[實用新型]運用于室內導航的移動機器人

有效

• 申請號: 201922002632.2
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN211401219U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 賴欽偉
• 申請（專利權）人: 珠海市一微半導體有限公司
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/20;G01S17/93;G01C11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開運用于室內導航的移動機器人，該移動機器人的機體頂殼前端裝配有攝像頭系統，該攝像頭系統包括激光光源發射器和攝像頭模組，該攝像頭模組包括按照常規攝像頭依次固定連接的光學鏡頭和圖像傳感器，該攝像頭模組還包括濾光片，圖像傳感器的預設感光區域上覆蓋有濾光片，光學鏡頭以預設工作距離正對濾光片，濾光片用于將有效檢測區域內反射的光信號聚焦于圖像傳感器的預設感光區域之前，過濾反射的光信號中的可見光；其中，激光光源發射器出射的激光光源信號與攝像頭模組的視角相交形成一個位于移動機器人的前下方的有效檢測區域；圖像傳感器上沒覆蓋濾光片的感光區域，用于采集移動機器人前方的室內環境圖像，以進行定位導航。

技術領域

本實用新型涉及激光視覺檢測障礙物的技術領域，尤其涉及一種運用于室內導航的移動機器人。

背景技術

基于單個攝像頭的定位導航技術，有著結構簡單、可靠性高、生產便利這些特點，獲得了越來越大的應用。然而，這個技術有個缺點，就是前面物體的深度信息恢復復雜度高，現有技術必須依賴圖像特征庫進行特征比對才能識別出障礙物，而且障礙物位置識別的準確率受到各種場景的限制。

中國專利201420865149.1公開一種新型障礙物識別裝置，它由激光光源和配套的光幕調制裝置構成，用于發射平行于地面的光幕來標識障礙物，它還裝有與光幕發射裝置發射方向匹配的攝像頭，用于拍攝障礙物的反射光斑，當水平光幕照射到前進方向上的障礙物時就會在上面形成一條明亮的帶狀光斑，被攝像頭拍攝到含有反射光斑的場景畫面，然后光斑檢測裝置就可以根據畫面上光斑分布情況判斷前進路徑上障礙物的分布情況，這種根據光斑檢測障礙物的技術不需要依賴圖像特征庫進行特征比對去識別出障礙物，但是，前述障礙物識別裝置在工作環境下進行障礙物檢測的過程中，所以光幕調制裝置發射的平行光幕被室內環境的墻體區域反射，或者存在其他反射率較強的可見光，使得攝像頭拍攝到的反射光斑圖像不一定代表前方存在的障礙物，有可能是環境光帶來的誤判結果，從而增大通過光斑識別障礙物的難度，進而影響機器人導航的準確性。

實用新型內容

針對前述存在的技術問題，本技術方案在攝像頭傳感器的下部增加了紅外濾光片，過濾掉可見光，大大降低環境帶來的影響，增加系統的可靠性。具體的技術方案如下：

一種運用于室內導航的移動機器人，該移動機器人的機體頂殼前端裝配有攝像頭系統，該攝像頭系統包括激光光源發射器和攝像頭模組，該攝像頭模組包括按照常規攝像頭依次固定連接的光學鏡頭和圖像傳感器，該攝像頭模組還包括濾光片，圖像傳感器的預設感光區域上覆蓋有濾光片，光學鏡頭以預設工作距離正對濾光片，濾光片用于將有效檢測區域內反射的光信號聚焦于圖像傳感器的預設感光區域之前，過濾反射的光信號中的可見光；其中，激光光源發射器出射的激光光源信號與攝像頭模組的視角相交形成一個位于移動機器人的前下方的有效檢測區域；圖像傳感器上沒覆蓋濾光片的感光區域用于采集移動機器人前方的室內環境圖像，以進行定位導航。與現有技術相比，所述激光光源發射器配合攝像頭模組的濾光片檢測近距離的障礙物，利用不可見光反射形成的光斑去識別有效檢測區域內的障礙物，降低攝像頭通過拍攝的光斑圖像檢測障礙物的難度，同時利用攝像頭模組的沒被濾光片覆蓋的區域采集圖像信息進行常規的視覺導航。因此該技術方案既能避免圖像傳感器在成像平面因可見光干擾而出現誤判，又能保持執行正常的導航定位功能。

進一步地，所述激光光源發射器安裝在所述攝像頭模組的上方，所述激光光源發射器的發射方向相對于水平面斜向下設置，所述激光光源發射器的發射方向與所述攝像頭模組的光學鏡頭的光軸呈一個預設銳角，使得所述激光光源發射器發射的激光光源信號在所述攝像頭系統的前方預設距離范圍內與所述攝像頭模組的光學鏡頭的視角相交形成所述有效檢測區域。在該技術方案中，所述激光光源發射器發射的激光光源信號經過所述有效檢測區域的障礙物反射，進入所述攝像頭模組的有效檢測視角范圍，從而將檢測障礙物的區域限制在距離所述攝像頭系統較近的區域內，排除遠距離的室內障礙物的反射光的影響；也方便檢測地平面凸起的障礙物。