[发明专利]应用于服务机器人的同步式地图构建与定位系统及方法

摘要

应用于服务机器人的同步式地图构建与定位系统及方法，属于机器人导航技术领域。解决了现有周围环境感知的技术易受到光线，湿度等物理环境因素的影响，适用范围小且成本较高的问题。本发明所述的旋转主轴位于基座的中心，角度检测编码器用于采集旋转主轴的转速；驱动电机通过齿轮组带动旋转主轴和角度检测编码器旋转；旋转主轴的顶端套接在传动轴承的轴套内，所述传动轴承位于基座的顶端，传动轴承带动3D激光雷达和2D激光雷达同时旋转，2D激光雷达用于采集所安装平面内的环境信息，3D激光雷达用于扫描自身安装平面向上夹角为0°～45°范围内的环境信息，板卡设置在基座内。本发明适用于机器人导航定位技术使用。

主权项

1.应用于服务机器人的同步式地图构建与定位系统，其特征在于，它包括3D激光雷达(1)、2D激光雷达(2)、传动轴承(3)、板卡(4)、旋转主轴(5)、角度检测编码器(6)、齿轮传动组(7)、驱动电机(8)和基座(9)；基座(9)下部为中空结构的柱体，上部为中空结构的圆台形，所述圆台形为上下均开口结构；齿轮传动组(7)包括三个齿轮，所述三个齿轮均设置在基座(9)的底部，且三个齿轮依次咬合，三个齿轮分别套设在驱动电机(8)的转动轴的外侧、旋转主轴(5)的外侧和角度检测编码器(6)下侧所固定的传动轴的外侧；旋转主轴(5)位于基座(9)的中心，角度检测编码器(6)用于采集旋转主轴(5)的转速；驱动电机(8)通过齿轮传动组(7)带动旋转主轴(5)和角度检测编码器(6)旋转；旋转主轴(5)的顶端套接在传动轴承(3)的轴套内，所述传动轴承(3)位于基座(9)的顶端，传动轴承(3)带动3D激光雷达(1)和2D激光雷达(2)同时旋转，所述2D激光雷达(2)位于3D激光雷达(1)的下侧；2D激光雷达(2)用于扫描自身安装平面内的环境信息，3D激光雷达(1)扫描自身安装平面向上夹角为0°～45°范围内的环境信息；板卡(4)设置在基座(9)内，所述板卡(4)用于安装板卡电源电路(41)、2D激光雷达数据处理器(42)、电机驱动控制器(43)、编码器数据处理器(44)和3D激光雷达数据处理器(45)；板卡电源电路(41)用于为2D激光雷达数据处理器(42)、电机驱动控制器(43)、编码器数据处理器(44)和3D激光雷达数据处理器(45)供电；2D激光雷达数据处理器(42)的环境信号输入端连接2D激光雷达(2)的扫描信号输出端，电机驱动控制器(43)的控制信号输出端驱动电机(8)的控制信号输入端，编码器数据处理器(44)的角度信号输入端连接角度检测编码器(6)角度信号输出端；3D激光雷达(1)的扫描信号输出端连接3D激光雷达数据处理器(45)的环境数据信号输入端。