CN109843780B - 具有自动化高度调整的平台车 - Google Patents

Abstract

一种平台车，包括：致动式平台和障碍物传感器以及摄像头和深度传感器。用户的眼高根据所述摄像头和所述深度传感器的输出来确定。所述平台然后移动到基于所述眼高而确定的肘高，并且所述深度传感器移动到在所述平台上方的位置。响应于检测到对所述障碍物传感器的阻碍，所述平台降低。在装载完成时，所述平台降低到最低位置。在所述平台降低到其最低位置时，支架可以缩回。

Description

具有自动化高度调整的平台车

发明领域

本发明涉及一种平台车，例如手推车，并且更具体地，一种包括用于装载和卸载的致动式平台的平台车。

发明背景

传统的平台车已经被修改为包括许多附加特征，诸如可调整的平台高度、自平衡轮、遥控定向移动等，以便于运输和处理大件物品，诸如箱盒。

发明内容

一种可调整的平台车包括：框架；平台，所述平台可移动地安装到所述框架。致动器联接到所述平台和所述框架并被配置为将所述平台升高和降低。传感器安装到所述框架，并且控制器联接到所述致动器和所述传感器，所述控制器被编程为致使所述致动器根据依据所述传感器的输出确定的用户的推断的肘高来移动所述平台。

所述传感器可以包括摄像头和距离传感器。所述控制器可以被编程为根据所述传感器的所述输出通过以下方式来推断所述用户的所述肘高：根据所述距离传感器的输出来推断距所述用户的水平距离；根据所述摄像头的输出来确定所述用户的眼睛的图像位置；根据所述用户的所述眼睛的所述图像位置和距所述用户的所述水平距离来推断所述用户的所述眼睛的竖直位置；以及依据所述用户的所述眼睛的所述竖直位置来计算所述肘高。

在一些实施例中，所述平台车还包括障碍物传感器，所述障碍物传感器联接到所述控制器，所述控制器被进一步编程为：检测对所述障碍物传感器的阻碍；以及响应于检测到对所述障碍物传感器的阻碍，致使所述致动器将所述平台降低。所述设备可以包括第二致动器，所述第二致动器联接到所述框架和所述障碍物传感器；并且所述控制器可以被进一步编程为致使所述第二致动器根据所述用户的所述肘高来调整所述障碍物传感器的竖直位置。

所述平台车可以包括致动的支架，所述致动的支架在所述平台处于其最低位置时缩回。

附图说明

为了将容易地理解本发明的优点，将通过参考附图中所示的特定实施例来呈现上面简要地描述的本发明的更具体的描述。应理解，这些附图仅示出了本发明的典型实施例，因此不应视为限制本发明的范围，将通过使用附图用附加特征和细节来描述和解释本发明，其中：

图1A是根据本发明的实施例的平台车的前视图。

图1B是根据本发明的实施例的平台车的侧视图。

图1C是根据本发明的实施例的替代平台车的前视图。

图2是根据本发明的实施例的平台车的部件的示意性框图。

图3是根据本发明的实施例的用于操作平台车的方法的过程流程图。

图4A至图4E是根据本发明的一个实施例的示出平台车的操作的侧视图；以及

图5是根据本发明的实施例的可用于实现控制器的计算装置的示意性框图。

具体实施方式

参见图1A和图1B，平台车100可以包括框架102和平台104，平台104可相对于框架102移动，以便升高和降低平台104以便于进行装载。在一些实施例中，后部面板106可以固定到平台104以将箱盒和其它物品保持在平台104上。

平台致动器108可以接合平台104，以便升高和降低平台104。平台致动器108可以体现为电动马达、驱动液压泵的电动马达、气体或丙烷马达、气动马达或其它类型的致动器。平台致动器108可以借助于缆线110、链条110、带110、螺纹杆110、液压活塞110或其它联接机构联接到平台104。诸如电池、气罐、丙烷罐、加压空气罐或其它电源的动力源(未示出)也可以安装到框架102或与框架分离并借助于线缆或软管联接到平台致动器108。

在所示的实施例中，平台104和/或后部面板106接合固定到框架102的槽112或轨道112(图1B)，以便约束平台104，以响应于由致动器108施加的力而竖直地移动。

