[實用新型]一種移動機器人防碰撞系統

有效

• 申請號: 201721271882.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207164592U
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 朱冠樺;孟凡松
• 申請（專利權）人: 盈科視控（北京）科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙)37245
• 代理人: 曹玉琳

技術領域

本實用新型涉及移動機器人技術領域，尤其涉及一種移動機器人防碰撞系統。

背景技術

隨著機器人的快速發展，新型智能移動機器人已經開始逐漸走進工廠車間、物流倉庫，同時也開始出現在人們的生活當中。無論是在工廠車間內自動運貨，還是實現物流倉庫內的智能分揀，這種機器人的出現，都極大地節省了人力成本。智能移動機器人已經成為當今經濟發展中不可或缺的一部分。

然而隨著這類設備越來越多地應用到社會生產當中，它本身存在的問題也開始凸顯出來，主要體現在機器人的防碰撞問題上。該問題中，目前最主要的當屬響應時延和十字路口交通安全這兩個要點。

現有的防碰撞系統多采用超聲波傳感器、測距雷達或者是射頻防碰撞的方法，以簡單的單片機作為處理芯片。單片機雖大多采用精簡指令集，但對于防碰撞響應的方式多屬于中斷操作，受其條件順序執行的方式和低頻率的晶振時鐘的限制，使得防碰撞響應非常緩慢。在十字路口都沒有相應的交通規則措施，對于緩慢行進防碰撞問題基本有效，但對于高速行進防碰撞問題無效，使得機器人在十字路口頻頻發生碰撞問題，極大地限制了智能移動機器人的移動速度。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型提供了一種移動機器人防碰撞系統，能保證機器人在十字路口按規則通行，防止發生碰撞。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種移動機器人防碰撞系統，包括至少兩組移動機器人，每個移動機器人包括底盤和運行模塊，所述底盤邊緣設有至少一個防碰撞傳感器，所述防碰撞傳感器內嵌有第一無線通信模塊；底盤中間設有控制器，所述控制器包括中央控制單元、防碰撞處理模塊、第二無線通信模塊和存儲模塊，所述的防碰撞處理模塊通過第一、第二無線通信模塊與防碰撞傳感器通信，防碰撞處理模塊的輸出端與中央控制單元、存儲模塊連接，中央控制單元與運行模塊連接。

本實用新型通過在底盤上合理布局防碰撞傳感器，并設置防碰撞處理模塊，專門用于處理防碰撞傳感器反饋的信號，防碰撞處理模塊處理得到的結果直接通過控制器控制機器人的運行模塊，使得機器人幾乎達到實時對應周遭環境做出反應。整個過程跳過信號上報再下達至運行模塊的步驟，使得機器人在十字路口快速行進時也可以順利通行。

移動機器人的底盤可以是各種形狀，根據具體形狀合理布置防碰撞傳感器，確保能監測到周圍360度范圍的環境。本實用新型優選所述底盤為矩形，防碰撞傳感器位于底盤的四個角處。

進一步優選所述矩形底盤的四個角為圓角，每個圓角圓弧處均勻分布有三個防碰撞傳感器。這種方式可覆蓋機器人周圍360度范圍，實現全方位監測。

當然，所述底盤也可以為圓形，防碰撞傳感器等間隔分布于底盤邊緣。可以是設置四組防碰撞傳感器，設置在兩條相交直徑的兩端也可以是設置三組防碰撞傳感器，兩相鄰傳感器間隔1/3圓弧。

優選的，所述的防碰撞傳感器為雷達、3D相機、超聲波傳感器或激光傳感器?？筛鶕度氤杀具x擇合適的傳感器。

機器人的運行模塊用于操控機器人進行各種動作和任務，是控制機器人行動的關鍵部件。所述的運行模塊包括驅動輪驅動模塊和制動模塊。驅動輪驅動模塊用于驅動底盤上的驅動輪轉動，而制動模塊用于完成驅動輪的制動。驅動輪驅動模塊和制動模塊接受本機器人控制器下達的指令，能迅速做出反應，從而規避外界的各種障礙物。

為解決十字路口交通問題，本實用新型需至少設置兩組不同的機器人，同一組機器人沿同一路線行進，兩條路線會有交叉，因此在交叉處會面臨十字路口通行問題。本實用新型通過給兩組機器人的防碰撞傳感器設置不同的靈敏度，并在防碰撞處理模塊中按照通行優先級設定參數比較規則，比如設定右邊路口的機器人讓左邊的機器人先行，則右邊路線上的機器人靈敏度小于左邊路線上的機器人，或者設定左邊路口的機器人讓右邊的機器人先行，則左邊路線上的機器人靈敏度小于右邊路線上的機器人，從而保證了十字路口的有序通行。

本實用新型在機器人底盤上合理設置防碰撞傳感器，并設置專用防碰撞處理模塊，提高了防碰撞響應速度，能實時對周圍環境作出反應。同時制定十字路口交通規則，并通過調整防碰撞傳感器的參數，通過信號分析，按規則判斷并指揮機器人通行，保證了十字路口的通行效率。

附圖說明

圖1是本實用新型所述移動機器人的結構示意圖；

圖2是移動機器人的原理框圖；

圖3是防碰撞系統的數據處理示意圖；

圖4是實施例左讓右先行的十字路口示意圖；