基于移动机器人的目标跟随系统及方法
基于移动机器人的目标跟随系统及方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于机器人应用技术领域，具体地说，是涉及基于移动机器人的目标跟随系统及方法。
【背景技术】
[0002]在现代生活中，经常会出现如下场景:工人拖着工具箱和各种易损件不断来回奔走，对生产线进行检修或装配;农民推着车对成熟的果蔬进行采摘;老人拉着购物车到商场购物。不管是哪种场景，均需要人与运输工具或运输物体直接接触，耗费精力和体力，工作效率和生活品质较低。
[0003]机器人发展的目的是为了方便人类，针对上述场景，研究一种基于机器人的目标跟随系统及方法，是亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于机器人的目标跟随系统及方法，实现在室内外机器人对目标的自主跟随。
[0005]为实现上述发明目的，本发明提供的目标跟随系统采用下述技术方案予以实现:
一种基于移动机器人的目标跟随系统，包括移动机器人，所述移动机器人包括:
激光传感器，用于扫描激光反射体并输出扫描结果数据；
传感器驱动单元，用于驱动所述激光传感器在设定角度范围内转动；
相对位置确定单元，用于根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据；
运动控制单元，与所述相对位置确定单元连接，用于根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动；
所述目标跟随系统还包括:
激光反射体，用于设置在所述移动机器人待跟随的跟随目标上，供所述激光传感器扫描。
[0006]优选的，所述激光反射体为激光反射胶条，反射率高，能在室内外各种复杂环境下进行识别。
[0007]如上所述的目标跟随系统，所述相对位置数据包括所述激光传感器相对于所述激光反射体的前后距离及水平偏移角度。
[0008]如上所述的目标跟随系统，所述移动机器人还包括:
人机交互管理单元，用于实现所述移动机器人的通讯、显示、配置及管理的人机交互；
以及
安全单元，用于定时检测所述移动机器人自身的安全状态，执行相应的报警处理，以及在机器人运动过程中动态监测是否存在障碍物，并在存在障碍物时进行避让处理。
[0009]如上所述的目标跟随系统，所述移动机器人还包括: 通讯接口单元，用于所述移动机器人的对外通讯；
定位单元，用于所述移动机器人自身位置的定位。
[0010]为实现前述发明目的，本发明提供的目标跟随方法采用下述技术方案来实现:
一种基于移动机器人的目标跟随方法，所述方法包括:
采用激光传感器在设定角度范围内转动，扫描设置在跟随目标上的激光反射体，并输出扫描结果数据；
根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据；
根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，实现对所述跟随目标的跟随。
[0011 ]优选的，所述激光反射体为激光反射胶条。
[0012]如上所述的目标跟随方法，所述相对位置数据包括所述激光传感器相对于所述激光反射体的前后距离及水平偏移角度。
[0013]如上所述的目标跟随方法，根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，具体包括:
根据所述激光传感器相对于所述激光反射体的距离和设定目标距离控制移动机器人的速度；以及
根据所述激光传感器相对于所述激光反射体的水平偏移角度和设定目标偏移角度对所述移动机器人进行差速调节或前轮转向角度调节。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明提供的目标跟随系统及跟随方法，通过在移动机器人上设置激光传感器、在跟随目标上设置激光反射体，通过激光传感器实时扫描激光反射体来获知与跟随目标的相对位置，进而可以根据相对位置对跟随目标进行实时跟随，系统结构简单，布设和应用方便，激光传感器扫描速度快，定位精度高，适合于室内、室外各种复杂环境下的自主目标跟随。
[0015]结合附图阅读本发明的【具体实施方式】后，本发明的其他特点和优点将变得更加清
/Η- ο
【附图说明】
[0016]图1是本发明基于移动机器人的目标跟随系统一个实施例的结构框图；
图2是本发明基于移动机器人的目标跟随方法一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0018]请参见图1，该图所示为本发明基于移动机器人的目标跟随系统一个实施例的结构框图。