障碍物传感器114安装在框架102上。障碍物传感器114可以包括发射器114a和传感器114b，传感器114b安装在平台104的相对侧上并在平台104上方水平地突出。以此方式，放置在平台上104的物品将阻挡来自发射器114a的光到达传感器114b，从而在传感器114b的输出中提供对阻碍的指示。发射器114a可以是激光发射器、红外发射器或其它类型的发射器。

障碍物传感器114可以由一个或多个障碍物传感器致动器116升高和降低，以便升高和降低障碍物传感器114。障碍物传感器致动器116可以各自体现为电动马达、驱动液压泵的电动马达、气体或丙烷马达、气动马达或其它类型的致动器。每个障碍物传感器致动器116可以借助于线缆118、链条118、带118、螺纹杆118、液压活塞118或其它联接机构联接到障碍物传感器114，例如，发射器114a和传感器114b中的一个。

诸如电池、气罐、丙烷罐、加压空气罐或其它电源的动力源(未示出)也可以安装到框架102或与框架分离并借助于线缆或软管联接到障碍物传感器114。障碍物传感器114的动力源可以与为平台致动器108提供动力的动力源相同。

在所示的实施例中，发射器114a和传感器114b接合固定到框架102的一个或多个槽120或轨道120(图1B)，以便约束传感器114，以响应于由致动器108施加的力而竖直地移动。在所示的实施例中，发射器114a和传感器114b接合单独槽120或轨道120。

摄像头122和深度传感器124中的一个或两个可以安装到框架102。摄像头122优选地安装到框架102，使得典型用户或具有一定身高范围的用户的面部将在站立在平台车100的前方时定位在摄像头122的视场内。摄像头122可以具有广角镜头，使得具有宽范围的身高的用户的面部将在摄像头122的视场中。

深度传感器124可以安装在与摄像头122相同的高度处或安装在不同的位置处。在所示的实施例中，深度传感器124和摄像头122安装到水平地跨越平台车100的框架构件102a。深度传感器124可体现为声纳(声音导航和测距)传感器、雷达(无线电距离和测距)、激光雷达(光距离和测距)，或能够感测物体和距其距离的其它类型的传感器。在一些实施例中，不是使用深度传感器124，而是使用两个摄像头122，一遍提供深度感知。

在一些实施例中，固定或可缩回的支架126安装到框架并在与平台104相同的方向上从框架102水平地突出。支架126优选地突出得足以防止在平台104升高并且物品放置在平台104上时平台车100倾翻。

在支架126可缩回的情况下，支架126的臂可以安装到一个或多个致动器128，一个或多个致动器128可以向上或向内枢转支架126。如图1B所示，支架126围绕水平轴线枢转。在其它实施例中，支架126围绕竖直轴线在从框架102向外突出的展开位置和其中支架折叠得比在展开位置时更靠近框架102的收起位置之间枢转。

轮130安装到框架102并可以从框架102的相对侧突出，而不是从平台104和支架126突出的一侧突出。在所示的实施例中，轮130安装到从框架102突出的支架132。轮130可以由马达提供动力并可以联接到陀螺仪控制系统，该陀螺仪控制系统使得能够实现平台车100的自动平衡和响应于用户输入的移动。把手134也可以安装到框架，以便于倾翻和推动平台车100。

参考图1C，在一些实施例中，发射器114a和传感器114b共定位，使得感测的光的增加指示存在将来自发射器114a的光反射到传感器114b上的障碍物。在障碍物传感器114是单个单元的情况下，障碍物传感器致动器116可以安装在摄像头122和深度传感器124的旁边，诸如安装到相同的框架构件102a。在所示的实施例中，障碍物传感器114安装到线缆118或带118上，线缆118或带118不需要形成在框架102中的轨道或槽。在其它实施例中，障碍物传感器114可以接合可以接合框架102的单个槽或轨道。

参考图2，平台致动器108、障碍物传感器114、障碍物传感器致动器116、摄像头122、深度传感器124和支架致动器128可以联接到控制器200。

在一些实施例中，接口202可以联接到控制器200。接口可以包括至少一个按钮，以用于向控制器指示用户已经完成平台车100的装载。在一些实施例中，可以包括其它接口元件以允许用户发起测量对用户的测量和平台104的初始位置设定，如下面详细地描述的。在一些实施例中，接口202可以实现为触摸屏或其它类型的输入装置，而不是按钮。

