[实用新型]一种半身人形智能机器人及其控制系统

说明书

本实用新型提供一种半身人形智能机器人及其控制系统，环境感知器把测量的环境信息发送到任务管理器，任务管理器基于环境信息和任务指令发布作业任务到上身运动规划器和底盘运动规划器，上身运动规划器基于上述作业任务生成机械臂关节角度序列发送到关节伺服控制器中，以完成作业任务，底盘运动规划器基于上述作业任务生成底盘电机转速序列发送到底盘电机控制器中，以完成作业任务。环境感知器、任务管理器、上身运动规划器、底盘运动规划器、关节伺服控制器和底盘电机控制器构成完整的半身人形智能机器人控制系统，实现了底盘与上身的统一控制，提高其便捷性，有利于市场推广；对半身人形智能机器人进行分层控制，提高系统可靠性与控制效率。

技术领域

本实用新型涉及智能制造、机器人技术领域，更具体地，涉及一种半身人形智能机器人及其控制系统。

背景技术

智能机器人是当前热点研究方向之一，半身人形智能机器人，得益于其移动灵活、操作容易等技术特点，在服务机器人特别是室内服务机器人领域有广阔应用前景。

当前，大多数机器人控制系统都是针对工业机器人，面向智能机器人的控制系统较少，专门针对半身人形智能机器人而开发的控制系统更是稀缺。

当前多数半身人形智能机器人都分别采用两套控制系统，分别对机器人上身与移动底盘进行控制，一方面价格昂贵，另一方面操作不便。

实用新型内容

为了至少部分地克服现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种半身人形智能机器人及其控制系统。

根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供一种半身人形智能机器人控制系统，包括：用于测量环境信息的环境感知器、用于接收环境信息并且发布任务指令的任务管理器、用于生成机械臂关节角度序列的上身运动规划器、用于生成底盘电机转速序列的底盘运动规划器、用于控制机械臂关节角度的关节伺服控制器和用于控制底盘电机转速的底盘电机控制器；其中，

所述任务管理器分别与所述环境感知器、所述上身运动规划器以及所述底盘运动规划器电连接；

所述关节伺服控制器与所述上身运动规划器电连接；

所述底盘电机控制器与所述底盘运动规划器电连接。

其中，所述环境感知器包括用于检测半身人形智能机器人基座位置、朝向以及姿态的位姿检测单元、用于检测半身人形智能机器人视觉朝向和获取双目彩色图像的双目视觉单元、用于扫描测距的激光雷达单元、用于检测是否有障碍以及与障碍的距离的超声波测距单元、用于检测是否接触物体的触摸传感单元、用于检测半身人形智能机器人机械臂所受外力的方向与大小的外力测量单元以及信息传递单元；其中，

所述信息传递单元分别与所述位姿检测单元、所述双目视觉单元、所述超声波测距单元、所述触摸传感单元、所述激光雷达单元以及所述外力测量单元电连接，所述信息传递单元与所述任务管理器电连接。

其中，所述位姿检测单元包含GPS、电子罗盘以及第一陀螺仪，所述双目视觉单元包含双目彩色摄像头和第二陀螺仪。

其中，所述任务管理器包括信息接收单元、任务调度单元、用于激光SLAM建图、视觉建图以及环境障碍检测的环境识别单元、用于搜索和识别任务物品的物品识别单元、用于识别半身人形智能机器人的绝对位置、朝向以及姿态的位置识别单元、用于检测任务物品与半身人形智能机器人的相对位置的物品定位单元；其中，

所述信息接收单元分别与所述环境识别单元、所述物品识别单元、所述位置识别单元以及所述物品定位单元电连接；

所述任务调度单元分别与所述环境识别单元、所述物品识别单元、所述位置识别单元、所述物品定位单元、所述上身运动规划器以及所述底盘运动规划器电连接。