[0019]如图1所示，该实施例的目标跟随系统包括有移动机器人10和激光反射体20。其中，移动机器人10包括:
激光传感器11，设置在移动机器人的指定位置，用于扫描激光反射体20，并输出扫描结果数据。
[0020]传感器驱动单元12，用于驱动激光传感器11在设定角度范围内转动，例如，驱动激光传感器11在270°的角度范围内进行转动，扩大激光传感器11的扫描范围，提高目标跟随的实时性和定位准确性。
[0021]相对位置确定单元13，与激光传感器11连接，用于根据激光传感器11输出的扫描结果数据确定激光传感器11与所扫描到的激光反射体20的相对位置，并输出相对位置数据。
[0022]运动控制单元14，与相对位置确定单元13连接，用于根据相对位置确定单元13所输出的相对位置数据及预先存储的设定目标相对位置控制移动机器人的运动，进而，实现移动机器人对跟随目标的自主跟随，且与跟随目标保持设定目标相对位置。
[0023]而激光反射体20可以为1个或多个，设置到移动机器人要跟随的跟随目标上，以供移动机器人上的相应结构进行扫描。其中，激光反射体20优选为激光反射胶条，不仅反射率高，激光传感器11在扫描时不易受外界环境光线的干扰，扫描精度高，且激光反射胶条便于在跟随目标上固定。
[0024]上述结构的目标跟随系统，通过执行设定的软件程序，按照图2的方法流程实现对跟随目标的自主跟随。
[0025]作为优选的实施方式，在该实施例中，目标跟随系统还可以包括:
人机交互管理单元15，用于实现移动机器人的通讯、显示、配置及管理的人机交互。
[0026]安全单元16，用于定时检测移动机器人自身的安全状态，执行相应的报警处理，以及在机器人运动过程中动态监测是否存在障碍物，并在存在障碍物时进行避让处理。
[0027]通讯接口单元17，如CAN接口、USB接口、串口、网口等，用于移动机器人的对外通讯。例如，对外传输自身的位置信息;实现在移动机器人上附加的举升、搬运等功能。
[0028]定位单元18，如GPS定位器、惯性导航定位装置等，用于实现移动机器人10自身位置的定位。进而，通过对移动机器人自身位置的定位，实现对跟随目标的定位，适合于老人、小孩的看护。
[0029]请参见图2，该图所示为本发明基于移动机器人的目标跟 随方法一个实施例的流程图，具体来说，是基于图1实施例的跟随系统的部分结构实现目标跟随的方法。
[0030]如图2所示，该实施例实现基于移动机器人的目标跟随方法包括下述步骤:
步骤31:采用激光传感器在设定角度范围内转动，扫描设置在跟随目标上的激光反射体，并输出扫描结果数据。
[0031]在实现跟随之前，在跟随目标上设置激光反射体。例如，要跟随人体，则在要跟随的人体上的指定位置、如后背设置激光反射体。优选的，激光反射体为反射率较高、大概为白纸反射率3倍左右的激光反射胶条，对外界光源不敏感，不易受外界环境的干扰，扫描准确度高。
[0032]目标跟随开始之后，开启移动机器人，机器人中的传感器驱动单元驱动激光传感器在设定角度范围、如270°范围内转动，对激光反射体进行实时扫描。在扫描到激光反射体后，输出扫描结果数据。
[0033]通过合理选择和设置激光传感器及激光反射体，容易控制激光传感器只识别指定的激光反射体，提高识别准确度。
[0034]步骤32:根据激光传感器输出的扫描结果数据确定激光传感器与激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据。
[0035]获取到扫描结果数据之后，对数据进行滤波处理，滤除干扰。然后，对位于设定距离范围内的数据进行分析处理，计算出激光传感器与所扫描的激光反射体的相对位置数据。具体来说，相对位置数据包括激光传感器相对于激光反射体的前后距离及水平偏移角度。对扫描结果数据进行滤波及分析处理，获得激光传感器相对于激光反射体的前后距离及水平偏移角度的过程可以采用现有技术来实现，在此不作限定和具体阐述。
[0036]步骤33:根据相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，实现对跟随目标的跟随。
[0037]步骤32获得激光传感器相对于激光反射体的相对位置数据，也即获知了激光传感器所在的移动机器人与激光反射体所在的跟随目标的当前相对位置。而且，在执行目标跟随之前，在移动机器人预先存储有设定目标相对位置，也即，在目标跟随过程中，移动机器人与跟随目标保持在该设定目标相对位置。例如，可以通过移动机器人的人机交互管理单元，预先设定跟随距离和跟随偏移角度，形成设定目标相对位置。
