[實(shí)用新型]一種基于多傳感器的機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720098305.X
• 申請(qǐng)日: 2017-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN206573942U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊飛;顧宇豪;程勝;張建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山市工研院智能制造技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于智能機(jī)器人領(lǐng)域，具體涉及一種基于多傳感器的機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種高性能傳感器、處理器被廣泛應(yīng)用于移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，使其逐漸成為了集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策和行為控制為一體的綜合智能體。

在工作、生活、娛樂(lè)過(guò)程中的許多場(chǎng)景，都存在著某個(gè)載體跟隨人類運(yùn)動(dòng)的情況，如機(jī)場(chǎng)的行李箱、廣場(chǎng)上的嬰兒車、超市購(gòu)物車、高爾夫球場(chǎng)小車及工業(yè)生產(chǎn)中的物流小車等，如果能研制一種在多場(chǎng)景下的智能跟隨的機(jī)器人，將能夠解放人類的雙手，使人類的生產(chǎn)、生活和娛樂(lè)更加輕松，使人類能夠享受到智能跟隨機(jī)器人帶來(lái)的便利。

倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)中的AGV小車，裝備有電磁或光學(xué)等自動(dòng)導(dǎo)引裝置，能夠沿設(shè)定的路線行駛。以色列“靈性機(jī)器人”公司利用攝像頭傳感器與驅(qū)動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)行李箱跟隨主人運(yùn)動(dòng)。

現(xiàn)有的智能跟隨技術(shù)大多是利用GPS定位或視覺跟蹤，但二者都存在著一定的弊端。如GPS定位只適用于室外場(chǎng)景，且民用精度不高；而視覺跟蹤受環(huán)境影響較大，識(shí)別精度不高，且受視距傳播限制，無(wú)法解決狹小空間的直角轉(zhuǎn)彎問(wèn)題。倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)常用的AGV小車只能按照固定路線行駛，智能化程度不高。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本實(shí)用新型提供了實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的跟隨的基于多傳感器的機(jī)器人。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：一種基于多傳感器的機(jī)器人，包括機(jī)器人本體和人體攜帶裝置，其特征在于：所述的機(jī)器人本體包括機(jī)器人主控器、測(cè)距傳感器，所述的人體攜帶裝置包括攜帶端主控器、導(dǎo)航模塊、通信模塊，導(dǎo)航模塊集成陀螺儀、加速度計(jì)和地磁場(chǎng)傳感器，通信模塊將陀螺儀、加速度計(jì)和地磁場(chǎng)傳感器檢測(cè)到的信息傳輸?shù)綑C(jī)器人本體主控器，測(cè)距傳感器檢測(cè)到信息傳輸?shù)綑C(jī)器人本體主控器，機(jī)器人本體主控器的輸出端連接驅(qū)動(dòng)器，由驅(qū)動(dòng)器控制驅(qū)動(dòng)輪前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。

所述的通信模塊為藍(lán)牙模塊、WIFI模塊、ZigBee模塊、RFID模塊或紅外傳感器。

所述的測(cè)距傳感器為超聲傳感器、紅外傳感器或激光傳感器。

機(jī)器人本體主控器控制驅(qū)動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)，由電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)輪前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。

所述導(dǎo)航模塊集成陀螺儀、加速度計(jì)和地磁場(chǎng)傳感器，用于快速獲得模塊實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。

由鋰電池為攜帶端主控器、導(dǎo)航模塊、藍(lán)牙模塊供電。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的有益效果為：本實(shí)用新型傳感技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)、導(dǎo)航等。智能跟隨機(jī)器人以主人隨身攜帶的裝置為跟蹤目標(biāo)，利用磁場(chǎng)傳感器、陀螺儀、加速度傳感器采集方向及角度信息，通過(guò)藍(lán)牙收發(fā)模塊傳輸至機(jī)器人本體，并輔以超聲波測(cè)距模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的智能跟隨。

智能跟隨機(jī)器人可適應(yīng)餐廳、機(jī)場(chǎng)、超市、游樂(lè)場(chǎng)、公園、海灘、步行街等室內(nèi)、室外多種環(huán)境，真正做到解放人類的雙手、雙眼，免除人類操控勞動(dòng)，具有廣泛的應(yīng)用、可觀的經(jīng)濟(jì)效益和較大的社會(huì)影響力。

附圖說(shuō)明

圖1為人體攜帶模塊組成示意圖；

圖2為機(jī)器人本體的組成示意圖；

其中，1攜帶端電源開關(guān)，2鋰電池，3攜帶端主控器，4導(dǎo)航模塊，5藍(lán)牙模塊，6機(jī)器人主控器，7超聲傳感器，8驅(qū)動(dòng)器，9電機(jī)，10電源開關(guān)，11機(jī)器人本體電源，12驅(qū)動(dòng)輪，13萬(wàn)向輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。

本實(shí)用新型為基于多傳感器的智能跟隨機(jī)器人，以主人隨身攜帶的裝置為跟蹤目標(biāo)，利用磁場(chǎng)傳感器、陀螺儀、加速度傳感器、超聲模塊，確定主人與機(jī)器人的相對(duì)位置，運(yùn)用BLE技術(shù)，傳輸給主控模塊，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能跟隨主人前進(jìn)、轉(zhuǎn)彎與后退的功能。

人體攜帶模塊組成如圖1：

由鋰電池2為攜帶端主控器1、導(dǎo)航模塊4、藍(lán)牙模塊5供電；導(dǎo)航模塊集成陀螺儀、加速度計(jì)、地磁場(chǎng)傳感器，將數(shù)據(jù)通過(guò)藍(lán)牙傳輸給機(jī)器人主控器6。

機(jī)器人本體組成如圖2：

機(jī)器人本體接收到藍(lán)牙傳輸?shù)娜梭w攜帶端姿態(tài)數(shù)據(jù)，融合超聲傳感器7檢測(cè)到的信息，將控制指令發(fā)送給驅(qū)動(dòng)器8，由驅(qū)動(dòng)器控制驅(qū)動(dòng)輪12前進(jìn)、后退與轉(zhuǎn)向。同時(shí)，機(jī)器人具有急停與避障功能。機(jī)器人本體還設(shè)有萬(wàn)向輪13、機(jī)器人本體電源11、電源開關(guān)10。