[发明专利]一种新型室内轮式机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，具体涉及一种新型室内轮式机器人。该机器人具有用途广泛、成本低、模块化程度高等特点，良好地实现了环境的三维地图构建和机器人自身定位，可广泛应用于家庭用户以及办公场所的自动化智能机器人。

背景技术

随着科技的进步,人们越来越希望日益智能化的移动服务机器人能代替人工完成一些枯燥乏味的工作,降低体力劳动强度。而移动服务机器人的定位导航很重要,可靠、高精度的定位技术是移动服务机器人的关键技术之一。当前,满足室内移动服务机器人定位精度需要的定位技术实现成本普遍偏高。 

发明内容

本发明的目的是针对已有技术存在的缺陷，提供一种新型室内轮式机器人，它不仅更好地实现了环境的三维地图构建和机器人自身定位，而且能够用于助老助残、室内任务的执行。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：一种新型室内轮式机器人包含锂电池组、配电板、下位机系统、上位机系统；锂电池组与配电板连接，配电板分别与下位机系统和上位机系统连接，下位机系统与上位机系统连接。锂电池组作为总电源供给机器人电能，位于机器人下部后方；配电板将锂电池组的电能转换成各个部分所需的不同参数的电源，完成供电，位于锂电池组上方；下位机系统与上位机系统通过串口进行通讯，其中，下位机系统位于机器人下部，上位机系统位于机器人上部；由下位机系统驱动两个车轮运动。上位机系统和下位机系统分别安装在上下匹配的两个开口盒子内，由若干连接杆连接成一体。

所述的下位机系统包含两个车轮、两轮运动电机、电机驱动电路、PWM控制电路、处理器ATMEGA8535、编码器；两轮运动电机与电机驱动电路连接，电机驱动电路分别与配电板、PWM控制电路、处理器ATMEGA8535连接，PWM控制电路与处理器ATMEGA8535连接，处理器ATMEGA8535与编码器连接。处理器采集编码器的里程计数据，同时接收上位机系统指令，输出信号控制PWM控制电路和电机驱动电路；电机驱动电路输出信号控制两轮运动电机；两轮驱动电机驱动两个车轮。

所述的上位机系统包含RGB-D Camera、嵌入式系统、显示模块、扩展接口、无线通信模块；RGB-D Camera和嵌入式系统均与配电板连接，嵌入式系统与处理器ATMEGA8535相互连接，RGB-D Camera与嵌入式系统相互连接，嵌入式系统与扩展接口连接，嵌入式系统与显示模块连接，无线通信模块与嵌入式系统相互连接。嵌入式系统接收下位机系统处理器信号，并采集RGB-D Camera数据完成处理；嵌入式系统输出指令控制显示模块；嵌入式系统与扩展接口和无线模块进行通讯。

上述系统运行过程中，锂电池组通过配电板，供给各个部分运行所需的不同参数电源。上位机系统中的RGB-D Camera采集三维立体视觉数据，输入给ARM9嵌入式系统，经过处理后，提取特征路标完成自身定位，并且分别输出不同指令，同步实现显示模块现场显示、无线通信模块将信息发送给客户端、控制指令通过串口发送至下位机系统的ATMEGA8535处理器，同时无线通信模块还可以接受客户端给予的人机交互信息；下位机系统的ATMEGA8535处理器接受上位机给予的控制指令，结合同一时刻编码器输入的运动信息，处理后输出控制信号给PWM控制电路和电机驱动电路，驱动两轮运动电机按要求运动，实现室内轮式机器人的自主导航和三维地图构建。这一过程不断循环，可以使机器人在室内连续、正确的运行，实现目标搜索、任务执行等功能，并可以根据用户要求使用扩展接口进行其他任务的扩展。

本发明具有以下有益效果：使用的处理器成本低廉，易于实现；模块化程度高，维修和更换方便；不仅更好地实现了环境的三维地图构建和机器人自身定位，而且具有人机交互等扩展性，能够用于助老助残、室内任务的执行。 

附图说明

图1是本发明一个实施例的外形图。

图2是本发明系统结构图。

图3是本发明的结构连接框图。

图4是本发明的配电板电路图。

具体实施方式

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：