[發明專利]一種基于多傳感器融合的智能機器人系統

在審

• 申請號: 201710379598.3
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107346111A
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 吳晨健;江佳慧;夏偉鵬;馮必乾;趙元甲;姚瑩飛
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙)32257
• 代理人: 楊慧林

技術領域

本發明涉及一種基于多傳感器融合的智能機器人系統。

背景技術

目前，隨著智能機器人系統的不斷完善與發展，傳感器的融合加入是一個必然趨勢，將功能豐富的傳感器加入到智能系統之中，可以發揮系統更大的作用，實現更加復雜的功能。現在的很多智能機器人系統都融入了傳感器，但傳感器之間的融合使用與整體性能的改進還有待加強。因此，在傳感器的融合與功能發揮上可以進行整合與改進。在理論上，這一想法的可行性較強，傳感器模塊的深度開發與融合需要對整個機器人系統的功能進行考慮。

現如今智能機器人的發展很迅速，技術也日益完善，但機器人的多樣化控制與多樣化功能卻還有待進一步提高。傳統的機器人往往只是專注于某一功能的實現，智能機器人的功能往往是固定的或者結合度不夠，如避障機器人在避障上可能做得非常完美，但不見得能夠實現地圖重構、遠程界面控制等更高級別的功能，而且功能間的結合度不夠，從而導致控制上的困難度增強。抑或是在智能化上存在缺陷，機器人動作過于機械化，而不能做到很好的自主判斷與自主操作，例如攝像頭視覺識別之后，自主控制機械臂進行定位抓取功能，這就使機器人的智能化提高了，而不是完全依賴于程序中的“規定動作”進行運行，這也是現在技術上的不足之一。而機器人的多功能化與智能化無疑對于系統性能提升有著很大的作用。另外，傳感器之間的協調工作也十分重要，需要進一步加強傳感器之間的協同工作，使機器人的功能更加多樣化與智能化。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種基于多傳感器融合的智能機器人系統。

本申請提供了一種基于多傳感器融合的智能機器人系統，它包括，智能避障模塊、自動尋跡模塊、地圖重建模塊、機械臂抓取模塊，所述的智能機器人系統還包括用于控制所述的智能避障模塊和所述的自動尋跡模塊的控制模塊、用于控制所述的地圖重建模塊和機械臂抓取模塊的minipc、用于無線操控所述的控制模塊的遙控器，所述的控制模塊與所述minipc無線連接。

優選地，所述的智能避障模塊包括安裝在機器人上的用于測距的超聲波模塊及用于控制所述的超聲波模塊轉動的舵機控制模塊，所述的控制模塊還用于當所述的超聲波模塊檢測到前方障礙物時，控制機器人停止運行并后退，同時使所述的舵機控制模塊控制超聲波模塊進行擺動測距，然后控制機器人向空間較大的一方運動。

優選地，所述的智能避障模塊包括安裝在機器人前端的兩個第一紅外線傳感器，所述的控制模塊還用于當其中一個第一紅外線傳感器檢測到設定距離內具有障礙物時，控制機器人向另一方轉動，所述的控制模塊還用于當兩個第一紅外線傳感器均檢測到障礙物時，控制機器人剎車，后退，直至離開有障礙物的區域。

優選地，所述的遙控器通過紅外模塊無線連接至所述的控制模塊，所述的遙控器用于發出機器人運動方向的控制信號至所述的控制模塊，所述的控制模塊還用于接收所述的遙控器發出的運動方向的控制信號并控制機器人運動方向，所述的遙控器還用于發送模式切換信號至所述的控制模塊，所述的控制模塊還用于接收所述的遙控器發出的模式切換信號并控制機器人切換模式。

優選地，所述的自動尋跡模塊包括安裝在機器人上的并能夠朝下發送紅外線的兩個第二紅外線傳感器，所述的控制模塊還用于根據所述的第二紅外傳感器對運行地面的檢測結構，控制機器人的運行軌跡。

優選地，所述的機器人系統還包括用于遠程登錄minipc并能夠訪問minipc的操作界面的pc，所述的pc與minipc之間無線連接，所述的pc還用于通過操作界面向minipc發送指令。

優選地，所述的minipc與控制模塊之間通過藍牙或wifi無線連接，所述的控制模塊還用于接收minipc發出的數據，并向所述的 minipc發送數據。

優選地，所述的遙控器用于發送指令至所述的控制模塊并使所述的控制模塊發送指令至minipc，以控制地圖重建模塊和機械臂抓取模塊。

優選地，所述的地圖重建模塊包括激光測距雷達，所述的激光測距雷達用于在機器人運動的過程中進行距離與角度測量并進行將信息發送至minipc，所述的minipc還用于對所述的激光測距雷達所采集的數據進行篩選與處理，并繪制出地圖。

優選地，所述的機械臂抓取模塊包括安裝在機器人上的攝像頭和機械臂，所述的minipc還用于根據攝像頭傳送的圖像控制所述的機械臂進行定位抓取。

借由上述方案，本發明至少具有以下優點：