一种移动机器人制造技术

一种移动机器人，采用红外测量传感器主要用于测量较近距离的障碍物和采用超声传感器主要用于测量较远距离的障碍物，使得机器人在行驶过程中，在完成避障功能基础上，检测到的距离数据更加准确，也可舍弃一些不准确的数据，减少不必要的数据处理，降低数据处理的难度；并分别设置了专门用于检测机器人两侧预设的线特征或边缘特征的红外反射传感器和专门用于测量机器人前/后方距离障碍物的距离信息的红外测距传感器，使得机器人不仅获取前进方向上障碍物与机器人之间的距离信息，还获取机器人左侧/右侧预设范围内的边缘信息，使得机器人可避开前方的障碍物以及左右两侧的障碍物，保证机器人360度无障碍行驶。

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人
本技术涉及移动机器人，具体涉及一种移动机器人。
技术介绍
随着移动机器人在汽车工业、家庭消费电子、商场引导、水下设备的应用越来越广泛，人们一直关注着移动机器人的研究。市面上很多机器人只有简单的行走功能(例如，扫地机仅有固定的弓形走和回充功能)，而不具备真避障和路径规划功能。目前，移动机器人的避障和路径规划功能依赖于单一的传感器，然而，凭借红外避障时，红外传感器容易受各种热源、光源干扰，环境温度和人体温度接近时，探测和灵敏度明显下降，有时造成短时失灵，检测到的距离数据不准，而且，红外传感器无法准确检测透明物体，使得单一的红外测距有其使用限制；凭借超声避障，当超声传感器和障碍物形成一定角度时会产生幻影，由于幻影干扰的存在，会导致超声传感器给出的距离数据是不可靠的，使得超声测距也有其使用限制。
技术实现思路
鉴于上述问题，本申请提供一种移动机器，在行驶过程中，在完成避障功能基础上，可准确检测到的距离数据。本申请提供的移动机器人，包括本体，还包括：至少一个红外测距传感器，设置于本体前部，用于通过红外信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息；至少一个超声传感器，设置于本体前部，用于通过超声信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息；至少两个红外反射传感器，本体两侧分别至少设置一个，用于通过红外信号检测机器人左侧/右侧预设范围内的边缘信息；控制器，设置于本体内部，用于采用A*search算法，实时规划一条从机器人所处位置到目标点之间的最短路径，再根据获取的所述红外测距传感器检测到的距离信息、所述超声传感器检测到的距离信息和所述红外反射传感器检测到的边缘信息，发出相应的转向指令和行驶指令；转向器，根据控制器发出的转向指令，调整机器人的方向角，使得机器人在行驶过程中避开路径上的障碍物；电机驱动器，根据控制器发出的行驶指令，驱动电机运转，使得机器人前进或后退。依据上述实施例，由于采用了红外测量传感器主要用于测量较近距离的障碍物和采用了超声传感器主要用于测量较远距离的障碍物，使得机器人在行驶过程中，在完成避障功能基础上，检测到的距离数据更加准确，也可舍弃一些不准确的数据，减少不必要的数据处理，降低数据处理的难度。又由于分别设置了专门用于检测机器人两侧预设的线特征或边缘特征的红外反射传感器和专门用于测量机器人前/后方距离障碍物的距离信息的红外测距传感器，使得机器人不仅获取前进方向上障碍物与机器人之间的距离信息，还获取机器人左侧/右侧预设范围内的边缘信息，使得机器人可避开前方的障碍物以及左右两侧的障碍物，保证机器人360度无障碍行驶。附图说明图1为本申请提供的一种移动机器人结构框图；图2为一个实施例的移动机器人的传感器布置示意图；图3为红外测距传感器的工作原理示意图；图4为超声传感器的工作原理示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。参考图1，本申请提供了一种移动机器人，该机器人包括本体1，还包括：至少一个前红外测距传感器11，设置于本体1前部，用于通过红外信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息；至少一个前超声传感器21，设置于本体1前部，用于通过超声信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息；至少一个左红外反射传感器33，设置于本体1左部，用于通过红外信号检测机器人左侧预设范围内的边缘信息；至少一个左红外反射传感器34，设置于本体1右部，用于通过红外信号检测机器人左侧预设范围内的边缘信息。控制器40，设置于本体1内部，用于采用现有的A*search算法，实时规划一条从机器人所处位置到目标点之间的最短路径，再根据获取的所述红外测距传感器检测到的距离信息、所述超声传感器检测到的距离信息、所述红外反射传感器检测到的边缘信息和预设的控制规则，发出相应的转向指令和行驶指令。