[实用新型]一种移动机器人防碰撞系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种移动机器人防碰撞系统。

背景技术

随着机器人的快速发展，新型智能移动机器人已经开始逐渐走进工厂车间、物流仓库，同时也开始出现在人们的生活当中。无论是在工厂车间内自动运货，还是实现物流仓库内的智能分拣，这种机器人的出现，都极大地节省了人力成本。智能移动机器人已经成为当今经济发展中不可或缺的一部分。

然而随着这类设备越来越多地应用到社会生产当中，它本身存在的问题也开始凸显出来，主要体现在机器人的防碰撞问题上。该问题中，目前最主要的当属响应时延和十字路口交通安全这两个要点。

现有的防碰撞系统多采用超声波传感器、测距雷达或者是射频防碰撞的方法，以简单的单片机作为处理芯片。单片机虽大多采用精简指令集，但对于防碰撞响应的方式多属于中断操作，受其条件顺序执行的方式和低频率的晶振时钟的限制，使得防碰撞响应非常缓慢。在十字路口都没有相应的交通规则措施，对于缓慢行进防碰撞问题基本有效，但对于高速行进防碰撞问题无效，使得机器人在十字路口频频发生碰撞问题，极大地限制了智能移动机器人的移动速度。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种移动机器人防碰撞系统，能保证机器人在十字路口按规则通行，防止发生碰撞。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种移动机器人防碰撞系统，包括至少两组移动机器人，每个移动机器人包括底盘和运行模块，所述底盘边缘设有至少一个防碰撞传感器，所述防碰撞传感器内嵌有第一无线通信模块；底盘中间设有控制器，所述控制器包括中央控制单元、防碰撞处理模块、第二无线通信模块和存储模块，所述的防碰撞处理模块通过第一、第二无线通信模块与防碰撞传感器通信，防碰撞处理模块的输出端与中央控制单元、存储模块连接，中央控制单元与运行模块连接。

本实用新型通过在底盘上合理布局防碰撞传感器，并设置防碰撞处理模块，专门用于处理防碰撞传感器反馈的信号，防碰撞处理模块处理得到的结果直接通过控制器控制机器人的运行模块，使得机器人几乎达到实时对应周遭环境做出反应。整个过程跳过信号上报再下达至运行模块的步骤，使得机器人在十字路口快速行进时也可以顺利通行。

移动机器人的底盘可以是各种形状，根据具体形状合理布置防碰撞传感器，确保能监测到周围360度范围的环境。本实用新型优选所述底盘为矩形，防碰撞传感器位于底盘的四个角处。

进一步优选所述矩形底盘的四个角为圆角，每个圆角圆弧处均匀分布有三个防碰撞传感器。这种方式可覆盖机器人周围360度范围，实现全方位监测。

当然，所述底盘也可以为圆形，防碰撞传感器等间隔分布于底盘边缘。可以是设置四组防碰撞传感器，设置在两条相交直径的两端也可以是设置三组防碰撞传感器，两相邻传感器间隔1/3圆弧。

优选的，所述的防碰撞传感器为雷达、3D相机、超声波传感器或激光传感器。可根据投入成本选择合适的传感器。

机器人的运行模块用于操控机器人进行各种动作和任务，是控制机器人行动的关键部件。所述的运行模块包括驱动轮驱动模块和制动模块。驱动轮驱动模块用于驱动底盘上的驱动轮转动，而制动模块用于完成驱动轮的制动。驱动轮驱动模块和制动模块接受本机器人控制器下达的指令，能迅速做出反应，从而规避外界的各种障碍物。

为解决十字路口交通问题，本实用新型需至少设置两组不同的机器人，同一组机器人沿同一路线行进，两条路线会有交叉，因此在交叉处会面临十字路口通行问题。本实用新型通过给两组机器人的防碰撞传感器设置不同的灵敏度，并在防碰撞处理模块中按照通行优先级设定参数比较规则，比如设定右边路口的机器人让左边的机器人先行，则右边路线上的机器人灵敏度小于左边路线上的机器人，或者设定左边路口的机器人让右边的机器人先行，则左边路线上的机器人灵敏度小于右边路线上的机器人，从而保证了十字路口的有序通行。

本实用新型在机器人底盘上合理设置防碰撞传感器，并设置专用防碰撞处理模块，提高了防碰撞响应速度，能实时对周围环境作出反应。同时制定十字路口交通规则，并通过调整防碰撞传感器的参数，通过信号分析，按规则判断并指挥机器人通行，保证了十字路口的通行效率。

附图说明

图1是本实用新型所述移动机器人的结构示意图；

图2是移动机器人的原理框图；

图3是防碰撞系统的数据处理示意图；

图4是实施例左让右先行的十字路口示意图；