申请/专利权人：苏州优智达机器人有限公司

申请日：2019-04-04

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN109987463B

主分类号：B66B1/14

分类号：B66B1/14;B66B1/34

优先权：["20190130 CN 2019201676096"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.08.02#实质审查的生效;2019.07.09#公开

摘要：本发明揭示了一种机器人，包括行走驱动模块、机器人控制单元、以及机器人通讯模块，所述机器人控制单元分别电性连接所述行走驱动模块和所述机器人通讯模块，所述通讯模块连接电梯的射频信号接收单元并将乘梯信息通过所述射频信号接收单元传送至电梯固有控制系统。本发明实现机器人乘梯，同时节约成本。

主权项：1.一种机器人与电梯交互系统，其特征在于：包括机器人，所述机器人包括行走驱动模块、机器人控制单元、以及机器人通讯模块，所述机器人控制单元分别电性连接所述行走驱动模块和所述机器人通讯模块，所述机器人通讯模块连接电梯的射频信号接收单元并将乘梯信息通过所述射频信号接收单元传送至电梯固有控制系统，机器人包括无人驾驶设备、智能移动设备、遥感移动设备；所述电梯配置有射频信号接收单元，其与电梯固有控制系统间连接有电子信号线路；所述射频信号接收单元连接所述机器人，所述射频信号接收单元接收并将所述机器人发出的乘梯信息通过所述电子信号线路发送至电梯固有控制系统；所述系统还包括模拟电梯射频信号接收单元通信节点单元，其并联至所述射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间连接的电子信号线路上，用以模拟所述射频信号接收单元与电梯固有控制系统通信，所述系统还包括射频信号发射单元，其电性连接电梯外接控制单元；所述射频信号发射单元向射频信号接收单元发送信号，所述射频信号接收单元收到并响应信号通过电梯固有控制系统呼叫电梯到位；所述电梯外接控制单元通过电梯通讯模块将楼层信息发送至机器人通讯模块，机器人进入电梯；所述电梯固有控制系统触发前往目标楼层的按钮并控制电梯前往目标楼层。

