[发明专利]一种多功能家用移动设备及其路径规划方法

摘要

本发明公开了一种多功能家用移动设备及其路径规划方法，包括移动底盘、升降机构、机械手、主控制器、室内定位模块、路径规划模块、环境监测模块、电源模块、通讯模块；其路径规划模块包括环境信息感测组件、室内地图构建组件和路径规划算法；所述的环境信息感测组件用于实现所述多功能家用移动设备对室内环境的感知，了解所处环境信息；所述的室内地图构建组件作为路径规划的前提，指定所述移动设备的工作空间，包括障碍物区域和可行走区域；所述的路径规划算法用于规划所述多功能家用移动设备的实际行走路径。本发明可以完成物体搬运、辅助老人、残疾人及幼童行动的轮椅、简单家务、室内环境监测等多种任务，结构紧凑，操作简单，实用性强。

主权项

一种多功能家用移动设备，包括移动底盘(1)、升降机构(2)、机械手(3)、主控制器(4)、室内定位模块(5)、路径规划模块(6)、环境监测模块(7)、电源模块(8)、通讯模块(9)；所述的移动底盘(1)包括四个Mecanum轮(1‑1)、车架(1‑2)；所述的车架(1‑2)下部通过一个带座轴承(1‑16)与输出轴连接，中部设置有多个隔间，可分别放置包括主控制器、电源、脚踏板；所述的升降机构(2)，包括T字形的底部钢架(2‑1)、剪叉式升降组件(2‑2)、上部钢架(2‑3)；所述的底部钢架(2‑1)的下端与车架(1‑2)上的角钢相连，上端作为剪叉式升降组件(2‑2)的滑道并分布有四个立柱用于支撑上部压力；所述的升降机构(2)的底部安装于移动底盘的车架(1‑2)上，采用电机驱动来调整其高度；所述的机械手(3)设置于升降机构(2)的上端面，包含有四自由度的旋转关节和末端的四个手指；所述的环境监测模块(7)包含有CO传感器、温湿度传感器、烟雾传感器，当检测值异常时将发出警报并通过通讯模块(9)发送信息给用户；所述的电源模块(8)用于对整个系统供电，安装于移动底盘(1)的车架(1‑2)内；其特征在于：所述的主控制器(4)采用单片机STM32F7，设置有多种通讯接口包括USB、CAN，以及蓝牙、WiFi，用于对所述的多功能家用移动设备的功能控制；所述的室内定位模块(5)采用开放性StarGazerTM模块，通过串口通讯方式与单片机STM32F7连接；所述的路径规划模块(6)包括环境信息感测组件、室内地图构建组件和路径规划算法；所述的环境信息感测组件用于实现所述多功能家用移动设备对室内环境的感知，了解所处环境信息；所述的室内地图构建组件作为路径规划的前提，指定所述多功能家用移动设备可行走区域；所述的路径规划算法用于规划所述多功能家用移动设备的实际行走路径。