车载机器人、车载导航系统、车载导航方法及车辆.pdf

本发明提供一种车载机器人、车载导航系统、车载导航方法及车辆，包括控制装置、关节电机驱动装置和关节电机，控制装置用于接收导航指令，并发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号给关节电机驱动装置，关节电机驱动装置用于接收机器人肢体动作控制信号，并驱动关节电机转动到与机器人肢体动作相对应的角度。采用本发明技术方案，可以实现用机器人的肢体动作进行导航的目的，具有很好的娱乐性和便利性。

权利要求书一种车载机器人，包括控制装置、关节电机驱动装置和关节电机，其特征在于，所述控制装置用于接收导航指令，并发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号给所述关节电机驱动装置，所述关节电机驱动装置用于接收所述机器人肢体动作控制信号，并驱动所述关节电机转动到与机器人肢体动作相对应的角度。
根据权利要求1所述的车载机器人，其特征在于，所述控制装置包括导航动作方案选择装置，用户可通过导航动作方案选择装置来选择自己喜好的导航动作方案。
根据权利要求1所述的车载机器人，其特征在于，所述控制装置包括导航动作方案设置装置，用户可通过导航动作方案设置装置来新增、更改或删除导航动作方案。
根据权利要求3所述的车载机器人，其特征在于，所述车载机器人进一步包括关节角度传感器，所述关节角度传感器用于检测关节的位置角度。
根据权利要求1所述的车载机器人，其特征在于，所述车载机器人进一步包括扬声器，所述扬声器与所述控制装置连接，所述扬声器用于播报导航指令。
根据权利要求5所述的车载机器人，其特征在于，所述控制装置包括音量大小设置装置，所述音量大小设置装置用于设置扬声器的音量。
根据权利要求1所述的车载机器人，其特征在于，所述车载机器人的一条手臂包括至少3个关节电机，所述手臂的肩部包括至少1个关节电机，所述手臂的肘部包括至少1个关节电机，所述手臂的腕部包括至少1个关节电机。
一种车载导航系统，其特征在于，包括导航装置和车载机器人，所述导航装置用于发送导航指令给所述车载机器人，所述车载机器人为权利要求1至7任意一项权利要求中所述的车载机器人。
一种车载导航方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收导航指令；
发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号；
根据机器人肢体动作控制信号，驱动关节电机转动到与机器人肢体动作相对应的角度。
根据权利要求9所述的车载导航方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：将导航指令用语音提醒的方式进行播报。
一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求8所述的车载导航系统。

说明书车载机器人、车载导航系统、车载导航方法及车辆
技术领域
本发明涉及车辆导航领域，尤其涉及一种车载机器人、车载导航系统、车载导航方法及包括该车载导航系统的车辆。
背景技术
汽车导航是提升行车便捷、节省司乘人员时间、降低交通流量的重要手段。在汽车上安装导航仪已经成为一种趋势，汽车导航技术也已经较为成熟。目前的导航方法，基本上都是通过车载显示屏显示地图，在地图上标注导航路径，并通过语音提醒的方式进行导航。
但在实际使用中，语音提醒的方式存在如下缺点：一是在车内存在其他声源，比如大声谈笑、播放音乐和广播时，语音提醒不容易听清，因此在使用导航时，往往不得不关闭音乐和广播，并降低声音小声交谈；二是部分人由于对方向不敏感，对语音提醒的内容左右不分，因此对导航的提示信息有时存在错误执行，或者需要分神思考左右方向；三是现有的车载导航系统均是一块液晶显示屏，设计较为死板，缺少娱乐性。
因此，发明一种具有导航功能的车载机器人，同时采用类似交警指挥的肢体动作和语音提示两种手段进行汽车导航，具有必要性。
发明内容
本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。
为了实现用机器人进行导航的目的，本发明提供一种车载机器人、车载导航系统、车载导航方法及车辆。
本发明解决现有技术的问题所采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，本发明提供的一种车载机器人，包括控制装置、关节电机驱动装置和关节电机，控制装置用于接收导航指令，并发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号给关节电机驱动装置，关节电机驱动装置用于接收机器人肢体动作控制信号，并驱动关节电机转动到与机器人肢体动作相对应的角度。
优选地，控制装置包括导航动作方案选择装置，用户可通过导航动作方案选择装置来选择自己喜好的导航动作方案。
优选地，控制装置包括导航动作方案设置装置，用户可通过导航动作方案设置装置来新增、更改或删除导航动作方案。
优选地，车载机器人进一步包括关节角度传感器，关节角度传感器用于检测关节的位置角度。
优选地，车载机器人进一步包括扬声器，扬声器与控制装置连接，扬声器用于播报导航指令。
