机器人控制系统及机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人制造技术领域，特别涉及一种机器人控制系统及机器人。

背景技术：

在现代生活中，越来越多的家庭中使用扫地机作为清洁帮手，其中扫地机可以进行沿边清扫、集中清扫、随机清扫、直线清扫等路径打扫，并辅以边刷、中央主刷旋转、抹布等方式。其中，在扫地机沿边清扫或者沿墙行走时，一般在扫地机身上安装一些传感器作为辅助进行行走，例如：PSD测距、红外测距、激光雷达等，但是，这些传感器也存在一些问题，比如PSD测距价格太高、红外测距容易受到障碍物反射率的影响、激光雷达测量周期太长等等。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种机器人控制系统及机器人。该系统降低了障碍物反射率对第二传感器的影响，同时可以不用使用价格昂贵的传感器就能保证机器人正确的沿墙运动，降低了机器人制造的成本。

本实用新型的另一个目的在于提供一种机器人。

为了实现上述目的，本实用新型的第一方面公开了一种机器人控制系统，所述机器人包括电子地图，包括：第一传感器，所述第一传感器用于检测所述机器人的当前位置和障碍物，并对所述障碍物计算置信度信息；第二传感器，所述第二传感器用于检测近距离的障碍物信息；处理模块，所述处理模块分别与所述第一传感器和第二传感器相连，用于在所述机器人靠近障碍物时，根据所述第一传感器的置信度信息，来补偿所述第二传感器的输出。

根据本实用新型的机器人控制系统，可以在第一传感器检测到的障碍物计算置信度信息，在机器人靠近障碍物时，处理模块可以通过第一传感器的置信度信息补偿第二传感器的输出，降低了障碍物反射率对第二传感器的影响，同时可以不用使用价格昂贵的传感器就能保证机器人正确的沿墙运动，降低了机器人制造的成本。

另外，根据本实用新型上述的机器人控制系统还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述第一传感器还用于辅助所述机器人建立电子地图。

进一步地，所述置信度信息的数字越大，置信度越高。

进一步地，所述置信度信息的大小是根据所述障碍物颜色和材质决定的。

进一步地，所述第一传感器是激光雷达传感器。

进一步地，所述第二传感器是红外测距传感器。

进一步地，还包括：里程计，用于辅助所述第一传感器通过预定定位方法对所述机器人进行定位。

进一步地，所述预定定位方法包括：ICP方法、卡尔曼滤波方法和粒子滤波方法。

本实用新型的第二方面公开了一种机器人，包括：根据上述第一方面所述的机器人控制系统。该机器人可以安装第一传感器、处理模块和第二传感器，即可以在第一传感器检测到的障碍物计算置信度信息，在机器人靠近障碍物时，处理模块可以通过第一传感器的置信度信息补偿第二传感器的输出，降低了障碍物反射率对第二传感器的影响，同时可以不用使用价格昂贵的传感器就能保证机器人正确的沿墙运动，降低了机器人制造的成本。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的机器人控制系统的结构框图；

图2是根据本实用新型一个实施例的机器人建立的SLAM地图；以及

图3是根据本实用新型一个实施例的局部障碍物及置信度信息结构图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

以下结合附图描述根据本实用新型实施例的机器人控制系统及机器人。

图1是根据本实用新型一个实施例的机器人控制系统的结构框图。

如图1所示，根据本实用新型一个实施例的机器人控制系统100，可知，机器人中包括电子地图，电子地图为机器人行走的导航地图，包括：第一传感器110、处理模块120和第二传感器130。

其中，第一传感器110用于检测机器人的当前位置和障碍物，并对障碍物计算置信度信息。第二传感器130，用于检测近距离的障碍物信息。处理模块120，分别与第一传感器110和第二传感器130相连，用于在机器人靠近障碍物时，根据第一传感器的置信度信息，来补偿第二传感器的输出。

其中，近距离的障碍物信息是指障碍物离机器人的位置近。例如，机器人沿墙行走时，墙作为障碍物就是近距离的障碍物。

根据本实用新型实施例的机器人控制系统，可以在第一传感器检测到的障碍物计算置信度信息，在机器人靠近障碍物时，处理模块可以通过第一传感器的置信度信息补偿第二传感器的输出，降低了障碍物反射率对第二传感器的影响，同时可以不用使用价格昂贵的传感器就能保证机器人正确的沿墙运动，降低了机器人制造的成本。

在一些实施例中，第一传感器110还用于辅助机器人建立电子地图。可知，将第一传感器110安装在机器人中时，机器人可以根据第一传感器110的信息，建立机器人所处环境的地图。

其中，电子地图可以为栅格地图，其具体图像如图3所示。

进一步地，如图3所示，置信度信息的数字越大，置信度越高。第一处障碍物的置信度255高于第二处障碍物的置信度150。

进一步地，置信度信息根据障碍物颜色和材质决定的。例如，白墙的置信度可以为255，灰色墙面的置信度可以为150。

其中，第一传感器110是激光雷达传感器。第二传感器130是红外测距传感器，该红外线测距传感器特指利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测的传感器。

作为一个示例，该系统100还包括：里程计140，用于辅助第一传感器110通过预定定位方法对机器人进行定位。其中，预定定位方法包括但不限于ICP方法、卡尔曼滤波方法和粒子滤波方法等方法。

如图2所示，本实用新型首先要有地图信息，即电子地图，机器人通过激光雷达和机器人里程计，利用SLAM算法可以获得机器人环境地图，在这里我们用栅格地图表示。在这个图中可以保存如图3所示的置信度信息，其中，如图2中的置信度255处的障碍物为在图3中转换成完全用置信度255表示。

结合图2和图3所示，本实用新型实施例的机器人控制系统100的工作原理如下：当机器人需要沿墙壁行走1cm的距离时，其中，墙壁视为障碍物，在这段距离中，可以根据激光雷达检测到机器人的当前位姿，以及红外测距传感器检测到机器人相对于墙壁的相对位置，在行走至该障碍物点时，在栅格地图上选取相应的障碍物点，读取障碍物点的置信度，并配置到红外测距传感器中，这时，若白墙的置信度为255，向其反馈信号强度是100，灰色墙面的置信度为150，向其反馈信号强度是80，因为置信度不同，将灰色墙面需要归一化统一标准，即灰色墙的置信度归一化到白墙的反馈信号强度下，从而才能保证机器人正确的沿墙运动。

根据本实用新型实施例的机器人控制系统，可以在第一传感器检测到的障碍物计算置信度信息，在机器人靠近障碍物时，处理模块可以通过第一传感器的置信度信息补偿第二传感器的输出，降低了障碍物反射率对第二传感器的影响，同时可以不用使用价格昂贵的传感器(例如，PSD测距)就能保证机器人正确的沿墙运动，降低了机器人制造的成本。

进一步地，本实用新型的实施例公开了一种机器人，包括根据上述任意一个实施例所述的基于机器人沿墙行走的控制系统。该机器人可以安装第一传感器、处理模块和第二传感器，即可以在第一传感器检测到的障碍物计算置信度信息，在机器人靠近障碍物时，处理模块可以通过第一传感器的置信度信息补偿第二传感器的输出，降低了障碍物反射率对第二传感器的影响，同时可以不用使用价格昂贵的传感器就能保证机器人正确的沿墙运动，降低了机器人制造的成本。

其中，机器人可以是扫地机或者移动机器人。

另外，根据本实用新型实施例的机器人的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。