在一些实施例中，控制器200可以进一步联接到平台位置传感器204。平台位置传感器204可以是本领域中已知的任何位置传感器。位置传感器204可以像按钮或其它元件一样简单，在平台104处于其最低位置或在平台104的最低位置的某个公差(例如，1英寸)内时接合平台104，使得控制器200可以在平台处于其最低位置时感测到。在其它实施例中，位置传感器204可以沿着平台104的整个行程感测平台104的位置。在一些实施例中，平台位置传感器204可以结合到平台致动器108中，使得平台104的位置可以由控制器200根据由控制器200引起的平台104的移动来推断。

参考图3，所示的方法300可以由控制器200响应于来自用户的输入而执行。方法300可以包括部署302支架126，诸如通过由支架致动器128来引起支架126的移动。在其它实施例中，部署302是手动地执行的，或支架126是固定的，使得可以省略步骤302。

方法300还可以包括捕获304用户的图像并检测306距用户的距离。捕获304图像可以通过接收摄像头122的输出来执行，并且检测306距离可以由控制器基于深度传感器124的输出来执行。在其它实施例中，可以通过使用本领域中已知的任何双目视觉算法来分析来自彼此偏移已知距离的一对摄像头122的一对图像来检测深度。

方法300还可以包括基于步骤304的图像和步骤306的距离来推断308用户的肘高。参考图4A，同时仍然参考图3，推断308用户的肘高可以包括识别图像中的用户的眼睛，即，竖直像素位置。这可以包括使用本领域中已知的任何图像分析技术来识别面部和在面部中的一只或两只眼睛。

使用步骤306的距离和在图像中的用户的眼睛的高度，可以计算用户的眼睛的实际高度404。例如，可以将摄像头122的高度输入到控制器200。在图像中的眼睛的竖直高度以及距离可以用于使用本领域中已知的任何几何技术计算相对于摄像头122的高度来确定物体的高度。例如，可以使用重复测量来校准摄像头以获得函数h＝f(h_p,D)，其中h是相对于摄像头的高度，h_p是物体的像素高度，并且D是距物体的估计的距离。

一旦估计用户的眼高，就可以将用户的肘高406估计为该眼高的某个百分比。例如，60％，或一些其它实验确定的值。

方法300还可以包括根据推断的肘高来移动310平台104和障碍物传感器104。特别地，控制器200可以致使平台致动器108将平台104移动到肘高，或在包括肘高的一些窗口内，例如在在+/-2英寸内。控制器200可以致使障碍物传感器致动器116将障碍物传感器114移动到在平台104上方的位置，例如，在平台104上方的4英寸至6英寸之间。

如果基于障碍物传感器104的输出而检测到312阻碍，那么控制器将平台104降低314，直到障碍物传感器114不再检测到阻碍或某个最小量，例如在4英寸至6英寸之间，诸如更远的距离。

方法300还可以包括检测316装载是否完成。这可以包括检测来自用户的输入指示装载完成或检测平台的向其最低位置的移动。如果确定316装载完成并且平台104不在其最低位置，那么将其降低318到其最低位置。如果确定316装载完成，那么支架也缩回320，诸如通过致使支架致动器128将支架移动到缩回位置。如果支架不可缩回或可手动地缩回，那么可以省略该步骤。如果装载未完成316，那么重复步骤312和314，直到检测316到装载完成。

可以相对于图4B至图4E来理解步骤312至320的处理。具体地参考图4B，用户将初始箱盒408a放置在平台104上。这阻碍了障碍物传感器114，这使控制器200以最小量或以直到障碍物传感器不再被阻碍为止的方式使平台104降低，这种阻碍诸如在一些实施例中更大，如图4C所示。然后，用户可以继续添加另外的箱盒408b至408c，这导致平台104进一步下降，如图4D所示。

如果用户在平台到达其最低位置之前完成装载，那么用户可以提供指示装载完成的输入，诸如通过接口202提供。如果是，那么平台104然后降低到最低位置，并且支架126缩回，如图4E所示。

尽管已经针对滚动的平台车100而描述了前述方法和系统，但是它们也可以应用于固定托盘装载系统或其它装载系统，诸如剪式升降机或用作平台致动器108的其它类型的升降系统。

