能够智能避障的新型搜救机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种能够智能避障的新型搜救机器人，属于机械设计应用领域。
【背景技术】
[0002]目前市面上存在的大多数搜救机器人的定位系统不够强大，缺乏完善的定位系统，不能满足复杂环境下的工作要求。并且，大多数机器人使用摄像头或红外探头避障，存在视觉死角，无法自动避障。
[0003]为此，设计一种能够智能避障的新型搜救机器人，带有强大的视频处理、无线传输和定位系统，结合激光定位原理改进避障机制。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种能够智能避障的新型搜救机器人。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:能够智能避障的新型搜救机器人，包括:摄像头、FPGA、DSP、RS232总线装置、双端高速缓存器、数据接口、SD卡、无线信号处理器、无线收发天线、MEMS陀螺仪、位移传感器、激光避障装置、超声激光定位装置、数据融合单元，其特征在于:能够智能避障的新型搜救机器人采用激光避障装置做为智能避障系统包括激光发射器和接收器，激光发射器和接收器均为圆柱形，置于机器人顶端，激光避障装置与DSP相连，激光避障装置的激光发射器向周围发射激光，当接收装置收到反射回来的激光时能够将反射回来的角度返回内部处理器DSP，处理器经过一系列算法推测出周围障碍物的情况进行避障；图像处理系统的摄像头通过RS232总线装置和图像处理器FPGA相连，FPGA通过双端高速缓存器和DSP相连，SD卡通过数据接口和DSP相连，摄像头获取图像信息后发送至FPGA中进行处理，处理后的图像信息由DSP发送至SD卡中进行储存;环境定位装置的MEMS陀螺仪、位移传感器、超声激光定位装置均和数据融合单元相连，数据融合单元与DSP相连接，数据融合单元将MEMS陀螺仪和位移传感器测得的航迹位移和超声激光定位装置测的的位置经过调整融合到一起，进行精确定位后发送至DSP进行处理;DSP通过无线信号处理器和无线收发天线相连，DSP中的信号经无线信号处理器处理后由无线收发天线发送至基站，基站的命令由无线收发天线进行接收，经无线信号处理器处理后发送至DSP进行处理。
[0006]本实用新型的有益效果是:一方面，定位功能更加强大，适合在恶劣环境下工作，另一方面，避障功能更加优化，可以实现360度无死角。
【附图说明】
[0007]图1为能够智能避障的新型搜救机器人的功能示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图对本实用新型能够智能避障的新型搜救机器人作进一步说明。
[0009]图丨中，i—DSpj—双端高速缓存器、3-RS232总线装置、4一摄像头、5—FPGA、6—SD卡、7—数据接口、8—MEMS陀螺仪、9一激光避障装置、10—无线信号处理器、11 一无线收发天线、12—数据融合单元、13—超声激光定位装置、14 一位移传感器。
[0010]能够智能避障的新型搜救机器人采用DSPl做为中央处理系统，和智能避障系统、图形处理系统、环境定位系统、无线通信系统相连，可以使机器人实现自动避障、并将图像信息进行处理和储存，将图像信息和位置信息通过无线通信系统发送出去。机器人是通过激光避障装置9推测出周围障碍物的情况实现自动避障的。摄像头4用于实时采集图像信息。图像处理器使用FPGA5和DSPl相配合的形式。FPGA5有强大的图像处理功能，可以将图形转化成数字信号。DSPl也有强大的数据处理能力，通过双端高速缓存器2连接FPGA5，用于将图形信号按照一定格式压缩成图形帧。并通过数据接7 口将信息存入SD卡6IEMS陀螺仪8可以获取角度信息，位移传感器14可以获取位移信息，超声激光定位装置13可以通过超声装置和激光装置实现定位，数据融合单元12可以将MEMS陀螺仪8和位移传感器14测得的航迹位移和超声激光定位装置13测得的位置经过调整融合到一起，实现精确定位。无线收发天线11和无线信号处理器10可以用于接收基站命令和向基站传输信息。
