一种用于机器人与电梯信号交互的控制板卡及控制方法与流程

1.本公开涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种用于机器人与电梯信号交互的控制板卡及控制方法。


背景技术：

2.酒店、楼宇、社区等场景运行的机器人在进出电梯时，需要获取到电梯轿厢所在的楼层信息来控制机器人乘坐电梯。例如，机器人在2层电梯厅呼叫1号梯，那么，机器人需要控制1号电梯内呼面板上的1层按钮点亮；当1号电梯到达1层时需要向机器人发送轿厢在2层的信号，机器人收到该信号后进入电梯；同理，机器人出电梯时，同理也需要获取到轿厢所在楼层信息，并在对应的目标楼层出电梯。
3.目前，机器人获取电梯轿厢所在楼层有两种方式：第一种是通过安装在轿厢顶与梯井顶的两个传感器测量两个模块之前的距离判断电梯所在楼层，然后发送给机器人轿厢所在楼层信息数据；第二种是利用电梯原有安装在梯井的隔磁板（电梯每层均有对应的隔磁板），通过传感器计算通过电磁板数量，来获取电梯轿厢所在楼层信息。其中，第一种方案对安装位置要求高需要两个模块上下垂直安装，对于超高楼层会出现信号接收不到情况，硬件、安装成本较高，第二种方案对安装的电梯有必须有隔磁板要求，安装需同时安装两个传感器（机器人出发层楼层校准传感器，光电传感器安装要求高，对安装人员技能有一定要求。
4.由此可见，现有技术在机器人获取电梯轿厢所在楼层的实现成本较高，且对于实现设备的安装存在一定的技术难度。因此，如何低成本且较为容易实现地机器人获取电梯轿厢楼层信息，以协助机器人乘坐电梯是当前机器人应用中的一个技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本公开实施例提供了一种用于机器人与电梯信号交互的控制板卡及控制方法，以解决现有技术中如何低成本且较为容易实现地机器人获取电梯轿厢楼层信息的问题。
6.本公开实施例的第一方面，提供了一种用于机器人与电梯信号交互的控制板卡，包括：一个信号收发模块，与机器人无线连接；多个楼层按钮开关控制模块，每个楼层按钮开关控制模块与电梯的一个楼层按钮开关对应，每个楼层按钮开关控制模块包括：一个开关控制线路和一个电压检测线路，开关控制线路并联于电梯主控板与楼层按钮开关之间的按钮指令控制线路上，电压检测线路并联于电梯主控板与楼层按钮开关之间的按钮指示控制线路上；一个控制器，分别与信号收发模块、按钮指令控制线路和按钮指示控制线路电连接，并能够在信号收发模块接收到机器人发送的目标楼层指令时控制对应的楼层按钮开关控制模块中的开关控制线路闭合，以及在通过电压检测线路检测到按钮指示控制线路有电压差跳变时控制控制信号收发模块向机器人发送楼层到达指令。
7.本公开实施例的第二方面，提供了一种用于机器人与电梯信号交互的控制方法，
应用于上述控制板卡，控制方法包括：接收机器人发送的目标楼层指令；基于目标楼层指令，控制对应的楼层按钮开关所在的开关控制线路闭合；在检测到楼层按钮开关所在的按钮指示控制线路有电压差跳变的情况下，向机器人发送楼层到达指令，并控制开关控制线路断开。
8.本公开实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过直接将控制板卡安装在电梯轿厢内，并与电梯主控板和楼层按钮开关之间的电路进行电性连接，从而确保了信号交互的稳定性和准确性，不容易出错；同时，控制板卡在电梯轿厢内的安装难度较低，并且相比于现有实现方式的成本更低。
附图说明
9.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
10.图1是本公开实施例的应用场景的场景示意图；图2是本公开实施例提供的用于机器人与电梯信号交互的控制板卡的结构示意图；图3是本公开实施例提供的一种电梯主控板与楼层按钮开关之间的线路与控制板卡的电路图；图4是本公开实施例提供的另一种电梯主控板与楼层按钮开关之间的线路与控制板卡的电路图；图5是本公开实施例提供的一种用于机器人与电梯信号交互的控制方法的流程示意图；图6是本公开实施例提供的图3中控制器的结构示意图。
11.附图标记说明：1、机器人；2、电梯轿厢；21、电梯主控板；22、楼层指令按钮面板；221、楼层按钮开关；23、按钮指令控制线路；24、按钮指示控制线路；3、服务器；4、网络；5、控制板卡；51、信号收发模块；52、楼层按钮开关控制模块；521、开关控制线路；5211、电路开关；522、电压检测线路；53、控制器；531、处理器；532、存储器；533、计算机程序。
具体实施方式
12.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本公开实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本公开。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本公开的描述。
13.图1是本公开实施例的应用场景的场景示意图。该应用场景可以包括机器人1、电梯轿厢2、服务器3以及网络4。图1所示场景可以包括酒店、楼宇、社区等，其中，电梯轿厢2上设置有电梯主控板21和楼层指令按钮面板22，电梯主控板21用于控制电梯轿厢2升降与停靠，楼层指令按钮面板22设有多个分别与楼层对应的楼层按钮开关221，用户按下想要去到
