[发明专利]超声波避障装置、机器人系统和控制机器人避障的方法

权利要求书

1.一种超声波避障装置，其特征在于，所述装置用于控制机器人避障，所述装置包括：

多个超声波测距模块，安装于所述机器人的不同部位，每个所述超声波测距模块包括超声波传感器和第一控制芯片，所述超声波传感器用于在所述第一控制芯片的控制下向预设方向发射超声波探测信号并检测由所述预设方向上的障碍物反射的回波信号，并由所述第一控制芯片计算所述机器人与所述障碍物之间的距离数据；

采集模块，包括第二控制芯片，所述采集模块通过所述第一控制芯片和所述第二控制芯片与分别多个所述超声波测距模块建立无线通信，并从多个所述超声波测距模块获取所述机器人与所述障碍物之间的距离数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述超声波传感器包括超声波发射端和超声波接收端，所述第一控制芯片分别与所述超声波发射端和所述超声波接收端连接；

其中，所述第一控制芯片用于驱动所述超声波发射端发射所述超声波探测信号，所述超声波接收端用于接收所述超声波探测信号经所述障碍物反射的所述回波信号，所述第一控制芯片还用于根据发射所述超声波探测信号与接收所述回波信号之间的时间差与超声波传播速度的乘积得到所述机器人与所述障碍物之间的距离数据。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述超声波测距模块还包括：调制电路，分别连接多个所述超声波传感器；

其中，所述调制电路用于对所述超声波传感器进行频率调制，以使得不同的所述超声波传感器中的所述超声波发射端发射不同频率的超声波探测信号，而所述超声波接收端接收对应频率的回波信号。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述第二控制芯片还用于建立一ZigBee网络，多个所述第一控制芯片用于搜索所在区域的ZigBee网络，并自动加入所述ZigBee网络；

所述第二控制芯片还用于向每个所述第一控制芯片分配一短地址，并根据所述短地址识别所述第一控制芯片，进而确定所接收到的所述距离数据所对应的所述预设角度和/或所对应的机器人部位。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

上位机，与所述采集模块建立通信连接，所述采集模块还用于向所述上位机发送所述机器人与所述障碍物之间的位置信息，所述上位机用于根据所述位置信息调整所述机器人与所述障碍物之间的距离和偏移角度；

其中，所述位置信息包括所述距离数据或所述距离数据与所对应的所述预设角度和/或所对应的机器人部位的组合。

6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，

所述超声波发射端为超声波换能器。

7.一种机器人系统，其特征在于，所述机器人系统包括至少一个机器人和超声波避障装置，所述超声波避障装置包括：

多个超声波测距模块，安装于至少一个所述机器人的不同部位，每个所述超声波测距模块包括超声波传感器和第一控制芯片，所述超声波传感器用于在所述第一控制芯片的控制下向预设方向发射超声波探测信号并检测由所述预设方向上的障碍物反射的回波信号，并由所述第一控制芯片计算至少一个所述机器人与所述障碍物之间的距离数据；

采集模块，包括第二控制芯片，所述采集模块通过所述第一控制芯片和所述第二控制芯片与分别多个所述超声波测距模块建立无线通信，并从多个所述超声波测距模块获取至少一个所述机器人与所述障碍物之间的距离数据。

8.根据权利要求7所述的机器人系统，其特征在于，所述超声波避障装置进一步包括：

上位机，与所述采集模块建立通信连接，所述采集模块还用于向所述上位机发送至少一个所述机器人与所述障碍物之间的位置信息，所述上位机用于根据所述位置信息调整至少一个所述机器人与所述障碍物之间的距离和偏移角度；

其中，所述位置信息包括所述距离数据或所述距离数据与所对应的所述预设角度和/或所对应的机器人部位的组合。