[0038]在实时目标跟随过程中，根据计算出的当前相对位置数据和已存储的设定目标相对位置控制移动机器人的运动，实现对跟随目标在设定目标相对位置范围内的跟随。具体而言，对移动机器人的运动控制包括:根据激光传感器相对于激光反射体的距离和设定目标相对位置中的设定目标距离控制移动机器人的速度，使得移动机器人与跟随目标的距离始终保持在设定目标距离;根据激光传感器相对于激光反射体的水平偏移角度和设定目标相对位置中的设定目标偏移角度对移动机器人进行差速调节(双轮驱动结构的移动机器人)或前轮转向角度调节(前轮驱动结构的移动机器人)，使得移动机器人与跟随目标的水平偏移角度始终保持在设定目标偏移角度。
[0039]采用上述的目标跟随系统及目标跟随方法，采用激光传感器配合激光反射体对机器人进行实时地运动控制，稳定性好，方法简单，便于实现，跟随精度高，适用于设备检修、自动补货、农副业采摘等多行业的应用。
[0040]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种基于移动机器人的目标跟随系统，包括移动机器人，其特征在于，所述移动机器人包括: 激光传感器，用于扫描激光反射体并输出扫描结果数据； 传感器驱动单元，用于驱动所述激光传感器在设定角度范围内转动； 相对位置确定单元，用于根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据； 运动控制单元，与所述相对位置确定单元连接，用于根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动； 所述目标跟随系统还包括: 激光反射体，用于设置在所述移动机器人待跟随的跟随目标上，供所述激光传感器扫描。2.根据权利要求1所述的目标跟随系统，其特征在于，所述激光反射体为激光反射胶条。3.根据权利要求1所述的目标跟随系统，其特征在于，所述相对位置数据包括所述激光传感器相对于所述激光反射体的前后距离及水平偏移角度。4.根据权利要求1所述的目标跟随系统，其特征在于，所述移动机器人还包括: 人机交互管理单元，用于实现所述移动机器人的通讯、显示、配置及管理的人机交互；以及 安全单元，用于定时检测所述移动机器人自身的安全状态，执行相应的报警处理，以及在机器人运动过程中动态监测是否存在障碍物，并在存在障碍物时进行避让处理。5.根据权利要求1所述的目标跟随系统，其特征在于，所述移动机器人还包括: 通讯接口单元，用于所述移动机器人的对外通讯； 定位单元，用于所述移动机器人自身位置的定位。6.一种基于移动机器人的目标跟随方法，其特征在于，所述方法包括: 采用激光传感器在设定角度范围内转动，扫描设置在跟随目标上的激光反射体，并输出扫描结果数据； 根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据； 根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，实现对所述跟随目标的跟随。7.根据权利要求6所述的目标跟随方法，其特征在于，所述激光反射体为激光反射胶条。8.根据权利要求6所述的目标跟随方法，其特征在于，所述相对位置数据包括所述激光传感器相对于所述激光反射体的前后距离及水平偏移角度。9.根据权利要求8所述的目标跟随方法，其特征在于，根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，具体包括: 根据所述激光传感器相对于所述激光反射体的距离和设定目标距离控制移动机器人的速度；以及 根据所述激光传感器相对于所述激光反射体的水平偏移角度和设定目标偏移角度对 所述移动机器人进行差速调节或前轮转向角度调节。
【专利摘要】本发明公开了一种基于移动机器人的目标跟随系统及方法。所述系统包括移动机器人，所述移动机器人包括：激光传感器，用于扫描激光反射体并输出扫描结果数据；传感器驱动单元，用于驱动所述激光传感器在设定角度范围内转动；相对位置确定单元，用于根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据；运动控制单元，与所述相对位置确定单元连接，用于根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动；所述目标跟随系统还包括：激光反射体，用于设置在所述移动机器人待跟随的跟随目标上，供所述激光传感器扫描。应用本发明，能够实现在室内外机器人对目标的自主跟随。
【IPC分类】G05D1/12, G05D1/02
【公开号】CN105487558
【申请号】CN201510982019
【发明人】孙鲁兵, 孙福斋, 申作军, 位世波, 陈立钢, 于明伯, 胡满