全文数据：机器人与电梯交互系统及方法技术领域本发明属于机器人与电梯交互技术领域，尤其涉及一种机器人与电梯交互系统及方法。背景技术机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，目前机器人的发展迅猛，在很多行业都得到了应用。如在餐厅、宾馆、酒店等服务性行业，服务型机器人可用于送货、点餐等操作。而目前机器人无法实现与电梯交互，机器人无法乘坐电梯上下楼去服务目标楼层的用户，导致每个楼层只能配备一个机器人去服务本楼层的用户，成本较高。现有机器人与电梯交互的方法，机器人在与电梯交互的过程中，对于已设置电梯内射频信号接收单元的电梯，线路改造复杂，成本高；传统的楼层信息采集单元中应用楼层标签的形式判断电梯所在楼层位置，包括使用无线载波通信发射器、激光测距仪或摄像头，造成成本偏高。发明内容本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供机器人与电梯交互系统及方法，从而实现机器人适用射频信号接收单元乘梯，同时节约成本。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：一种机器人，包括行走驱动模块、机器人控制单元、以及机器人通讯模块，所述机器人控制单元分别电性连接所述行走驱动模块和所述机器人通讯模块，所述通讯模块连接电梯的射频信号接收单元并将乘梯信息通过所述射频信号接收单元传送至电梯固有控制系统。具体的，所述机器人包括但不限于：无人驾驶设备、智能移动设备、遥感移动设备。一种机器人与电梯交互系统，所述电梯配置有射频信号接收单元，其与电梯固有控制系统间连接有电子信号线路；所述射频信号接收单元连接所述机器人，所述射频信号接收单元接收并将所述机器人发出的乘梯信息通过所述电子信号线路发送至电梯固有控制系统。具体的，还包括射频信号发射单元，其电性连接电梯外接控制单元；所述射频信号发射单元向射频信号接收单元发送信号，所述射频信号接收单元收到并响应信号通过电梯固有控制系统呼叫电梯到位；所述电梯外接控制单元通过电梯通讯模块将楼层信息发送至机器人通讯模块，机器人进入电梯；所述电梯固有控制系统触发前往目标楼层的按钮并控制电梯前往目标楼层。具体的，还包括模拟电梯射频信号接收单元通信节点单元，其并联至所述射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间连接的电子信号线路上，用以模拟所述射频信号接收单元与电梯固有控制系统通信。具体的，还包括电梯外接控制单元，其连接楼层信息采集单元；所述电梯外接控制单元连接电梯通讯模块、射频信号接收单元、电梯固有控制系统、以及电梯门状态获取装置；所述机器人通讯模块与所述电梯外接控制单元内的电梯通讯模块通讯连接。一种机器人与电梯交互系统，所述电梯包括安装于电梯轿厢上的传感器、以及安装于井道内并与每个楼层相对应的传感器交互模块；所述传感器交互模块安装位置与电梯经过楼层时所述轿厢上传感器位置相对应，所述传感器随着轿厢经过所述传感器交互模块上移或下移时，存储于楼层信息采集单元的楼层信息加一或减一。具体的，所述楼层信息采集单元包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器与第二传感器同时与传感器交互模块对接为基准楼层开始计算，第一传感器与传感器交互模块相对位移后，每上一层加一，每下一层减一，以此算法判断电梯所在楼层，当电梯经过基准楼层时，将所存储的楼层信息复位为基准楼层；位于基准楼层内的传感器交互模块位置对接所述第一传感器和所述第二传感器，位于其他楼层内的传感器交互模块位置对接所述第一传感器；所述楼层信息采集单元获取电梯所在的楼层信号，通过电梯外接控制单元的电梯通讯模块将楼层信号发送至机器人通讯模块。一种机器人与电梯交互方法，所述方法包括以下步骤：S1,机器人通讯模块连接电梯通讯模块，以将其位置信息传输给电梯通讯模块；S2,电梯外接控制单元接收并响应所述位置信息并通过射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间的电子线路将其传输至电梯固有控制系统，电梯固有控制系统响应所述位置信息控制电梯运行至预定楼层；S3,机器人进入电梯，将其目标楼层信息通过射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间的电子线路传输至电梯固有控制系统，在到达目标楼层后驶出电梯；S4,完成乘梯。具体的，所述位置信息包含机器人所在楼层的楼层信息，机器人进入电梯前，机器人通讯模块隔若干秒将机器人所在楼层的楼层信息传输给电梯通讯模块，防止点亮的楼层按钮被人为取消；电梯到位后，电梯门开闭状态获取装置将电梯门开闭信息通过电梯外接控制单元传输至机器人通讯模块，当电梯门打开瞬间，机器人已经准备进入或驶出。