[实用新型]一种室内活动平台动态多模态导航系统

说明书

本实用新型公开一种室内活动平台动态多模态导航系统，包括：可行走的机体，安装在所述机体底部的滚轮，驱动所述的滚轮的电机，安装在所述机体上的顶视摄像头，以及与所述电机和所述顶视摄像头连接的控制器；其特征在于，在所述机体上还安装有与所述控制器连接的侧视摄像头、陀螺仪、里程计和磁传感器，在所述控制器内设有即时定位与地图构建单元，所述即时定位与地图构建单元根据所述顶视摄像头、侧视摄像头、陀螺仪、里程计和磁传感器反馈的信号建立或更新室内地图。本实用新型实现室内地图的渐进式建立，系统不需要起始时候预存地图；且渐进建立室内地图全局性好，使用便利性高。

技术领域

本实用新型涉及导航装置技术领域，尤其涉及一种室内活动平台动态多模态导航系统。

背景技术

一个扫地机器人需要知道墙、家具的位置，以及墙和家具的不同清扫模式，比如遇到家具应该沿着家具的边缘清扫。扫地机器人需要学习并及时了解室内环境的变化，建立室内“大局观”。从而做到有效、高速的室内环境清扫，以及智能化的动作规划。室内机器人需要尽可能准确的了解当前位置和局部状况(碰撞，接近)，也需要了解全局状态。目前这样操作的难度来自两个方面：(1)建立室内地图操作很复杂很难。靠技术手段一次建立室内全局地图，是一个复杂的过程，很难被一般用户掌握和实施。有些系统要求机器人初次使用是建立地图和坐标系，这个很不现实。(2)确定机器人在室内的位置很难，缺乏可靠的室内定位系统，只能边行进边通过以往位置计算当前位置。不论是基于陀螺仪还是里程计，都会有偏差。基于顶视的摄像系统的系统，会因为出于家具造成的视线遮掩而被迷惑。如果系统被劫持(从一点移动到另一点)，则定位难度加大。

现有机器人系统智能化水平不足。虽然装备触觉传感器、陀螺仪、顶视摄像头等，但还是无法具备全局观。室内环境复杂，包括经常移动的桌椅，家具，以及柜子等大件物品。该类型机器人目前通过局部测量和转动(触碰，转角等)试图在不了解环境的情况下在复杂环境中完成清扫和覆盖。类似于让一个匍匐在地面的人完成地面清扫，效率的低下可想而知。因为不知道室内环境和自己在该环境中的位置，只能靠简单的避让和驱动逻辑动作，经常造成机器在死角死循环(无法自主脱困)。同时，因为无法判别家具位置的改变，会漏掉一些位置的清扫，同时也无法了解清扫的结果和有效性(比如漏扫和被复杂环境搁浅)。目前的系统，一旦家具位置有变，会对整个机器人的扫地程序造成极大的影响，需要手工移动机器人(劫持)。但在劫持到新位置之后无法重启高效导航。除了耽误大量时间外，也会大量影响电池使用效率。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种能在未知环境下运动并渐进建立地图的室内活动平台动态多模态导航系统。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种室内活动平台动态多模态导航系统，包括：可行走的机体，安装在所述机体底部的滚轮，驱动所述的滚轮的电机，安装在所述机体上的顶视摄像头，以及与所述电机和所述顶视摄像头连接的控制器；其特征在于，在所述机体上还安装有与所述控制器连接的侧视摄像头、陀螺仪、里程计和磁传感器，在所述控制器内设有即时定位与地图构建单元，所述即时定位与地图构建单元根据所述顶视摄像头、侧视摄像头、陀螺仪、里程计和磁传感器反馈的信号建立或更新室内地图。

作为上述方案的进一步说明，所述机体为扫地机器人。

作为上述方案的进一步说明，所述滚轮为安装在所述机体底部的四个，对应每个滚轮设有一个所述电机构成四驱结构。

作为上述方案的进一步说明，所述顶视摄像头为360度全景摄像头。

作为上述方案的进一步说明，所述侧视摄像头为360度全景摄像头。

作为上述方案的进一步说明，所述控制器包括电机控制器和主控电脑，所述主控电脑通过所述电机控制器控制所述电机工作，所述顶视摄像头、侧视摄像头、陀螺仪、里程计和磁传感器与所述主控电脑连接，所述即时定位与地图构建单元集成在所述主控电脑内。