【申请人】青岛海通机器人系统有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月24日
【技术领域】
[0001 ]本发明属于机器人应用技术领域，具体地说，是涉及基于移动机器人的目标跟随系统及方法。
【背景技术】
[0002]在现代生活中，经常会出现如下场景:工人拖着工具箱和各种易损件不断来回奔走，对生产线进行检修或装配;农民推着车对成熟的果蔬进行采摘;老人拉着购物车到商场购物。不管是哪种场景，均需要人与运输工具或运输物体直接接触，耗费精力和体力，工作效率和生活品质较低。
[0003]机器人发展的目的是为了方便人类，针对上述场景，研究一种基于机器人的目标跟随系统及方法，是亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种基于机器人的目标跟随系统及方法，实现在室内外机器人对目标的自主跟随。
[0005]为实现上述发明目的，本发明提供的目标跟随系统采用下述技术方案予以实现:
一种基于移动机器人的目标跟随系统，包括移动机器人，所述移动机器人包括:
激光传感器，用于扫描激光反射体并输出扫描结果数据；
传感器驱动单元，用于驱动所述激光传感器在设定角度范围内转动；
相对位置确定单元，用于根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据；
运动控制单元，与所述相对位置确定单元连接，用于根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动；
所述目标跟随系统还包括:
激光反射体，用于设置在所述移动机器人待跟随的跟随目标上，供所述激光传感器扫描。
[0006]优选的，所述激光反射体为激光反射胶条，反射率高，能在室内外各种复杂环境下进行识别。
[0007]如上所述的目标跟随系统，所述相对位置数据包括所述激光传感器相对于所述激光反射体的前后距离及水平偏移角度。
[0008]如上所述的目标跟随系统，所述移动机器人还包括:
人机交互管理单元，用于实现所述移动机器人的通讯、显示、配置及管理的人机交互；
以及
安全单元，用于定时检测所述移动机器人自身的安全状态，执行相应的报警处理，以及在机器人运动过程中动态监测是否存在障碍物，并在存在障碍物时进行避让处理。
[0009]如上所述的目标跟随系统，所述移动机器人还包括: 通讯接口单元，用于所述移动机器人的对外通讯；
定位单元，用于所述移动机器人自身位置的定位。
[0010]为实现前述发明目的，本发明提供的目标跟随方法采用下述技术方案来实现:
一种基于移动机器人的目标跟随方法，所述方法包括:
采用激光传感器在设定角度范围内转动，扫描设置在跟随目标上的激光反射体，并输出扫描结果数据；
根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据；
根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，实现对所述跟随目标的跟随。
[0011 ]优选的，所述激光反射体为激光反射胶条。
[0012]如上所述的目标跟随方法，所述相对位置数据包括所述激光传感器相对于所述激光反射体的前后距离及水平偏移角度。
[0013]如上所述的目标跟随方法，根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，具体包括:
根据所述激光传感器相对于所述激光反射体的距离和设定目标距离控制移动机器人的速度；以及
根据所述激光传感器相对于所述激光反射体的水平偏移角度和设定目标偏移角度对所述移动机器人进行差速调节或前轮转向角度调节。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是:本发明提供的目标跟随系统及跟随方法，通过在移动机器人上设置激光传感器、在跟随目标上设置激光反射体，通过激光传感器实时扫描激光反射体来获知与跟随目标的相对位置，进而可以根据相对位置对跟随目标进行实时跟随，系统结构简单，布设和应用方便，激光传感器扫描速度快，定位精度高，适合于室内、室外各种复杂环境下的自主目标跟随。
[0015]结合附图阅读本发明的【具体实施方式】后，本发明的其他特点和优点将变得更加清
/Η- ο
【附图说明】
[0016]图1是本发明基于移动机器人的目标跟随系统一个实施例的结构框图；
图2是本发明基于移动机器人的目标跟随方法一个实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
[0018]请参见图1，该图所示为本发明基于移动机器人的目标跟随系统一个实施例的结构框图。
