導(dǎo)游機器人及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種導(dǎo)游機器人及其控制方法，其中，導(dǎo)游機器人包括：本體、驅(qū)動單元、行走單元、和顏色檢測單元，及沿游覽行進(jìn)路線鋪設(shè)于不同位置地面的、與地面顏色區(qū)別明顯的純色色帶；導(dǎo)游機器人的控制方法為通過顏色識別，實現(xiàn)導(dǎo)游機器人沿色帶循跡，并在指定展點播放相應(yīng)介紹語音；本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人通過識別地面色帶或色塊的顏色，可以自動循跡，并且在到達(dá)各展點之后，播放相應(yīng)的介紹語音；本發(fā)明既節(jié)省了人力資源，又解決了便攜式解說器定位不準(zhǔn)確的問題，可以引導(dǎo)訪客有順序地參觀各展點，達(dá)到更好地展覽效果。
【專利說明】導(dǎo)游機器人及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機器人【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是指一種導(dǎo)游機器人及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，智能化的電器越來越深入人心。在許多旅游景點、展廳等場所，游客在參觀景物或展品時需要駐足閱讀設(shè)置于其旁邊的說明牌，當(dāng)游客較多時會耽誤大量的時間，并造成擁堵，影響功能安全；并且會有一部分游客無法看清說明牌上的內(nèi)容，影響觀覽體驗。對于上述問題的解決方法大多是采用人工講解，但是這種方式會浪費大量的人力資源；也有一些景點采用便攜解說器，在到達(dá)指定景點后自動播放解說錄音，但是這種方式存在地點識別不準(zhǔn)確的問題。
[0003]鑒于以上原因，需要一種能夠準(zhǔn)確識別路徑和展點，且能夠在指定地點為游客提供解說服務(wù)的導(dǎo)游裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種能夠自動尋路，并能夠在指定地點為游客提供解說服務(wù)的導(dǎo)游機器人，以及該機器人的控制方法。
[0005]本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人，包括:
[0006]本體，包括機器人外殼，其內(nèi)部設(shè)置有控制單元；
[0007]驅(qū)動單元，連接至所述控制單元，包括由控制單元控制其運轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動馬達(dá)和第二驅(qū)動馬達(dá)；
[0008]行走單元，包括設(shè)置于所述本體底部的第一驅(qū)動輪、第二驅(qū)動輪和兩個萬向輪；所述第一驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動所述第一驅(qū)動輪，所述第二驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動所述第二驅(qū)動輪，當(dāng)兩輪同速轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)游機器人直行，當(dāng)兩輪不同速轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)游機器人轉(zhuǎn)向；所述萬向輪用于維持導(dǎo)游機器人的平衡；
[0009]人體感應(yīng)單元，連接至所述控制單元，用于檢測是否有人員接近或離開，并向所述控制單元發(fā)送人員接近信息或人員離開信息；
[0010]語音播報單元，連接至所述控制單元，根據(jù)所述控制單元發(fā)出的語音播報信息播放相應(yīng)的語音內(nèi)容；
[0011]顏色檢測單元，用于檢測導(dǎo)游機器人正下方的顏色，并將檢測到的顏色信息發(fā)送給所述控制單元用以矯正機器人的前進(jìn)方向；及
[0012]沿游覽行進(jìn)路線鋪設(shè)于不同位置地面的、與地面顏色區(qū)別明顯的純色色帶。
[0013]根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的一些可選實施例，所述顏色檢測單元設(shè)置于所述本體底部，包括垂直于導(dǎo)游機器人的前進(jìn)方向等距并排設(shè)置于所述本體底部正中的至少四個傳感器，以導(dǎo)游機器人前進(jìn)方向為觀察視角，自左至右依次為第一至第四傳感器；所述第一傳感器與所述第四傳感器之間的距離略小于所述色帶的寬度；所述第一傳感器至第四傳感器能夠識別其下方地面顏色的RGB值，并將此RGB值發(fā)送至所述控制單元；第一至第四傳感器檢測到的RGB值分別為第一至第四RGB值；所述控制單元根據(jù)接收到的RGB值矯正機器人的前進(jìn)方向并決定機器人下一步的行為。
