一种主被动送餐机器人冗余导航系统技术方案

本实用新型专利技术提供的一种主被动送餐机器人冗余导航系统，包括单象限激光发射器、摄像头、机器人终端和后台控制器，其中，单象限激光发射器和摄像头均与后台控制器有线连接，机器人终端与后台控制器通过WIFI无线连接；摄像头用于对所处环境进行拍摄，并将图片传到后台控制器，同时，实时捕捉机器人终端上的激光点；后台控制器将接收到的图片信息转化为机器人终端的送餐路径，并将该送餐路径信息传输到单象限激光发射器上；单象限激光发射器将路径信息传输到机器人终端；送餐机器人通过接收到的送餐路径将实物送到餐桌上。

A redundant navigation system for the passive feeding robot

The utility model provides a redundant navigation system for a passive feeding robot, including a single quadrant laser transmitter, a camera, a robot terminal and a backstage controller, in which the single quadrant laser transmitter and the camera are all connected to the backstage controller, and the robot terminal and the backstage controller are wirelessly connected through the WIFI; The head is used to shoot the environment, transmit the picture to the backstage controller, and capture the laser points on the robot terminal at the same time; the background controller converts the received picture information into the feeding path of the robot terminal, and transfers the feeding path information to a single quadrant laser transmitter; a single quadrant laser. The transmitter transfers the path information to the robot terminal, and the feeding robot delivers the material to the dining table through the route of receiving.

【技术实现步骤摘要】
一种主被动送餐机器人冗余导航系统
本技术涉及一种室内导航领域，具体涉及一种主被动送餐机器人冗余导航系统。
技术介绍
在目前对导航系统的研究中，更多的是对室外的导航系统的研究，比如家用汽车搭载的导航系统、手机的导航软件，而这些导航系统，大多是通过卫星定位的方式来确定目标物的位置，而在送餐机器人的导航系统的研究比较少，而GPS的导航原理又不能很好的解决送餐机器人的导航问题。但是在目前机器人的导航系统的研究中仍然存在很多问题，比如很少会专门针对送餐机器人的导航系统进行设计，所设计的机器人导航系统不能实时监测机器人的位置，效率也不高。因此不能满足实际应用的需求。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种主被动送餐机器人冗余导航系统，解决了现有机器人导航系统在室内实现服务机器人的导航没有准确实现导航的方案或者所实现的导航方案精度不高的问题。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是：本技术提供的一种主被动送餐机器人冗余导航系统，包括单象限激光发射器、摄像头、机器人终端和后台控制器，其中，单象限激光发射器和摄像头均与后台控制器有线连接，机器人终端与后台控制器通过WIFI无线连接；摄像头用于对所处环境进行拍摄，并将图片信息传到后台控制器，同时，实时捕捉机器人终端上的激光点；后台控制器将接收到的图片信息转化为机器人终端的送餐路径，并将该送餐路径信息传输到单象限激光发射器上；单象限激光发射器将路径信息通过激光发送至机器人终端；送餐机器人通过接收到的送餐路径将食物送到餐桌上。优选地，摄像头包括图像传感器和处理器，处理器与后台控制器通过有线连接；其中，所述图像传感器用于对整个餐厅进行拍摄，并将拍摄所得的照片传输给处理器，处理器将处理后的图片信息传输到后台控制器。优选地，后台控制器包括图像处理模块、计算模块和通讯模块，其中，图像处理模块根据接收到的图片信息得到物品在环境中的分布位置，并将得到的数据信息进行存储，并传输到计算模块，所述计算模块将接收到的数据信息转化为机器人终端行走的路径信息，并将路径信息传输到单象限激光发射器上。优选地，单象限激光发射器包括接收芯片、处理芯片、伺服电机和激光发射器，其中，接收芯片将接收到的路径信息传输到处理芯片，处理芯片根据路径信息控制伺服电机的转动角度；同时，通过激光发射器将路径信息传送给机器人终端。优选地，单象限激光发射器和摄像头均安装在同一个两自由度的机械手上，机械手通过底座固定在餐厅房顶的四角处，实现360°无死角拍摄；同时，单象限激光发射器上的伺服电机安装在机械手上，用于控制单象限激光发射器的转动角度优选地，机器人终端包括通讯模块、行走模块、控制模块和接收模块，其中，接收模块通过电子屏接收传输到的激光点所包含的路径信息，再将路径信息传输到控制模块，控制模块根据接收到的路径数据信息控制行走模块移动，最终实现将实物送到目标桌子上。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术提供的一种主被动送餐机器人冗余导航系统，通过摄像头对餐厅室内拍照获取室内的目标物，比如机器人终端、桌子、椅子和其他餐厅常用物品，通过将摄像头拍到的照片经过处理器处理后发送给后台处理器，通过计算模块进行处理，得出路径信息，进而发送给单象限激光发射器，单象限激光发射器得到数据以后调整底座电机角度，然后发射带有编码的激光到机器人终端的电子接收屏，进而送餐机器人就可以通过规划好的路径将食物送到餐桌的合适位置上，机器人从厨房出来到送完餐回到指定的位置上，始终通过WIFI和后台控制器建立通讯，这样可以对机器人进行初始化和实时监测到机器人的位置，进而可以很好的控制好机器人；本技术的冗余导航系统通过后台控制器上的通讯模块和机器人终端上的通讯模块对机器人终端实现实时监测。附图说明图1是导航系统结构框图；图2是单象限激光发射器和摄像头的安装位置关系示意图；图3是摄像头模块的结构框图；图4是后头控制器的结构框图；图5是单象限激光发射器的结构框图；图6是机器人终端的结构框图。具体实施方式下面结合附图，对本技术进一步详细说明。如图1所示，本技术提供的提供一种主被动送餐机器人冗余导航系统，包括单象限激光发射器、摄像头、机器人终端和后台控制器，其中，单象限激光发射器和摄像头均与后台控制器有线连接，机器人终端与后台控制器通过WIFI无线连接。其中摄像头通过对整个餐厅进行拍照，获取整个餐厅的整体布局，得到照片以后通过处理器处理之后再发送给后台控制器。同时，摄像头也可以识别机器人终端的电子接收屏上的激光点，确定机器人的实时位置。后台控制器包括图像处理模块、计算模块和通讯模块，其中，图像处理模块将接收到的图片信息进行初步处理，得到物品在环境中的分布位置和机器人终端的位置，并将这些数据存储起来，通过后台控制器的计算模块得到送餐机器人的送餐路径，并将该路径信息传输到单象限激光发射器。在整个导航过程中，后台控制器通过其上的通讯模块和机器人终端的通讯模块通过WIFI保持实时通讯，也可以对机器人终端进行初始化。单象限激光发射器在得到后台控制器处理的数据以后，先调整底座电机角度，同时发射包含路径的带有编码的激光到机器人终端的电子接收屏，进而送餐机器人就可以通过规划好的路径将实物送到餐桌的合适位置上。后台控制器是一个类似于微型电脑的装置，独立地放在室内，通过有线连的方式将单象限激光发射器和摄像头连接起来。机器人终端是一个带有独立电源的可以移动的送餐机器人，模仿服务员的行为，可以在餐厅里面移动。具体地：如图2所示，餐厅房顶的四个拐角上均安装有单象限激光发射器3和摄像头4，实现360°无死角拍摄。象限激光发射器3和摄像头4作为一个整体安装在一个两自由度的机械手2上，机械手2安装在底座1上。如图3所示，单象限激光发射器3包括接收芯片、处理芯片、伺服电机和激光发射器，其中，接收芯片将接收到的路径信息传输到处理芯片，处理芯片根据接收到的路径信息控制伺服电机的转动角度；同时，激光发射器将路径信息传输到机器人终端；而摄像头4则可以无死角对房间拍摄，进行冗余导航。其中，单象限激光发射器3上的伺服电机安装在机械手2上，用于控制机械手2的转动角度，进而控制单象限激光发射器的转动角度。如图4所示，摄像头能够对整个环境无死角拍摄，具体包括图像传感器和处理器，图像传感器和处理器有线连接，处理器与后台控制器有线连接；其中，所述图像传感器用于对环境(整个餐厅)进行拍摄，并将拍摄所得的照片传输到处理器，处理器对图片进行灰度处理，之后将处理后的图片信息传输到后台控制器。如图5所示，后台控制器包括图像处理模块、计算模块和通讯模块，其中，图像处理模块将接收到的图片信息进行初步处理，得到餐厅里面所摆放的桌子、椅子或其他物品在环境中的分布位置以及机器人终端的位置，并将得到的数据信息进行存储，并传输到计算模块；所述处计算模块将接收到的数据信息采用Viterbi算法转化为机器人终端行走的路径信息，并将路径信息传输到单象限激光发射器3上。如图6所示，机器人终端包括通讯模块、行走模块、控制模块和接收模块，其中，接收模块通过电子屏接收到的激光点所包含的路径信息，再将路径信息传输到控制模块，控制模块根据接收到的路径数据信息控制行走模块移动，最终实现将食物送到目标桌子上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主被动送餐机器人冗余导航系统，其特征在于：包括单象限激光发射器、摄像头、机器人终端和后台控制器，其中，单象限激光发射器和摄像头均与后台控制器有线连接，机器人终端与后台控制器通过WIFI无线连接；摄像头用于对所处环境进行拍摄，并将图片信息传到后台控制器，同时，实时捕捉机器人终端上的激光点；后台控制器将接收到的图片信息转化为机器人终端的送餐路径，并将该送餐路径信息传输到单象限激光发射器上；单象限激光发射器将路径信息通过激光发送到机器人终端；送餐机器人通过接收到的送餐路径将食物送到餐桌上。

