具有路線校正功能的移動裝置及其作業(yè)步驟的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于一種移動裝置，尤其是指一種具有路線校正功能而可修正行走誤差 進而正確抵達目的地的移動裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著科技的進步，電子產(chǎn)品的種類也愈來愈多。在電子產(chǎn)業(yè)中，有一個次產(chǎn)業(yè)正逐 漸地發(fā)展，其科技也循序漸進地正在進步而邁向成熟的境界，那就是自走式電子裝置的產(chǎn) 業(yè)，也就是俗稱的機器人產(chǎn)業(yè)。
[0003] 而隨著機器人科技的逐漸進步，現(xiàn)在已有各式各樣的任務及功能賦予在機器人身 上，比如說救災、清掃……等等，以最常見的清掃機器人而言，利用它來自動執(zhí)行打掃工作 的方式已經(jīng)被廣泛的應用于家庭中，而為了執(zhí)行打掃這項任務，它本身就必須具備各項執(zhí) 行任務時發(fā)揮的功能。
[0004] 舉例而言，當機器人在執(zhí)行打掃任務時，為了避免碰撞到障礙物或是墻壁，通常會 設置非接觸式或是接觸式的傳感器，其中非接觸式的傳感器可利用紅外線或是雷射，藉由 主動發(fā)出信號來檢測與障礙物間的距離，并且為了減少死角產(chǎn)生的機率，也會具有接觸式 的傳感器，例如緩沖器（Bumper)，當機器人借由緩沖器碰撞到障礙物時，會自動停止或改變 移動方向。
[0005] 但同時具有非接觸式及接觸式的傳感器，不僅會增加設計的困難度，也會讓制造 成本增加。另一方面，非接觸式或接觸式的傳感器對障礙物會有高度的限制，若是遇到高度 低于機器人主體的障礙物或是障礙物的所在處正好高于緩沖器的位置時，機器人可能無法 做出回避障礙物的控制，甚至是行走在不平整的地面時，它亦無法根據(jù)所接觸的地形環(huán)境 實時執(zhí)行相對應的調(diào)整。
[0006] 因此，便有相關(guān)技術(shù)人員設計出一種如臺灣專利申請第100126039號公開的機器 人，其具有利用動態(tài)感應模塊進行檢測的效果，可根據(jù)機器人所接觸的環(huán)境狀態(tài)檢測出產(chǎn) 生感應信號；判斷感應信號是否為移動異常信號；以及若是，則根據(jù)移動異常信號以控制 馬達，以進一步調(diào)整輪組以適應該環(huán)境狀態(tài)。
[0007] 除此之外，若是要限制機器人在打掃過程中的移動范圍，需要在機器人所處的工 作環(huán)境的地面上放置止擋條做為邊界標記，讓它在工作邊界內(nèi)的區(qū)域工作，或是在地面上 放置紅外設備，利用紅外線來限制它的工作范圍。
[0008] 但不論止擋條或紅外設備都是需要機器人搭配的外部裝置，在工作環(huán)境中，尤其 是居家環(huán)境中，擺設此類的外部裝置，不僅占用空間也不美觀，并且還需要增加額外的購買 成本，十分不符合經(jīng)濟效益。
[0009] 所以，便有相關(guān)技術(shù)人員發(fā)明出一種如臺灣專利申請第100125864號公開的機 器人，其包括：環(huán)境信息感測組件，用以檢測自走機器人所處的工作環(huán)境信息；地圖建構(gòu)模 塊，是與該環(huán)境信息感測組件電性連接，用以依據(jù)工作環(huán)境信息建構(gòu)環(huán)境地圖；設定模塊， 是與該地圖建構(gòu)模塊電性連接，用以在環(huán)境地圖上設定工作邊界；路徑規(guī)劃模塊，與設定模 塊電性連接，用以規(guī)劃自走機器人在工作邊界所形成的工作區(qū)域內(nèi)的一工作路徑；驅(qū)動模 塊，與路徑規(guī)劃模塊電性連接，用以驅(qū)動該機器人依該工作路徑移動。借此，該機器人便不 需與外部組件搭配，而能夠在指定的工作區(qū)域內(nèi)執(zhí)行任務。
[0010] 然而，以上所提及的現(xiàn)有技術(shù)，雖然能夠閃避障礙物或墻壁，或者能夠不與外部組 件即可在指定的區(qū)域內(nèi)工作，但在它們執(zhí)行任務行走的過程中，極有可能產(chǎn)生行走路徑偏 移，而造成無法有效抵達目的地的缺失，導致無法順利執(zhí)行任務的結(jié)果，故倘若有人能夠設 計、開發(fā)出一種具有路線校正功能的移動裝置，便可解決長久以來機器人缺乏路線校正功 能的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明人有鑒于上述常用的作業(yè)方式無法有效長久以來在該技術(shù)領域內(nèi)存在的 問題，于是萌生創(chuàng)意，借由自身實務經(jīng)驗，積極著手從事研究，經(jīng)過不斷的試驗及努力，終于 設計出此一創(chuàng)新又實用的「具有路線校正功能的移動裝置及其作業(yè)步驟」，以克服現(xiàn)有技術(shù) 的缺陷。
[0012] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種具有路線校正功能而可修正行走誤差，進而正確 抵達目的地的移動裝置。
