形圖圖片，將得到的地形圖圖片導(dǎo)入到所述地形繪制模塊中作為機(jī)器人所處房屋內(nèi)的地形圖；或者，所述步驟（1）中，通過所述地形繪制模塊繪制獲得機(jī)器人所處房屋內(nèi)的地形圖時，從所述地形繪制模塊中提取與機(jī)器人所處的房屋的房間布局相類似的圖形塊并推送入所述地形繪制模塊的拼圖界面中，再拼接成與機(jī)器人所處房屋的所有房間相一致的地形圖。

上述方案可見，通過手機(jī)拍照獲得地形圖，其操作簡單，方便快捷，與實際房屋布局完全匹配，保證了行走路線的精度；而采用地形繪制模塊進(jìn)行地形地形圖繪制時，其操作方便快捷，且行走路線精準(zhǔn)。

再進(jìn)一步地，所述步驟（2）中，在地形繪制模塊內(nèi)進(jìn)行地形特征尺寸標(biāo)注時，雙擊智能手機(jī)屏幕上的地形圖，在跳出的尺寸輸入框中輸入地形圖中相應(yīng)位置的實際尺寸并推至相應(yīng)的房間地形邊框上，從而完成房屋內(nèi)部地形特征的尺寸標(biāo)注。由此可見，通過房屋內(nèi)部地形特征尺寸標(biāo)注，保證了在手機(jī)上的地形圖與實際房屋的格局保持一致，保證規(guī)劃的機(jī)器人行走路線的精準(zhǔn)度。

又再進(jìn)一步地，所述步驟（4）中，帶有電子羅盤數(shù)據(jù)的地形圖通過無線方式或有線方式發(fā)送至機(jī)器人的控制器中并存儲；帶有電子羅盤數(shù)據(jù)的地形圖通過無線方式發(fā)送至機(jī)器人的控制器的步驟中，其中的無線方式包括但不限于藍(lán)牙傳輸、wifi傳輸或gprs傳輸。由此可見，無線傳輸方式可根據(jù)實際需要選擇，這利用成本的控制。

再又進(jìn)一步地，所述步驟（5）中，所述傳感器包括但不限于微波傳感器、紅外傳感器、超聲波傳感器或激光傳感器。由此可見，傳感器的選擇同樣具有多種，其可根據(jù)實際情況而定。

通過本發(fā)明所述方法，能夠使機(jī)器人能夠按設(shè)定的線路快速地到達(dá)設(shè)定的目的地，其易于操作，且路線變更快速，同時使機(jī)器人快速地到達(dá)設(shè)定目的地，能夠節(jié)省時間和電能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中手機(jī)應(yīng)用界面的示意圖；

