一种分体式服务机器人的制作方法

文档序号:14656825发布日期:2018-06-12 05:40阅读:169来源:国知局

本发明涉及的是一种智能机械领域的技术,具体是一种分体式服务机器人。



背景技术:

近年来,随着SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,即时定位与地图构建)技术的成熟,以及AI(Artificial Intelligence,人工智能)技术的发展,各种服务机器人应运而生,特别是以语音人机交互为主要功能的服务机器人开始大批量走向市场。

目前,世界上至少有48个国家在发展机器人,其中25个国家已涉足服务型机器人开发。在日本、北美和欧洲,迄今已有7种类型计40余款服务型机器人进入实验和半商业化应。

服务机器人的应用范围很广,主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。

国际机器人联合会经过几年的搜集整理,给了服务机器人一个初步的定义:服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人,它能完成有益于人类健康的服务工作,但不包括从事生产的设备。这里,我们把其它一些贴近人们生活的机器人也列入其中。

但当前以运动智能为主要应用的各种服务机器人都是一体式的,动力单元与运输等结构单元是整体结构,而且都是单一动力单元驱动的。



技术实现要素:

本发明针对现有技术存在的上述不足,提出一种分体式服务机器人。本发明的驱动体和负载体为分离式,并可以有多种组合方式,从而能够适应不同的应用场景,精确构建不同场景的电子地图,根据电子地图规划不同路径使得整个分体式服务机器人能够准确的到达指定地点,并能够跟随指定个体,还能够有效的避绕障碍物体。

本发明是通过以下技术方案实现的:

本发明涉及一种分体式服务机器人,其中,包括:

至少一个驱动体,以及与所述驱动体连接的一负载编组,所述负载编组中包括至少一个负载体,当所述负载编组中包括多个所述负载体时,所述负载体之间依次相连;

所述驱动体包括:

距离检测模块,所述距离检测模块用于采集所述驱动体与周围固定物体之间的距离信息;

地图构建模块,所述地图构建模块接收所述距离信息,并根据所述距离信息建立一电子地图;

导航模块,所述导航模块根据所述电子地图处理得到所述驱动体与预设的目标位置之间的路径;

驱动装置,所述驱动装置用于驱动所述驱动体以及所述负载体;

控制模块,所述控制模块与所述驱动装置相连,所述控制模块根据所述路径控制所述驱动装置,以驱动所述分体式服务机器人按照所述路径运动。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述距离检测模块为激光雷达和/或深度相机。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述控制模块连有避绕模块,所述避绕模块与所述距离检测模块相连以控制所述距离检测模块采集所述驱动体与移动物体之间的实时距离,所述避绕模块根据所述实时距离规划一避绕路径以避绕所述移动物体。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述控制模块连有跟随模块,所述距离检测模块采集所述驱动体与一指定个体的实时个体距离,所述跟随模块根据所述实时个体距离处理得到所述驱动体与所述指定个体之间的实时跟随路径,所述控制模块根据所述实时跟随路径控制所述分体式服务机器人跟随所述指定个体。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述跟随模块连有图像采集模块,所述图像采集模块用于采集所述指定个体的个体特征,所述距离检测模块根据所述个体特征识别所述指定个体。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述个体特征包括脸部特征、体态特征以及步态特征。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述驱动体设有机器视觉模块用于建立空间三维数据模型、识别物体类型以及测量物体轮廓尺寸。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述驱动体和所述负载体之间通过搭扣、挂钩、活动铰链或插销连接。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述插销为气动插销、液压驱动式插销或电磁驱动式插销。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述负载体为箱体或多层框架。

优选的,该分体式服务机器人,其中,所述分体式服务机器人包括:多个相互串联的所述负载体,相互串联的所述负载体的首尾两端分别设置一个所述驱动体。

上述技术方案的有益效果是:本发明的驱动体和负载体为分离式,并可以有多种组合方式,从而能够适应不同的应用场景,精确构建不同场景的电子地图,根据电子地图规划不同路径使得整个分体式服务机器人能够准确的到达指定地点,并能够跟随指定个体,还能够有效的避绕障碍物体。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中,一种分体式服务机器人的一个驱动体组合示意图;

图2为本发明的较佳的实施例中,一种分体式服务机器人的两个驱动体组合示意图;

图3为本发明的较佳的实施例中,一种分体式服务机器人驱动体结构示意图;

图中:1驱动体、2负载体、11距离检测模块、12地图构建模块、13导航模块、14驱动装置、15控制模块、16避绕模块、17跟随模块、18图像采集模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。