图5是示出示例计算装置500的框图。计算装置500可以用于执行各种过程，诸如本文讨论的过程。控制器200可以具有计算装置500的一些或全部的属性。

计算装置500包括一个或多个处理器502、一个或多个存储器装置504、一个或多个接口506、一个或多个大容量存储装置508、一个或多个输入/输出(I/O)装置510和显示装置530，它们全部都联接到总线512。处理器502包括执行存储在存储器装置504和/或大容量存储装置508中的指令的一个或多个处理器或控制器。处理器502还可以包括各种类型的计算机可读介质，诸如高速缓存存储器。

存储器装置504包括各种计算机可读介质，诸如易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM)514)和/或非易失性存储器(例如，只读存储器(ROM)516)。存储器装置504还可以包括可重写ROM，诸如快闪存储器。

大容量存储装置508包括各种计算机可读介质，诸如磁带、磁盘、光盘、固态存储器(例如，快闪存储器)等。如图5所示，特定大容量存储装置是硬盘驱动器524。各种驱动器也可以包括在大容量存储装置508中，以使得能够从各种计算机可读介质读取和/或写入。大容量存储装置508包括可移除介质526和/或不可移除介质。

I/O装置510包括允许将数据和/或其它信息输入到计算装置500或从计算装置500检索的各种装置。示例I/O装置510包括光标控制装置、键盘、小键盘、麦克风、监视器或其它显示装置、扬声器、打印机、网络接口卡、调制解调器、镜头、CCD或其它图像捕获装置等。

显示装置530包括能够向计算装置500的一个或多个用户显示信息的任何类型的装置。显示装置530的示例包括监视器、显示终端、视频投影装置等。

接口506包括允许计算装置500与其它系统、装置或计算环境交互的各种接口。示例接口506包括任何数量的不同的网络接口520，诸如通向局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线网络和互联网的接口。其它接口包括用户接口518和外围装置接口522。接口506还可以包括一个或多个外围接口，诸如用于打印机、定点装置(鼠标、跟踪板等)、键盘等的接口。

总线512允许处理器502、存储器装置504、接口506、大容量存储装置508、I/O装置510和显示装置530彼此以及与联接到总线512的其它装置或部件通信。总线512表示若干类型的总线结构中的一种或多种，诸如系统总线、PCI总线、IEEE 1394总线、USB总线等。

出于说明目的，程序和其它可执行程序部件在本文中被示出为离散框，但是应理解，此类程序和部件可以在不同的时间驻留在计算装置500的不同的存储部件中，并且由处理器502执行。或者，本文所述的系统和过程可以用硬件、或硬件、软件和/或固件的组合来实现。例如，可以对一个或多个专用集成电路(ASIC)编程以执行本文所述的系统和过程中的一个或多个。

在以上公开中，已经参考附图，附图形成本公开的一部分，并且其中借助于可实践本公开的具体的实现方式来示出。应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它实施方式并可以做出结构改变。说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可不一定包括特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定指同一实施例。此外，当结合实施例来描述特定特征、结构或特性时，提出的是，结合其它实施例(无论是否明确地描述)影响此类特征、结构或特性在本领域的技术人员的知识范围内。

虽然在上面已经描述了本公开的各种实施例，但是应理解，它们仅以示例而不是限制的方式呈现。对于相关领域的技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。因此，本公开的广度和范围不应受上述示例性实施例中的任何一者的限制，而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。出于说明和描述目的，已经呈现前述描述。并不旨在进行穷举或将本公开限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变化都是可能的。此外，应注意，任何或所有的上述替代实现方式可以以所期望的任何组合使用，以形成本公开的附加混合实现方式。

Claims (18)

1.一种设备，所述设备包括：

框架；

平台，所述平台可移动地安装到所述框架；

致动器，所述致动器联接到所述平台和所述框架并被配置为将所述平台升高和降低；

传感器，所述传感器安装到所述框架；

障碍物传感器，其中所述障碍物传感器检测由放置在所述平台上的物品引起的对所述障碍物传感器的阻碍；以及

控制器，所述控制器联接到所述致动器、所述障碍物传感器和所述传感器，所述控制器被编程为致使所述致动器根据所述传感器的输出确定的用户的推断的肘高来移动所述平台；

所述控制器被进一步编程为：

检测对所述障碍物传感器的阻碍；以及

响应于检测到对所述障碍物传感器的阻碍，致使所述致动器将所述平台降低。

2.如权利要求1所述的设备，所述设备还包括轮，所述轮安装到所述框架。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括摄像头。