[0014]根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的一些可選實施例，所述色帶經(jīng)過各展點旁側(cè)，且在色帶起點、色帶終點和各展點旁的色帶表面分別設(shè)置有一色塊；所述色帶與各所述色塊均為純色，且其顏色均不相同；所述色帶與各所述色塊的顏色的RGB值預(yù)先保存至所述控制單兀；
[0015]當(dāng)所述顏色檢測單元檢測到的顏色的RGB值與色帶的顏色相同時，所述控制單元根據(jù)第一傳感器至第四傳感器分別所檢測到的正下方的RGB值對導(dǎo)游機器人的前進(jìn)方向進(jìn)行矯正；若所述顏色檢測單元檢測到的顏色的RGB值與任一所述色塊的顏色相同時，所述控制單元控制所述語音播報單元播放該色塊所對應(yīng)展點的介紹語音。
[0016]根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的一些可選實施例，所述色帶為一閉合環(huán)路，色帶起點與色帶終點使用同一色塊進(jìn)行標(biāo)識。
[0017]根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的一些可選實施例，所述人體感應(yīng)單元包括紅外線感應(yīng)開關(guān)、微波感應(yīng)開關(guān)和超聲波感應(yīng)開關(guān)中的至少一種。
[0018]本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的控制方法，其特征在于，包括:
[0019]步驟1，檢測是否有人員接近或離開；若有人員接近，播放迎客語音，并在播放完畢后跳至步驟2 ;若有人員離開，播放送客語音；
[0020]步驟2，開始循跡前進(jìn)；若到達(dá)展點，停止前進(jìn)并播放該展點的介紹語音，在播放完畢后繼續(xù)循跡；若到達(dá)終點，停止前進(jìn)并播放送客語音。
[0021]根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的控制方法的一些可選實施例，地面設(shè)置有純色的色帶，其上設(shè)置有純色的色塊；所述色帶經(jīng)過各展點旁側(cè)，且在色帶起點、色帶終點和各展點旁的色帶上分別設(shè)置有一色塊；所述色帶與各所述色塊的顏色均不相同；導(dǎo)游機器人起始位置位于所述色帶起點；從垂直于導(dǎo)游機器人前進(jìn)方向且等距并排分布的四個傳感器獲取其正下方地面的RGB值，并將該RGB值發(fā)送至控制單元；以導(dǎo)游機器人前進(jìn)方向為觀察視角，所述四個傳感器所采集到地面的RGB值自左至右依次為第一至第四RGB值；所述色帶與各所述色塊的顏色的RGB值預(yù)先保存至所述控制單元；所述控制單元將所述第一至第四RGB值同預(yù)先保存的所述色帶與各所述色塊的顏色的RGB值進(jìn)行對比判斷，以確定導(dǎo)游機器人的位置并決定機器人下一步的行為。
[0022]根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的控制方法的一些可選實施例，所述步驟2中循跡前進(jìn)的步驟包括:
[0023]S10，若第一至第四RGB值中任意一項處于預(yù)先保存至所述控制單元的各所述色塊的顏色的RGB值中任意一項的范圍內(nèi)，則導(dǎo)游機器人停止前進(jìn)，并播放該RGB值所對應(yīng)色塊旁展點的相應(yīng)介紹語音，在播放完畢后繼續(xù)循跡前進(jìn)；
[0024]S11，若僅第一 RGB值不處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向右轉(zhuǎn)動第一角度，然后繼續(xù)循跡；
[0025]S12，若僅第一 RGB值和第二 RGB值均不處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向右轉(zhuǎn)動第二角度，然后繼續(xù)循跡；
[0026]S13，若僅第四RGB值不處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向左轉(zhuǎn)動第一角度，然后繼續(xù)循跡；
[0027]S14，若僅第三RGB值和第四RGB值均不處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向左轉(zhuǎn)動第二角度，然后繼續(xù)循跡；
[0028]S15，若第一至第四RGB值均處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人直行。