如图1所示,本实施例涉及一种分体式服务机器人,其中,包括:

至少一个驱动体1,以及与所述驱动体1连接的一负载编组,所述负载编组中包括至少一个负载体2,当所述负载编组中包括多个所述负载体2时,所述负载体2之间依次相连;

如图3所示,驱动体1包括:

距离检测模块11,距离检测模块11用于采集驱动体1与周围固定物体之间的距离信息;

地图构建模块12,地图构建模块12接收距离信息,并根据距离信息建立一电子地图;

导航模块13,导航模块13根据电子地图处理得到驱动体1与预设的目标位置之间的路径;

驱动装置14,驱动装置14用于驱动驱动体1以及负载体2;

控制模块15,控制模块15与驱动装置14相连,控制模块15根据路径控制驱动装置14,以驱动分体式服务机器人按照路径运动。

驱动装置14包括驱动电机和减速器,驱动装置14底部设有滚轮,驱动电机通过减速器减速后驱动对应滚轮,从而驱动整个分体式服务机器人运动。

分体式服务机器人可包括若干驱动体1,分体式服务机器的首端、尾端或中部可设置驱动体1。若干驱动体1与若干负载体2活动相接。

如图2所示,若干负载体2相互串联,在相连的负载体2的两端各设置一个驱动体1。位于负载体2前端的驱动体1和位于后端的驱动体1能够驱动整个服务机器人前后运动,具有较高的灵活性。

驱动体1和负载体2之间通过搭扣、挂钩、活动铰链或插销连接。

插销为气动插销、液压驱动式插销或电磁驱动式插销。液压驱动式插销即使用液压推动插销实现活动连接。电磁驱动式插销即使用电磁铁驱动插销实现活动连接。

负载体2为箱体或多层框架。该箱体的形状为正方体、长方体或半圆柱体。负载体2用于装载物品,在驱动体1的驱动下将负载体2所负载的物品运输到相应位置。

距离检测模块11为激光雷达和/或深度相机。激光雷达对应用场景中的物体进行动态测量,可获得驱动体1与场景中的物体之间的距离信息,并测量驱动体1与场景中的移动物体之间的实时距离,以及驱动体1与个体之间的实时个体距离。深度相机也可获得驱动体1与场景中的物体之间的距离信息,并测量驱动体1与场景中的移动物体之间的实时距离,以及驱动体1与个体之间的实时个体距离。

地图构建模块12,根据距离信息,首先构建物体与驱动体1之间的相对数据坐标,并进一步建立不以驱动体1为参照系的应用场景的电子地图,该电子地图为导航模块13定位的基础。

导航模块13根据电子地图处理得到驱动体1与预设的目标位置之间的路径。导航模块13首先定位分体式服务机器人在电子地图中的位置,而后规划出到达目标位置的路径。

控制模块15连有避绕模块16,避绕模块16与距离检测模块11相连以控制距离检测模块11采集驱动体1与移动物体之间的实时距离,避绕模块16根据实时距离规划一避绕路径以避绕移动物体。

避绕模块16连有一红外传感器,用于精确识别作为移动物体的人体,以防止碰撞行人。

控制模块15连有跟随模块17,距离检测模块11采集驱动体1与一指定个体的实时个体距离,跟随模块17根据实时个体距离处理得到驱动体1与指定个体之间的实时跟随路径,控制模块15根据实时跟随路径控制分体式服务机器人跟随指定个体。

在跟随过程中,跟随模块17根据实时个体距离调节分体式服务机器人的移动速度以及实时跟随路径,从而实现服务机器与所跟随的个体之间的速度同步、轨迹同步。

跟随模块17连有图像采集模块18,图像采集模块18用于采集指定个体的个体特征,距离检测模块11根据个体特征识别指定个体。

个体特征包括脸部特征、体态特征以及步态特征。

图像采集模块18可采用深度相机或普通相机。

驱动体1设有机器视觉模块用于建立空间三维数据模型、识别物体类型以及测量物体轮廓尺寸。

本发明的分体式服务机器人,与现有技术相比:本发明采用分离式即驱动体和负载体为分离式,并可以有多种组合方式,从而能够适应不同的应用场景,精确构建不同场景的电子地图,根据电子地图规划不同路径使得整个分体式服务机器人能够准确的到达指定地点,并能够跟随指定个体,还能够有效的避绕障碍物体。

以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

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