优选地，控制装置包括音量大小设置装置，音量大小设置装置用于设置扬声器的音量。
优选地，车载机器人的一条手臂包括至少3个关节电机，手臂的肩部包括至少1个关节电机，手臂的肘部包括至少1个关节电机，手臂的腕部包括至少1个关节电机。
根据本发明的另一个方面，本发明提供的一种车载导航系统，包括导航装置和车载机器人，导航装置用于发送导航指令给车载机器人，车载机器人为上述技术方案中的车载机器人。
根据本发明的又一个方面，本发明提供的一种车辆，包括车载导航系统，车载导航系统为上述技术方案中的车载导航系统。
根据本发明的又一个方面，本发明提供的一种车载导航方法，包括以下步骤：接收导航指令；发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号；根据机器人肢体动作控制信号，驱动关节电机转动到与机器人肢体动作相对应的角度。
优选地，车载导航方法进一步包括将导航指令用语音提醒的方式进行播报。
本发明的车载机器人、车载导航系统、车载导航方法及车辆，车载机器人在接收到导航指令后，其控制装置会发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号给关节电机驱动装置，关节电机驱动装置根据机器人肢体动作控制信号，驱动关节电机转动到与机器人肢体动作相对应的角度，由此可实现通过形象的车载机器人的肢体动作来导航的目的，这样不论车内声音有多大，驾驶员都可以非常清楚导航系统所指引的方向，而且对某些方向感不敏感的人，通过机器人的肢体动作导航可以防止其错误理解语音播报的导航指令，而且通过机器人的肢体动作导航，非常形象，具有很好的娱乐性，能使驾驶员心情愉悦。本发明还进一步通过扬声器播报当前的导航指令，这样用户可以用机器人的肢体动作和扬声器两种方式导航，非常便利。
通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
附图说明
下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中：
图1为本发明实施例1提供的一种车载机器人的模块结构示意图；
图2为本发明实施例1提供的一种车载机器人的结构示意图；
图3为图2所示车载机器人的手臂的结构示意图；
图4为图1所示车载机器人中控制装置的模块结构示意图；
图5为本发明实施例2提供的一种车载导航系统的模块结构示意图；
图6为本发明实施例2提供的一种车载导航方法流程图。
具体实施方式
如图1所示是本发明实施例1提供的一种车载机器人的模块结构示意图，包括控制装置11、关节电机驱动装置12和关节电机13；其中：
控制装置11用于接收导航指令，并发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号给关节电机驱动装置12；
关节电机驱动装置12用于接收机器人肢体动作控制信号，并驱动关节电机13转动到与机器人肢体动作相对应的角度。
如图2所示是本发明实施例1提供的一种车载机器人的结构示意图，在具体实施中，车载机器人还包括躯干14、头部15和两条手臂16，头部15设置在躯干14上方，两条手臂16分别设置在躯干14的两侧，手臂16上设置有多个关节电机13，该多个关节电机13之间通过连接机构17相连接。具体地，每条手臂16上至少设置3个关节电机，肩部处至少设置一个关节电机13，肘部处至少设置一个关节电机13，腕部处至少设置一个关节电机13。为了提高手臂的灵活度，完全模拟人的手臂动作，可以在手臂的肩部、肘部、腕部设置更多的关节电机。如图3所示，每条手臂16上设置有5个关节电机。肩部161处设置两个关节电机13，肘部162处设置两个关节电机13，腕部163处设置一个关节电机13，头部15上设置有扬声器18，每个关机电机13的位置处都设置有关节角度传感器19。扬声器18用于播报导航指令，关节角度传感器19用于检测关节的位置角度。
如图4所示是控制装置11的模块结构示意图，控制装置11包括导航动作方案选择装置111、导航动作方案设置装置112和音量大小设置装置113，用户可通过导航动作方案选择装置111来选择自己喜好的导航动作方案，用户可通过导航动作方案设置装置112来新增、更改或删除导航动作方案，音量大小设置装置113用于设置扬声器18的音量。
具体地，导航动作方案选择装置111中设置有若干套已设定好的导航动作方案，用户可选择当前采用的一套。其中一套导航动作方案是根据实际交警指挥交通的肢体动作进行设计的。导航动作方案是指，每一个导航指令，包括但不限于直行、向左转、向右转、掉头、左前方行驶、右前方行驶、进入主道、进入辅道、上桥等等，对应一个固定的机器人肢体动作，由若干个导航指令及其对应的若干个机器人肢体动作形成一套导航动作方案。机器人肢体动作是指，由机器人的各个关节电机转到确定的角度所形成的一种姿势。
用户可新增、更改或删除导航动作方案。对于新增或更改导航动作方案，首先可设定新增动作方案名称或选定需更改的动作方案名称，继而选定其中的导航指令逐一设定对应的机器人肢体动作。在设定机器人肢体动作时，用户可直接转动机器人的各关节至需要设定的位置，关节角度传感器19检测出关节此时的位置角度，此时机器人肢体动作就是由机器人的各个关节电机转到此位置角度所形成的一种姿势。