[0029]根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的控制方法的一些可選實施例，在傳感器前設(shè)置一白光光源，啟用傳感器中的紅色濾波器，測量10ms中傳感器發(fā)出的第一脈沖數(shù)，并將255與所述第一脈沖數(shù)的比值作為紅色調(diào)整參數(shù)；啟用傳感器中的綠色濾波器，測量10ms中傳感器發(fā)出的第二脈沖數(shù)，并將255與所述第二脈沖數(shù)的比值作為綠色調(diào)整參數(shù)；啟用傳感器中的藍(lán)色濾波器，測量10ms中傳感器發(fā)出的第三脈沖數(shù)，并將255與所述第三脈沖數(shù)的比值作為藍(lán)色調(diào)整參數(shù)。
[0030]根據(jù)本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的控制方法的一些可選實施例，所述傳感器獲取其下方地面顏色的RGB值的步驟包括:
[0031]S21，啟用傳感器中的紅色濾波器，測量10ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以所述紅色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的R值；
[0032]S22，啟用傳感器中的綠色濾波器，測量10ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以所述綠色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的G值；
[0033]S23，啟用傳感器中的藍(lán)色濾波器，測量10ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以所述藍(lán)色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的B值。
[0034]從上面所述可以看出，本發(fā)明提供了一種通過顏色識別進(jìn)行循跡的導(dǎo)游機器人及其控制方法；通過識別地面色帶或色塊的顏色，導(dǎo)游機器人可以自動循跡，并且在到達(dá)各展點之后，播放相應(yīng)的介紹語音；本發(fā)明既節(jié)省了人力資源，又解決了便攜式解說器定位不準(zhǔn)確的問題，可以引導(dǎo)訪客有順序地參觀各展點，達(dá)到更好地展覽效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的主視圖；
[0036]圖2為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的底部視圖；
[0037]圖3為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的各單元關(guān)系圖；
[0038]圖4為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中色帶的示意圖；
[0039]圖5為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的循跡方法的流程圖；
[0040]圖6為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的傳感器獲取RGB值的過程的流程圖。

【具體實施方式】
[0041]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0042]圖1為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的主視圖；圖2為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的底部視圖；圖2中A所指示方向為導(dǎo)游機器人前向，并以下面所述的“前、后、左、右”均以此方向為參考前向；圖3為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的各單元關(guān)系圖；如圖1、圖2所示，并結(jié)合圖3，本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人包括:
[0043]本體1，包括機器人外殼，其內(nèi)部設(shè)置有控制單元101和驅(qū)動單元102 ;其中，控制單元101用于集中控制導(dǎo)游機器人，包括實現(xiàn)人體感應(yīng)、語音播報、顏色循跡、驅(qū)動等功能；驅(qū)動單元102包括兩組驅(qū)動馬達(dá)，分別為第一驅(qū)動馬達(dá)和第二驅(qū)動馬達(dá)，且此兩組驅(qū)動馬達(dá)均可在驅(qū)動單元102的控制下調(diào)整轉(zhuǎn)速；