[0019]如图1所示，该实施例的目标跟随系统包括有移动机器人10和激光反射体20。其中，移动机器人10包括:
激光传感器11，设置在移动机器人的指定位置，用于扫描激光反射体20，并输出扫描结果数据。
[0020]传感器驱动单元12，用于驱动激光传感器11在设定角度范围内转动，例如，驱动激光传感器11在270°的角度范围内进行转动，扩大激光传感器11的扫描范围，提高目标跟随的实时性和定位准确性。
[0021]相对位置确定单元13，与激光传感器11连接，用于根据激光传感器11输出的扫描结果数据确定激光传感器11与所扫描到的激光反射体20的相对位置，并输出相对位置数据。
[0022]运动控制单元14，与相对位置确定单元13连接，用于根据相对位置确定单元13所输出的相对位置数据及预先存储的设定目标相对位置控制移动机器人的运动，进而，实现移动机器人对跟随目标的自主跟随，且与跟随目标保持设定目标相对位置。
[0023]而激光反射体20可以为1个或多个，设置到移动机器人要跟随的跟随目标上，以供移动机器人上的相应结构进行扫描。其中，激光反射体20优选为激光反射胶条，不仅反射率高，激光传感器11在扫描时不易受外界环境光线的干扰，扫描精度高，且激光反射胶条便于在跟随目标上固定。
[0024]上述结构的目标跟随系统，通过执行设定的软件程序，按照图2的方法流程实现对跟随目标的自主跟随。
[0025]作为优选的实施方式，在该实施例中，目标跟随系统还可以包括:
人机交互管理单元15，用于实现移动机器人的通讯、显示、配置及管理的人机交互。
[0026]安全单元16，用于定时检测移动机器人自身的安全状态，执行相应的报警处理，以及在机器人运动过程中动态监测是否存在障碍物，并在存在障碍物时进行避让处理。
[0027]通讯接口单元17，如CAN接口、USB接口、串口、网口等，用于移动机器人的对外通讯。例如，对外传输自身的位置信息;实现在移动机器人上附加的举升、搬运等功能。
[0028]定位单元18，如GPS定位器、惯性导航定位装置等，用于实现移动机器人10自身位置的定位。进而，通过对移动机器人自身位置的定位，实现对跟随目标的定位，适合于老人、小孩的看护。
[0029]请参见图2，该图所示为本发明基于移动机器人的目标跟 随方法一个实施例的流程图，具体来说，是基于图1实施例的跟随系统的部分结构实现目标跟随的方法。
[0030]如图2所示，该实施例实现基于移动机器人的目标跟随方法包括下述步骤:
步骤31:采用激光传感器在设定角度范围内转动，扫描设置在跟随目标上的激光反射体，并输出扫描结果数据。
[0031]在实现跟随之前，在跟随目标上设置激光反射体。例如，要跟随人体，则在要跟随的人体上的指定位置、如后背设置激光反射体。优选的，激光反射体为反射率较高、大概为白纸反射率3倍左右的激光反射胶条，对外界光源不敏感，不易受外界环境的干扰，扫描准确度高。
[0032]目标跟随开始之后，开启移动机器人，机器人中的传感器驱动单元驱动激光传感器在设定角度范围、如270°范围内转动，对激光反射体进行实时扫描。在扫描到激光反射体后，输出扫描结果数据。
[0033]通过合理选择和设置激光传感器及激光反射体，容易控制激光传感器只识别指定的激光反射体，提高识别准确度。
[0034]步骤32:根据激光传感器输出的扫描结果数据确定激光传感器与激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据。
[0035]获取到扫描结果数据之后，对数据进行滤波处理，滤除干扰。然后，对位于设定距离范围内的数据进行分析处理，计算出激光传感器与所扫描的激光反射体的相对位置数据。具体来说，相对位置数据包括激光传感器相对于激光反射体的前后距离及水平偏移角度。对扫描结果数据进行滤波及分析处理，获得激光传感器相对于激光反射体的前后距离及水平偏移角度的过程可以采用现有技术来实现，在此不作限定和具体阐述。
[0036]步骤33:根据相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，实现对跟随目标的跟随。
[0037]步骤32获得激光传感器相对于激光反射体的相对位置数据，也即获知了激光传感器所在的移动机器人与激光反射体所在的跟随目标的当前相对位置。而且，在执行目标跟随之前，在移动机器人预先存储有设定目标相对位置，也即，在目标跟随过程中，移动机器人与跟随目标保持在该设定目标相对位置。例如，可以通过移动机器人的人机交互管理单元，预先设定跟随距离和跟随偏移角度，形成设定目标相对位置。
