[发明专利]一种多平台远程机器人通用控制系统

说明书

本发明公开一种多平台远程机器人通用控制系统，包括机器人本体系统与远程控制系统；机器人本体系统安装于机器人本体(robot)内，远程控制系统安装于远程控制器(controller)中。机器人远程控制器用来实现人机交互，发送任务指令至机器人本体系统；机器人本体系统用来采集环境信息与机器人自身信息，并进行环境辨识，完成地形构建，还对远程控制器发送的指令进行分析，控制机器人本体完成作业。机器人本体系统与远程控制系统间，采用无线网络进行通讯，独立于本体系统运行平台和远程控制器运行平台，本发明的优点为：提高了机器人系统的安全性能实现多控制器与机器人间多对一，一对多的操控；同时不同用户能给予不同权限，方便管理。

技术领域

本发明属于自动控制和机器人领域，具体涉及一种可在手机、平板电脑等便携式计算机上使用的多平台远程机器人通用控制系统。

背景技术

机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合机电系统，能自动或半自动执行任务。目前机器人远程控制通讯方式有蓝牙、无线网络、无线电等。随着智能硬件尤其是手机、平板等便携嵌入式设备的发展，无线网络及无线网络设备变得随处可见。能使用无线网络方式与机器人进行交互将成为智能机器人标准配置。

目前机器人控制多采用专用控制器，需要开发专用的控制器硬件和控制器系统，同时这些专用控制器仅能对相应的机器人进行控制；已有的基于移动平台的机器人控制软件功能单一，通用性不强。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种多平台远程机器人通用控制系统，可将任一具有wlan功能的手机、平板笔记本电脑等作为机器人远程控制设备，并使之控制不同的机器人，可用于远程控制轮式机器人、足式机器人等常见机器人。

一种多平台远程机器人通用控制系统，其特征在于：包括机器人本体系统与远程控制系统。

所述机器人本体系统包括用户管理模块、信息采集模块、地形构建模块、任务管理模块与路径规划模块，同时内部搭建有流媒体服务器。

用户管理模块包括多用户管理子模块与用户认证子模块；多用户管理子模块用来存储用户身份信息以及各用户相应的权限；多用户管理子模块可通过远程控制系统对用户进行管理

信息采集模块为机器人本体所载传感器，用于获取机器人本体自身信息与环境信息；信息采集模块中麦克风采集到的音频和摄像头采集到的视频信息通过流媒体服务器处理成音频流与视频流。

环境构建模块根据信息采集模块采集的环境信息，结合机器人本体位姿信息，构建出环境地形；，即每次构建，均在在原有地图的基础上，根据新获取的机器人本体信息构建出部分地图，拼接至原有地图或更新原有地图中环境发生改变的部分，并将该增量地图发送至远程控制器，以更新远程控制器中的地图。

任务管理模块用来接收远程控制系统发送的任务指令，结合用户权限，进行任务分析，得到本次任务出发地点、目标地点，以及任务内容。

路径规划模块由任务分析得到的出发地点和目标地点，根据环境构建模块构建的环境地形进行路径规划，得到可通行路径，并反馈给任务管理模块，由任务管理模块根据路径规划结果，驱动机器人本体的机械执行器完成任务。

所述远程控制系统分为前端和后台；其中，前端用于实现人机交互；后台用于数据流的处理和传输；前端包括安全认证模块、操控模块、音视频播放模块、信息显示模块与三维仿真模块。

安全认证模块用于获取用户输入的用户信息，经后台封装成数据包发送至机器人本体系统中的用户认证子模块，经处理后，将登陆结果经后台反馈至安全认证模块。

操控模块由多个控件组成，当相应的控件被激活时，控制器将与控件绑定的指令，或控制者输入的指令封装成数据包之后发送至远程机器人；音视频播放模块通过后台接收机器人本体系统中信息采集模块中麦克风采集的声音信息和摄像头采集的图像，经后台解码后在音视频播放模块中进行显示。