的楼层对应的楼层按钮开关221来给电梯主控板21发送指令，使电梯主控板21控制电梯前往对应的楼层并停靠。在本公开应用场景中，在电梯轿厢2中还设有一块用于机器人与电梯信号交互的控制板卡5，该控制板卡5连接于电梯主控板21与楼层指令按钮面板22之间的线路上，用于实现机器人与电梯之间的信号交互。
14.例如，当机器人1在电梯轿厢2外时，机器人1可以给电梯轿厢2上的控制板卡5发送目标楼层指令（当前所在楼层号），控制板卡5在接收到该目标楼层指令后，将自动触发该目标楼层指令对应的楼层按钮开关221来给电梯主控板发送指令，使电梯主控板21控制电梯轿厢2前往该目标楼层指令对应的楼层并停靠，之后，在电梯轿厢2在到达目标楼层时，控制板卡5还将向机器人1发送电梯到达的指令，以便机器人2自动进入电梯轿厢2内。同理，当机器人1在电梯轿厢内时，与电梯之间的信号交互与机器人1在电梯外是一样的，故这里不再赘述。
15.机器人1被应用于酒店、楼宇等场景中提供各种服务，例如，在一些楼宇中由机器人1来为用户送外卖。
16.服务器3可以是提供各种服务的服务器，例如，对与其建立通信连接的机器人和电梯轿厢上的控制板卡发送的请求进行接收的后台服务器，该后台服务器可以对机器人发送的请求进行接收和分析等处理，并将生成的处理结果转发给控制板卡。服务器3可以是一台服务器，也可以是由若干台服务器组成的服务器集群，或者还可以是一个云计算服务中心，本公开实施例对此不作限制。
17.需要说明的是，服务器3可以是硬件，也可以是软件。当服务器3为硬件时，其可以是为机器人1提供各种服务的各种电子设备。当服务器3为软件时，其可以是为机器人1提供各种服务的多个软件或软件模块，也可以是为机器人1提供各种服务的单个软件或软件模块，本公开实施例对此不作限制。
18.网络4可以是采用同轴电缆、双绞线和光纤连接的有线网络，也可以是无需布线就能实现各种通信设备互联的无线网络，例如，蓝牙（bluetooth）、近场通信（near field communication，nfc）、红外（infrared）等，本公开实施例对此不作限制。
19.需要说明的是，机器人1、电梯轿厢2、服务器3以及网络4的具体类型、数量和组合可以根据应用场景的实际需求进行调整，本公开实施例对此不作限制。
20.见图2，是本公开实施例提供的用于机器人与电梯信号交互的控制板卡的结构示意图。如图1所示，该控制板卡包括：一个信号收发模块51、多个楼层按钮开关控制模块52（为便于理解，图2中仅画出了一个）和一个控制器53，其中，信号收发模块51与机器人无线连接；每个楼层按钮开关控制模块52与电梯的一个楼层按钮开关221对应，每个楼层按钮开关控制模块52包括：一个开关控制线路521和一个电压检测线路522，开关控制线路521并联于电梯主控板21与楼层按钮开关221之间的按钮指令控制线路23上，电压检测线路522并联于电梯主控板21与楼层按钮开关221之间的按钮指示控制线路24上；控制器53分别与信号收发模块51、开关控制线路521和电压检测线路522电连接，并能够在信号收发模块51接收到机器人发送的目标楼层指令时控制对应的楼层按钮开关控制模块52中的开关控制线路521闭合，以及在通过电压检测线路522检测到按钮指示控制线路24有电压差跳变时控制控制信号收发模块51向机器人发送楼层到达指令。
21.具体地，图2中仅示出了电梯主控板21与楼层指令按钮面板22上的其中一个楼层
按钮开关221之间的线路，即按钮指令控制线路23和按钮指示控制线路24。另外，图2中的控制板卡5仅示出了与一个楼层按钮开关221对应的楼层按钮开关控制模块52，实际中控制板卡5上的楼层按钮开关控制模块52数量为多个，一般与楼层按钮开关221的数量一致，且楼层按钮开关控制模块52与楼层按钮开关221一一对应。
22.由于电梯的类型很多，电梯轿厢中的电梯主控板21与楼层指令按钮面板22上各个楼层按钮开关221之间的线路数量会应电梯类型的不同而有所区别。结合图2来说，电梯主控板21与每个楼层按钮开关221之间的线路一般存在3条线路或4条线路的情况。
23.在一些实施例中，针对电梯主控板21与楼层按钮开关221之间为4条线路的情况，见图3，是本公开实施例提供的一种电梯主控板与楼层按钮开关之间的线路与控制板卡的电路图。如图3所示，电梯主控板21与楼层按钮开关221之间存在4条线路，分别为线路a1、a2、b1和b2。其中，线路a1和a2为按钮指令控制线路23，而线路b1和b2为按钮指示控制线路24。
24.具体地，按钮指令控制线路23所在两条线路a1和a2与楼层按钮开关221依次串联在电梯主控板21上，相当于一个开关回路，当按下楼层按钮开关221时，线路a1和a2相当于两条按钮信号线给电梯主控板21发送对应的楼层指令。相应地，如图3所示，在本公开实施例中，开关控制线路521包括一个电路开关5211，该电路开关5211至少包括两个接线端和一个使能端，两个接线端与线路a1和a2并联，相当于在电梯主控板21与楼层按钮开关221之间的两条按钮指令控制线路23（即线路a1和a2）之间并联一个使能开关，这样，当控制器53控制该电路开关5211闭合，即相当于触发了楼层按钮开关。
