[实用新型]基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人设计及制造技术领域，尤其涉及一种基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人。

背景技术

目前智能控制技术在国内外都拥有许多研究，主要用于交通汽车上，如智能测距、智能显示技术、红外夜视技术、可视监控技术等。这些智能技术的单功能应用较为成熟，对于综合运用尚未见多文献报道。其次，现有机器人仅能实现爬壁功能，无法实现智能自主换壁功能，已有的机器人自动避开障碍物的技术单一，不能完全实现机器人的智能自主灵活避开障碍物完成壁面自动切换。本实用新型提出多传感器融合技术用于机器人智能自主换壁功能技术实现上。其基本思路为通过多传感器智能识别，利用多传感器融合技术来识别机器人四周障碍，并通过自主控制机器人的驱动轮转向系统来自动避开障碍，实现安全稳定的自动控制。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人，用于实现爬壁机器人的智能自主换壁功能。

为了实现上述目的，本实用新型提出的技术方案是，一种基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人，其特征是所述机器人包括：底盘、红外传感器、姿态传感器、舵机、负压吸附腔、控制器、车轮和供电模块；

所述底盘上设有通孔，底盘的两侧安装车轮；

所述负压吸附腔安装在底盘的通孔上方，且负压吸附腔内设有离心风扇，负压吸附腔外壁顶部设有排气孔；

所述舵机通过连接杆与底盘相连，连接杆的一端与底盘固定连接，连接杆的另一端与舵机固定连接；

所述红外传感器、姿态传感器、控制器和供电模块分别安装在底盘上；

所述红外传感器和姿态传感器分别与控制器连接；

所述供电模块分别与红外传感器、姿态传感器、舵机、离心风扇、控制器和车轮连接。

所述机器人包括无线通信模块，所述无线通信模块安装在底盘上且与供电模块和控制器连接。

本实用新型提供的机器人，通过红外传感器获取机器人与壁面距离和壁面的倾斜度，通过姿态传感器感知机器人自身的姿态，然后由控制器根据红外传感器获取的信息以及姿态传感器感知的信息，经过融合计算得到控制舵机、离心风扇和车轮工作的控制指令，实现了机器人自主、精确地控制。

附图说明

图1是基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人结构图;其中，(a)是基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人俯视图，(b)是基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人侧视图；

图2是基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人工作原理图；

图3是基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人爬壁示意图；

图4是包含无线通信模块的基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人结构图；

图中，1-底盘，2-红外传感器，3-姿态传感器，4-舵机，5-负压吸附腔，6-控制器，7-车轮，8-供电模块，9-通孔，10-离心风扇，11-排气孔，12-连接杆，13-无线通信模块。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

图1是基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人结构图。如图1所示，基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人包括底盘1、红外传感器2、姿态传感器3、舵机4、负压吸附腔5、控制器6、车轮7和供电模块8。

图1(a)是基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人俯视图，如图1所示，本实施例给出的基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人包括两个底盘1，每个底盘1的两侧都安装车轮7。每个底盘1对称的位置上安装多个红外传感器2和多个姿态传感器3。每个底盘1上都安装负压吸附腔5。控制器6和供电模块8安装在同一个底盘1上。

图1(b)是基于多传感器融合技术的智能自主换壁机器人侧视图，如图1(b)所示，底盘1上设有通孔9，负压吸附腔5安装在底盘1的通孔9上方，且负压吸附腔5内设有离心风扇10，负压吸附腔5外壁顶部设有排气孔11。舵机4通过连接杆12与底盘1相连，连接杆12的一端与底盘1固定连接，连接杆12的另一端与舵机4固定连接。

上述多个红外传感器2和多个姿态传感器3分别与控制器6连接，供电模块8分别与红外传感器2、姿态传感器3、舵机4、离心风10扇、控制器6和车轮7连接。