[0044]行走單元103，包括第一驅(qū)動輪1031、第二驅(qū)動輪1032和兩個萬向輪1033 ;其中，兩驅(qū)動輪同軸對稱設(shè)置在機器人本體1底部左右兩側(cè)，其軸線與參考前向垂直，且較佳的，使得導(dǎo)游機器人的重心在垂直于地面方向上的投影落在該軸線上，且右側(cè)為第一驅(qū)動輪1031，左側(cè)為第二驅(qū)動輪1032 ;第一驅(qū)動輪1031連接至第一驅(qū)動馬達(dá)，第二驅(qū)動輪1032連接至第二驅(qū)動馬達(dá)，當(dāng)兩驅(qū)動馬達(dá)帶動兩驅(qū)動輪同速轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)游機器人直行，當(dāng)兩驅(qū)動馬達(dá)轉(zhuǎn)速不同，并帶動兩驅(qū)動輪不同速轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)游機器人轉(zhuǎn)向(例如，第一馬達(dá)轉(zhuǎn)速大于第二馬達(dá)，此時第一驅(qū)動輪1031轉(zhuǎn)速大于第二驅(qū)動輪1032，進(jìn)而使得導(dǎo)游機器人左轉(zhuǎn))，轉(zhuǎn)向角度的大小可以通過改變兩馬達(dá)的轉(zhuǎn)速差來進(jìn)行控制；兩個萬向輪1033設(shè)置在機器人本體1底部指向前后方向的中心線上，并一前一后設(shè)置，且較佳的，使得導(dǎo)游機器人的中心在垂直于地面方向上的投影落在兩萬向輪1033的中點；
[0045]人體感應(yīng)單元104，設(shè)置于導(dǎo)游機器人本體1的頂端，連接至控制單元101，用于檢測是否有人員接近或離開，并向控制單元101發(fā)送人員接近信息或人員離開信息；該人體感應(yīng)單元104包括超聲波感應(yīng)開關(guān)、紅外感應(yīng)開關(guān)等中的至少一種；當(dāng)有人接近時，相應(yīng)感應(yīng)開關(guān)被觸發(fā)，進(jìn)而使得控制單元101得知有人員接近，并控制相關(guān)單元工作，當(dāng)人員遠(yuǎn)離時，相應(yīng)感應(yīng)開關(guān)因檢測不到人員存在而關(guān)閉，使得控制單元101得知人員已經(jīng)離開；
[0046]語音播報單元105，設(shè)置于導(dǎo)游機器人本體1前部，連接至控制單元101，根據(jù)控制單元101發(fā)出的語音播報信息播放相應(yīng)的語音:控制單元101通過人體感應(yīng)單元104接收到人員接近的信息時，控制語音播報單元105播放迎客語音，當(dāng)其通過人體感應(yīng)單元104接收到人員離開的信息時，控制語音播報單元105播放送客語音；同時語音播報單元105還負(fù)責(zé)播放各展點的介紹語音；
[0047]顏色檢測單元106，設(shè)置于機器人本體1底部中央，包括第一傳感器1061、第二傳感器1062、第三傳感器1063和第四傳感器1064，這四個傳感器垂直于導(dǎo)游機器人的前進(jìn)方向等距排列，自左至右依次為第一至第四傳感器(即沿左右方向等距排列，且第一傳感器1061和第四傳感器1064關(guān)于機器人本體1的中線對稱，第二傳感器1062和第三傳感器1063關(guān)于機器人本體1的中線對稱);該顏色檢測單元106連接至控制單元101，能夠檢測其正下方地面顏色(當(dāng)位于色帶上時，為色帶的顏色)，并實時地向控制單元101反饋檢測到的顏色的RGB值；第一至第四傳感器檢測到的RGB值分別為第一至第四RGB值；所述控制單元101根據(jù)接收到的RGB值矯正機器人的前進(jìn)方向并決定機器人下一步的行為。
[0048]圖4為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中色帶的示意圖。如圖所示，本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人還包括鋪設(shè)于地面的色帶2，色帶2的寬度略大于上述第一傳感器1061與第四傳感器1064之間的距離，色帶2經(jīng)過導(dǎo)游機器人需要進(jìn)行介紹的各展點的旁偵h且在色帶起點、色帶終點和各展點旁的色帶上分別設(shè)置有一色塊，色帶與各色塊的顏色均為純色且均不相同。以圖4所示的色帶為例，其包括起點色塊201、第一展點色塊202、第二展點色塊203和終點色塊204 ;初始時將導(dǎo)游機器人本體1放置于起點色塊201處，并將導(dǎo)游機器人的前向調(diào)整至與圖中B方向相同，導(dǎo)游機器人通過循跡沿色帶2依次到達(dá)第一展點色塊202、第二展點色塊203和終點色塊204，到達(dá)展點色塊時，導(dǎo)游機器人會通過語音播報單元105播放相應(yīng)的介紹語音，到達(dá)終點色塊時，導(dǎo)游機器人會通過語音播報單元105播報送客語音。