与现有技术相比，本发明机器人与电梯交互系统及方法的有益效果主要体现在：机器人乘坐电梯时，减少等候电梯时间，机器人工作效率更高；机器人能获取电梯门的开闭状态信息，在电梯门打开的瞬间，就启动进入电梯的动作，不需要等待电梯门完全打开后再启动，节省时间；电梯使用射频信号接收单元点亮前往楼层按钮，适用于机器人和用户的双重电梯作业，同时对电梯固有系统改动较少，避免造成电梯系统因为外挂设备造成的不稳定,即使是改动内部线路，有只需要改动一处射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间的连线，安装简单；楼层信息采集单元采用传感器与传感器交互模块配合，判断楼层所在信息，避免使用传统的楼层标签方式，安装于井道上的传感器交互模块结构简单，安装方便，节约成本。附图说明图1是本发明实施例的模块连接示意图之一；图2是本发明实施例的模块连接示意图之二；图3是本实施例楼层信息采集单元运行流程图；图4是本实施例中基准楼层楼层信息采集单元安装示意图；图5是本实施例中其他楼层信息采集单元安装示意图；图6是本实施例中另一种楼层信息采集单元安装示意图；图7是本实施例中机器人与电梯交互方法的流程图；具体实施方式下面结合附图将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例1：参照图1所示，本实施例是机器人与电梯交互系统，其包括安装于机器人上的机器人控制单元、电梯外接控制单元、电梯固有控制系统；其中机器人控制单元分别电性连接行走驱动模块和机器人通讯模块；电梯外接控制单元连接电梯通讯模块、射频信号发射单元、楼层信息采集单元，以及电梯门状态获取装置；电梯本身安装有射频信号接收单元，并与电梯固有控制系统电性连接，用以实现用户刷卡乘梯功能；机器人控制单元通过机器人通讯模块与电梯外接通讯模块建立通信连接，最终实现与电梯外接控制单元的通信连接，而电梯外接控制单元又通过射频信号发射单元与射频信号接收单元通信连接最终实现与电梯固有控制系统的通信连接。其中，当机器人需要乘梯时，通过自身通讯模块将自身所在楼层发送给电梯通讯模块，电梯外接控制单元收到电梯通讯模块的楼层信息后，控制射频信号发射单元向射频信号接收单元发送机器人所在楼层信息，即模拟用户刷卡操作，刷卡点亮机器人所在楼层，电梯固有控制系统控制电梯前往机器人所在楼层。电梯运行过程中，通过电梯外接控制单元连接的电梯通讯模块将电梯实时所在楼层信息以及电梯门开闭状态发送至机器人通讯模块。电梯到达机器人所在楼层后，机器人没有进入电梯之前，一定时间内，通过上述通信连接向电梯射频信号接收单元发送所在楼层信息，持续点亮所在楼层，实现电梯固有控制系统保持电梯门的开启状态，以等待机器人最终进入电梯。如机器人因故障或障碍物等原因进入电梯超过一定时间，则停止发送，并在机器人重新准备好乘梯时重复上述步骤，呼叫电梯，以避免过长时间占用电梯。机器人进入电梯后，同样通过上述步骤点亮机器人要前往的目标楼层，并获知电梯楼层位置，当到达机器人前往的目标楼层时，机器人获取电梯门开启后，驶出电梯，并记录此时所在的楼层。其中上述机器人通讯模块可以但不局限于是433无线电通信、移动2G，3G,4G网络通信，wifi通信方式、zigbee。而获取电梯门开启状态的方法可通过在电梯门上安装相应的传感器实现，如霍尔传感器，红外光电开关等。也可以是机器人利用自身的传感器探测梯门是否开启，或者关闭，如激光雷达，超声波测距传感器等。机器人包括但不限于：无人驾驶设备、智能移动设备、遥感移动设备。实施例2：机器人将乘梯信息发送至电梯固有控制系统的另一种实施方式，参照图2所示，其与上述实施例1相比的区别在于机器人与电梯交互系统还包括模拟电梯射频信号接收单元通信节点单元，其并联至射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间连接的电子信号线路上，用以模拟所述射频信号接收单元与电梯固有控制系统通信。机器人通讯模块连接模拟电梯射频信号接收单元通信节点单元，模拟电梯射频信号接收单元通信节点单元收到并响应信号通过电梯固有控制系统呼叫电梯到位，电梯外接控制单元通过电梯通讯模块将楼层信息发送至机器人通讯模块，机器人进入电梯，电梯固有控制系统触发前往目标楼层的按钮并控制电梯前往目标楼层。其中射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间采用485、WG通信协议，只需要在原有通信协议中增加一个通信节点地址，模拟射频接收单元与电梯固有控制系统通信即可。