[發明專利]一種用于智能機器人RGB-D-T信息感知的傳感器集成裝置

有效

• 申請號: 202110239875.7
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN112936348B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 趙立軍;桂茜春;王珂;江欣愷;李瑞峰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B25J19/02
• 分類號: B25J19/02;B25J19/04
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張宏威

一種用于智能機器人RGB?D?T信息感知的傳感器集成裝置，所述裝置包括括固定座、RGB?D相機艙、RGB?D相機、水平旋轉件和俯仰件；所述固定座與RGB?D相機艙相連，RGB?D相機艙的一端設置有開口，RGB?D相機固定設置在艙內，RGB?D相機的鏡頭向開口方向設置；RGB?D相機艙上有水平旋轉件，俯仰件設置在水平旋轉件上，水平旋轉件帶動裝置做水平旋轉件運動，俯仰件帶動裝置做俯仰件運動；本發明有效部署深度視覺傳感器與熱紅外傳感器，組成一體化裝置，易于與移動機器人集成，有效解決服務機器人在RGB?D?T多模態信息融合，有效解決在機器人上使用的熱紅外相機和RGB?D相機的視場角差異大、匹配尺度不一致問題，提升智能機器人環境感知能力和服務作業水平。

技術領域

本發明屬于智能機器人領域，具體地，涉及一種用于智能機器人RGB-D-T信息感知的傳感器集成裝置。

背景技術

隨著智能機器人技術和深度、紅外等傳感器發展，要求服務機器人在白天和夜晚等環境全天候工作，如家庭火災防控、行人檢測和環境建模等，需要對多種信息深度融合處理，賦予機器人精準感知的能力，滿足機器人對環境三維建模和紅外信息融合、機器人對環境目標溫度檢測與定位等要求。目前機器人上配置可見光、深度視覺如Kinect，Xtion等與熱紅外等傳感器成為代表性配置器件，開展機器人基于目標的RGB-D-T多模態信息融合的環境感知技術成為主流技術。

然而目前在機器人上使用的熱紅外傳感器和RGB-D傳感器存在視場角、觀測范圍差異大對，導致機器人進行環境建模、定位和感知無法形成一致性的深度、紅外環境描述；固定式RGB-D與T信息無法進行基于特定目標的環境建模目標紅外信息和全場三維信息與紅外信息對應建模。為此發明RGB-D-T傳感器裝置，實現機器人對環境的RGB-D-T全覆蓋、實現RGB-D視場內任意目標紅外T信息描述。

發明內容

本發明為了讓智能服務機器人搭載的熱紅外傳感器能夠使用云臺回轉和俯仰功能，進行紅外傳感器小市場信息與RGB-D視場的全場覆蓋，提出了一種用于智能機器人RGB-D-T信息感知的傳感器集成裝置。

本發明是通過以下方法實現的：

一種用于智能機器人RGB-D-T信息感知的傳感器集成裝置，所述集成裝置包括固定座1、RGB-D相機艙2、RGB-D相機、水平旋轉件和俯仰件；

所述固定座1與RGB-D相機艙2固連，RGB-D相機艙2的一端設置有開口，RGB-D相機固定在RGB-D相機艙2內，且RGB-D相機的鏡頭向開口方向設置，RGB-D相機艙2和RGB-D相機通過螺栓固連；RGB-D相機艙2上方設置水平旋轉件；

所述水平旋轉件包括第一法蘭3、同步帶輪4、角接觸球軸承5、孔用擋圈6、軸用擋圈7、同步帶8、同步帶輪9、第一電機10和第一電機安裝板11；所述第一法蘭3的一體旋轉軸和同步帶輪4通過平鍵連接在一起，RGB-D相機艙2頂部設糟，糟內放置角接觸球軸承5，并用孔用擋圈6固定，角接觸球軸承5內圈與同步帶輪4旋轉軸軸肩接觸，法蘭旋轉軸的末端用軸用擋圈7固定；第一電機10架在第一電機安裝板11上，通過螺栓固定鏈接，同步帶輪9的安裝孔和第一電機10軸進行配合，用頂絲壓緊；同步帶輪9通過同步帶8和同步帶輪4進行傳動；

所述俯仰件設置在所述水平旋轉件的同步帶輪4上，所述俯仰件包括第二電機12、第二電機安裝座13、第二法蘭14和熱紅外紅傳感器15；第二電機12與第二電機安裝座13通過螺栓固定連接，第二電機安裝座13與第一法蘭3固連，第二法蘭14軸套在第二電機軸上通過螺紋頂絲固定，熱紅外傳感器15安裝在第二法蘭14上。

進一步地，同步帶8的張緊程度是以第一電機安裝板11在RGB-D相機艙2上的位置決定。

進一步地，RGB-D相機艙2承載水平旋轉件和俯仰件的重量。