[0049]上述的色帶2也可首尾相接，形成一閉合環(huán)路，起點色塊201和終點色塊204共用同一色塊。這樣做的好處是在解說完畢后，不需要將導(dǎo)游機器人移動到起點位置，只要有工作人員在旁進(jìn)行一定監(jiān)控，導(dǎo)游機器人就可以自主完成循環(huán)講解，進(jìn)一步減輕工作人員的工作量，并且更加智能、方便。
[0050]以上為本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人及其控制方法中，導(dǎo)游機器人的組成結(jié)構(gòu)以及其各單元功能的介紹，下面介紹導(dǎo)游機器人的控制方法。
[0051]本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人及其控制方法中，導(dǎo)游機器人的控制方法包括以下步驟:
[0052]步驟1，檢測是否有人員接近或離開；若有人員接近，播放迎客語音，并在播放完畢后跳至步驟2 ;若有人員離開，播放送客語音；
[0053]步驟2，開始循跡前進(jìn)；若到達(dá)展點，停止前進(jìn)并播放該展點的介紹語音，在播放完畢后繼續(xù)循跡；若到達(dá)終點，停止前進(jìn)并播放送客語音。
[0054]圖5為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的循跡方法的流程圖；上述導(dǎo)游機器人的顏色檢測單元106中，令第一傳感器1061至第四傳感器1064等四個傳感器所檢測到的地面顏色RGB值依次為第一 RGB值至第四RGB值，第一至第四傳感器隨時將檢測到的RGB值發(fā)送至控制單元101 ;控制單元101中預(yù)存有色帶2和各色塊的顏色的RGB值，控制單元101將接收到的RGB值與預(yù)存的色帶2和各色塊的顏色的RGB值相對比，進(jìn)而判斷機器人當(dāng)前所處位置并決定機器人下一步的行為。結(jié)合圖5，上述步驟2中循跡前進(jìn)的步驟如下:
[0055]S10，若第一至第四RGB值中任意一項處于預(yù)先保存至控制單元101的各色塊的顏色的RGB值中任意一項的范圍內(nèi)，則導(dǎo)游機器人停止前進(jìn)，并播放該RGB值所對應(yīng)色塊旁展點的相應(yīng)介紹語音，在播放完畢后繼續(xù)循跡前進(jìn)；
[0056]S11，若僅第一 RGB值不處于色帶2顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向右轉(zhuǎn)動第一角度，然后繼續(xù)循跡；
[0057]S12，若僅第一 RGB值和第二 RGB值均不處于色帶2顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向右轉(zhuǎn)動第二角度，然后繼續(xù)循跡；
[0058]S13，若僅第四RGB值不處于色帶2顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向左轉(zhuǎn)動第一角度，然后繼續(xù)循跡；
[0059]S14，若僅第三RGB值和第四RGB值均不處于色帶2顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向左轉(zhuǎn)動第二角度，然后繼續(xù)循跡；
[0060]S15，若第一至第四RGB值均處于色帶2顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人直行。
[0061]在上述S11中，若僅第一 RGB值不處于色帶2顏色的RGB值的范圍，即第二至第四RGB值均處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，由于第一傳感器1061是四個顏色傳感器中位于最左側(cè)的一個，當(dāng)它沒有檢測到色帶顏色，即它的正下方是地面，而其他的顏色傳感器均檢測到色帶顏色時，說明其他傳感器正下方是色帶，即色帶有向右偏移的趨勢，因此導(dǎo)游機器人向右轉(zhuǎn)動第一角度以使得四個傳感器均繼續(xù)保持在色帶范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)沿色帶循跡前進(jìn)；上述S12中，若僅第一 RGB值和第二 RGB值均不處于色帶2顏色的RGB值的范圍，說明四個顏色傳感器中左側(cè)兩個傳感器正下方均為地面，而右側(cè)兩個傳感器正下方為色帶，說明色帶有向右偏移的趨勢，且偏移的趨勢較大，因此導(dǎo)游機器人向右轉(zhuǎn)動第二角度以使得四個傳感器均繼續(xù)保持在色帶范圍內(nèi)，從而實現(xiàn)沿色帶循跡前進(jìn)；S13、S14與S11、S12同理；而S15中，若第一至第四RGB值均處于色帶2顏色的RGB值的范圍，說明導(dǎo)游機器人并沒有偏離色帶的范圍，故導(dǎo)游機器人直行。