[0011]能够智能避障的新型搜救机器人采用激光避障装置9做为智能避障系统，它包括激光发射器和接收器。激光发射器和接收器均为圆柱形，置于机器人顶端。图像处理系统的摄像头4通过RS232总线装置3和图像处理器FPGA5相连，FPGA5通过双端高速缓存器2和DSPl相连，SD卡6通过数据接口 7也和DSPl相连。环境定位装置的MEMS陀螺仪8、位移传感器14、超声激光定位装置13和数据融合单元12相连。数据融合单元12还和DSPl相连。DSPl通过无线信号处理器10和无线收发天线11相连，可以通过无线信号和基站通信。
[0012]用户使用本机器人进行搜救时，激光避障装置的激光发射器能够每10毫秒每隔10度向周围发射激光，当接收装置收到反射回来的激光时能够将反射回来的角度返回内部处理器DSPI，处理器经过一系列算法推测出周围障碍物的情况进行避障。DSPI可以将经FPGA5处理过的摄像头4采集的图像信息，储存到SD卡6内，还可以通过无线信号处理器10和无线收发天线11将图像信息发送到基站。机器人在定位时，可以通过MEMS陀螺仪8和位移传感器14实现航迹定位，还可以通过超声激光定位装置13实现超声激光定位，经过数据融合单元12进行纠偏矫正后，实现精确定位，DSPl可以将位置信息通过无线信号处理器10和无线收发天线11将图像信息发送到基站。
[0013]本实用新型提供了一种能够智能避障的新型搜救机器人，设计合理，结构简单、具有操作方便、通信方便、实用性强等优点，不仅克服了传统搜救机器人定位不够精确的问题，还克服了一般机器人存在视觉死角，不能自动避障的问题，本装置市场潜力大，可以在市场上进行推广。
【主权项】
1.能够智能避障的新型搜救机器人，包括:摄像头、FPGA、DSP、RS232总线装置、双端高速缓存器、数据接口、SD卡、无线信号处理器、无线收发天线、MEMS陀螺仪、位移传感器、激光避障装置、超声激光定位装置、数据融合单元，其特征在于:能够智能避障的新型搜救机器人采用激光避障装置做为智能避障系统包括激光发射器和接收器，激光发射器和接收器均为圆柱形，置于机器人顶端，激光避障装置与DSP相连，激光避障装置的激光发射器向周围发射激光，当接收装置收到反射回来的激光时能够将反射回来的角度返回内部处理器DSP，处理器经过一系列算法推测出周围障碍物的情况进行避障；图像处理系统的摄像头通过RS232总线装置和图像处理器FPGA相连，FPGA通过双端高速缓存器和DSP相连，SD卡通过数据接口和DSP相连，摄像头获取图像信息后发送至FPGA中进行处理，处理后的图像信息由DSP发送至SD卡中进行储存;环境定位装置的MEMS陀螺仪、位移传感器、超声激光定位装置均和数据融合单元相连，数据融合单元与DSP相连接，数据融合单元将MEMS陀螺仪和位移传感器测得的航迹位移和超声激光定位装置测的的位置经过调整融合到一起，进行精确定位后发送至DSP进行处理;DSP通过无线信号处理器和无线收发天线相连，DSP中的信号经无线信号处理器处理后由无线收发天线发送至基站，基站的命令由无线收发天线进行接收，经无线信号处理器处理后发送至DSP进行处理。
【专利摘要】本实用新型提供了能够智能避障的新型搜救机器人，包括：摄像头、FPGA、DSP、RS232总线装置、双端高速缓存器、数据接口、SD卡、无线信号处理器、无线收发天线、MEMS陀螺仪、位移传感器、激光避障装置、超声激光定位装置、数据融合单元。本实用新型提供了一种能够智能避障的新型搜救机器人，设计合理，结构简单、具有操作方便、通信方便、实用性强等优点，不仅克服了传统搜救机器人定位不够精确的问题，还克服了一般机器人存在视觉死角，不能自动避障的问题，本装置市场潜力大，可以在市场上进行推广。
【IPC分类】G05D1/02
【公开号】CN205281260
【申请号】CN201620005065
【发明人】徐伟, 乔通, 谢鑫, 李星亮, 李琼亚, 杨芳权
【申请人】郑州大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月6日