[發明專利]空間測量機器人及其空間測量方法

在審

• 申請號: 201310567488.1
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN104634328A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 曲道奎;徐方;陳廷輝;楊奇峰;鄒風山;褚明杰
• 申請（專利權）人: 沈陽新松機器人自動化股份有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.一種空間測量機器人，用于測量室內環境，其特征在于，包括機器人本體，以及安裝于機器人本體上的行走機構、激光測距傳感器和處理器；所述行走機構和激光測距傳感器分別與處理器連接；

所述行走機構用于驅動機器人本體進行移動；

所述激光測距傳感器用于掃描其所在水平面，并測量該水平面上的墻壁和障礙物到機器人本體的距離；

所述處理器用于協調控制行走機構和激光測距傳感器進行工作；

當激光測距傳感器在量程內無法檢測到墻壁時，行走機構驅動機器人本體運動，直至激光測距傳感器檢測到墻壁后，行走機構向墻壁靠近并沿墻壁行走；

所述處理器根據機器人本體的行走路徑和激光測距傳感器采集的距離信息建立室內環境的空間模型。

2.根據權利要求1所述的空間測量機器人，其特征在于，還包括安裝于機器人本體上的升降機構和高度測量傳感器，所述升降機構和高度測量傳感器分別與處理器連接；所述激光測距傳感器安裝于升降機構上；

所述升降機構用于支撐激光測距傳感器進行升降運動，以調整激光測距傳感器的高度，使激光測距傳感器測量多個不同高度的水平面上的墻壁和障礙物到機器人本體的距離；

所述高度測量傳感器用于測量機器人本體到天花板的距離；

所述處理器還用于控制升降機構的升降高度。

3.根據權利要求2所述的空間測量機器人，其特征在于，還包括安裝于機器人本體上的避障系統，所述避障系統與處理器連接，用于在機器人本體移動的過程中，根據激光測距傳感器測得的距離，使機器人本體與墻壁或障礙物保持距離。

4.根據權利要求2所述的空間測量機器人，其特征在于，還包括安裝于機器人本體上的無線通訊系統，所述無線通訊系統與處理器連接，用于將空間測量機器人采集到的數據或建立的空間模型發送給遠程接收端。

5.根據權利要求1所述的空間測量機器人，其特征在于，所述行走機構為輪式底盤，所述輪式底盤安裝于機器人本體底部。

6.一種使用權利要求2所述的空間測量機器人進行室內空間測量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、高度測量傳感器測量機器人本體到天花板的距離；

S2、處理器根據機器人本體到天花板的距離，確定多個不同高度的水平面；

S3、升降機構將激光測距傳感器調整到其中一個未測量的水平面所在的高度；

S4、激光測距傳感器測量當前所在水平面上的墻壁和障礙物到機器人本體的距離；

S5、判斷是否完成所有水平面的測量；如果未完成所有水平面的測量，則返回S3繼續依次執行；如果已完成所有水平面的測量，則進行S6；

S6、處理器根據激光測距傳感器從所有水平面上采集到的距離信息，建立室內環境的空間模型。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述S4具體包括以下步驟：

S401、激光測距傳感器判斷其量程內是否能夠檢測到墻壁；

S402、當激光測距傳感器在量程內無法檢測到墻壁或障礙物時，行走機構驅動機器人本體運動，直至檢測到墻壁；

S403、激光測距傳感器在量程內檢測到墻壁后，行走機構驅動機器人本體向墻壁靠近，并沿墻壁行走；

S404、處理器記錄行走機構的行走路徑以及激光測距傳感器采集的距離信息。

8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：

S7、通過一無線通訊系統，將建立的空間模型發送給遠程接收端。