(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2017-205855(P2017-205855A)
(43)【公開日】2017年11月24日
(54)【発明の名称】音声強度による位置決めガイドシステム及びその方法
(51)【国際特許分類】
B25J 5/00 20060101AFI20171027BHJP
G01S 3/803 20060101ALI20171027BHJP
【FI】
B25J5/00 E
G01S3/803
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】OL
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2016-206791(P2016-206791)
(22)【出願日】2016年10月21日
(31)【優先権主張番号】201610340846.9
(32)【優先日】2016年5月20日
(33)【優先権主張国】CN
(71)【出願人】
【識別番号】510283557
【氏名又は名称】富泰華工業(深▲セン▼)有限公司
(71)【出願人】
【識別番号】500080546
【氏名又は名称】鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110002262
【氏名又は名称】TRY国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】陳 佳弘
(72)【発明者】
【氏名】謝 亮
(72)【発明者】
【氏名】楊 順全
【テーマコード(参考)】
3C707
5J083
【Fターム(参考)】
3C707CS08
3C707HS09
3C707KS03
3C707KS27
3C707KS39
3C707KV11
3C707KV18
3C707LS15
3C707WA11
5J083AC04
5J083AD02
5J083AD18
5J083AF14
5J083AG05
5J083BB09
5J083CA10
(57)【要約】 (修正有)
【課題】本発明は、正確に充電ドックの位置が定位できる音声強度による位置決めガイドシステム及びその方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の音声強度による位置決めガイドシステムは、第一予め設定した時間の毎に、ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さいかどうか判断する判断モジュールと、電力量が予め設定した電力量より小さい場合、制御命令をロボットと通信する充電ドックに送信して、充電ドックのスピーカーが特殊な音響の音声信号を送信するように制御する制御モジュールと、ロボットの1つ或いは複数のマイクロホンが検出したロボットの各異なる位置から受信した音声強度の大きさによって、充電ドックの位置を確定する確定モジュールと、を備え、制御モジュールは、さらに制御命令を送信してロボットの移動機構を制御し、移動機構がロボットを駆動して、ロボットが確定された充電ドックの位置に向けて移動する。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ロボットに応用される音声強度による位置決めガイドシステムにおいて、
前記ロボットに応用される音声強度による位置決めガイドシステムは、
第一予め設定した時間の毎に、前記ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さいかどうか判断する判断モジュールと、
前記ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さい場合、制御命令を前記ロボットと通信するように接続している充電ドックに送信して、前記充電ドックのスピーカーが特殊な音響の音声信号を送信するように制御する制御モジュールと、
前記ロボットの1つ或いは複数のマイクロホンが検出した前記ロボットの各異なる位置から受信した音声強度の大きさによって、前記充電ドックの位置を確定する確定モジュールと、を備え、
前記制御モジュールは、さらに制御命令を送信して前記ロボットの移動機構を制御し、前記移動機構が前記ロボットを駆動して、前記ロボットが確定された前記充電ドックの位置に向けて移動することを特徴とする音声強度による位置決めガイドシステム。
【請求項2】
前記ロボットには、1つのマイクロホンが設置されており、前記マイクロホンが前記ロボットの各異なる位置から受信した音声強度を検出する方式において、
前記マイクロホンが現在の音声強度を検出した場合、前記制御モジュールが制御命令を送信して前記マイクロホンを制御し、且つ前記マイクロホンを予め設定した方向に向けて予め設定した角度を回転させることを特徴とする請求項1に記載の音声強度による位置決めガイドシステム。
【請求項3】
前記ロボットには、複数のマイクロホンが設置されており、前記複数のマイクロホンは、前記ロボットの異なる位置に設置されており、前記確定モジュールは、直接に複数のマイクロホンが検出した音声強度及び該マイクロホンの位置を獲得することを特徴とする請求項1に記載の音声強度による位置決めガイドシステム。
【請求項4】
前記ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さい場合、前記制御モジュールが制御命令を前記充電ドックに送信して、前記充電ドックが赤外線発射器を制御して赤外線信号を発射させ、
前記判断モジュールは、前記ロボットの赤外線検出装置の検出結果によって、前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在するかどうかを判断し、