上述第一角度的范圍是15°至30°，第二角度的范圍是30°至60°，可視具體情況進(jìn)行調(diào)整；例如，若場地較大，色帶2的轉(zhuǎn)彎弧度均較小時，可以令第一角度為15°，第二角度為30°，這樣就可以滿足導(dǎo)游機器人的轉(zhuǎn)彎需求；但如果場地較小，色帶2的轉(zhuǎn)彎弧度較大，此時就需要加大第一角度和第二角度，以減小轉(zhuǎn)彎半徑，使得導(dǎo)游機器人在較小的場地中的轉(zhuǎn)向可以更加靈活，此時可以考慮令第一角度為30°，第二角度為60°。
[0062]在S10至S15步驟中，導(dǎo)游機器人通過將其顏色檢測單元106中各傳感器檢測到的RGB值與預(yù)存在控制單元101中的色帶以及各色塊的顏色的RGB對比，如果滿足以上條件，則執(zhí)行相應(yīng)動作；其中，在判斷檢測到的RGB值是否與預(yù)存RGB值相同時，判斷條件為檢測到的RGB值是否落在預(yù)存RGB值附近的一個范圍內(nèi)，這樣設(shè)定的原因是在不同的光線條件下，傳感器檢測出的RGB值會發(fā)生一定程度的偏差，因此在判斷時需要將這一偏差考慮在內(nèi)，即只要檢測到的RGB值落在預(yù)存RGB值附近的一個范圍內(nèi)，就認(rèn)為二者相同；這個范圍應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用場地的環(huán)境、光照條件等不同進(jìn)行調(diào)整，若光照條件比較穩(wěn)定，則可以選擇較小的范圍，使得顏色識別更加精確，若光照變化較大，則可以選擇一個相對較大的范圍，以保證能夠準(zhǔn)確地識別顏色。
[0063]上述S10至S15為并列關(guān)系，導(dǎo)游機器人的控制單元101根據(jù)從顏色檢測單元106接收到的四個傳感器反饋的RGB值，確定執(zhí)行S11至S15中的某個步驟。
[0064]本發(fā)明提供的導(dǎo)游機器人的顏色檢測單元106中使用的顏色傳感器配置有紅、綠、藍(lán)三種濾波器，可以分別僅允許紅、綠、藍(lán)三色光通過，且在接收到不同顏色的光照時，在同一時間內(nèi)顏色傳感器會發(fā)出不同的脈沖數(shù)；在正式使用前，需要對顏色傳感器進(jìn)行白平衡調(diào)整，具體調(diào)整方法為在傳感器前設(shè)置一白光光源(該白光光源應(yīng)當(dāng)與實際使用場景中照明所用的光源相同，以保證白平衡調(diào)整的準(zhǔn)確性)，啟用傳感器中的紅色濾波器，測量10ms中傳感器發(fā)出的第一脈沖數(shù)，并將255與所述第一脈沖數(shù)的比值作為紅色調(diào)整參數(shù)；啟用傳感器中的綠色濾波器，測量10ms中傳感器發(fā)出的第二脈沖數(shù)，并將255與所述第二脈沖數(shù)的比值作為綠色調(diào)整參數(shù)；啟用傳感器中的藍(lán)色濾波器，測量10ms中傳感器發(fā)出的第三脈沖數(shù)，并將255與所述第三脈沖數(shù)的比值作為藍(lán)色調(diào)整參數(shù)。由于白光是由紅、綠、藍(lán)三色混合而成的，因此在得到上述三個調(diào)整參數(shù)之后，在檢測顏色時，只要分別啟用顏色傳感器中紅、綠、藍(lán)三色濾波器10ms，并檢測相應(yīng)濾波器啟用時顏色傳感器發(fā)出的脈沖數(shù)，再分別與相應(yīng)的顏色調(diào)整參數(shù)相乘，得到的數(shù)值即分別為所檢測顏色的R、G、B值。
[0065]圖6為本發(fā)明導(dǎo)游機器人及其控制方法的實施例中導(dǎo)游機器人的傳感器獲取RGB值的過程的流程圖。如圖所示并參照以上內(nèi)容，本發(fā)明在步驟S10至S15中，第一至第四傳感器中任意一個傳感器獲取其下方地面顏色的RGB值的步驟包括:
[0066]S21，啟用傳感器中的紅色濾波器，測量10ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以紅色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的R值；
[0067]S22，啟用傳感器中的綠色濾波器，測量10ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以綠色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的G值；
[0068]S23，啟用傳感器中的藍(lán)色濾波器，測量10ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以藍(lán)色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的B值。
