[实用新型]全方位避障和障碍物识别装置

说明书

本实用新型公开了一种全方位避障和障碍物识别装置，涉及机器人技术领域。所述装置包括小车平台，所述小车平台包括下层底板和二层底板，所述下层底板和二层底板之间通过连接件进行连接，所述下层底板的上表面设置有伺服电机驱动模块、步进电机驱动模块和控制器，所述下层底板的下表面固定有三个伺服电机，每个伺服电机的动力输出端经联轴器与一个全向轮连接，所述伺服电机的控制输入端与所述伺服电机驱动模块的控制输出端连接，所述伺服电机驱动模块的控制输入端与所述控制器的控制输出端。所述装置具有运动平稳、灵活、可靠性高以及响应速度快等优点。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种可实现全方位避障和障碍物识别装置。

背景技术

目前，机器人技术是热门的研究领域，一些比较成熟的研究成果已经广泛应用到各个领域中，但机器人避障技术还处于研发阶段。国内外机器人自动避障系统还存在避障效率低，传感器信息采集不理想、避障方向单一等问题；市面上大多数机器人避障系统实现避障不具有物体识别的功能；机器人运动平台不易携带，结构相对复杂；机器人避障系统的载体多采用普通的移动平台，运动平台的灵活度较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种运动平稳、灵活、可靠性高、响应速度快的可实现全方位避障和障碍物识别装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种全方位避障和障碍物识别装置，其特征在于：包括小车平台，所述小车平台包括下层底板和二层底板，所述下层底板和二层底板之间通过连接件进行连接，所述下层底板的上表面设置有伺服电机驱动模块、步进电机驱动模块和控制器，所述下层底板的下表面固定有三个伺服电机，每个伺服电机的动力输出端经联轴器与一个全向轮连接，所述伺服电机的控制输入端与所述伺服电机驱动模块的控制输出端连接，所述伺服电机驱动模块的控制输入端与所述控制器的控制输出端；

所述的二层底板的上表面设置有激光测距传感器、步进电机和工业级激光测距仪，在圆形舱板的外表面均匀设置若干个激光测距传感器，激光测距传感器的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，所述步进电机的动力输出端与激光测距仪支撑件固定连接，激光测距仪支撑件的上方和正前方分别设置一个工业级激光测距仪和一个高清摄像头，步进电机的控制输入端与步进电机驱动模块的控制输出端连接，步进电机的控制输入端与所述控制器的控制输出端连接，所述工业级激光测距仪和一个高清摄像头受控于所述控制器并将所采集的数据传输至所述控制器，所述控制器根据控制命令，通过步进电机驱动模块驱动步进电机带动工业级激光测距仪和高速摄像头动作；

所述的工业级激光测距仪与所述控制器之间通过串口进行连接，以串口通信的方式实时读取工业级激光测距仪对障碍物的检测距离；所述的高速摄像头通过其内置的FIFO芯片与所述控制器连接，实现将采集到的障碍物图像信息传输至所述控制器；

所述控制装置在控制器的控制下通过所述激光测距传感器、高速摄像头、工业级激光测距仪感应所述装置的前进方向是否有障碍物并对障碍物进行识别，控制所述装置进行避障动作。

进一步的技术方案在于：所述控制器为集成了WIFI模块、蓝牙模块和stm32芯片的树梅派。

进一步的技术方案在于：所述全向轮设置三个，两两之间的夹角为120°；所述全向轮的轮子边缘分布有若干个辊子。

进一步的技术方案在于：在圆形舱板的外表面均匀设置8个激光测距传感器，8个激光测距传感器的信号线都分别串接2千欧的电阻以进行降压处理，再依次连接在stm32控制器的PB8至PB15的端口，通过程序指令，stm32控制器实时读取PB8至PB15的端口的电平状态，当某个方向上的激光测距传感器检测到障碍物，stm32控制器将从对应的端口读取到高电平信号。