前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在する場合、前記制御モジュールは、前記移動機構を制御し、且つ赤外線信号によって、前記ロボットを移動させ、且つ帰還させ、
前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在しない場合、前記制御モジュールは、制御指令を前記スピーカーによって、特殊な音響の音声信号を送信することを特徴とする請求項1に記載の音声強度による位置決めガイドシステム。
【請求項5】
前記判断モジュールは、第二予め設定した時間の毎に、前記ロボットの周辺に赤外線が存在するかどうか判断し、
前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在する場合、前記制御モジュールは、受信した赤外線信号によって、前記ロボットの移動を制御して前記ロボットを帰還させ、
前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在しない場合、前記確定モジュールは、前記ロボットが毎回予め設定した距離を移動した後、改めて前記充電ドックの位置を確認して、前記ロボットが正確に帰還することを特徴とする請求項4に記載の音声強度による位置決めガイドシステム。
【請求項6】
ロボットに応用される音声強度による位置決めガイド方法において、
前記ロボットに応用される音声強度による位置決めガイド方法は、
第一予め設定した時間の毎に、前記ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さいかどうか判断するステップと、
前記ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さい場合、制御命令を前記ロボットと通信するように接続している充電ドックに送信して、前記充電ドックのスピーカーが特殊な音響の音声信号を送信するように制御するステップと、
前記ロボットの1つ或いは複数のマイクロホンが検出した前記ロボットの各異なる位置から受信した音声強度の大きさによって、前記充電ドックの位置を確定するステップと、及び
制御命令を送信して前記ロボットの移動機構を制御し、前記移動機構が前記ロボットを駆動して、前記ロボットが確定された前記充電ドックの位置に向けて移動するステップと、
を備えることを特徴とする音声強度による位置決めガイド方法。
【請求項7】
前記ロボットには、1つのマイクロホンが設置されており、前記マイクロホンが前記ロボットの各異なる位置から受信した音声強度を検出する方式において、
前記マイクロホンが現在の音声強度を検出した場合、制御モジュールが制御命令を送信して前記マイクロホンを制御し、且つ前記マイクロホンを予め設定した方向に向けて予め設定した角度を回転させることを特徴とする請求項6に記載の音声強度による位置決めガイド方法。
【請求項8】
前記ロボットには、複数のマイクロホンが設置されており、前記複数のマイクロホンは、前記ロボットの異なる位置に設置されており、確定モジュールは、直接に複数のマイクロホンが検出した音声強度及び該マイクロホンの位置を獲得することを特徴とする請求項6に記載の音声強度による位置決めガイド方法。
【請求項9】
前記音声強度による位置決めガイド方法は、
前記ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さい場合、制御命令を前記充電ドックに送信して、前記充電ドックが赤外線発射器を制御して赤外線信号を発射させるステップと、
前記ロボットの赤外線検出装置の検出結果によって、前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在するかどうかを判断するステップと、
前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在する場合、前記移動機構を制御し、且つ赤外線信号によって、前記ロボットを移動させ、且つ帰還させるステップと、
前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在しない場合、制御指令を前記スピーカーによって、特殊な音響の音声信号を送信するステップと、
を備えることを特徴とする請求項6に記載の音声強度による位置決めガイド方法。
【請求項10】
前記音声強度による位置決めガイド方法は、
第二予め設定した時間の毎に、前記ロボットの周辺に赤外線が存在するかどうか判断するステップと、
前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在する場合、受信した赤外線信号によって、前記ロボットの移動を制御して前記ロボットを帰還させるステップと、
前記ロボットの周辺に赤外線信号が存在しない場合、前記ロボットが毎回予め設定した距離を移動した後、改めて前記充電ドックの位置を確認して、前記ロボットが正確に帰還するステップと、
を備えることを特徴とする請求項9に記載の音声強度による位置決めガイド方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロボットに関し、特に音声強度による位置決めガイドシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
