自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统与方法技术方案

本发明专利技术涉及了一种自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统与方法。其系统由处理中心单元、无人机中继单元、巡航测量子系统甲、巡航测量子系统乙组成；其方法的操作步骤包括：巡航测量子系统甲与巡航测量子系统乙路线流程、巡航测量子系统甲绕行路线流程、巡航测量子系统甲上行下行路线流程、巡航测量子系统乙绕行路线流程、巡航测量子系统乙上行下行路线流程、巡航测量子系统甲与巡航测量子系统乙数据交互流程。采用本发明专利技术，不仅可以在普通路面上进行地形绘制，还可以在复杂地形或者人类无法涉足的环境中进行三维立体测绘，可适用于多种环境。本发明专利技术系统结构简单，操作简便，性能优越，适合于各种复杂地形的三维立体测绘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种六足机器人三维立体测绘系统与方法，特别是一种自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统与方法。
技术介绍
近年来，机器人技术日新月异，移动机器人是机器人
的研究热点之一。我们急需一款机器人去探索未知的空间，并且能够适应恶劣的工作环境，到达生物无法涉足的区域，搜集更加精确的数据。传统的移动机器人主要包含履带式机器人、轮式机器人、足式机器人，虽然履带式机器人和轮式机器人速度快，但是对路面环境要求较高，在碎石、沙漠、山地的崎岖不平的路面容易翻车或者陷车，无法迅速的自主翻越障碍物。六足机器人是近几年应用比较多的一款仿生足式机器人产品，其对于复杂地形较好的适应性，稳定的运行状态使得它应用广泛。本专利技术提出自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统与方法具有明显优势，该平台能够适应凹凸不平、狭窄山路等非结构化的环境，具有良好的机动性、灵活性和适应性，准确度高，协调性好，在高负载的情况下依旧具备一定的爬坡能力和越障能力。通过六足机器人平台搭载的图像采集模块能实时看到动态的画面，更为精确的监测六足机器人的运动。当前，惯性导航系统的技术越来越成熟，其主要是利用本文档来自技高网...

【技术保护点】
自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统，包括处理中心单元（1）、无人机中继单元（2）、巡航测量子系统甲（3）和巡航测量子系统乙（4），其特征在于：所述处理中心单元（1）与无人机中继单元（2）之间以有线方式和无线方式连接；所述无人机中继单元（2）与巡航测量子系统甲（3）、巡航测量子系统乙（4）之间以无线方式连接；巡航测量子系统甲（3）与巡航测量子系统乙（4）分别安装在两个不同的六足机器人平台中。