[0013] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種搭配前述移動裝置的路線校正作業(yè)步驟，使得該 移動裝置得以達到路線校正功能。
[0014] 為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明是采取以下的技術(shù)手段予以達成，其中，本發(fā)明 提出的具有路線校正功能的移動裝置，其包括一本體以及裝設于該本體的至少二輪體， 其特征在于：該移動裝置具有一設置于該本體內(nèi)的激光測距掃描儀（Laser DisTance Scanner，LDS)以及一設置于該本體內(nèi)并電氣連結(jié)于該激光測距掃描儀的微處理器，且具有 下列作業(yè)步驟：
[0015] 步驟A :該激光測距掃描儀取得該移動裝置的起點、終點坐標；
[0016] 步驟B :該激光測距掃描儀在該移動裝置行走過程中執(zhí)行360度全方位的旋轉(zhuǎn)掃 描作業(yè)；
[0017] 步驟C :取得該移動裝置行走路徑中各點坐標；
[0018] 步驟D :通過該微處理器二維運算，獲得該移動裝置所在位置與該終點的垂直距 離、水平誤差距離以及偏移角度；
[0019] 步驟E :判斷該垂直距離是否在該終點坐標的限定半徑內(nèi)；
[0020] 步驟F :若是，即抵達該終點；
[0021] 步驟G :若否，即以該至少二輪體位移的距離經(jīng)該微處理器計算出所在位置作為 該移動裝置的起點，并且重復步驟B、C、D、E及F或G。
[0022] 通過本發(fā)明具有路線校正功能的移動裝置所具備的功能，當相關(guān)技術(shù)人員將本發(fā) 明應用到各領域時，各應用領域的機器人在執(zhí)行任務的同時，便可通過本發(fā)明的激光測距 掃描儀進行360度的旋轉(zhuǎn)掃描作業(yè)而取得各點坐標，接著再經(jīng)由本發(fā)明的微處理器依據(jù)以 下公式進行二維運算：移動裝置所在位置的坐標（Xn，Yn)，終點坐標為（xt，yt);該移動裝 置所在位置與該終點的垂直距離D = Yn-yt ;該移動裝置所在位置與該終點的水平誤差距 離E = Xn-xt ;該移動裝置（1)的偏移角度TheTa = arcTan (d/E)，d = D/2 ;并且以該二體 輪的位移量（Ln，Rn)以及下列模式去計算該移動裝置目前的所在位置并進行校正位移：
【主權(quán)項】
1. 一種具有路線校正功能的移動裝置，其包括一本體以及裝設于該本體的至少二輪 體，其特征在于：該移動裝置具有一設置于該本體內(nèi)的激光測距掃描儀以及一設置于該本 體內(nèi)并電氣連結(jié)于該激光測距掃描儀的微處理器。
2. 如權(quán)利要求1所述的具有路線校正功能的移動裝置，其特征在于，該移動裝置包含 以下路線校正作業(yè)步驟： 步驟A :該激光測距掃描儀取得該移動裝置的起點、終點坐標； 步驟B :該激光測距掃描儀在該移動裝置行走過程中執(zhí)行360度全方位的旋轉(zhuǎn)掃描作 業(yè)； 步驟C :取得該移動裝置行走路徑中各點坐標； 步驟D :通過該微處理器二維運算，獲得該移動裝置所在位置與該終點的垂直距離、水 平誤差距離以及偏移角度； 步驟E :判斷該垂直距離是否在該終點坐標的限定半徑內(nèi)； 步驟F :若是，即抵達該終點； 步驟G :若否，即以該至少二輪體位移的距離經(jīng)該微處理器計算出所在位置作為該移 動裝置的起點，并且重復步驟B、C、D、E及F或G。
3. 如權(quán)利要求2所述的作業(yè)步驟，其特征在于，該微處理器是依據(jù)以下公式進行步驟D 的二維運算： 該移動裝置所在位置的坐標為（Xn, Yn),該終點坐標為（xt, yt); 該移動裝置所在位置與該終點的垂直距離D = Yn-yt ; 該移動裝置所在位置與該終點的水平誤差距離E = Xn-xt ; 該移動裝置的偏移角度TheTa = arcTan (d/E)，其中，d = D/2。
4. 如權(quán)利要求3所述的作業(yè)步驟，其特征在于，該微處理器是以該二體輪的位移量 (Ln，Rn)以及下列模式去計算該移動裝置目前的所在位置并進行校正位移：
【專利摘要】一種具有路線校正功能的移動裝置，其包括一本體以及裝設于該本體的至少二輪體，該移動裝置具有一設置于該本體內(nèi)的激光測距掃描儀及一設置于該本體內(nèi)并電氣連結(jié)于該激光測距掃描儀的微處理器，且具有下列作業(yè)步驟：步驟A：該激光測距掃描儀取得起點、終點坐標；步驟B：在行走過程中執(zhí)行360度全方位的旋轉(zhuǎn)掃描作業(yè)；步驟C：取得行走路徑中各點坐標；步驟D：通過該微處理器二維運算，獲得所在位置與終點垂直距離、水平誤差距離以及偏移角度；步驟E：判斷該垂直距離是否在終點坐標的半徑內(nèi)；步驟F：若是，即抵達終點；步驟G：若否，即以該至少二輪體位移的距離經(jīng)該微處理器計算出所在位置作為起點，并且重復步驟B、C、D、E及F或G。
【IPC分類】G05D1-02
【公開號】CN104656650
【申請?zhí)枴緾N201410035587
【發(fā)明人】徐巍
【申請人】巍世科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年1月24日