具有自主跟随避障功能的移动行李箱及其使用方法技术

本发明专利技术提供了一种具有自主跟随避障功能的移动行李箱及其使用方法，包括：移动平台模块、环境感知模块、数据融合定位模块、跟随避障处理模块。移动平台模块用于安装和驱动移动行李箱的主体；环境感知模块用于感知移动行李箱周围的环境信息，得到移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和行李箱行走的路面信息；数据融合定位模块将多种传感器采集到的环境信息进行融合，实现移动行李箱与行人的相对定位；跟随避障处理模块用于规划移动行李箱跟随行人的路径，实现避障自主跟随。本发明专利技术能够适应复杂环境，安全可靠地避开障碍物跟随主人，给行人出行带来极大的便利。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉移动行李箱领域，具体地，涉及一种具有自主跟随避障功能的移动行李箱及其使用方法。
技术介绍
出行时携带行李给人们带来很多的不便，越来越多的人希望能够便捷出行。具有自主跟随避障功能的移动行李箱，可以自主的跟随主人，释放主人的双手。在移动行李箱的自主跟随避障中，定位的可靠性和精确性、环境感知的全面性和精确性直接影响着整个移动行李箱系统的安全性和可靠性。定位的方式主要有蓝牙、无线、Zigbee，视觉等定位方式，环境感知主要有红外、超声波，激光测距传感器，视觉等方式。只靠单一的传感器难以实现可靠，精确的定位，将无线定位、里程计、主动光测距等多种传感器进行数据融合可以实现高精度和高可靠性的定位。只靠单一的传感器很难全面精确地感知环境，将多种传感器组成环境感知模块，可以全面，精确的感知环境信息，检测环境中障碍物进行实时避障，检测地面的凹凸情况防止行李箱摔倒，可以保证行李箱在环境中安全可靠的行走。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有自主跟随避障功能的移动行李箱及其使用方法，能够安全的自主跟随在主人的身边，实现人们便捷出行。本专利技术一个方面提供的具有自主跟随避障功能的移动行李箱，包括：移动平台模块、环境感知模块、数据融合定位模块以及跟随避障处理模块；所述移动平台模块，用于安装和驱动移动行李箱的主体；所述环境感知模块，用于感知移动行李箱周围的环境信息，得到移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和地面的凹凸信息，进而将移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和地面的凹凸信息上传至数据融合定位模块和跟随避障处理模块；所述数据融合定位模块，用于实现移动行李箱与行人的相对定位，进而生成定位信息；所述跟随避障处理模块，用于根据移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息、地面的凹凸信息以及定位信息规划移动行李箱跟随行人的路径，进而实现移动平台模块的避障自主跟随。优选地，所述环境感知模块包括主动光测距模块，超声波测距模块和地面检测模块；其中，所述主动光测距模块和超声波测距模块用于感知移动行李箱周围的环境信息，得到移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息；所述地面检测模块用于检测地面的凹凸信息。优选地，所述主动光测距模块采用激光三角测距系统，用于感知移动行李箱周围360度范围内的环境信息；所述超声波测距模块包括若干个超声波测距传感器，若干个超声波测距传感器沿移动行李箱的周向分布，用于感知移动行李箱周围360度范围的环境信息；所述地面检测模块包括若干个点激光，用于感知地面的凹凸信息。优选地，所述数据融合定位模块包括里程计和无线定位模块，所述里程计，用于获取行人、移动行李箱的行走轨迹和速度；所述无线定位模块包括无线发射器和无线接收器，无线发射器用于放置在行人身上，无线接收器设置在行李箱上，所述无线定位模块用于实现行人与移动行李箱之间的相对定位。优选地，所述跟随避障处理模块包括实时扫描子模块、目标位置确定子模块以及路径规划子模块；所述实时扫描子模块，用于控制环境感知模块实时扫描周围环境信息，得到周围环境的障碍物分布信息和地面的凹凸信息；目标位置确定子模块，用于根据定位信息计算行人与移动行李箱的相对位置，确定移动行李箱的目标位置；路径规划子模块，用于根据目标位置、周围环境的障碍物分布信息和地面的凹凸信息规划出的安全无碰路径，实现移动行李箱的实时跟随避障。优选地，还包括安全预警模块，所述安全预警模块，用于当行人和移动行李箱之间的距离超过预先设定的阈值
时，向行人发出预警。优选地，还包括跟随模式选择模块，跟随模式选择模块，用于设定移动行李箱与行人的跟随位置和跟随距离；所述跟随位置包括：行人的正后方、侧后方、前方。优选地，还包括手动跟随模块；当开启手动跟随模块时，通过手动方式驱动移动行李箱；当关闭手动跟随模块时，移动行李箱进行自主避障跟随。本专利技术另一个方面提供的所述的自主跟随避障功能的移动行李箱的使用方法，包括如下步骤：步骤A1：环境感知模块实时扫描周围环境信息，得到周围环境的障碍物分布信息和地面的凹凸信息；步骤A2：根据行人的位置确定移动行李箱的目标位置；步骤A3：根据目标位置、周围环境的障碍物分布信息和地面的凹凸信息规划出的安全无碰路径，实现移动行李箱的实时跟随避障。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术可以全面精确地感知环境信息，具有较高的定位精度，采用环境感知传感器，可以实时的检测环境的障碍物信息和地面的凹凸情况；2、本专利技术中的移动行李箱可以安全可靠地跟随主人，具有安全预警功能，可以在自动模式和手动模式之间进行切换；3、本专利技术中的移动行李箱能够适应复杂环境，安全可靠地跟随主人，给行人出行带来极大的便利。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术提供的具有自主跟随避障功能的移动行李箱的系统框图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技
