[发明专利]一种人形智能机器人系统

说明书

本发明公开了一种人形智能机器人系统，其特征在于，包括机器人主体以及控制系统；所述的控制系统包括：视觉图像获取模块、中央处理模块、驱动模块和传感模块，并在中央处理模块内建立预规划的实时步态控制算法和基于双目视觉的避障算法以控制机器人的运动。本发明采用两种算法结合使用，能够对人形机器人的步态进行精确控制，从而使人形机器人更好地实现避障和步态调整的功能，提高了人形机器人对路面的适应能力。

技术领域

本发明涉及人形机器人技术领域，具体涉及一种人形智能机器人系统。

背景技术

人形机器是一种具有高度智能信息化的机器人，具有很高的工业、商业、军事价值。随着世界工业化进程的发展，单纯的工业机器人已经不能满足市场的需求，人形机器人也受到世界上各个国家科研机构的关注和重视。人形机器人的研究已经有三十多年，期间人形机器人的硬件系统架构、软件上层设计和物理结构都取得了很大的突破。目前，人形机器人的关键技术主要掌握在日本、美国、德国和英国等发达国家中，国内而言，虽然研究起步较晚，但发展迅速，也取得了很大的突破。但目前人形机器人的研究大多集中在高校和一些科研所，研究出的样机大多控制系统复杂、造价昂贵、可裁剪性低、驱动器复杂、人形机器人笨重，不利于企业投入市场。

因此，如何提供一种解决上述问题的人形智能机器人系统是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种人形智能机器人系统，将实时步态与避障控制结合起来，使机器人能够智能行走。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种人形智能机器人系统，包括机器人主体以及控制系统；所述的控制系统包括：

视觉图像获取模块，用于获取机器人周围的环境图像信息，将图像进行去噪处理后，传递给中央处理模块；

中央处理模块，用于根据视觉图像获取模块提供的去噪后的图像，采用预规划的实时步态控制算法和基于双目视觉的避障算法，对图像中的障碍物进行判断，并进行步态规划，得到机器人的行走步态，并利用副控制器控制驱动模块进行机器人行走；

驱动模块，包括安装在机器人各个关节处的舵机，用于根据副控制器传递来的控制信息，驱动机器人的关节运动，从而实现机器人的行走；

传感模块，用于实时获取机器人的姿态角度信息，并将数据传输到中央处理模块，以实现机器人运动过程中的精确控制；

其中，所述的预规划的实时步态控制算法包括：

先建立双足机器人运动学坐标系模型，然后进行机器人的姿态规划和平稳性判断，最终完成步态行走，实时规划下一步的姿态；

所述的基于双目视觉的避障算法包括：

机器人检测到前方物体并判定为障碍物时，立即站立停止，在静止状态下时获取障碍物的尺寸参数和方位信息；根据障碍物尺寸参数、方位信息控制机器人绕过障碍。

进一步地，所述的机器人检测到前方物体并判定为障碍物时，立即站立停止，在静止状态下时获取障碍物的尺寸参数和方位信息；根据障碍物尺寸参数、方位信息控制机器人绕过障碍，包括：

步骤1，根据机器人要到达的目的地进行路径的规划，对双目摄像头的左右两个摄像头分别进行标定，分别计算地面在左、右摄像头坐标系下的平面方程；

步骤2，通过双目摄像头采集机器人前方图像，并进行去噪处理；

步骤3，对左右摄像头采集的两幅图像进行畸变和极线校正，消去失真，将匹配点约束在一条直线上，最终匹配得到一张视差图；