本发明涉及属于机器人领域,具体涉及一种具有3d扫描功能的机器人。
背景技术:
目前,机器人的视觉定位和导航功能主要是是借助于特殊标志性物体、特殊颜色、特殊的传感器等来判断机器人自己在哪里,判断怎么去目标点。现有的这种机器人视觉定位和导航功能对所处的环境的要求较高,如果所处的环境有所变化,会导致视觉定位和导航功能的误差比较大,会出现机器人跑错规划的路线、找不到路、回不到出发点,甚至会发生机器人伤害人、物和自身等问题,现急需发明一种设备来解决机器人视觉定位和导航功能的误差大的问题。
技术实现要素:
为克服现有技术机器人视觉定位和导航功能的误差大的问题,本发明提供了一种具有3d扫描功能的机器人。
本发明一种具有3d扫描功能的机器人包括3d扫描仪、控制模块、感知模块和执行模块;所述3d扫描仪和所述感知模块收集外界数据信息,收集到的数据信息传送给所述控制模块处理,所述控制模块经过精确运算处理后,控制所述执行模块执行相对应的动作。
优选地,所述3d扫描仪包括投影模块和采集模块;所述投影模块将一系列编码光栅投影到目标物体的表面,所述采集模块对该目标物体进行拍照,同时所述采集模块对图片进行调制输出给所述控制模块。
优选地,一种具有3d扫描功能的机器人的控制方法,是按如下步骤实现的:
1).所述投影模块将一系列编码光栅投影到机器人所在环境的物体表面,由所述采集模块对该物体进行拍照,所述采集模块对图片进行调制输出给所述主控模块。
2).通过所述主控模块执行算法对被调制的图像进行处理变成点云数据形成点云库。
3).所述感知模块把收集到的加速度、速度、方向、行走里程等数据信息发送给所述控制模块。
4).所述控制模块执行pcl技术提供的最先进的算法对点云数据进行滤波、模型估计、表面重建、算法运算,同时对所述感知模块传输的数据进行处理,把两者处理的数据结合在一起,最后构建所处环境的3d地图。
5).所述控制模块根据构建的3d地图,控制所述执行模块执行规划的最佳路径,达到视觉定位和导航的功能。
优选地,所述控制模块执行的算法是slam算法,所述控制模块对所述3d扫描仪采集的数据进行降低扫描密度和抽取数据、删除重复数据、滤波处理。
与现有技术相比,本发明一种具有3d扫描功能的机器人通过3d扫描仪和感知模块收集到的信息数据,经过控制模块运用slam算法进行处理,使得机器人具有准确定位和导航功能,同时能规避障碍物,使得机器人具有更智能、更人性化、实用性更强的特点。
附图说明
图1是本发明一种具有3d扫描功能的机器人的方框示意图。
11,3d扫描仪;111,投影模块;112,采集模块;12,控制模块;13,感知模块;14,执行模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施实例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
请参阅图1,本发明一种具有3d扫描功能的机器人1包括3d扫描仪11、控制模块12、感知模块13和执行模块14;所述3d扫描仪11和所述感知模块13收集外界数据信息,收集到的数据信息传送给所述控制模块12处理,所述控制模块12经过精准运算处理后,控制所述执行模块14执行相对应的动作;所述3d扫描仪11包括投影模块111和采集模块112,所述投影模块111将一系列编码光栅投影到目标物体的表面,所述采集模块112对该目标物体进行拍照,同时所述采集模块112对图片进行调制输出给所述控制模块12。
本发明一种具有3d扫描功能的机器人1的控制方法是按如下步骤实现的:
1).所述投影模块111将一系列编码光栅投影到机器人所在环境的物体表面,由所述采集模块112对该物体进行拍照,所述采集模块112对图片进行调制输出给所述主控模块13。
2).通过所述主控模块13执行的算法对被调制的图像进行处理变成点云数据形成点云库。由于现有的3d扫描技术精度高达0.030毫米,分辨率0.050毫米,而且这些点云中每个点具有空间的不同属性,比如颜色,三维坐标,法向量等,随着这些点大量的积累,所述控制模块12需要处理的数据变得很庞大,所以为了降低所述控制模块12的负担,所述控制模块12对所述3d扫描仪采集的数据进行降低扫描密度和抽取数据、删除重复数据、滤波处理。
3).所述感知模块13把收集到的加速度、速度、方向、行走里程等数据信息发送给所述控制模块12。
4).所述控制模块12执行pcl技术提供的最先进的算法对点云数据进行滤波、模型估计、表面重建、slam算法,同时对所述感知模块13传输的数据进行处理,最后构建所处环境的3d地图。
5).所述控制模块12根据构建的3d地图,控制所述执行模块14执行规划的最佳路径,达到视觉定位和导航的功能。
本发明一种具有3d扫描功能的机器人利用3d扫描技术形成局域3d地图,实现比较高精度的定位和导航、智能规划路线的功能。同时本发明一种具有3d扫描功能的机器人利用3d扫描技术形成的局域3d地图,不需要用复杂的传感器来引导机器人行走,对环境的要求也不高,不需要增加特殊标志物来引导机器人;使得机器人更智能、更人性化、控制机器人变得更容易、实用性更强。
本发明一种具有3d扫描功能的机器人具有一定的预先规划路线,预先得知前方的障碍物。让机器人按照预先得知的周围环境3d地图自动调节速度,对突然出现在机器人路径的移动物体做出快速灵敏的避开反应,有效解决由于突然刹车出现的大惯性而导致机器人对物体和自身的严重伤害问题,同时也解决了机器人因为找不到标志性物体而出现的偏离目标点,找不到路线,最后需要人来协助机器人找回路线的问题。
与现有技术相比,本发明一种具有3d扫描功能的机器人通过3d扫描仪和感知模块收集到的信息数据,经过控制模块运用slam算法进行处理,使得机器人具有准确定位和导航功能,同时能规避障碍物,使得机器人具有更智能、更人性化、实用性更强的特点。
以上所述仅为本发明较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明原则之内所作的任何修改,等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。