[0069]經(jīng)過以上步驟，顏色傳感器就可以以30ms為周期實時向控制單元101反饋正下方地面顏色的RGB值，以便控制單元101做出相應(yīng)的判斷。
[0070]從上面所述可以看出，本發(fā)明提供了一種通過顏色識別進(jìn)行循跡的導(dǎo)游機器人及其控制方法；通過識別地面色帶或色塊的顏色，導(dǎo)游機器人可以自動循跡，并且在到達(dá)各展點之后，播放相應(yīng)的介紹語音；本發(fā)明既節(jié)省了人力資源，又解決了便攜式解說器定位不準(zhǔn)確的問題，可以引導(dǎo)訪客有順序地參觀各展點，達(dá)到更好地展覽效果。
[0071]所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)游機器人,其特征在于,包括 本體，包括機器人外殼，其內(nèi)部設(shè)置有控制單元； 驅(qū)動單元，連接至所述控制單元，包括由控制單元控制其運轉(zhuǎn)的第一驅(qū)動馬達(dá)和第二驅(qū)動馬達(dá)； 行走單元，包括設(shè)置于所述本體底部的第一驅(qū)動輪、第二驅(qū)動輪和兩個萬向輪；所述第一驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動所述第一驅(qū)動輪，所述第二驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動所述第二驅(qū)動輪，當(dāng)兩輪同速轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)游機器人直行，當(dāng)兩輪不同速轉(zhuǎn)動時，導(dǎo)游機器人轉(zhuǎn)向；所述萬向輪用于維持導(dǎo)游機器人的平衡； 人體感應(yīng)單元，連接至所述控制單元，用于檢測是否有人員接近或離開，并向所述控制單元發(fā)送人員接近信息或人員離開信息； 語音播報單元，連接至所述控制單元，根據(jù)所述控制單元發(fā)出的語音播報信息播放相應(yīng)的語音內(nèi)容； 顏色檢測單元，用于檢測導(dǎo)游機器人正下方的顏色，并將檢測到的顏色信息發(fā)送給所述控制單元用以矯正機器人的前進(jìn)方向；及 沿游覽行進(jìn)路線鋪設(shè)于不同位置地面的、與地面顏色區(qū)別明顯的純色色帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)游機器人，其特征在于，所述顏色檢測單元設(shè)置于所述本體底部，包括垂直于導(dǎo)游機器人的前進(jìn)方向等距并排設(shè)置于所述本體底部正中的至少四個傳感器，以導(dǎo)游機器人前進(jìn)方向為觀察視角，自左至右依次為第一至第四傳感器；所述第一傳感器與所述第四傳感器之間的距離略小于所述色帶的寬度；所述第一傳感器至第四傳感器能夠識別其下方地面顏色的RGB值，并將此RGB值發(fā)送至所述控制單元；第一至第四傳感器檢測到的RGB值分別為第一至第四RGB值；所述控制單元根據(jù)接收到的RGB值矯正機器人的前進(jìn)方向并決定機器人下一步的行為。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)游機器人，其特征在于，所述色帶經(jīng)過各展點旁側(cè)，且在色帶起點、色帶終點和各展點旁的色帶表面分別設(shè)置有一色塊；所述色帶與各所述色塊均為純色，且其顏色均不相同；所述色帶與各所述色塊的顏色的RGB值預(yù)先保存至所述控制單元; 當(dāng)所述顏色檢測單元檢測到的顏色的RGB值與色帶的顏色相同時，所述控制單元根據(jù)第一傳感器至第四傳感器分別所檢測到的正下方的RGB值對導(dǎo)游機器人的前進(jìn)方向進(jìn)行矯正；若所述顏色檢測單元檢測到的顏色的RGB值與任一所述色塊的顏色相同時，所述控制單元控制所述語音播報單元播放該色塊所對應(yīng)展點的介紹語音。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)游機器人，其特征在于，所述色帶為一閉合環(huán)路，色帶起點與色帶終點使用同一色塊進(jìn)行標(biāo)識。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)游機器人，其特征在于，所述人體感應(yīng)單元包括紅外線感應(yīng)開關(guān)、微波感應(yīng)開關(guān)和超聲波感應(yīng)開關(guān)中的至少一種。
