[实用新型]一种基于多传感器融合的室内服务机器人

说明书

本实用新型公开了一种基于多传感器融合的室内服务机器人，其中包括安装在机器人本体上的激光雷达、RGB‑D相机以及二维码扫描仪；激光雷达以及RGB‑D相机安装在服务机器人的头部，二维码扫描仪安装在服务机器人底盘下方；激光雷达与RGB相机用于采集扫描范围内的障碍物距离信息与周围环境的深度数据信息，并将测量到的数据发送给数据处理及融合模块；二维码扫描仪用于检测地上的二维码信息，从而实现室内关键位置的精准定位。中央控制处理模块还分别与移动机器人运动执行机构、机器人本体上的显示屏和通过无线通信的移动端人机交互界面相连。该系统利用多传感器获取环境信息的方式，可以实现室内服务机器人稳定、精确的导航功能。

技术领域

本实用新型属于智能机器人领域，尤其涉及一种基于多传感器融合的室内服务机器人。

背景技术

室内服务机器人是近些年来科技发展的产物，它可接受人类的指挥，自动执行任务，多用于生产业、建筑业或危险的工作，用以协助或取代人工工作。

激光雷达的出现和普及使得测量更快更准，信息更丰富。激光雷达采集到的物体信息呈现出一系列分散的、具有准确角度和距离信息的点，被称为点云。激光雷达距离测量比较准确，误差模型简单，点云的处理也比较容易。同时，点云信息本身包含直接的几何关系，使得机器人的路径规划和导航变得直观。激光导航理论研究也相对成熟，落地产品更丰富。但这种技术也有其无法忽略的问题，比如成本高、系统可靠一般。

深度相机由于成本低而且信息丰富，在智能机器人环境感知和地图绘建等方面应用较广，可以通过传感器的能力获取周围障碍物的三维信息，但是精度略有不足。

二维码导航是通过二维码扫描仪扫描地面上的二维码通过解析获取当前的位置信息和角度信息，定位精确、小巧灵活、铺设、改变路径也较为容易，便于控制通讯，对声光无干扰。

但是在安全为前提的室内服务机器人上，更合理的方案是进行多传感器融合导航，来解决假回环、重定位、深度测量等问题，进一步提高机器人的鲁棒性，满足更为严苛的使用要求。

发明内容

为了解决现有技术的缺点，本实用新型提供一种基于多传感器融合的室内服务机器人，该系统利用激光传感器信息结合视觉系统和二维码信息获得的环境信息，能够实现机器人自定位和自主导航。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种基于多传感器融合的室内服务机器人，包括。

安装在机器人本体上的激光传感器、RGB-D相机以及二维码扫描仪；所述激光雷达、RGB-D相机和二维码扫描仪分别与数据处理及融合模块相连，而且激光雷达安装在服务机器人显示屏的头部，并用支架将其固定，相机内嵌在机器人的头部，而二维码扫描仪则安装在机器人的底部，位于三个轮子中间。

所述激光雷达用于采集扫描范围内的障碍物距离信息，并将测量到的数据发送给数据处理及融合模块。

所述RGB-D相机用于获取机器人周围环境的深度数据信息并传送给数据处理及融合模块。

所述二维码扫描仪用于检测地上的二维码信息，从而实现室内关键位置的精准定位。

所述数据处理及融合模块与中央控制处理模块相连，中央控制处理模块还分别与移动机器人运动执行机构、机器人本体上的显示屏和通过无线通信的移动端人机交互界面相连。

所述机器人底盘下部设有车轮，为两轮差速驱动，另一个为万向轮，所述车轮与减速电机相连，电机则与中央控制处理模块相连。

所述激光雷达为单线激光雷达。

所述中央控制处理模块与机器人本体的显示屏相连，还与可以通过无线通信的移动端人机交互界面相连。

所述机器人本体上的触摸屏，并可以显示AI模拟人物与用户进行信息交互，并且可以进行语音交互。