25.具体的，结合图1应用场景来说，在机器人1给控制板卡5发送目标楼层指令时，控制板卡5通过信号收发模块51接收该目标楼层指令，控制器53基于该目标楼层指令控制该目标楼层指令对应的楼层按钮开关上连接的开关控制线路521所在的电路开关5211闭合，相当于自动按下楼层按钮开关221，使电梯主控板21控制电梯轿厢2前往该目标楼层指令对应的楼层。
26.进一步地，开关控制线路521所在的电路开关5211可以是继电器开关，也可以是mos管开关或三极管开关。若使用继电器开关，成本更低；而若是使用mos管开关或三极管开关，可以使控制板卡5的集成度更高，可以占用更少的空间。因此，采用何种类型的电路开关可以依据实际情况来选择，本公开实施例对此并不作限制。
27.另外，按钮指示控制线路522所在的两条线路b1和b2为灯光指示线，该两条线路b1和b2一般与楼层按钮开关221的指示灯连接，用于在按下楼层按钮开关221或者将电路开关5211闭合后点亮对应的楼层按钮开关221，指示已经成功向电梯主控板发送了楼层按钮开关221被按下的信号；以及在电梯主控板21控制电梯轿厢到达该楼层按钮开关221对应的楼层后，电梯主控板21将控制熄灭楼层按钮开关221。
28.具体地，结合图3来说，线路b1和b2相当于是楼层按钮开关221所在指示灯的两条电源线，当电梯轿厢2到达楼层按钮开关221对应的楼层之后，电梯主控板21控制楼层按钮开关221所在的指示灯熄灭时，将会导致线路b1和b2之间的电压差发生变化。因此，利用两条检测线路并联在线路b1和b2上，通过检测两条检测线路之间的电压来监测线路b1和b2之间的电压差跳变，以确定电梯轿厢是否到达楼层按钮开关221对应的楼层。即电压检测线路522包括两条检测线，两条检测线的其中一端分别与线路b1和b2并联，两条检测线的另外一
端与控制器电连接，在控制器检测到两条检测线的另外一端之间的电压差跳变时，判定电梯已经到达楼层按钮开关对应的楼层，并经由信号收发模块51给机器人发送通知指令，以便机器人正确进/出电梯轿厢2。
29.在一些实施例中，针对电梯主控板21与楼层按钮开关221之间为3条线路的情况，见图4，是本公开实施例提供的另一种电梯主控板与楼层按钮开关之间的线路与控制板卡的电路图。如图4所示，电梯主控板21与楼层按钮开关221之间存在3条线路，分别为线路c1、c2和c2。这里，线路c1和c2为按钮指令控制线路23，而线路c2和c3为按钮指示控制线路24。在本公开实施例与图3中4条线路的区别在于：按钮指示控制线路的其中一条灯光指示线与按钮指令控制线路23的其中一条按钮信号线为一条共用线路。至于控制板卡5与3条线路之间的控制原理，以及按钮指令控制线路23与按钮指示控制线路24的工作原理均相同，故这里不再赘述。
30.在一些实施例中，控制板卡5中的信号收发模块51为无线网络通信模块。具体地，信号收发模块51可以为4g通信模块、5g通信模块、wifi通信模块、zigbee通信模块或无线电通信模块等，本公开实施对此不作限制。
31.上述用于机器人与电梯信号交互的控制板卡通过安装在电梯轿厢内，并与电梯主控板和楼层按钮开关之间的电路进行电性连接，从而确保了信号交互的稳定性和准确性，不容易出错；同时，控制板卡在电梯轿厢内的安装难度低，并且相比于现有实现方式成本更低。
32.见图5，图5是本公开实施例提供的一种用于机器人与电梯信号交互的控制方法的流程图。图5的用于机器人与电梯信号交互的控制方法可以由图2中的控制板卡5执行。如图5所示，该用于机器人与电梯信号交互的控制方法包括：s501，接收机器人发送的目标楼层指令；s502，基于目标楼层指令，控制对应的楼层按钮开关所在的开关控制线路闭合；s503，在检测到楼层按钮开关所在的按钮指示控制线路有电压差跳变的情况下，向机器人发送楼层到达指令，并控制开关控制线路断开。
33.具体地，结合图1应用场景来说，机器人发送的目标楼层指令可以是电梯轿厢2能够去到的任一楼层的楼层号。在实际应用中，机器人1可以直接通过网络4向控制板卡5发送目标楼层指令，例如，机器人1通过4g网络直接给控制板卡5发送目标楼层指令。或者，机器人1也可以通过网络4向服务器3发送目标楼层指令，然后再由服务器3将目标楼层指令发送给电梯轿厢2中的控制板卡5。
34.例如，在一些实施例中，接收机器人发送的目标楼层指令包括：接收机器人发送给服务器的楼层目标指令，其中，机器人与服务器网络连接。
35.进一步地，结合图3来说，控制板卡5对按钮指示控制线路进行电压差跳变检测是在基于目标楼层指令控制开关控制线路闭合后进行，直到按钮指示控制线路有电压差跳变为止。在实际应用中，无论是机器人1在电梯轿厢外或电梯轿厢内，当机器人1进入到电梯轿厢后，可以控制板卡可以切换与机器人1之间的连接方式。
36.例如，机器人进入电梯轿厢以后，可以通过信号收发模块与机器人1进行短距离无线通信连接，以保证机器人1与控制板卡5之间的通信质量，避免因为外网或服务器不稳定等情况，导致控制板卡通知机器人1楼层到达的指令出现延迟。由此，在这种实施例的情况
下，控制板卡5上的信号收发模块可以包括多个不同的无线网络通信模块，该无线网络通信模块包括蓝牙通信模块、近场通信模块和红外通信模块等，本公开实施例对此不作限制。
37.上述用于机器人与电梯信号交互的控制方法通过接收机器人发送的目标楼层指令；基于目标楼层指令，控制对应的楼层按钮开关所在的开关控制线路闭合；在检测到楼层按钮开关所在的按钮指示控制线路有电压差跳变的情况下，向机器人发送楼层到达指令，并控制开关控制线路断开，从而实现机器人与电梯之间信号的及时高效的交互，相比于现有交互方式，本公开不仅安装难度小，并且成本更低。
