[發明專利]一種搭載高光譜相機的掃地機器人

在審

• 申請號: 202210037380.0
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114429415A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 何賽靈;馬騰飛
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T7/80;A47L11/24;A47L11/40
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發明公開一種搭載高光譜相機的掃地機器人，具有掃地和移動模塊、電源模塊、信息處理和控制模塊，還包括高光譜相機模塊、RGB相機模塊、異型相機標定模塊；高光譜相機模塊與信息處理和控制模塊相連，用于用來獲取目標物體的高光譜信息；RGB相機模塊與信息處理和控制模塊相連，用于獲取目標物體的RGB圖像；異型相機標定模塊分別與高光譜相機和RGB相機相連，用于高光譜相機和RGB相機的外參標定。掃地機器人，設有移動端無線傳輸模塊。掃地機器人設有配套的固定基站式充電樁。固定基站式充電樁設有固定端無線傳輸模塊。固定基站式充電樁設有信息處理模塊。本發明可實現多維信息采集，有助于目標識別、三維重建、精確定位等應用。

技術領域

本發明涉及掃地機器人領域，特別是涉及一種搭載高光譜相機的掃地機器人設備。

背景技術

在現代日益舒適的家居生活中，從家務中解放雙手離不開掃地機器人。掃地機器人可以利用激光雷達基于SLAM(simultaneous localization and mapping)技術自動掃描家居環境地圖，并完成路徑規劃、定位、避障、清掃拖洗以及自動充電等功能。

因為家庭環境經常是變化的，完成目標識別有助于在變化環境中實現上述功能，但普通RGB相機無法有效識別/區別電線、木棍等細長狀目標，導致掃地機器人經常被電線纏住而無法工作。因此如何準確識別目標物體十分重要。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種搭載高光譜相機的掃地機器人。

一種搭載高光譜相機的掃地機器人，具有掃地和移動模塊、電源模塊、信息處理和控制模塊，還包括高光譜相機模塊、RGB相機模塊、異型相機標定模塊；

所述的高光譜相機模塊與信息處理和控制模塊相連，用于用來獲取目標物體的高光譜信息；

所述的RGB相機模塊與信息處理和控制模塊相連，用于獲取目標物體的RGB圖像；

所述的異型相機標定模塊分別與高光譜相機和RGB相機相連，用于高光譜相機和RGB相機的外參標定。

所述的掃地機器人，設有移動端無線傳輸模塊。

所述的掃地機器人設有配套的固定基站式充電樁。

所述的固定基站式充電樁設有固定端無線傳輸模塊。

所述的固定基站式充電樁設有信息處理模塊。

所述的高光譜相機模塊包括一個電光可調諧濾波片和一個CCD相機。

所述的高光譜相機模塊和RGB相機模塊相連。

所述的掃地機器人，還設有語音控制模塊。

所述的掃地機器人，還設有配套的遙控器。

所述的掃地機器人，通過固定基站式充電樁相連，多個協同工作。

本發明的有益效果：

現有的掃地機器人很難識別地上的細電線(普通圖像的空間分辨率不夠)而被纏住，高光譜相機可以用來區別這些地板上的目標，如區別電線材料(有塑料熒光光譜特征)和細木棍材料等，為掃地機器人智能避障提供決策依據。

本發明將高光譜相機和普通RGB相機標定后可組成異型相機雙目系統，掃地機器人的RGB圖片流和高光譜圖像流信息可在本地機載的信息處理和控制模塊處理，也可以無線傳輸到設有信息處理模塊的固定基站式充電樁進行計算，計算結果實時返回給掃地機器人。相比于本地機載處理，這種前輕后重式的方案降低了掃地機器人端的運算和供電壓力，保證了掃地機器人長時間續航；該方案總體上增強了整個系統的計算能力，保障了基于高光譜圖片和RGB圖片的更高級感知應用。

固定基站式充電樁的信息處理模塊可為多個掃地機器人提供計算服務，保證了系統的擴展便利性。形成網絡的多個掃地機器人尤其適合多房間、大空間等應用場景，比如工業和公共場合（如機場）等。