【技术特征摘要】
1.自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统，包括处理中心单元（1）、无人机中继单元（2）、巡航测量子系统甲（3）和巡航测量子系统乙（4），其特征在于：所述处理中心单元（1）与无人机中继单元（2）之间以有线方式和无线方式连接；所述无人机中继单元（2）与巡航测量子系统甲（3）、巡航测量子系统乙（4）之间以无线方式连接；巡航测量子系统甲（3）与巡航测量子系统乙（4）分别安装在两个不同的六足机器人平台中。2.根据权利要求1所述的自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统，其特征在于：所述巡航测量子系统甲（3）包含传感器单元甲（3.1）、无线收发单元甲（3.2）、主控板单元甲（3.3）、舵机控制板单元甲（3.4）、六足机器人甲（3.5）和节能电源控制模块（3.6），所述主控板单元甲（3.3）连接传感器单元甲（3.1）、无线收发单元甲（3.2）、舵机控制板甲（3.4），所述舵机控制板甲（3.4）连接六足机器人甲（3.5），所述节能电源控制模块（3.6）连接传感器单元甲（3.1）、无线收发单元甲（3.2）、主控板单元甲（3.3）、舵机控制板单元甲（3.4）、六足机器人甲（3.5）。3.根据权利要求1所述的自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统，其特征在于：所述巡航测量子系统乙（4）包含传感器单元乙（4.1）、无线收发单元乙（4.2）、主控板单元乙（4.3）、舵机控制板单元乙（4.4）、六足机器人乙（4.5）和节能电源控制模块乙（4.6），所述主控板单元乙（4.3）连接传感器单元乙（4.1）、无线收发单元乙（4.2）和舵机控制板单元乙（4.4），所述舵机控制板单元乙（4.4）连接六足机器人乙（4.5），所述节能电源控制模块乙（4.6）连接传感器单元乙（4.1）、无线收发单元乙（4.2）、主控板单元乙（4.3）、舵机控制板单元乙（4.4）和六足机器人乙（4.5）。4.根据权利要求2所述的自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统，其特征在于：所述传感器单元甲（3.1）包含图像采集模块甲（3.1.1）、障碍物检测模块甲（3.1.2）、惯性导航模块甲（3.1.3）和全球卫星定位模块甲（3.1.5），所述图像采集模块甲（3.1.1）、障碍物检测模块甲（3.1.2）、惯性导航模块甲（3.1.3）和全球卫星定位模块甲（3.1.4）连接主控板单元甲（3.3）。5.根据权利要求3所述的自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统，其特征在于：所述传感器单元甲（4.1）包含图像采集模块乙（4.1.1）、障碍物检测模块乙（4.1.2）、惯性导航模块乙（4.1.3）和全球卫星定位模块乙（4.1.4），所述图像采集模块乙（4.1.1）、障碍物检测模块乙（4.1.2）、惯性导航模块乙（4.1.3）和全球卫星定位模块乙（4.1.4）连接主控板单元乙（4.3）。6.一种自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘方法，采用根据权利要求1的所述的自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘系统进行操作，其特征在于操作路线流程包括：1）巡航测量子系统甲与巡航测量子系统乙路线流程（5），2）巡航测量子系统甲绕行路线流程（6），3）巡航测量子系统甲上行下行路线流程（7），4）巡航测量子系统乙绕行路线流程（8），5）巡航测量子系统乙上行下行路线流程（9），6）巡航测量子系统甲与巡航测量子系统乙数据交互流程（10）。7.根据权利要求6所述的自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘方法，其特征在于：所述巡航测量子系统甲与巡航测量子系统乙路线流程（5）操作步骤包含巡航测量子系统甲（3）从巡航测量子系统甲起点与巡航测量子系统乙（4）从巡航测量子系统乙起点以等间隔距离、相同速度按照上行方向同时出发，巡航测量子系统乙在此过程自建参考系，在到达上边界时，巡航测量子系统甲（3）从上边界的下方绕行到巡航测量子系统乙的右侧等间隔处，并调转方向至下行方面，巡航测量子系统乙（4）原地调转方向180度至下行方向，巡航测量子系统甲（3）以巡航测量子系统乙（4）为参考系等间隔、等速按照下行方向移动，此过程中巡航测量子系统甲（3）开始自建参考系，到达下边界时，巡航测量子系统乙（4）从下边界的上方绕行到巡航测量子系统甲（3）的右侧等间隔处，并调转方向至上行方向，巡航测量系统甲（3）原地调转方向180度至上行方向，巡航测量子系统乙（4）以巡航测量子系统甲（3）为参考系等间隔、等速按照上行方向移动，此过程中巡航测量子系统乙开始自建参考系。8.根据权利要求6自建参考系的双六足机器人复杂地形三维立体测绘方法，其特征在于：所述巡航测量子系统甲绕行路线流程（6）操作步骤包含主控板单元甲（3.3）根据全球卫星定位模块甲（3.1.4）采集的数据判断是否到达上边界或者下边界，如果没有到达上边界或者下边界则舵机控制板单元甲（3.4）执行前进指令并控制六足机器人甲（3.5）继续前进；如果是到达了上边界或者下边界，则主控板单元甲（3.3）根据惯性导航模块甲（3.1.3）采集的数据判断巡航测量子系统甲（3）是上行方向还是下行方向，如果是下行方向，舵机控制板单元甲（3.4）执行旋转指令并控制六足机器人甲（3.5）调转车头方向180度到上行方向，如果是上行方向，舵机控制板单元甲（3.4）执行绕行指令并控制六足机器人甲（3.5）从上边界的下方绕行到六足机器人乙（4.5）右侧的等间隔处，然后舵机控制板单元甲（3.4）执行旋转指令并控制六足机器人甲（3.5）调整车头方向至下行方向；然后主控板单元甲（3.3）根据全球卫星定位模块甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：张金艺，秦刘焕，周卓敏，苏全程，李鹏，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31