图5所示为本发明实施例2提供的一种车载导航系统的模块结构示意图，车载导航系统包括车载机器人1、导航装置2和命令输入装置3，车载机器人1采用实施例1所述的车载机器人，导航装置2用于发送导航指令给车载机器人1，命令输入装置3用于接收用户命令。
用户命令包括两类。一是导航设定命令，包括但不限于输入导航的起始点和目的地、选择路径规划模式（包括但不限于距离最短模式、时间最短模式、收费最少模式、不走高速模式等）、启动/终止导航等。命令输入装置3在接收到导航设定命令后，将导航设定命令发送至导航装置2。二是机器人设定命令，包括但不限于设定扬声器的音量大小、选择导航动作方案、进入/退出机器人导航动作方案设置程序等。命令输入装置3在接收到机器人设定命令后，将机器人设定命令发送至车载机器人1。
命令输入的方式包括但不限于按键输入、触摸屏输入、语音输入、手势输入等。
导航装置2包含一个导航系统主控芯片，用于存储地图并进行导航计算。导航装置2接受命令输入装置3的导航设定命令，基于已存储的或通过网络实时下载的地图进行路径规划，通过GPS确定车辆实时位置信息给出导航指令，并实时发送至车载机器人1。
此外，本发明还提供一种车辆，该车辆包括车载导航系统，上述实施例2的车载导航系统的技术方案同样都能适用于本车辆，这里不再重述。
图6所示是本发明实施例2提供的一种车载导航方法流程图，该方法包括以下步骤：
S30、接收导航指令；
S31、发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号；
S32、根据机器人肢体动作控制信号，驱动关节电机转动到与机器人肢体动作相对应的角度。
优选地，车载导航方法还包括将导航指令用语音提醒的方式进行播报的步骤。
在具体的实施例中，首先用户会发送导航设定命令给命令输入装置3，导航设定命令包括但不限于输入导航的起始点和目的地、选择路径规划模式（包括但不限于距离最短模式、时间最短模式、收费最少模式、不走高速模式等）、启动/终止导航等；然后命令输入装置3将导航设定命令发送给导航装置2，导航装置2接收命令输入装置3的导航设定命令，基于已存储的或通过网络实时下载的地图进行路径规划，通过GPS确定车辆实时位置信息给出导航指令，并实时发送至车载机器人1；车载机器人1的控制装置11接收到导航指令后，基于已选择的导航动作方案，找出与导航指令相对应的机器人肢体动作，然后发送机器人肢体动作控制信号给关节电机驱动装置12；关节电机驱动装置12接收到机器人肢体动作控制信号后，驱动关节电机13转动到与机器人肢体动作相对应的角度；最后通过扬声器18播报当前的导航指令。
在具体的实施例中，用户还会发送机器人设定命令给命令输入装置3，命令输入装置3接收到机器人设定命令后，将机器人设定命令发送至车载机器人1；机器人设定命令，包括但不限于设定扬声器的音量大小、选择导航动作方案、进入/退出机器人导航动作方案设置程序等。用户通过音量大小设置装置113设置扬声器18的音量，用户通过导航动作方案选择装置111来选择一套导航动作方案，导航动作方案是指，每一个导航指令，包括但不限于直行、向左转、向右转、掉头、左前方行驶、右前方行驶、进入主道、进入辅道、上桥等等，对应一个固定的机器人肢体动作，由若干个导航指令及其对应的若干个机器人肢体动作形成一套导航动作方案。机器人肢体动作是指，由机器人的各个关节电机转到确定的角度所形成的一种姿势。
当车载机器人1进入机器人导航动作方案设置程序时，用户首先会设定新增动作方案名称或选定需更改的动作方案名称，继而选定其中的导航指令逐一设定对应的机器人肢体动作。在设定机器人肢体动作时，用户可直接转动机器人的各关节至需要设定的位置，关节角度传感器19检测出关节此时的位置角度，此时机器人肢体动作就是由机器人的各个关节电机转到此位置角度所形成的一种姿势。
本发明的车载机器人、车载导航系统、车载导航方法及车辆，车载机器人1在接收到导航指令后，其控制装置11会发送与导航指令相对应的机器人肢体动作控制信号给关节电机驱动装置12，关节电机驱动装置12根据机器人肢体动作控制信号，驱动关节电机转动到与机器人肢体动作相对应的角度，由此可实现通过形象的车载机器人的肢体动作来导航的目的，这样不论车内声音有多大，驾驶员都可以非常清楚导航系统所指引的方向，而且对某些方向感不敏感的人，通过机器人的肢体动作导航可以防止其错误理解语音播报的导航指令，而且通过机器人的肢体动作导航，非常形象，具有很好的娱乐性，能使驾驶员心情愉悦。本发明还进一步通过扬声器播报当前的导航指令，这样用户可以用机器人的肢体动作和扬声器两种方式导航，非常便利。
进一步的，本发明的车载机器人的控制装置中还包括导航动作方案选择装置、导航动作方案设置装置和音量大小设置装置，这样用户就可以根据自己的需要来改变扬声器的音量，选择自己喜欢的导航动作方案，还可以自己设置导航动作方案。
以上参照附图说明了本发明的优选实施例，本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质，可以有多种变型方案实现本发明。举例而言，作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。