[实用新型]一种避障系统

说明书

本实用新型公开了一种避障系统，在避障系统的设备平台上，安装有动力轮、动力轮驱动器、传感器模块、避障模块和人机交互单元，上述各部件由电池供电；所述传感器模块和避障模块连接，用于收集环境障碍物信息；所述避障模块包括控制中心、传感器接口、通讯电路和电源模块；所述传感器模块通过传感器接口与控制中心相连，所述人机交互单元通过通讯电路与控制中心相连，所述动力轮驱动器通过机电连接与控制中心相连，控制中心获取用户指令和环境障碍物信息后，通过动力轮驱动器控制动力轮，实现避障操作。本实用新型采用模块化设计，有拓展能力：可拓展多种传感器进行数据的融合；具有完善的用户交互功能；通用性强、稳定性强。

技术领域

本实用新型涉及机器人避障领域，尤其涉及一种避障系统。

背景技术

避障使用的传感器多种多样，各有不同的原理和特点，目前常见的主要有视觉传感器、红外传感器、超声波传感器、激光传感器、毫米波雷达等。单目视觉则只能获取环境的二维图像信息，无法获取环境障碍物的深度信息，双目视觉，则存在实时性差、计算复杂等缺点。超声波或红外测距传感器存在探测范围有限，容易受环境影响，如温度、风速等，同时刷新速率低，多组同时使用时容易产生串扰，探测数据量较少，影响避障控制的精确度等缺陷。激光传感器距离测量技术具有较高的精度和速度，但对黑体或于透明材料，比如玻璃，就无能为力了。

而常用的避障解决方案依赖于平台，即根据平台的尺寸，形状等特点，使用不同的避障传感器获取信息，这是一种建模式的解决方案。虽然该方案的避障算法可能适用于多种情况，但由于通信协议，计算平台，参数固定等原因，这种方案往往不具备通用性，在付出大量时间精力后得到的方案仅能用于一种平台。

本实用新型使用多传感器融合方法，使用超声波和激光雷达作为主要避障传感器，并可以扩展其他诸如红外传感器，视觉传感器，姿态传感器，碰撞传感器以及扩展编码器等传感器，提升避障系统的可靠性，实现复杂环境条件下，空间物理信息的精确获取。使用多种通信协议实现对传感器的数据获取以及人机交互，解决本避障系统对于不同平台的适用性，并设计控制中心交互逻辑，实现一种通用和易用的避障系统。

实用新型内容

实用新型目的：为了解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种能够在复杂环境条件下，精确获取空间物理信息的避障系统。

技术方案：一种避障系统，在避障系统的设备平台上，安装有动力轮、动力轮驱动器、传感器模块、避障模块和人机交互单元，上述各部件由电池供电；

所述传感器模块和避障模块连接，用于收集环境障碍物信息；

所述避障模块包括控制中心、传感器接口、通讯电路和电源模块；所述传感器模块通过传感器接口与控制中心相连，所述人机交互单元通过通讯电路与控制中心相连，所述动力轮驱动器通过机电连接与控制中心相连，控制中心获取用户指令和环境障碍物信息后，通过动力轮驱动器控制动力轮，实现避障操作。

所述传感器包括主要避障传感器和扩展避障传感器；所述主要避障传感器为激光雷达传感器和/或超声波传感器；所述扩展避障传感器包括红外传感器、视觉传感器、碰撞传感器、姿态传感器、扩展编码器中的至少一种。

还包括转向机构和转向驱动器；所述转向驱动器通过机电连接与控制中心相连，控制中心获取用户指令和环境障碍物信息后，通过转向驱动器控制转向机构，实现避障操作。

所述人机交互单元上设有音频模块、灯光模块、屏幕指示模块以及远程终端模块中的至少一种显示设备。

所述人机交互单元包括按键、摇杆、触摸模块和无线遥控模块中的至少一种输入设备。

所述避障模块还包括电量检测单元，该电量检测单元与电源模块为并联连接，并与控制中心相连。