[0038]在实时目标跟随过程中，根据计算出的当前相对位置数据和已存储的设定目标相对位置控制移动机器人的运动，实现对跟随目标在设定目标相对位置范围内的跟随。具体而言，对移动机器人的运动控制包括:根据激光传感器相对于激光反射体的距离和设定目标相对位置中的设定目标距离控制移动机器人的速度，使得移动机器人与跟随目标的距离始终保持在设定目标距离;根据激光传感器相对于激光反射体的水平偏移角度和设定目标相对位置中的设定目标偏移角度对移动机器人进行差速调节(双轮驱动结构的移动机器人)或前轮转向角度调节(前轮驱动结构的移动机器人)，使得移动机器人与跟随目标的水平偏移角度始终保持在设定目标偏移角度。
[0039]采用上述的目标跟随系统及目标跟随方法，采用激光传感器配合激光反射体对机器人进行实时地运动控制，稳定性好，方法简单，便于实现，跟随精度高，适用于设备检修、自动补货、农副业采摘等多行业的应用。
[0040]以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种基于移动机器人的目标跟随系统，包括移动机器人，其特征在于，所述移动机器人包括: 激光传感器，用于扫描激光反射体并输出扫描结果数据； 传感器驱动单元，用于驱动所述激光传感器在设定角度范围内转动； 相对位置确定单元，用于根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据； 运动控制单元，与所述相对位置确定单元连接，用于根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动； 所述目标跟随系统还包括: 激光反射体，用于设置在所述移动机器人待跟随的跟随目标上，供所述激光传感器扫描。2.根据权利要求1所述的目标跟随系统，其特征在于，所述激光反射体为激光反射胶条。3.根据权利要求1所述的目标跟随系统，其特征在于，所述相对位置数据包括所述激光传感器相对于所述激光反射体的前后距离及水平偏移角度。4.根据权利要求1所述的目标跟随系统，其特征在于，所述移动机器人还包括: 人机交互管理单元，用于实现所述移动机器人的通讯、显示、配置及管理的人机交互；以及 安全单元，用于定时检测所述移动机器人自身的安全状态，执行相应的报警处理，以及在机器人运动过程中动态监测是否存在障碍物，并在存在障碍物时进行避让处理。5.根据权利要求1所述的目标跟随系统，其特征在于，所述移动机器人还包括: 通讯接口单元，用于所述移动机器人的对外通讯； 定位单元，用于所述移动机器人自身位置的定位。6.一种基于移动机器人的目标跟随方法，其特征在于，所述方法包括: 采用激光传感器在设定角度范围内转动，扫描设置在跟随目标上的激光反射体，并输出扫描结果数据； 根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据； 根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，实现对所述跟随目标的跟随。7.根据权利要求6所述的目标跟随方法，其特征在于，所述激光反射体为激光反射胶条。8.根据权利要求6所述的目标跟随方法，其特征在于，所述相对位置数据包括所述激光传感器相对于所述激光反射体的前后距离及水平偏移角度。9.根据权利要求8所述的目标跟随方法，其特征在于，根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动，具体包括: 根据所述激光传感器相对于所述激光反射体的距离和设定目标距离控制移动机器人的速度；以及 根据所述激光传感器相对于所述激光反射体的水平偏移角度和设定目标偏移角度对 所述移动机器人进行差速调节或前轮转向角度调节。
【专利摘要】本发明公开了一种基于移动机器人的目标跟随系统及方法。所述系统包括移动机器人，所述移动机器人包括：激光传感器，用于扫描激光反射体并输出扫描结果数据；传感器驱动单元，用于驱动所述激光传感器在设定角度范围内转动；相对位置确定单元，用于根据所述激光传感器输出的所述扫描结果数据确定所述激光传感器与所述激光反射体的相对位置，并输出相对位置数据；运动控制单元，与所述相对位置确定单元连接，用于根据所述相对位置数据及设定目标相对位置控制移动机器人的运动；所述目标跟随系统还包括：激光反射体，用于设置在所述移动机器人待跟随的跟随目标上，供所述激光传感器扫描。应用本发明，能够实现在室内外机器人对目标的自主跟随。
【IPC分类】G05D1/12, G05D1/02
【公开号】CN105487558
【申请号】CN201510982019
【发明人】孙鲁兵, 孙福斋, 申作军, 位世波, 陈立钢, 于明伯, 胡满
【申请人】青岛海通机器人系统有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月24日
最新回复(0)