[發明專利]一種室內跟隨機器人系統和運行方法

在審

• 申請號: 202010515112.6
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111823228A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張銳;胡敏;張學陽;肖龍龍;王訓;潘顯俊;李強;馬聰慧;趙玉龍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍戰略支援部隊航天工程大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J19/00;B25J5/00
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 史冬梅

1.一種室內跟隨機器人系統，其特征在于，包括結構分系統和構建于其上的語音交互分系統、感知分系統、智能規劃分系統和全向機動控制分系統；

所述人機語音交互分系統用于獲取語音信息，并將所述語音信息發送至所述智能規劃分系統；

所述感知分系統用于獲取感知信息，所述感知信息包括機器人前方環境的RGB-D圖像和機器人周圍的障礙物位置信息，將所述感知信息發送至所述智能規劃分系統；

所述智能規劃分系統用于結合所述語音信息和所述感知信息，確定機器人工作模式以及進行跟隨運動控制規劃；

所述全向機動控制分系統用于根據所述跟隨運動控制規劃實現機器人機動控制。

2.根據權利要求1所述的室內跟隨機器人系統，其特征在于，還包括構建于所述結構分系統上的電源分系統；

所述電源分系統用于向所述機器人供電；

所述電源分系統包括電源控制器和與所述電源控制器連接的蓄電池組、充電接口和多個輸出接口；

所述電源控制器，用于結合所述充電接口為所述蓄電池組充電以及結合所述輸出接口，利用所述蓄電池組為所述機器人供電或者為外部擴展設備供電。

3.根據權利要求1所述的室內跟隨機器人系統，其特征在于，所述感知分系統包括一個RGB-D深度相機和多個聲吶傳感器；

所述RGB-D深度相機用于采集機器人前方環境的RGB-D圖像；

所述聲吶傳感器用于采集機器人周圍的障礙物位置信息。

4.根據權利要求1所述的室內跟隨機器人系統，其特征在于，所述智能規劃分系統包括人工智能計算處理器和從所述人工智能計算處理器引出的信息資源擴展接口；

所述人工智能計算處理器，用于結合所述語音信息和所述感知信息，確定機器人工作模式以及進行跟隨運動控制規劃；

所述信息資源擴展接口用于連接外部擴展設備。

5.根據權利要求2所述的室內跟隨機器人系統，其特征在于，所述結構分系統包括底板和4輪全向驅動單元；

所述4輪全向驅動單元設置于所述底板的下表面，用于根據所述跟隨運動控制規劃進行運動；

所述4輪全向驅動單元包括4套全向驅動子單元；

所述全向驅動子單元包括平行四邊形懸架、步進電機和全向輪；

所述平行四邊形懸架的一端與所述底板下表面連接，另一端與所述步進電機的驅動軸連接；

所述全向輪與所述步進電機的驅動軸連接，在所述步進電機的驅動下運動；

優選地，所述全向輪為麥克納姆輪。

6.根據權利要求5所述的室內跟隨機器人系統，其特征在于，所述全向機動控制分系統包括主控器和電機驅動器；

所述主控器與所述智能規劃分系統無線連接，用于將所述跟隨運動控制規劃轉變為所述4輪全向驅動單元的機動控制；

所述電機驅動器與所述主控器連接，用于按照4輪全向驅動單元的機動控制實現對所述步進電機的驅動；

優選地，所述無線連接為藍牙連接。

7.根據權利要求6所述的室內跟隨機器人系統，其特征在于，所述全向機動控制分系統還包括電源變換模塊；

所述電源變換模塊分別與所述電源控制器、所述主控器、所述電機驅動器和所述步進電機連接，用于將所述蓄電池輸出的電壓變換為所述主控器、所述電機驅動器和所述步進電機需要的電壓。