实施例3：本实施例为电梯本身未安装射频信号接收单元的方式，电梯外接控制单元连接安装于电梯内的楼层按键，电梯固有控制系统具有与楼层数量相对应的多个楼层接口，多个楼层接口通过楼层控制排线分别与楼层按键上相对应的多个楼层按钮连接。机器人将自身所在楼层信息发送给电梯外接控制单元，电梯外接控制单元通过控制电梯按键模拟人工按压相应楼层按键，实现呼叫电梯前往机器人所在楼层，机器人进入电梯后，通过上述同样方式控制电梯前往目标楼层完成乘梯动作。进一步的，该电梯外接控制单元可以直接连接射频信号接收单元，从而在实现机器人乘梯功能的同时，也为电梯加装刷卡乘梯功能。实施例4：参照图3-图5所示，机器人与电梯交互系统还包括楼层信息采集单元，楼楼层信息采集单元包括安装于电梯轿厢内的第一传感器、第二传感器、以及安装于井道内并与每个楼层相对应的传感器交互模块；图3和图4中，当电梯经过或停靠在基准楼层时，位于基准楼层内的传感器交互模块位置遮挡第一传感器和第二传感器，此时楼层信息采集单元识别为基准楼层A，一般基准楼层设置为一楼；图5中，当电梯经过或停靠在非基准楼层时，位于其他楼层内的传感器交互模块位置遮挡第一传感器，而第二传感器未被遮挡。电梯固有控制系统就可以通过传感器的采集信号的差别识别为其他非基准楼层。可选的，该传感器可采用测距原理的如红外传感器，超声波传感器等；当位于基准楼层时，第一传感器和第二传感器测得距离为L1,L2，当运行过程中，未经过传感器交互模块时，测得距离均大于L1,L2，当经过其他楼层对应的传感器交互模块时，第一传感器测得距离为约等于L1，第二传感器大于L2，则识别为其他非基准楼层，电梯为上升状态或者下降状态则楼层信息相应的加一，或者减一。对应的楼道内的传感器交互模块为红外发射传感器，通过是否收到红外光做进一步判断。该传感器也可为磁传感器，通过是否有磁场做进一步判断。第一传感器和第二传感器可设置于轿厢内或轿厢外。第一传感器或所述第二传感器包括但不限于接触式开关和非接触开关。本实施例中第一传感器和第二传感器均为红外测距传感器，传感器交互模块为铁片。实施例5：参考图6所示，与实施例5的区别在于，此时轿厢上仅仅安装有一个第一传感器，井道内楼层相应位置也安装有传感器交互模块，当电梯经过相应楼层时，第一传感器与对应的传感器交互模块交互，实现楼层识别，电梯为上升状态或者下降状态则楼层信息相应的加一，或者减一。由于不具备实施例5的基准楼层识别能力，因此当电梯第一次运行时，人工设置一个楼层作为基准楼层，之后电梯一直依靠这一基准楼层做相应的楼层识别。实施例6：参照图7所示，机器人与电梯交互方法，包括以下步骤：S1:机器人通讯模块与电梯通讯模块相互通讯连接，机器人通讯模块将机器人所在楼层的楼层信息传输给电梯通讯模块；S2:电梯通讯模块将机器人所在楼层信息传输至电梯外接控制单元；电梯外接控制单元将机器人所在楼层信息通过射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间的电子线路传输至电梯固有控制系统；电梯固有控制系统点亮机器人所在楼层按键并控制电梯运行至该楼层；S3:机器人进入电梯并重复上述步骤将机器人将要前往的目标楼层信息通过射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间的电子线路传输至电梯固有控制系统，在到达目标楼层后驶出电梯；S4:机器人记录此时所在楼层，完成乘梯动作；其中，楼层信息采集单元中位于轿厢上的传感器通过与每层楼中井道内相对应的传感器交互模块对接，获取所在楼层的信号；机器人进入电梯前，机器人通讯模块隔若干秒将机器人所在楼层的楼层信息传输给电梯通讯模块，防止点亮的楼层按钮被人为取消；如电梯到达指定楼层后，机器人在设定时间内未进入电梯，机器人也停止发送所在楼层信息，等电梯开走后，隔若干秒后再次发送；电梯到位后，电梯门开闭状态获取装置将电梯门开闭信息通过电梯外接控制单元传输至机器人通讯模块，当电梯门打开瞬间，机器人已经准备进入或驶出。机器人包括但不限于：无人驾驶设备、智能移动设备、遥感移动设备。机器人通过若干个无线控制单元控制电梯达到指定楼层位置；若干个无线控制单元包括安装在机器人内的机器人控制单元、安装于电梯相应位置的电梯外接控制单元，机器人控制单元包括机器人控制模块和机器人通讯模块，电梯上设有电梯外接控制单元、电梯通讯模块、射频信号接收单元、楼层按键、电梯固有控制系统、以及电梯门状态获取装置。