[发明专利]一种智能超市购物车

权利要求书

1.一种智能超市购物车，包括主车框，其特征在于所述主车框的后侧设有副车框，所述主车框顶部的左端设有激光雷达，所述主车框顶部的右端设有摄像头固定支架，所述摄像头固定支架的顶端设有摄像头，所述主车框左侧外壁的底端对称设有两个红外距离传感器，所述主车框右侧外壁的底端对称设有两个超声波测距传感器，所述主车框的下方固定设有底盘固定支撑装置，所述底盘固定支撑装置底部的中央设有电源，所述底盘固定支撑装置底部的四角设有驱动轮，所述底盘固定支撑装置的左侧设有一个红外距离传感器，所述底盘固定支撑装置的右侧设有一个超声波测距传感器，所述底盘固定支撑装置的内部设有处理器、姿态传感器和驱动控制模块，所述红外距离传感器、超声波测距传感器、激光雷达、姿态传感器、摄像头和驱动控制模块均与处理器电性连接，同时，所述激光雷达和姿态传感器与驱动控制模块电性连接。

2.根据权利要求1所述一种智能超市购物车，其特征在于所述摄像头为双目摄像头。

3.根据权利要求1所述一种智能超市购物车，其特征在于所述主车框的一侧设有开启按钮和返回按钮，所述开启按钮和返回按钮与处理器电性连接。

4.一种智能超市购物车的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步骤：

步骤(1)：顾客于入口处走入超市，走近一台购物车前，按下启动按钮，启动购物车；

步骤(2)：各部件同时开始工作，红外距离传感器检测低矮较近的障碍物，超声波测距传感器检测顾客与购物车之间的水平距离，姿态传感器获取购物车整体的姿态信息和加速度信息，激光雷达对周围空间环境不断扫描，检测障碍物获取空间位置信息，双目摄像头采集顾客的面部特征数据并检测顾客与购物车之间的左右相对位置；

步骤(3)：将步骤(2)采集到的数据信息传输至处理器，由处理器将采集到的面部特征数据作为样本，利用CNN卷积神经网络模型训练样本数据分析处理，对顾客进行识别和锁定，于此同时，处理器根据获得的购物车与顾客的相对位置信息和低矮较近的障碍物信息发送相应的控制命令至驱动控制模块，使购物车于顾客前方进行主动跟随并躲避附近低矮障碍物；

步骤(4)：当顾客未出现在摄像头的识别区域时，处理器会立刻向驱动控制模块发出指令使购物车自动地原地缓慢旋转，重新识别目标顾客；

步骤(5)：当超声波测距传感器检测到顾客与购物车之间的水平距离超过或低于阈值设定的安全距离范围时，利用PID算法，处理器将向驱动控制模块发送相关指令，调整购物车驱动轮的转速，直至顾客与购物车之间的距离达到安全范围；

步骤(6)：当顾客使用完毕，按下返回按钮，购物车通过激光雷达对周围空间环境的不断扫描，检测障碍物获取空间位置信息，利用SLAM算法实现地图的构建，同时通过姿态传感器以及驱动控制模块获得购物车当前位置信息，并利用A^*算法估计地图上购物车当前位置到目标停车位置之间的距离，以此选择最优的方向进行搜索直到得到最优路径，处理器发送相应控制命令至驱动控制模块驱使购物车自动返回指定停车区域，实现自主导航和泊位功能。