電子スマート技術の発展に伴って、ロボット技術の発展も向上されている。この技術中、特に、ロボットの位置の定位おいて、自動定位情報によって、ロボットが充電ドックに帰還して自動的に充電する技術は重要な技術である。従来のロボットの定位技術は、赤外線による定位技術を利用している。しかし、赤外線の発射、或いはスキャニング範囲が限定されているため、ものに遮られて影響を与える。例えば、ロボットが充電ドックの位置から遠く離れている場合、ロボットは充電ドックが射出した赤外線をスキャニングできず、正確に充電ドックの位置を定位できなくて、ロボットが自動的に充電ドックに帰還して自動的に充電することもできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、正確に充電ドックの位置が定位できる音声強度による位置決めガイドシステム及びその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
上記の課題を解決するために、本発明のロボットに応用される音声強度による位置決めガイドシステムは、第一予め設定した時間の毎に、ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さいかどうか判断する判断モジュールと、ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さい場合、制御命令をロボットと通信するように接続している充電ドックに送信して、充電ドックのスピーカーが特殊な音響の音声信号を送信するように制御する制御モジュールと、ロボットの1つ或いは複数のマイクロホンが検出したロボットの各異なる位置から受信した音声強度の大きさによって、充電ドックの位置を確定する確定モジュールと、を備え、制御モジュールは、さらに制御命令を送信してロボットの移動機構を制御し、移動機構がロボットを駆動して、ロボットが確定された充電ドックの位置に向けて移動する。
【0005】
上記の課題を解決するために、本発明のロボットに応用される音声強度による位置決めガイド方法は、第一予め設定した時間の毎に、ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さいかどうか判断するステップと、ロボットの電力量が予め設定した電力量より小さい場合、制御命令をロボットと通信するように接続している充電ドックに送信して、充電ドックのスピーカーが特殊な音響の音声信号を送信するように制御するステップと、ロボットの1つ或いは複数のマイクロホンが検出したロボットの各異なる位置から受信した音声強度の大きさによって、充電ドックの位置を確定するステップと、及び制御命令を送信してロボットの移動機構を制御し、移動機構がロボットを駆動して、ロボットが確定された充電ドックの位置に向けて移動するステップと、を備える。
【発明の効果】
【0006】
本発明の音声強度による位置決めガイドシステム及びその方法は、ロボットの電力量が足りない、且つ充電ドックが発射した赤外線を受信できない場合、特殊な音響の音声信号を送信し、各異なる位置から受信した音声強度によって、充電ドックの位置を確認し、最後にロボットが確定された充電ドックの位置へ移動する。ロボットと充電ドックとの距離が遠くて、ロボットが充電ドックが発射した赤外線信号が検出できなくなる場合、音声強度によってロボットをガイドして自動的に充電ドックの位置に帰還させて充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】本発明に係る音声強度による位置決めガイドシステムの応用環境図である。
【
図2】本発明に係る音声強度による位置決めガイドシステムの機能モジュール図である。
【
図3】本発明に係る音声強度による位置決めガイドシステムのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面に基づいて、本発明に係る音声強度による位置決めガイドシステムについて詳細に説明する。
図1及び
図2に示したように、本発明の音声強度による位置決めガイドシステム10は、ロボット100にインストールされ、且つ実行している。ロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さい場合、ロボット100を制御する充電ドック200が特殊な音響の音声信号を送信し、ロボット100の音声強度による位置決めガイドシステム10は、該音響の音声信号を受信し、且つロボット100の各異なる位置から受信した信号の強度によって、充電ドック200の位置を確定し、且つロボット100を制御して充電ドック200の位置に移動させる。
【0009】
ロボット100は、メモリ20、処理器30、第一通信装置40、マイクロホン50、移動機構60及び赤外線検出装置70を備えるが、これらに限定されるものではない。充電ドック200は、ロボット100を充電することに用いられる。充電ドック200は、第二通信装置201、スピーカー202及び赤外線発射器203を備えるが、これらに限定されるものではない。
【0010】
メモリ20は、ロボット100の自身に設置されているメモリであるが、ロボット100と独立に設置してロボット100とデータ交換ができるメモリユニットでもよい。例えば、SDメモリーカード、スマートメディアカード、フラッシュカードなどである。メモリ20は、ロボット100中にインストールしたプログラムコード及び各種類のデータを保存することに用いられる。処理器30は、メモリ20、第一通信装置40、マイクロホン50、移動機構60及び赤外線検出装置70と通信するように接続して、メモリ20内に保存しているプログラムコードを実行し、且つ各種類のデータを演算して、対応する機能を発揮することに用いられる。処理器30は、ロボット100内に設置することができ、ロボット100と独立に外部に設置し、且つ該ロボット100と通信するように接続した処理ユニットとすることもできる。第一通信装置40及び第二通信装置201は、ロボット100と充電ドック200とが通信するように接続するために利用される。本実施形態において、第一通信装置40及び第二通信装置201は、それぞれ無線通信装置である。スピーカー202は、音声信号を送信することに用いられ、マイクロホン50は、該音声信号を検出して受信し、且つ該音声信号の強度を確定する。移動機構60は、処理器30の制御下で、ロボットを駆動して移動させる。赤外線発射器203は、赤外線信号を発射することに用いられる。赤外線検出装置70は、ロボット100の周辺に赤外線が存在しているかどうかを検出することに用いられる。本実施形態において、メモリ20には、音声強度による位置決めガイドシステム10が保存されている。音声強度による位置決めガイドシステム10は、処理器30によって実行されて、ロボット100の一部の機能を実現させることに用いられる。