圖2是本發(fā)明手機(jī)地形繪制模塊界面的示意圖；

圖3是在地形繪制模塊界面上標(biāo)注尺寸的示意圖；

圖4是在手機(jī)上進(jìn)行拼圖繪制地形圖的界面示意圖；

圖5是圖4中第一種拼圖方式的界面示意圖；

圖6是圖4中第二種拼圖方式的界面示意圖；

圖7是圖4中第三種拼圖方式的界面示意圖；

圖8是圖4中第四種拼圖方式的界面示意圖；

圖9是通過手指在手機(jī)屏幕上進(jìn)行機(jī)器人線路規(guī)劃的第一種界面示意圖；

圖10是通過手指在手機(jī)屏幕上進(jìn)行機(jī)器人線路規(guī)劃的第二種界面示意圖；

圖11是將手機(jī)界面與實際的房屋圖形相比較的簡易示意圖；

圖12是本發(fā)明的實物演示簡易示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示，首先要求選用的一款帶拍照功能的智能手機(jī)，并且有電子羅盤功能。手機(jī)能夠進(jìn)行二次開發(fā)，使之可在手機(jī)中增加地形設(shè)置控件，以便能夠描繪房間的大致形狀。如圖2所示，使用者將房屋的地形圖通過觀察模仿房屋地形的形狀，繪制在一張白紙上，其目的是能夠使圖中的線條與背景有個比較強(qiáng)烈的反差，然后用手機(jī)將此圖再以照片的形式拍照下來，或者直接用手機(jī)在房產(chǎn)證上將戶型圖拍照，便于手機(jī)進(jìn)行識別處理。這種方法使用方便，一般手機(jī)也能夠滿足圖像處理的要求。但要求使用者需要具有繪圖的技能，必須有紙、筆等工具，或者有可供與拍照的房產(chǎn)證。如圖3所示，當(dāng)拍照完成后，然后雙擊屏幕，跳出尺寸框，填寫幾個與房間地形相關(guān)的關(guān)鍵尺寸推到需要標(biāo)注的房間地形邊框上，完成房屋內(nèi)部地形特征的尺寸標(biāo)注。如圖4所示，使用者也可以直接進(jìn)入手機(jī)的地形繪制模塊，按動地形設(shè)置控件，進(jìn)入圖形拼接界面。根據(jù)每個房間的地形將對應(yīng)的形狀塊推出，然后在對應(yīng)的尺寸框內(nèi)標(biāo)注相關(guān)尺寸（見圖5至圖8），將標(biāo)注完尺寸的形狀按照房間的格局進(jìn)行拼接，得到整個房屋的地形圖。在本實施例中，地形繪制模塊為包括兩個界面控件，其中之一為地形拼接合成控件，另一個為地形繪制控件。與地形拼接合成控件相匹配的是圖形拼接與合成軟件，它類似于一款方塊拼接游戲軟件，將與室內(nèi)地形相似的圖形推入屏幕內(nèi)，再用二個手指對其大小進(jìn)行調(diào)整并進(jìn)行拼接，最終形成與房屋內(nèi)部相同的地形圖。與地形繪制控件相匹配的是地形繪制輸入軟件，它需要將房屋產(chǎn)權(quán)證上面的房屋地形圖或者由手工繪制的房屋內(nèi)部地形圖用手機(jī)攝像功能拍照成圖片，然后將照片轉(zhuǎn)移到地形繪制輸入軟件當(dāng)中，作為供機(jī)器人識別的房屋內(nèi)部地形圖。

如圖9和圖10所示，圖形拼接且標(biāo)注尺寸完成后，還需要規(guī)劃機(jī)器人行走的路線。路線的畫法應(yīng)該以人體能夠行走的路線進(jìn)行規(guī)劃，比如所畫線路應(yīng)該從門框內(nèi)通過。如果將路線畫成穿墻而過，那么機(jī)器人就需要時間進(jìn)行尋找合適的路徑，直至能夠從門框內(nèi)通過為止。線路的畫法應(yīng)該以估計機(jī)器人所在大致的房間為起點，以機(jī)器人所要到達(dá)的房間為終點，依次而畫，從而告知機(jī)器人行進(jìn)的方向，減少其尋找路線的時間和電能。

如圖11所示，地形圖以及機(jī)器人行進(jìn)的方向以及線路規(guī)劃完畢后，須將手機(jī)里圖形與房間的地形一致，并盡可能的平行。然后按動手機(jī)屏幕上的“完成(ok)”控件，將帶有電子羅盤數(shù)據(jù)的地形圖存入手機(jī)同時手機(jī)也將圖片以及方位和路線的數(shù)據(jù)圖片發(fā)送到機(jī)器人的控制器上。

機(jī)器人接收到圖片數(shù)據(jù)后，整理出機(jī)器人所在房屋內(nèi)的全部環(huán)境、路線數(shù)據(jù)，再根據(jù)每個房間的數(shù)據(jù)以及規(guī)劃的線路測試線路在房間里的位置，然后以房間的一面墻或者兩面墻作為參考物，按照規(guī)劃的路線圖與墻壁的距離作為機(jī)器人選擇行走的路線。在行走的過程中，機(jī)器人通過傳感器不停地檢測自身與參考物也就是墻體的距離，檢測自己是否嚴(yán)重的偏離了規(guī)定的路線。在經(jīng)過門框時還需檢測自己與門框兩邊是否留有距離，是否會碰到門框等等。機(jī)器人到達(dá)目的地附近時還需檢測其自身與最少三面作為參照物的墻面之間的距離，盡可能的到達(dá)使用者想要其到達(dá)的位置，最終滿足使用者的要求。

本發(fā)明方法與目前傳統(tǒng)的包括可視圖法、自由空間法、柵格法、人工勢場法等方法不同?？梢詫Ψ枪I(yè)機(jī)器人快速地規(guī)劃行走路線，使機(jī)器人能夠按照規(guī)劃的行走路線進(jìn)行環(huán)境識別，判斷行走的方向與地點。傳統(tǒng)的路徑的識別方法繁瑣且行走時間長，有的規(guī)劃路線還有重復(fù)，并且路線不易更改。本方法的發(fā)明正是為了解決傳統(tǒng)方法的不足之處，只須畫一張房間布局圖，然后用手機(jī)拍照成照片，或者在手機(jī)上利用地形繪制模塊將所在房屋內(nèi)部地形圖拼接出示意圖型，再在手機(jī)上輸入幾個相關(guān)的尺寸參數(shù)，用手指在屏幕顯示的照片上畫出機(jī)器人需要行走的路線，點擊機(jī)器人需要停止的終點定位，機(jī)器人即可在房間內(nèi)按照手指畫出的路線快速行走到目的地。

本發(fā)明可應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域。