【技术特征摘要】
1.一种主被动送餐机器人冗余导航系统，其特征在于：包括单象限激光发射器、摄像头、机器人终端和后台控制器，其中，单象限激光发射器和摄像头均与后台控制器有线连接，机器人终端与后台控制器通过WIFI无线连接；摄像头用于对所处环境进行拍摄，并将图片信息传到后台控制器，同时，实时捕捉机器人终端上的激光点；后台控制器将接收到的图片信息转化为机器人终端的送餐路径，并将该送餐路径信息传输到单象限激光发射器上；单象限激光发射器将路径信息通过激光发送到机器人终端；送餐机器人通过接收到的送餐路径将食物送到餐桌上。2.根据权利要求1所述的一种主被动送餐机器人冗余导航系统，其特征在于：摄像头包括图像传感器和处理器，处理器与后台控制器通过有线连接；其中，所述图像传感器用于对整个餐厅进行拍摄，并将拍摄所得的照片传输给处理器，处理器将处理后的图片信息传输到后台控制器。3.根据权利要求1所述的一种主被动送餐机器人冗余导航系统，其特征在于：后台控制器包括图像处理模块、计算模块和通讯模块，其中，图像处理模块根据接收到的图片信息得到物品在环境中的分布位置，并将得到的数据信息进行存储，并传输到计算模块，所述计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国庆，黄鑫，梁思瑞，周龙，王驰凯，胡延鹏，邵严明，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61