【0011】
本実施形態において、音声強度による位置決めガイドシステム10は、1つ或いは複数のモジュールに分割し、1つ或いは複数のモジュールがメモリ20内に保存されおり、且つ1つ或いは複数の処理器(本実施形態において、処理器30である)に配置されて実行する。例えば、
図2に示したように、音声強度による位置決めガイドシステム10は、判断モジュール11、制御モジュール12及び確定モジュール13に分割される。本発明において、モジュールとは、特定の機能を持つプログラムセグメントであり、プログラムに比べ、ロボット100中の実行過程を描写するのに最適である。
【0012】
判断モジュール11は、第一予め設定した時間の毎に、ロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さいかどうか判断する。ロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さい場合、制御モジュール12が制御命令を充電ドック200に送信し、充電ドック200が赤外線発射器203を制御して赤外線信号を発射させる。判断モジュール11は、ロボット100の赤外線検出装置70の検出結果によって、ロボット100の周辺に赤外線信号が存在するかどうかを判断する。もしロボット100の周辺に赤外線信号が存在する場合、制御モジュール12は、移動機構60を制御し、且つ赤外線信号によって、ロボット100を移動させ、且つ帰還させる。赤外線検出装置70は、光電検出器であり、赤外線を検出することに用いられるが、ウェブカメラでもよく、写真を撮ることに用いられて、判断モジュール11は、撮られた写真によって、ロボット100の周辺に赤外線が存在するかどうかを判断する。光電検出器やウェブカメラが赤外線信号を検出し、該赤外線信号によってロボット100を制御して、ロボットが帰還することは従来技術なので、説明を省略する。
【0013】
もしロボット100の周辺に赤外線信号が存在しない場合、ロボット100と充電ドック200との距離が遠くて、ロボット100は充電ドック200が発射した赤外線信号が検出できないため、制御モジュール12は、制御指令をスピーカー202によって、特殊な音響の音声信号を送信する。本発明のほかの実施形態において、ロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さい場合、制御モジュール12が直接に制御命令を送信してスピーカー202を制御し、スピーカー202は、特殊な音響の音声信号を送信する。
【0014】
確定モジュール13は、ロボット100の1つ或いは複数のマイクロホン50が検出したロボット100の各異なる位置から受信した音声強度の大きさによって、充電ドック200の位置を確定する。詳しくは、確定モジュール13は、受信した音声強度中、最大の音声強度の位置を充電ドック200の位置として確定する。
【0015】
本実施形態において、マイクロホン50の数量は、1つであり、該1つのマイクロホン50が、ロボット100の各異なる位置からの音声強度を検出する方法は、以下のようである。詳しくは、マイクロホン50が現在の音声強度を検出した場合、制御モジュール12が制御命令を送信してマイクロホン50を制御し、且つマイクロホン50を予め設定した方向に向けて予め設定した角度を回転させる。続いて、マイクロホン50を制御して回転した後の方向の音声強度を検出する。本実施形態において、制御モジュール12は、ロボット100を制御してロボット100が現位置から予め設定した角度に回転して、マイクロホン50の回転を実現する。他の実施形態において、ロボット100には、回転装置(図示せず)が設置されており、マイクロホン50が回転装置に設置されたため、制御モジュール12が制御命令を回転装置に送信して回転装置の回転を制御し、且つマイクロホン50の回転を実現する。予め設定した方向は、時計回りの方向でよいし、反時計回りの方向でもよい。予め設定した角度は、15度、30度、45度、60度、90度などである。他の実施形態において、マイクロホン50の数量は、複数であり、複数のマイクロホン50は、それぞれロボット100の異なる位置に設置されており、確定モジュール13が直接に複数のマイクロホン50が検出した音声強度及び各マイクロホン50の位置を取得した後、受信した音声強度中、最大の音声強度を持つ1つのマイクロホン50の位置を充電ドック200の位置として確定する。
【0016】
他の実施形態に置おいて、マイクロホン50が複数の異なる位置から音声強度を検出する方法は、上述の二種類の方法を結合したものであり、つまり、ロボット100には、複数のマイクロホン50が設置され、制御モジュール12は、制御命令を送信して複数のマイクロホン50の回転を制御して、複数の異なる位置から音声強度を検出することができる。
【0017】
制御モジュール12は、制御命令を送信してロボット100の移動機構60を制御し、移動機構60がロボット100を駆動して、ロボット100が確定された充電ドック200の位置に向けて移動する。
【0018】