应用上述实施例时，机器人乘坐电梯时，减少等候电梯时间，机器人工作效率更高；机器人能获取电梯门的开闭状态信息，在电梯门打开的瞬间，就启动进入电梯的动作，不需要等待电梯门完全打开后再启动，节省时间；电梯使用射频信号接收单元点亮前往楼层按钮，适用于机器人和用户的双重电梯作业，同时对电梯固有系统改动较少，避免造成电梯系统因为外挂设备造成的不稳定,即使是改动内部线路，有只需要改动一处射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间的连线，安装简单；楼层信息采集单元采用传感器与传感器交互模块配合，判断楼层所在信息，避免使用传统的楼层标签方式，安装于井道上的传感器交互模块结构简单，安装方便，节约成本。以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种机器人，其特征在于：包括行走驱动模块、机器人控制单元、以及机器人通讯模块，所述机器人控制单元分别电性连接所述行走驱动模块和所述机器人通讯模块，所述机器人通讯模块连接电梯的射频信号接收单元并将乘梯信息通过所述射频信号接收单元传送至电梯固有控制系统。2.根据权利要求1所述的一种机器人，其特征在于：所述机器人包括但不限于：无人驾驶设备、智能移动设备、遥感移动设备。3.一种机器人与电梯交互系统，其特征在于：包括如权利要求1或2所述的机器人；所述电梯配置有射频信号接收单元，其与电梯固有控制系统间连接有电子信号线路；所述射频信号接收单元连接所述机器人，所述射频信号接收单元接收并将所述机器人发出的乘梯信息通过所述电子信号线路发送至电梯固有控制系统。4.根据权利要求3所述的一种机器人与电梯交互系统，其特征在于：还包括射频信号发射单元，其电性连接电梯外接控制单元；所述射频信号发射单元向射频信号接收单元发送信号，所述射频信号接收单元收到并响应信号通过电梯固有控制系统呼叫电梯到位；所述电梯外接控制单元通过电梯通讯模块将楼层信息发送至机器人通讯模块，机器人进入电梯；所述电梯固有控制系统触发前往目标楼层的按钮并控制电梯前往目标楼层。5.根据权利要求3所述的一种机器人与电梯交互系统，其特征在于：还包括模拟电梯射频信号接收单元通信节点单元，其并联至所述射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间连接的电子信号线路上，用以模拟所述射频信号接收单元与电梯固有控制系统通信。6.根据权利要求3所述的一种机器人与电梯交互系统，其特征在于：还包括电梯外接控制单元，其连接楼层信息采集单元；所述电梯外接控制单元连接电梯通讯模块、射频信号接收单元、电梯固有控制系统、以及电梯门状态获取装置；所述机器人通讯模块与所述电梯外接控制单元内的电梯通讯模块通讯连接。7.一种机器人与电梯交互系统，其特征在于：包括如权利要求1或2所述的机器人，所述电梯包括安装于电梯轿厢上的传感器、以及安装于井道内并与每个楼层相对应的传感器交互模块；所述传感器交互模块安装位置与电梯经过楼层时所述轿厢上传感器位置相对应，所述传感器随着轿厢经过所述传感器交互模块上移或下移时，存储于楼层信息采集单元的楼层信息加一或减一。8.根据权利要求7所述的一种机器人与电梯交互系统，其特征在于：所述楼层信息采集单元包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器与第二传感器同时与传感器交互模块对接为基准楼层开始计算，第一传感器与传感器交互模块相对位移后，每上一层加一，每下一层减一，以此算法判断电梯所在楼层，当电梯经过基准楼层时，将所存储的楼层信息复位为基准楼层；位于基准楼层内的传感器交互模块位置对接所述第一传感器和所述第二传感器，位于其他楼层内的传感器交互模块位置对接所述第一传感器；所述楼层信息采集单元获取电梯所在的楼层信号，通过电梯外接控制单元的电梯通讯模块将楼层信号发送至机器人通讯模块。9.一种机器人与电梯交互方法，其特征在于，包括以下步骤：S1,机器人通讯模块连接电梯通讯模块，以将其位置信息传输给电梯通讯模块；S2,电梯外接控制单元接收并响应所述位置信息并通过射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间的电子线路将其传输至电梯固有控制系统，电梯固有控制系统响应所述位置信息控制电梯运行至预定楼层；S3,机器人进入电梯，将其目标楼层信息通过射频信号接收单元与电梯固有控制系统之间的电子线路传输至电梯固有控制系统，在到达目标楼层后驶出电梯；S4,完成乘梯。10.如权利要求9所述的一种机器人与电梯交互方法，其特征在于：所述位置信息包含机器人所在楼层的楼层信息，机器人进入电梯前，机器人通讯模块隔若干秒将机器人所在楼层的楼层信息传输给电梯通讯模块，防止点亮的楼层按钮被人为取消；电梯到位后，电梯门开闭状态获取装置将电梯门开闭信息通过电梯外接控制单元传输至机器人通讯模块，当电梯门打开瞬间，机器人已经准备进入或驶出。

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