[實用新型]一種基于視覺導航的自動行走機器人

有效

• 申請號: 202021009152.5
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN211741929U
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 劉文臣;紀靜波;孫樂美
• 申請（專利權）人: 山東電子職業技術學院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 朱曉熹

1.一種基于視覺導航的自動行走機器人，其特征在于，包括：

機器人本體(1)；

固定于所述機器人本體(1)的行走機構(2)；

固定于所述機器人本體(1)的深度攝像機模組(3)；

固定于所述機器人本體(1)的位移傳感器模組(4)；

與所述深度攝像機模組(3)以及所述位移傳感器模組(4)分別電連接的圖像識別神經網絡處理器(5)；

與所述圖像識別神經網絡處理器(5)電連接的三維地理信息存儲器(6)；

與所述圖像識別神經網絡處理器(5)和所述三維地理信息存儲器(6)分別電連接的路徑規劃處理器(7)；

以及，與所述路徑規劃處理器(7)電連接的行走控制器(8)，所述行走控制器(8)還與所述行走機構(2)電連接。

2.根據權利要求1所述的自動行走機器人，其特征在于，所述機器人本體(1)，還包括：

固定有所述行走機構(2)的機身結構(101)；以及，

連接于所述機身結構(101)的頭部結構(102)；其中，所述頭部結構(102)固定有所述深度攝像機模組(3)，所述頭部結構(102)與所述機身結構(101)通過轉軸(103)相連。

3.根據權利要求2所述的自動行走機器人，其特征在于，

所述位移傳感器模組(4)包括：

固定于所述機身結構(101)、且與所述行走機構(2)電連接的慣性傳感器(401)；以及，

固定于所述頭部結構(102)、且與所述深度攝像機模組(3)同軸固定的角速度傳感器(402)；

所述圖像識別神經網絡處理器(5)包括：

與所述慣性傳感器(401)、所述角速度傳感器(402)和所述三維地理信息存儲器(6)分別電連接的空間坐標映射子處理器(501)。

4.根據權利要求2所述的自動行走機器人，其特征在于，所述深度攝像機模組(3)，包括：

固定于所述頭部結構(102)、且橫向設置的兩臺深度攝像機(301)；以及，

分別與所述兩臺深度攝像機(301)固定相連、且與所述圖像識別神經網絡處理器(5)電連接的攝像機移動對焦機構(302)。

5.根據權利要求1所述的自動行走機器人，其特征在于，所述三維地理信息存儲器(6)，包括：

與所述圖像識別神經網絡處理器(5)和所述路徑規劃處理器(7)分別電連接的三維地圖子存儲器(601)；

以及，與所述路徑規劃處理器(7)電連接的路徑信息子存儲器(602)。

6.根據權利要求1所述的自動行走機器人，其特征在于，所述圖像識別神經網絡處理器(5)，包括：

與所述深度攝像機模組(3)電連接的圖像特征識別子處理器(502)；

與所述位移傳感器模組(4)電連接的坐標定位子處理器(503)；

以及，與所述圖像特征識別子處理器(502)、所述坐標定位子處理器(503)和所述三維地理信息存儲器(6)分別電連接的三維建模子處理器(504)。

7.根據權利要求6所述的自動行走機器人，其特征在于，還包括：與所述三維地理信息存儲器(6)和所述圖像識別神經網絡處理器(5)分別電連接的無線信號收發器(9)；

所述圖像識別神經網絡處理器(5)包括：與所述無線信號收發器(9)和所述圖像特征識別子處理器(502)分別電連接的新物圖像上傳子處理器(505)。

8.根據權利要求1所述的自動行走機器人，其特征在于，還包括：固定于所述機器人本體(1)前端的激光測距傳感器(10)；

所述路徑規劃處理器(7)包括：

與所述激光測距傳感器(10)和所述圖像識別神經網絡處理器(5)分別電連接的障礙距離計算子處理器(701)；

以及，與所述障礙距離計算子處理器(701)電連接的避障子處理器(702)，所述避障子處理器(702)還與所述行走控制器(8)電連接。

9.根據權利要求1所述的自動行走機器人，其特征在于，所述行走機構(2)，包括：

與所述行走控制器(8)電連接的行走驅動馬達(201)；與所述行走驅動馬達(201)相連的傳動機構(202)；以及，通過所述傳動機構(202)與所述行走驅動馬達(201)轉動相連的機器人車輪(203)；其中，

所述傳動機構(202)包括：前端傳動機構(2021)和后端傳動機構(2022)；其中，

所述前端傳動機構(2021)包括與所述行走驅動馬達(201)相連的第一傳動橫梁(20211)，以及連接于所述第一傳動橫梁(20211)兩端的萬向輪(20212)；

所述后端傳動機構(2022)包括與所述行走驅動馬達(201)相連的變矩器(20221)；與所述變矩器(20221)相連的變速器(20222)；與所述變速器(20222)相連的萬向傳動機構(20223)；與所述萬向傳動機構(20223)相連的傳動軸(20224)；與所述傳動軸(20224)相連的驅動橋(20225)；與所述驅動橋(20225)相連的主減速器(20226)；穿設于所述主減速器(20226)的第二傳動橫梁(20227)，套接于所述第二傳動橫梁(20227)兩端的轉動軸承(20228)；

所述機器人車輪(203)包括通過所述萬向輪(20212)與所述第一傳動橫梁(20211)相連的機器人前輪(2031)；通過所述轉動軸承(20228)與所述第二傳動橫梁(20227)相連的機器人后輪(2032)。