[发明专利]移动机器人、移动机器人系统、移动及通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动机器人、移动机器人系统，还涉及一种所述移动机器人的移动方法以及一种所述移动机器人系统的通信方法。

背景技术

移动机器人，是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、信息处理、电子工程、计算机工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，代表机电一体化的最高成就，是目前科学技术发展最活跃的领域之一。随着机器人性能不断地完善，移动机器人的应用范围大为扩展，不仅在工业、农业、医疗、服务等行业中得到广泛的应用，而且在城市安全、国防和空间探测领域等有害与危险场合得到很好的应用。因此，移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。

移动机器人的研究始于60年代末期。斯坦福研究院(SRI)的Nils Nilssen和Charles Rosen等人，在1966年至1972年中研发出了取名Shakey的自主移动机器人。目的是研究应用人工智能技术，在复杂环境下机器人系统的自主推理、规划和控制。

现有的移动机器人利用红外感应器检测发光物体，其识别物体的准确度较差，移动机器人的应用范围较小，而且机器人之间无法配合来完成更多的功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中移动机器人识别准确度较差，应用范围较小，而且机器人之间无法配合来完成更多的功能的缺陷，提供一种识别物体准确度较高，应用范围广的移动机器人、移动机器人系统、移动及通信方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种移动机器人，其特点在于，其包括一图像传感器、一处理模块、一动力模块以及至少两个用于带动所述移动机器人移动的移动滚轮，

所述图像传感器用于获取所述移动机器人前进方向上的地面的图像；

所述处理模块用于获取所述图像中一处于地面上的目标物体在所述图像中的位置，并根据所述目标物体在所述图像中的尺寸获取所述目标物体距离所述图像传感器的镜头的检测距离，所述处理模块还用于根据所述位置到一中心线的图像距离和所述检测距离控制所述动力模块牵引所述移动滚轮转动以使所述移动机器人接近所述目标物体，其中，所述中心线为所述图像的上、下边界的中点的连线。

所述图像传感器可以是摄像头，通过摄像头的镜头获取所述图像。所述移动机器人根据所述检测距离和所述目标物体在所述图像中偏离所述中心线的图像距离来确定目标物体的位置。本申请的移动机器人能够通过利用图像传感器获取移动机器人前进方向上的目标物体的位置，并根据所述位置控制移动机器人接近目标物体，移动机器人在接触目标物体后可以推动目标物体，或对目标物体进行一定的操作。

所述目标物体在所述图像中的位置指所述目标物体在所述图像中的全部像素的中心点，在所述图像中所述中心点到所述中心线的距离即为所述图像距离。所述处理模块通过分辨目标物体在所述图像中的颜色来确定所述目标物体的轮廓，在所述图像中所述处理模块可以认定满足颜色预设定值的全部像素点就是所述目标物体，从而可以确定目标物体的尺寸。

较佳地，两个移动滚轮分别为左移动滚轮和右移动滚轮，所述动力模块包括一用于牵引左移动滚轮的左牵引电机以及一用于牵引右移动滚轮的右牵引电机，所述处理模块用于根据公式V₁＝X×K₁控制所述动力模块牵引所述移动滚轮转动以使所述移动机器人接近所述目标物体，

其中，V₁为左牵引电机和右牵引电机的转速差，X为所述图像距离，K₁为所述图像距离转化为所述转速差的转化系数。

两个所述移动滚轮可以固置在移动机器人的两侧而不添加额外的转向装置，通过两个滚轮的不同转速来实现转向。具体来说，当左牵引电机的转速大于右牵引电机的转速时移动机器人向右转，当左牵引电机的转速小于右牵引电机的转速时移动机器人向左转。所述移动机器人对方向的调整可以是瞬时的，例如，在时刻T1时，移动机器人获得一个转速差来控制牵引电机的当前转速；在下一时刻T2时，由于图像中的目标物体的位置发生变化而移动机器人重新计算获得转速差，然后对牵引电机的当前转速进行调整。所述移动滚轮可以两个，配合两个支撑轮来支撑移动机器人。

较佳地，所述处理模块还用于根据公式V₂＝Y×K₂控制所述动力模块牵引所述移动滚轮转动以使所述移动机器人接近所述目标物体，