[发明专利]一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的方法

说明书

本发明公开了一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的机器人以及避障方法，该机器人包括：壳体结构部分、驱动轮模块、主处理器主板、采集处理器主板、深度摄像头模块、激光雷达模块、超声波模块、碰撞检测模块，主处理器主板接收障碍物的距离、角度、高度信息，并根据预设的参数控制机器人前进、后退、停止、左前方运动或是右前方运动。本技术方案的避障方法可以配置目前需要的传感器，并根据配置的传感器进行复杂环境的避障，传感器硬件的合理分布并与软件深度结合，不仅保证了多传感器避障的需求，更保障了机器人运动的安全性。

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其是涉及一种可以躲避障碍物的服务型机器人。

背景技术

随着人们生活水平的提高与科学技术的发展，服务机器人因其代替了一些重复性的劳动被广大消费者认可。服务机器人的应用范围很广，主要从事导览、讲解、运输、带路、安保、巡逻、监护等工作。不可避免地，机器人撞人、机器人跌落或是机器人撞击物体的事件时有发生，这给人们的生命财产安全带来极大的威胁。当前服务机器人多数为简单地检测机器人离障碍物的距离小于阈值后停止运动或是需要人工干预脱困，自主性较差，降低了服务机器人使用的效率。

发明内容

本发明旨在提供一种融合多组传感器数据的机器人在复杂环境中避障的方法，可以配置目前需要的传感器，并根据配置的传感器进行复杂环境的避障，传感器硬件的合理分布并与软件深度结合，不仅保证了多传感器避障的需求，更保障了机器人运动的安全性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的机器人，其包括：多个壳体结构部分，用于固定本机器人的各种组件；驱动轮模块，执行机构，接收采集处理器主板的控制信号；主处理器主板，用于获取深度摄像头模块、激光雷达模块和采集处理器的数据以及实现了本技术的避障方法；采集处理器主板，用于获取超声波模块与碰撞检测模块的数据以及向驱动轮模块发送控制信息；深度摄像头模块，向主处理器主板发送障碍物的距离、角度、高度信息；激光雷达模块，向主处理器主板发送障碍物的距离、角度信息；超声波模块，向采集处理器主板发送障碍物的距离数据；碰撞检测模块，向采集处理器主板发送障碍物是否与机器人碰撞的数据；所述超声波模块内部设置有超声波传感器，所述深度摄像头模块内部设置有深度摄像头传感器；所述激光雷达模块中设置有激光雷达传感器；所述碰撞检测模块中设置有碰撞检测传感器。

上述所述的一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的机器人，壳体结构部分包括：前壳体，与后壳体和下壳体接合，用于稳定地支撑深度摄像头模块、激光雷达模块、部分超声波模块和碰撞检测模块；后壳体，与前壳体和下壳体接合，用于稳定地支撑部分超声波模块；下壳体，与前壳体和后壳体接合，用于稳定地支撑驱动轮模块、主处理器主板、采集处理器主板。

上述所述的一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的机器人，驱动轮模块包括：左驱动轮模块：固定附着连接在下壳体上并且顺时针或逆时针转动；右驱动轮模块：固定附着连接在下壳体上并且顺时针或逆时针转动。

上述所述的一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的机器人，主处理器主板与采集处理器主板使用全双工的串行端口连接，用于发送和接收数据。

上述所述的一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的机器人，发送的数据包括但不限于左驱动轮与右驱动轮顺时针、逆时针旋转的指令及转速指令；接收的数据包括但不限于超声波模块的数据和碰撞检测模块的数据。

上述所述的一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的机器人，深度摄像头模块与主处理器主板使用USB连接，用于发送和接收数据。

上述所述的一种融合多组传感器数据在复杂环境中避障的机器人，激光雷达模块与主处理器主板使用模块网线连接，用于发送和接收数据。