4.如权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括摄像头和距离传感器；并且

其中所述控制器被进一步编程为根据所述传感器的所述输出通过以下方式来推断所述用户的所述肘高：

根据所述距离传感器的输出来推断距所述用户的水平距离；

根据所述摄像头的输出来确定所述用户的眼睛的图像位置；

根据所述用户的所述眼睛的所述图像位置和距所述用户的所述水平距离来推断所述用户的所述眼睛的竖直位置；以及

依据所述用户的所述眼睛的所述竖直位置来计算所述肘高。

5.如权利要求1所述的设备，其中所述致动器是第一致动器，所述设备还包括第二致动器，所述第二致动器联接到所述框架和所述障碍物传感器；并且

其中所述控制器被进一步编程为致使所述第二致动器根据所述用户的所述肘高来调整所述障碍物传感器的竖直位置。

6.如权利要求5所述的设备，其中所述障碍物传感器包括光发射器和光检测器，所述控制器被进一步编程为：

响应于检测到所述光检测器的输出的变化而检测对所述障碍物传感器的阻碍。

7.如权利要求1所述的设备，所述设备还包括输入装置，所述输入装置联接到所述控制器，所述控制器被进一步编程为：

响应于从所述输入装置接收到输入，致使所述致动器将所述平台降低到最低位置。

8.如权利要求7所述的设备，所述设备还包括支架和联接到所述控制器的支架致动器，所述控制器被进一步编程为：

响应于从所述输入装置接收到所述输入，致使所述支架缩回。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述控制器被进一步编程为：

检测所述平台向最低位置的移动；以及

响应于检测到所述平台向所述最低位置的移动，致使所述支架缩回。

10.一种方法，所述方法包括：

提供设备，所述设备包括--

框架；

平台，所述平台可移动地安装到所述框架；

致动器，所述致动器联接到所述平台和所述框架并被配置为将所述平台升高和降低；

传感器，所述传感器安装到所述框架；

障碍物传感器，其中所述障碍物传感器检测由放置在所述平台上的物品引起的对所述障碍物传感器的阻碍；以及

控制器，所述控制器联接到所述致动器、所述障碍物传感器和所述传感器；

由所述控制器接收所述传感器的输出；

根据所述传感器的所述输出来推断用户的肘高；

致使所述致动器根据所述肘高来调整所述平台的竖直位置；

由所述控制器检测对所述障碍物传感器的阻碍；以及

响应于检测到对所述障碍物传感器的阻碍，由所述控制器来致使所述致动器将所述平台降低。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述设备还包括轮，所述轮安装到所述框架。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述传感器包括摄像头。

13.如权利要求10所述的方法，其中所述传感器包括摄像头和距离传感器，所述方法还包括根据所述传感器的所述输出通过以下方式来推断所述用户的所述肘高：

由所述控制器根据所述距离传感器的输出来推断距所述用户的水平距离；

由所述控制器根据所述摄像头的输出来确定所述用户的眼睛的图像位置；

由所述控制器根据所述用户的所述眼睛的所述图像位置和距所述用户的所述水平距离来推断所述用户的所述眼睛的竖直位置；以及

由所述控制器依据所述用户的所述眼睛的所述竖直位置来计算所述肘高。

14.如权利要求10所述的方法，其中所述致动器是第一致动器，所述设备还包括第二致动器，所述第二致动器联接到所述框架和所述障碍物传感器，所述方法包括：

由所述控制器来致使所述第二致动器根据所述用户的所述肘高来调整所述障碍物传感器的竖直位置。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述障碍物传感器包括光发射器和光检测器，所述方法还包括：

响应于检测到所述光检测器的输出的变化而由所述控制器检测对所述障碍物传感器的阻碍。

16.如权利要求10所述的方法，其中所述设备还包括输入装置，所述输入装置联接到所述控制器，所述方法还包括：

响应于从所述输入装置接收到输入，由所述控制器来致使所述致动器将所述平台降低到最低位置。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述设备还包括支架和联接到所述控制器的支架致动器，所述方法还包括：

响应于从所述输入装置接收到所述输入，由所述控制器来致使所述支架缩回。

18.如权利要求17所述的方法，所述方法还包括：

由所述控制器检测所述平台向最低位置的移动；以及

响应于检测到所述平台向所述最低位置的移动，由所述控制器来致使所述支架缩回。

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