[實用新型]基于信息融合的機器人自動糾偏導航系統

有效

• 申請號: 202022975458.2
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN213482706U
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 栗兆龍;王崢榮
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

本實用新型公開了一種基于信息融合的機器人自動糾偏導航系統，包括：信息采集模塊，用于采集機器人所在空間的環境信息以及機器人的姿態信息并輸出；導航糾偏模塊，用于實時采集所述機器人行進路徑上的環境信息并輸出；主動控制模塊，其信號輸入端與信息采集模塊和導航糾偏模塊的信號輸出端連接，用于規劃機器人行進路徑并生成行進執行信號，且對機器人的行進路徑進行修正并生成行進轉向信號；執行模塊，根據行進執行信號在行進路徑上行走，并根據行進轉向信號調整行進方向。本實用新型的一種基于信息融合的機器人自動糾偏導航系統，實現了機器人在未知環境中進行行進路徑的規劃，并能夠對規劃的路徑進行糾偏。

技術領域

本實用新型涉及導航領域，具體涉及一種基于信息融合的機器人自動糾偏導航系統。

背景技術

在政策、資本和市場的推動下，智能機器人已經在各個行業開始小規模應用。大到物流運輸、安全巡檢、救援、無人駕駛、礦井探測，小到家庭應用，具有自主導航的機器人的使用越來越廣泛；從軍事、工業生產到日常生活中均展現了機器人的自主導航價值。

目前，對于機器人的自主導航設計，主要是通過人為遙控的方式進行建圖，而建圖的精度達不到工業級別的要求，同時，現有的機器人自主導航系統，在未知的環境下，對行進路徑的糾偏能力弱，而且防碰撞效果差。

針對現有技術中機器人自主導航系統的建圖精度低，對行進路徑的糾偏能力弱，防碰撞效果差的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的是克服現有技術中的缺陷，提供基于信息融合的機器人自動糾偏導航系統，實現了機器人在未知環境中進行行進路徑的規劃，并能夠對規劃的路徑進行糾偏，同時能夠對局部突發狀況進行防碰撞保護。

本實用新型的基于信息融合的機器人自動糾偏導航系統，包括：

信息采集模塊，用于采集機器人所在空間的環境信息以及機器人的姿態信息并輸出；

導航糾偏模塊，用于實時采集所述機器人行進路徑上的環境信息并輸出；

主動控制模塊，其信號輸入端與信息采集模塊和導航糾偏模塊的信號輸出端連接，用于接收信息采集模塊和導航糾偏模塊輸出的信息，根據信息采集模塊輸出信息規劃機器人行進路徑并生成行進執行信號，且根據導航糾偏模塊輸出信息對機器人的行進路徑進行修正并生成行進轉向信號；

執行模塊，其信號輸入端與主動控制模塊的信號輸出端連接，根據主動控制模塊的行進執行信號在行進路徑上行走，并根據主動控制模塊的行進轉向信號調整行進方向。

進一步，所述信息采集模塊包括用于采集機器人所在空間環境中機器人與目標物體之間距離的激光雷達、用于采集機器人所在空間環境的圖像信息的視覺測量模塊以及用于采集所述機器人的姿態角、加速度以及行進方向的姿態測量模塊；

所述激光雷達、視覺測量模塊以及姿態測量模塊的信號輸出端均與所述主動控制模塊的信號輸入端連接。

進一步，所述姿態測量模塊為GY-MPU9250。

進一步，所述導航糾偏模塊包括用于實時采集所述機器人與周圍障礙物之間距離的激光測距傳感器；所述激光測距傳感器的信號輸出端與所述主動控制模塊的信號輸入端連接。

進一步，還包括：防碰撞模塊，其信號輸入端與主動控制模塊的信號輸出端連接，用于接收主動控制模塊對導航糾偏模塊輸出信息的判斷而生成的控制信號，并根據所述控制信號控制所述機器人進行防碰撞操作。

進一步，所述防碰撞模塊包括剎車模塊、設置于所述機器人的防護氣囊、電磁閥、空氣壓縮機和壓力計；

所述剎車模塊的控制端、所述空氣壓縮機的控制端以及所述電磁閥的控制端分別與所述主動控制模塊的控制輸出端連接；