[发明专利]基于ROS操作系统的智能移动设备及通信建立方法

说明书

本发明公开一种基于ROS操作系统的智能移动设备，包括：底盘、下位机、红外传感器、温湿度传感器、蜂鸣器、电动机、舵机、编码器、IMU、车轮、上位机、激光雷达、摄像头、排线、电源、电源开关和远程控制端；采用了ROS操作系统，运用分布式架构的设计思想，实现将机器人的功能和软件，做成一个个节点，然后每个节点通过话题进行沟通；用了ROSjava协议作为主要通讯协议，实现了与上位机ROS操作系统通信的完美协调；适用于任何需要对移动设备进行自主控制和智能控制的场景。

技术领域

本发明涉及智能移动设备技术、Android设备以及WIFI物联网应用领域，尤其涉及一种基于ROS操作系统的智能移动设备以及远程通信建立方法。

背景技术

目前 ，在企业生产技术不断提高、对自动化技术要求不断加深的环境下，智能移动设备以及在智能移动设备基础上开发出来的产品已成为自动化物流运输、柔性生产组织等系统的关键设备。世界上许多国家都在积极进行智能移动设备的研究和开发设计。移动机器人是机器人学中的一个重要分支，出现于20世纪初。当时斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和charles Rosen等人，在1966年至1972年中研制出了取名shakey的自主式移动机器人，目的是将人工智能技术应用在复杂环境下，完成机器人系统的自主推理、规划和控制。智能移动设备是一个集环境感知、规划决策，自主导航等功能于一体的综合系统，它集中地运用了计算机、传感、信息、通信、导航及白动控制等技术，是典型的高新技术综合体。

在现有技术中，对底层电机的控制回路大都只有编码器一种，严重影响了导航精度和定位准确性。而在本技术中，同时采用编码器和IMU两种器件，对其融合信息进行处理，以修补单一器件带来的误差。

现有技术中，大都通过手柄，键盘等外设控制移动设备运动，增加了制作成本和材料损耗同时限制了使用场景。尽管存在PC远程控制移动设备的方法，但控制难度较大，操作门槛太高。本技术提供了一种远程控制移动设备的方法，通过Android端接收发送数据，查看移动设备信息和控制设备运动。

现有技术中蓝牙通信的远程通信方法具有效率低，传输范围近等缺陷。

发明内容

本发明实施例公开了一种基于ROS操作系统的智能移动设备及通信建立方法，能够在简化硬件设备条件的情况下实现对智能移动设备的控制以及智能移动设备自主建图导航。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于ROS操作系统的智能移动设备，包括：底盘、下位机、红外传感器、温湿度传感器、蜂鸣器、电动机、舵机、编码器、IMU、车轮、上位机、激光雷达、摄像头、排线、电源、电源开关和远程控制端；

底盘设置在车轮上，在底盘的中轴线垂直切面处放置激光雷达和摄像头，且激光雷达高于摄像头放置；

下位机通过排线分别连接电动机和舵机，电动机和舵机控制车轮的转动及调整方向；

编码器的连接电动机和下位机；

红外传感器、温湿度传感器、蜂鸣器均连接下位机；

IMU（Inertial Measurement Unit惯性测量装置）连接下位机；

上位机通过排线与下位机连接；

激光雷达和摄像头通过排线与上位机连接；

电源置于底盘上通过电源开关与下位机和上位机连接；

远程控制端与上位机无线连接。

底盘包括上层板和下层板，上层板和下层板之间通过竖直支架固定；

上层板和下层板之间留有空隙放置下位机、上位机、电动机、舵机、编码器、IMU、红外传感器、蜂鸣器、电源以及电源开关；