6.一種導(dǎo)游機器人的控制方法，其特征在于，包括: 步驟1，檢測是否有人員接近或離開；若有人員接近，播放迎客語音，并在播放完畢后跳至步驟2 ;若有人員離開，播放送客語音； 步驟2，開始循跡前進(jìn)；若到達(dá)展點，停止前進(jìn)并播放該展點的介紹語音，在播放完畢后繼續(xù)循跡；若到達(dá)終點，停止前進(jìn)并播放送客語音。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)游機器人的控制方法，其特征在于，地面設(shè)置有純色的色帶，其上設(shè)置有純色的色塊；所述色帶經(jīng)過各展點旁側(cè)，且在色帶起點、色帶終點和各展點旁的色帶上分別設(shè)置有一色塊；所述色帶與各所述色塊的顏色均不相同；導(dǎo)游機器人起始位置位于所述色帶起點；從垂直于導(dǎo)游機器人前進(jìn)方向且等距并排分布的四個傳感器獲取其正下方地面的RGB值，并將該RGB值發(fā)送至控制單元；以導(dǎo)游機器人前進(jìn)方向為觀察視角，所述四個傳感器所采集到地面的RGB值自左至右依次為第一至第四RGB值；所述色帶與各所述色塊的顏色的RGB值預(yù)先保存至所述控制單元；所述控制單元將所述第一至第四RGB值同預(yù)先保存的所述色帶與各所述色塊的顏色的RGB值進(jìn)行對比判斷，以確定導(dǎo)游機器人的位置并決定機器人下一步的行為。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)游機器人的控制方法，其特征在于，所述步驟2中循跡前進(jìn)的步驟包括: S10，若第一至第四RGB值中任意一項處于預(yù)先保存至所述控制單元的各所述色塊的顏色的RGB值中任意一項的范圍內(nèi)，則導(dǎo)游機器人停止前進(jìn)，并播放該RGB值所對應(yīng)色塊旁展點的相應(yīng)介紹語音，在播放完畢后繼續(xù)循跡前進(jìn)； SI I，若僅第一 RGB值不處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向右轉(zhuǎn)動第一角度，然后繼續(xù)循跡； S12，若僅第一 RGB值和第二 RGB值均不處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向右轉(zhuǎn)動第二角度，然后繼續(xù)循跡； S13，若僅第四RGB值不處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向左轉(zhuǎn)動第一角度，然后繼續(xù)循跡； S14，若僅第三RGB值和第四RGB值均不處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人向左轉(zhuǎn)動第二角度，然后繼續(xù)循跡； S15，若第一至第四RGB值均處于所述色帶顏色的RGB值的范圍，則導(dǎo)游機器人直行。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)游機器人的控制方法，其特征在于，在傳感器前設(shè)置一白光光源，啟用傳感器中的紅色濾波器，測量1ms中傳感器發(fā)出的第一脈沖數(shù)，并將255與所述第一脈沖數(shù)的比值作為紅色調(diào)整參數(shù)；啟用傳感器中的綠色濾波器，測量1ms中傳感器發(fā)出的第二脈沖數(shù)，并將255與所述第二脈沖數(shù)的比值作為綠色調(diào)整參數(shù)；啟用傳感器中的藍(lán)色濾波器，測量1ms中傳感器發(fā)出的第三脈沖數(shù)，并將255與所述第三脈沖數(shù)的比值作為藍(lán)色調(diào)整參數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)游機器人的控制方法，其特征在于，所述傳感器獲取其下方地面顏色的RGB值的步驟包括: S21，啟用傳感器中的紅色濾波器，測量1ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以所述紅色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的R值； S22，啟用傳感器中的綠色濾波器，測量1ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以所述綠色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的G值； S23，啟用傳感器中的藍(lán)色濾波器，測量1ms中傳感器的輸出脈沖數(shù)，并將該脈沖數(shù)乘以所述藍(lán)色調(diào)整參數(shù)，得到的數(shù)值即為當(dāng)前傳感器下方地面顏色的B值。
【文檔編號】G05D1/02GK104298240SQ201410564258
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】陳海初, 羅威, 張厚寶, 江民新, 謝昌安 申請人:湖南格蘭博智能科技有限責(zé)任公司