本実施形態において、確定モジュール13は、直接に音声強度によって、充電ドック200の位置を確定し、且つロボット100を制御して移動させる。好ましくは、確定モジュール13は、ロボット100が毎回予め設定した距離を移動した後、改めて充電ドック200の位置を確認して、ロボット100が正確に帰還することを実現する。
【0019】
他の実施形態において、判断モジュール11は、第二予め設定した時間の毎に、ロボット100の周辺に赤外線が存在するかどうか判断する。もし、赤外線信号が存在しない場合、制御モジュール12が引き続き受信した音声強度によって、ロボット100の帰還を制御する。もし、赤外線信号が存在する場合、制御モジュール12は、受信した赤外線信号によって、ロボット100の移動を制御してロボット100を帰還させる。つまり、受信した音声強度は、ロボット100の帰還を補助ガイドする。即ち、赤外線信号を検出した場合、まず、赤外線信号によってロボット100の移動を制御し、赤外線信号が検出できなかった場合、受信した音声強度によって、ロボット100の帰還を制御する。
【0020】
図3に示したように、音声強度による位置決めガイド方法は、以下のステップS301〜S307を備える。要求に応じて、
図3に示したフローチャート図中、ステップの順番を変更してもよいし、あるステップを省略してもよい。
【0021】
ステップS301において、判断モジュール11は第一予め設定した時間の毎に、ロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さいかどうか判断する。もしロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さい場合、ステップS302を実行し、もしロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さくない場合、ステップS301に戻り、ロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さくなるまで、上述のステップを繰り返し、ロボット100の電力量が予め設定した電力量より小さくなるとステップS302を実行する。本実施形態において、ステップS302〜S304を省略してもよし、即ち、ステップS301を実行した後、ステップS305を実行してもよい。
【0022】
ステップS302において、制御モジュール12は、制御命令を充電ドック200に送信し、且つ充電ドック200の赤外線発射器203を制御して、赤外線発射器203が赤外線信号を発射する。
【0023】
ステップS303において、判断モジュール11は、ロボット100の赤外線検出装置70の検出結果によって、ロボット70の周辺に赤外線信号が存在するかどうかを判断する。もしロボット100の周辺に赤外線信号が存在する場合、ステップS304を実行し、もしロボット100の周辺に赤外線信号が存在しない場合、ステップS305を実行する。
【0024】
ステップS304において、制御モジュール12は、移動機構60を制御し、且つ赤外線信号によって、ロボット100を移動させ、且つ帰還させる。
【0025】
ステップS305において、制御モジュール12が制御命令を送信してスピーカー202を制御し、スピーカー202は、特殊な音響の音声信号を送信する。
【0026】
ステップS306において、確定モジュール13は、ロボット10の1つ或いは複数のマイクロホン50が検出したロボット100の各異なる位置から受信した音声強度の大きさによって、充電ドック200の位置を確定する。
【0027】
ステップS307において、制御モジュール12は、制御命令を送信してロボット100の移動機構60を制御し、移動機構60がロボット100を駆動して、ロボット100が確定された充電ドック200の位置に向けて移動する。
【0028】
ステップS308において、判断モジュール11は、第二予め設定した時間の毎に、ロボット100の周辺に赤外線が存在するかどうか判断する。もし、赤外線信号が存在する場合、ステップS309を実行し、もし、赤外線信号が存在しない場合、ステップS310を実行する。
【0029】
ステップS309において、制御モジュール12は、受信した赤外線信号によって、ロボット100の移動を制御してロボット100を帰還させる。
【0030】
ステップS310において、確定モジュール13は、ロボット100が毎回予め設定した距離を移動した後、改めて充電ドック200の位置を確認した後、ステップS307に戻る。他の実施形態において、ステップS308及びステップS309を省略し、即ち、ステップS307を実行した後、直接ステップS310を実行する。
【0031】
本発明の音声強度による位置決めガイドシステム及びその方法は、ロボット100の電力量が足りない、且つ充電ドック200が発射した赤外線を受信できない場合、特殊な音響の音声信号を送信し、各異なる位置から受信した音声強度によって、充電ドック200の位置を確認し、最後にロボット100が確定された充電ドック200の位置へ移動する。ロボット100と充電ドック200との距離が遠くて、ロボット100は充電ドック200が発射した赤外線信号が検出できなくなる場合、音声強度によってロボット100をガイドして自動的に充電ドック200の位置に帰還させて充電を行うことができる。
【符号の説明】
【0032】
100 ロボット
10 音声強度による位置決めガイドシステム
11 判断モジュール
12 制御モジュール
13 確定モジュール
20 メモリ
30 処理器
40 第一通信装置
50 マイクロホン
60 移動機構
70 赤外線検出装置
200 充電ドック
201 第二通信装置
202 スピーカー
203 赤外線発射器
3 音声強度による位置決めガイド方法
S301〜S310 ステップ