术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。在本实施例，本专利技术提供的具有自主跟随避障功能的移动行李箱，包括：移动平台模块、环境感知模块、数据融合定位模块以及跟随避障处理模块；所述移动平台模块，用于安装和驱动移动行李箱的主体；所述环境感知模块，用于感知移动行李箱周围的环境信息，得到移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和地面的凹凸信息，进而将移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和地面的凹凸信息上传至数据融合定位模块和跟随避障处理模块；所述数据融合定位模块，用于实现移动行李箱与行人的相对定位，进而生成定位信息；具体为处理多种传感器如里程计、无线定位模块、主动光测距模块，超声波测距模块和地面检测模块采集到的信息，得到行人在移动行李箱坐标系下的坐标；所述跟随避障处理模块，用于根据移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息、地面的凹凸信息以及定位信息规划移动行李箱跟随行人的路径，进而实现移动平台模块的避障自主跟随。本专利技术采用的环境感知模块可以精确的感知周围的障碍物信息和地面信息，本专利技术保证所述移动行李箱可以在复杂环境中安全可靠的跟随避障。所述环境感知模块包括主动光测距模块，超声波测距模块和地面检测模块；其中，所述主动光测距模块和超声波测距模块用于感知移动行李箱周围的环境信息，得到移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息；所述地面检测模块用于检测地面的凹凸信息。所述主动光测距模块采用激光三角测距系统，用于感知移动行李箱周围360度范围内的环境信息；所述超声波测距模块包括若干个超声波测距传感器，若干个超声波测距传感器沿移动行李箱的周向分布，用于感知移动行李箱周围360度范围的环境信息；所述地面检测模块包括若干个点激光，用于感知地面的凹凸信息。所述数据融合定位模块包括里程计和无线定位模块，所述里程计，用于获取行人、移动行李箱的行走轨迹和速度；所述无线定位模块包括无线发射器和无线接收器，无线发射器用于放置在行人身上，无线接收器设置在行李箱上，所述无线定位模块用于实现行人与移动行李箱之间的相对定位。所述跟随避障处理模块包括实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有自主跟随避障功能的移动行李箱，其特征在于，包括：移动平台模块、环境感知模块、数据融合定位模块以及跟随避障处理模块；所述移动平台模块，用于安装和驱动移动行李箱的主体；所述环境感知模块，用于感知移动行李箱周围的环境信息，得到移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和地面的凹凸信息，进而将移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和地面的凹凸信息上传至数据融合定位模块和跟随避障处理模块；所述数据融合定位模块，用于实现移动行李箱与行人的相对定位，进而生成定位信息；所述跟随避障处理模块，用于根据移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息、地面的凹凸信息以及定位信息规划移动行李箱跟随行人的路径，进而实现移动平台模块的避障自主跟随。

【技术特征摘要】
1.一种具有自主跟随避障功能的移动行李箱，其特征在于，包括：移动平台模块、环境感知模块、数据融合定位模块以及跟随避障处理模块；所述移动平台模块，用于安装和驱动移动行李箱的主体；所述环境感知模块，用于感知移动行李箱周围的环境信息，得到移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和地面的凹凸信息，进而将移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息和地面的凹凸信息上传至数据融合定位模块和跟随避障处理模块；所述数据融合定位模块，用于实现移动行李箱与行人的相对定位，进而生成定位信息；所述跟随避障处理模块，用于根据移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息、地面的凹凸信息以及定位信息规划移动行李箱跟随行人的路径，进而实现移动平台模块的避障自主跟随。2.根据权利要求1所述的具有自主跟随避障功能的移动行李箱，其特征在于，所述环境感知模块包括主动光测距模块，超声波测距模块和地面检测模块；其中，所述主动光测距模块和超声波测距模块用于感知移动行李箱周围的环境信息，得到移动行李箱与周围环境中障碍物的距离信息；所述地面检测模块用于检测地面的凹凸信息。3.根据权利要求2所述的具有自主跟随避障功能的移动行李箱，其特征在于，所述主动光测距模块采用激光三角测距系统，用于感知移动行李箱周围360度范围内的环境信息；所述超声波测距模块包括若干个超声波测距传感器，若干个超声波测距传感器沿移动行李箱的周向分布，用于感知移动行李箱周围360度范围的环境信息；所述地面检测模块包括若干个点激光，用于感知地面的凹凸信息。4.根据权利要求1所述的具有自主跟随避障功能的移动行李箱，其特征在于，所述数据融合定位模块包括里程计和无线定位模块，所述里程计，用于获取行人、移动行李箱的行走轨迹和速度；所述无线定位模块包括无线发射器和无线接收器，无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，高小斌，何弢，廖文龙，张建飞，赵磊，黄定，刘力源，
申请(专利权)人：上海酷哇机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31