38.上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本技术的可选实施例，在此不再一一赘述。
39.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本公开实施例的实施过程构成任何限定。
40.图6是本公开实施例提供的图3中的控制器的结构示意图。如图6所示，本公开实施例的控制器53包括：处理器531、存储器532以及存储在该存储器532中并且可以在处理器531上运行的计算机程序533。处理器531执行计算机程序533时实现上述图5中控制方法实施例中的步骤。
41.示例性地，计算机程序533可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或多个模块/单元被存储在存储器532中，并由处理器531执行，以完成本公开。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序533在控制器53中的执行过程。
42.控制器53可以包括但不仅限于处理器531和存储器532。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是控制器53的示例，并不构成对控制器53的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如，控制器还可以包括输入输出接口、网络接入设备、总线等。在一些实施例中，控制器3可以为单片机。
43.处理器531可以是中央处理单元（central processing unit，cpu），也可以是其它通用处理器、数字信号处理器（digital signal processor，dsp）、专用集成电路（application specific integrated circuit，asic）、现场可编程门阵列（field-programmable gate array，fpga）或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
44.存储器532可以是控制器53的内部存储单元，例如，控制器53的硬盘或内存。存储器532也可以是控制器53的外部存储设备，例如，控制器53上配备的插接式硬盘，智能存储卡（smart media card，smc），安全数字（secure digital，sd）卡，闪存卡（flash card）等。进一步地，存储器532还可以既包括控制器53的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器532用于存储计算机程序以及控制器所需的其它程序和数据。存储器532还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
45.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
46.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单
元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本公开的范围。
47.在本公开所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的控制板卡和控制方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的控制板卡实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
48.另外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
49.集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本公开实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可以实现上述控制方法实施例的步骤。计算机程序可以包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（read-only memory，rom）、随机存取存储器（random access memory，ram）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如，在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
50.以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本公开进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本公开各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本公开的保护范围之内。