[發(fā)明專利]基于Kinect的木制機(jī)器人

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810974405.3
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN109015755A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王德昌
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽信息工程學(xué)院
• 主分類號: B25J19/00
• 分類號: B25J19/00;B25J19/04;B25J9/16
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 張苗

本發(fā)明公開了基于Kinect的木制機(jī)器人，包括：機(jī)器人本體和設(shè)置在機(jī)器人本體內(nèi)的控制系統(tǒng)；機(jī)器人本體包括：Kinect設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、控制箱體、電池層以及四輪差動平臺；Kinect設(shè)備通過支撐板設(shè)在控制箱體的頂部，網(wǎng)絡(luò)攝像頭設(shè)在Kinect設(shè)備的上表面，該木制機(jī)器人克服現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人使用GPS來實現(xiàn)機(jī)器人自主定位，使用人工輸入已知的環(huán)境地圖和建筑物結(jié)構(gòu)圖來代替機(jī)器人自主學(xué)習(xí)和構(gòu)建地圖，定位的精度不夠，僅適用于室內(nèi)，人工輸入地圖的方式限制了機(jī)器人的工作范圍，對于室外變化的環(huán)境不適用；安全性較差；對環(huán)境信息的獲取不夠全面，造成構(gòu)建的環(huán)境地圖準(zhǔn)確度差的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于Kinect的木制機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，機(jī)器智能受到越來越多的關(guān)注，其中的智能機(jī)器人更是被公認(rèn)為未來的主流發(fā)展方向。而機(jī)器人一旦要移動，就不可避免地涉及到對環(huán)境的理解、路徑規(guī)劃、自主定位、避障及防碰撞等，不言而喻，對環(huán)境的理解和機(jī)器人自主定位是其他功能的基礎(chǔ)，也是首要的研究方向。

現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人一般使用GPS來實現(xiàn)機(jī)器人自主定位，使用人工輸入已知的環(huán)境地圖和建筑物結(jié)構(gòu)圖來代替機(jī)器人自主學(xué)習(xí)和構(gòu)建地圖，但是GPS定位的精度不夠，而且僅適用于室內(nèi)，人工輸入地圖的方式限制了機(jī)器人的工作范圍，對于室外變化的環(huán)境不適用；而且現(xiàn)有的機(jī)器人的安全性較差；而且現(xiàn)有的機(jī)器人對環(huán)境信息的獲取不夠全面，造成構(gòu)建的環(huán)境地圖準(zhǔn)確度差。

因此，提供一種在使用過程中可以分析當(dāng)前所處的環(huán)境，建立起環(huán)境地圖，并使得機(jī)器人隨時可以在該地圖中確定自己的當(dāng)前位置，從而驅(qū)動機(jī)器人進(jìn)行穩(wěn)定移動，安全性好；而且可以全面地獲取環(huán)境信息，構(gòu)建準(zhǔn)確的環(huán)境地圖的基于Kinect的木制機(jī)器人是本發(fā)明亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人一般使用GPS來實現(xiàn)機(jī)器人自主定位，使用人工輸入已知的環(huán)境地圖和建筑物結(jié)構(gòu)圖來代替機(jī)器人自主學(xué)習(xí)和構(gòu)建地圖，但是GPS定位的精度不夠，而且僅適用于室內(nèi)，人工輸入地圖的方式限制了機(jī)器人的工作范圍，對于室外變化的環(huán)境不適用；而且現(xiàn)有的機(jī)器人的安全性較差；而且現(xiàn)有的機(jī)器人對環(huán)境信息的獲取不夠全面，造成構(gòu)建的環(huán)境地圖準(zhǔn)確度差的問題，從而提供一種在使用過程中可以分析當(dāng)前所處的環(huán)境，建立起環(huán)境地圖，并使得機(jī)器人隨時可以在該地圖中確定自己的當(dāng)前位置。從而驅(qū)動機(jī)器人進(jìn)行穩(wěn)定移動，而且安全性好；而且可以全面地獲取環(huán)境信息，構(gòu)建準(zhǔn)確的環(huán)境地圖的基于Kinect的木制機(jī)器人。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了基于Kinect的木制機(jī)器人，所述基于Kinect的木制機(jī)器人包括：機(jī)器人本體和設(shè)置在所述機(jī)器人本體內(nèi)的控制系統(tǒng)；其中，所述機(jī)器人本體包括：Kinect設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、控制箱體、電池層以及四輪差動平臺；所述控制箱體的正上方設(shè)置有支撐板，所述支撐板的中心與所述控制箱體的上表面之間通過轉(zhuǎn)軸相連，所述Kinect設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)攝像頭固定在所述支撐板的上表面，所述轉(zhuǎn)軸的下端與所述控制箱體內(nèi)部的驅(qū)動電機(jī)相連，所述驅(qū)動電機(jī)能夠驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)，帶動所述支撐板旋轉(zhuǎn)，所述電池層固定在所述控制箱體的下表面，所述電池層的下表面通過伸縮柱連接有四輪差動平臺，所述控制系統(tǒng)設(shè)置在所述控制箱體中；所述控制系統(tǒng)包括：中央處理器和制動模塊，所述Kinect設(shè)備、所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭、所述存儲器以及所述電池組分別與所述中央處理器相連，所述制動模塊與所述四輪差動平臺相連，用于制動所述四輪差動平臺的運(yùn)動，其中，所述Kinect設(shè)備和所述網(wǎng)絡(luò)攝像頭用于采集機(jī)器人周圍的環(huán)境信息，所述中央處理器對獲取的環(huán)境信息進(jìn)行分析并且執(zhí)行SLAM程序，實現(xiàn)環(huán)境地圖構(gòu)建和自主定位，并且通過串口線路控制所述四輪差動平臺的運(yùn)動；所述電池層中設(shè)置有電池組，用于提供系統(tǒng)運(yùn)行的電能。

優(yōu)選地，所述支撐板的上表面部分向下凹陷形成與所述Kinect設(shè)備相配合的固定槽，所述固定槽中設(shè)置有多個固定吸盤。