[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

说明书

本申请公开了一种超声波避障装置、机器人系统和控制机器人避障的方法，该装置用于控制机器人避障，该装置包括：多个超声波测距模块，安装于机器人的不同部位，每个超声波测距模块包括超声波传感器和第一控制芯片，由第一控制芯片计算机器人与障碍物之间的距离数据；采集模块，采集模块通过多个第一控制芯片和第二控制芯片与分别多个超声波测距模块建立无线通信，并从多个超声波测距模块获取机器人与障碍物之间的距离数据。通过上述方式，本申请能够减少布线，进而避免因布线杂乱导致的信号干扰，超声波信号能够被准确采集，以控制机器人准确避障。

技术领域

本申请涉及避障技术领域，特别是涉及超声波避障装置、机器人系统和控制机器人避障的方法。

背景技术

机器人避障系统是一个可以通过自身所安装的传感器获取环境信息,并对信息进行融合、分析，能够自主避障，并完成一定任务的机器人系统。现有技术中，机器人避障系统所采用的传感器可以为声呐传感器、视觉传感器、红外线传感器、超声波传感器或罗盘等。由于超声波不易受干扰，能量消耗缓慢，传播距离相对较远，并且超声波传感器以其价格低廉、硬件容易实现，因此，其在各种测距避障、定位及环境建模中被广泛使用。

本申请的发明人在长期的研发过程中，发现超声波传感器通常采用有线连接的方式连接到采集模块上，导致若超声波测距模块中包含多个超声波传感器时，其布线十分杂乱，容易出现错误布线和信号的干扰，导致无法正常实现避障功能。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种超声波避障装置、机器人系统和控制机器人避障的方法，能够减少布线，进而避免因布线杂乱导致的信号干扰，超声波信号能够被准确采集，以控制机器人准确避障。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种超声波避障装置，装置用于控制机器人避障，装置包括：多个超声波测距模块，安装于机器人的不同部位，每个超声波测距模块包括超声波传感器和第一控制芯片，超声波传感器用于在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预设方向上的障碍物反射的回波信号，并由第一控制芯片计算机器人与障碍物之间的距离数据；采集模块，包括第二控制芯片，采集模块通过多个第一控制芯片和第二控制芯片与分别多个超声波测距模块建立无线通信，并从多个超声波测距模块获取机器人与障碍物之间的距离数据。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种机器人系统，机器人系统包括至少一个机器人和超声波避障装置，超声波避障装置包括：多个超声波测距模块，安装于至少一个机器人的不同部位，每个超声波测距模块包括超声波传感器和第一控制芯片，超声波传感器用于在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预设方向上的障碍物反射的回波信号，并由第一控制芯片计算至少一个机器人与障碍物之间的距离数据；采集模块，包括第二控制芯片，采集模块通过多个第一控制芯片和第二控制芯片与分别多个超声波测距模块建立无线通信，并从多个超声波测距模块获取至少一个机器人与障碍物之间的距离数据。

为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种控制机器人避障的方法，该方法基于前文所述的超声波避障装置，方法包括：通过多个第一控制芯片和第二控制芯片分别建立采集模块与多个超声波测距模块之间的无线通信；在第一控制芯片的控制下，通过超声波传感器向预设方向发射超声波探测信号并检测由预设方向上的障碍物反射的回波信号；通过多个第一控制芯片计算机器人与障碍物之间的距离数据；从多个超声波测距模块获取机器人与障碍物之间的距离数据。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的每个超声波测距模块包括超声波传感器和第一控制芯片，采集模块包括第二控制芯片，进而可以通过多个第一控制芯片和第二控制芯片分别建立采集模块与多个超声波测距模块之间的无线通信。由于不再需要通过复杂且杂乱的布线连接各个超声波测距模块和采集模块，因此，本申请能够避免出现错误布线和信号的干扰，本申请的距离数据传输稳定，能够控制机器人正常避障。同时，本申请的第一控制芯片能够计算机器人与障碍物之间的距离数据，能够有效减少采集模块的工作任务。