转向器70，根据控制器40发出的转向指令，调整机器人的方向角，使得机器人在行驶过程中避开路径上的障碍物。电机驱动器50，根据控制器40发出的行驶指令，驱动电机60运转，使得机器人前进或后退。A*search算法采用最短路径优先策略，当指定一个局部目标点后，A*search算法会评估从起点到该局部目标点所有可能的路径，并得到最短的那一条。当机器人沿着最短路径行进时，A*search算法维护了沿路排好序的可选的路径，以便能够及时地在任何点去掉更高开销的路径，直到达到全局目标点。单独就从一个点到下一个点的小段路径来说，路径的开销用以下公式表示：g(x)＝g(x-1)+Dxg(x)代表x点路径的开销，g(x-1)代表x-1点路径的开销，Dx代表从x-1到x的行进距离。因此，从起点到全局目标点，基于一小段一小段的全局最优路径可以用以下公式表示：f(x)＝g(x)+h(x)h(x)代表从当前点到全局目标点的路径开销。A*search可以确保全局路径开销最小。在一些实施例中，红外反射传感器通过红外信号检测机器人左侧/右侧预设范围内的边缘信息，所述边缘信息为是否在机器人左侧/右侧预设范围内的地面上检测到预设的线特征或边缘特征，包括左边缘信息L.ref和右边缘信息R.ref。线特征或边缘特征包括物体的边缘线，并需排除物体的裂缝和如地板缝等地面上的缝。在一具体实施例，机器人左/右侧预设范围为0至0.2米。在一些实施例中，所述获取检测信息步骤中，利用红外测量传感器通过红外信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息IR，距离信息IR包括：左距离信息L.IR和左距离信息R.IR；利用超声传感器通过超声信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息US，距离信息US包括：左距离信息L.US和左距离信息R.US。所述避障步骤中，选取左距离信息L.IR和左距离信息L.US中较小者作为左距离信息L.dist，选取右距离信息R.IR和右距离信息R.US中较小者作为右距离信息R.dist，即L.list＝min(L.IR，LUS)和R.list＝min(R.IR，R.US)，并分别确定左距离信息L.dist和右距离信息R.dist的类型，所述类型包括停止距离(RangeStop)、近距离(RangeNear)、中距离(RangeMid)和远距离(RangeFar)。在一些实施例中，所述避障步骤中，所述调整机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动机器人，包括本体，其特征在于，还包括：至少一个红外测距传感器，设置于本体前部，用于通过红外信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息；至少一个超声传感器，设置于本体前部，用于通过超声信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息；至少两个红外反射传感器，本体两侧分别至少设置一个，用于通过红外信号检测机器人左侧/右侧预设范围内的边缘信息；控制器，设置于本体内部，用于采用A*search算法，实时规划一条从机器人所处位置到目标点之间的最短路径，再根据获取的所述红外测距传感器检测到的距离信息、所述超声传感器检测到的距离信息、所述红外反射传感器检测到的边缘信息和预设的控制规则，发出相应的转向指令和行驶指令；转向器，根据控制器发出的转向指令，调整机器人的方向角，使得机器人在行驶过程中避开路径上的障碍物；电机驱动器，根据控制器发出的行驶指令，驱动电机运转，使得机器人前进或后退。

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人，包括本体，其特征在于，还包括：至少一个红外测距传感器，设置于本体前部，用于通过红外信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息；至少一个超声传感器，设置于本体前部，用于通过超声信号检测机器人前进方向上的障碍物与机器人之间的距离信息；至少两个红外反射传感器，本体两侧分别至少设置一个，用于通过红外信号检测机器人左侧/右侧预设范围内的边缘信息；控制器，设置于本体内部，用于采用A*search算法，实时规划一条从机器人所处位置到目标点之间的最短路径，再根据获取的所述红外测距传感器检测到的距离信息、所述超声传感器检测到的距离信息、所述红外反射传感器检测到的边缘信息和预设的控制规则，发出相应的转向指令和行...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少山，廖孟，任勇，
申请(专利权)人：深圳普思英察科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44