便携可移动机器人及其操作方法技术

本发明专利技术公开一种便携可移动机器人，包括：图像捕获模块，用于采集周围的图像；传感模块，用于获取包括与障碍物和地面之间的距离的位置信息；处理模块，耦合于所述图像捕获模块和所述传感模块，用于绘制所述便携可移动机器人所处的房间地图，进行定位、导航、和路径规划；控制模块，耦合于所述处理模块，用于发出控制信号来控制所述便携可移动机器人的运动；运动模块，用于根据所述控制信号来运动；以及辅助模块，用于提供辅助功能。本发明专利技术的便携可移动机器人及其操作方法能够实现机器人与用户之间的互动，并为用户带来家居服务。

Portable Mobile Robot and Its Operating Method

The invention discloses a portable mobile robot, comprising: an image capture module for collecting surrounding images; a sensing module for obtaining position information including distance between obstacles and ground; a processing module coupled to the image capture module and the sensing module for drawing the portable portable mobile. The room map in which the robot is located is used for positioning, navigation and path planning; the control module is coupled with the processing module to send out control signals to control the motion of the portable mobile robot; the motion module is used to move according to the control signals; and the auxiliary module is used to provide auxiliary work. Yes. The portable mobile robot of the invention and its operation method can realize the interaction between the robot and the user, and bring home service to the user.

【技术实现步骤摘要】
便携可移动机器人及其操作方法
本专利技术涉及机器人控制领域，尤其涉及一种可提供家居交互服务的便携可移动机器人及其操作方法。
技术介绍
随着智能化在各个领域应用的推广，便携可移动机器人已经在渗透到我们生活的方方面面，比如将机器人应用在物流、居家等等。然而，这样的可移动机器人无法基于机器人所处房间的布局而自动规划成从起始位置到目标位置的准确路径。
技术实现思路
本专利技术公开一种便携可移动机器人，包括：图像捕获模块，用于采集周围的图像；传感模块，用于获取包括与障碍物和地面之间的距离的位置信息；处理模块，耦合于所述图像捕获模块和所述传感模块，用于绘制所述便携可移动机器人所处的房间地图，进行定位、导航、和路径规划；控制模块，耦合于所述处理模块，用于发出控制信号来控制所述便携可移动机器人的运动；运动模块，用于根据所述控制信号来运动；以及辅助模块，用于提供辅助功能。本专利技术还提供一种便携可移动机器人的操作方法，包括：由用户在移动设备端配置地图路径；所述移动设备将指令发送给所述便携可移动机器人；所述便携可移动机器人根据所述指令更新配置数据；所述便携可移动机器人判断地图路径信息是否建立；如果所述地图路径信息没有建立，所述便携可移动机器人根据摄像头采集的图像和红外传感器采集的位置信息来建立所述地图路径信息；以及如果所述地图路径信息已经建立，所述便携可移动机器人根据所述指令中的路径从第一位置移动到第二位置。有利地，本专利技术的便携可移动机器人及其操作方法能够实现机器人与用户之间的互动，并为用户带来家居服务。附图说明图1为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人的俯视图。图2为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人的仰视图。图3为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人的立体图。图4为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人的左视图和右视图。图5为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人的模块示意图。图6为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人中的处理模块的单元示意图。图7为根据本专利技术实施例的对应于便携可移动机器人的用户端的操作方法的流程图。图8为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人的执行指令的操作方法的流程图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人100的俯视图。图2为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人100的仰视图。图3为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人100的立体图。图4为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人100的左视图和右视图。如图1-图4所示，根据本专利技术实施例的便携可移动机器人100包括托盘110、摄像头120、USB接口130、ON/OFF开关140、一对万向轮152和154、一对驱动轮156、用于感测与两边障碍物距离的距离传感器162和168、用于防止跌落的悬崖传感器164和166、和勾挂件170。在一个实施例中，位于便携可移动机器人100的顶部的托盘110可以带有凹槽，用于承载用户的水杯、咖啡杯、钥匙、玩具等，为用户带来服务和惊喜。在另一个实施例中，托盘110可以用于承载无线摄像头，通过WIFI连网或其它无线通信网络向用户的设备向用户的设备(例如，手机、电脑等)传输实时视频影像，实现家庭安防巡航。在又一个实施例中，托盘110可以用于承载无线音箱，使得便携可移动机器人100变成可移动的音乐播放器。在一个实施例中，摄像头120位于便携可移动机器人100的顶部，可以用于采集周围的图像(例如，天花板图像)，用于后续的环境地图构建。在一个实施例中，USB接口130可以用于插入USB电缆进行充电或数据通信。在一个实施例中，ON/OFF开关140可以是拨动开关，用于控制便携可移动机器人100的启动或关闭。在一个实施例中，万向轮152和154可以是万向滚珠。如图4所示，万向滚珠的直径大于便携可移动机器人100的底部的孔径，因此防止万象滚轮掉落。万向滚轮意味着它可以沿着各种方向旋转。在一个实施例中，驱动轮156可以是由支撑轴159(如图2中的虚线所示)连接的两个滚轮。可选地，两个滚轮中的每个滚轮可独立驱动，即速度和时间都可不同。在一个实施例中，距离传感器162和168、悬崖传感器164和166可以是红外传感器、超声传感器、或其它非接触传感器。距离传感器162和168各包含两个红外传感器，用于分别测量与左侧障碍物和右侧障碍物的距离。悬崖传感器164和166用于测量与地面的距离，如果该距离超过预设阈值或瞬间距离变化值大于预设变化率，则判断出现跌落危险，需停止继续向前运动。在一个实施例中，勾挂件170可以用于挂毛球等宠物玩具。随着便携可移动机器人100的移动，吸引宠物追着玩具跑动。在另一个实施例中，便携可移动机器人100的前侧还可以包含另一勾挂件(未示出)，以便多个便携可移动机器人100首尾相连，形成一组机器人队列。图5为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人500的模块示意图。如图5所示，便携可移动机器人500包含图像捕获模块501、处理模块502、传感模块503、控制模块504、辅助模块505、和运动模块506。每一模块可为用于执行描述的动作的计算装置(例如，硬件、非暂态介质、固件)。在一个实施例中，便携可移动机器人500中的图像捕获模块501(例如，摄像头120)用于采集周围的图像(例如，天花板图像)，用于后续的环境地图构建。传感模块503可包含距离传感器162和168、悬崖传感器164和166中的至少一个，用于获取便携可移动机器人500的相关位置信息(例如，与障碍物和地面之间的距离)，它可以是由包括陀螺仪、红外传感器等的多个传感器组成。根据图像捕获模块501和传感模块503的采集数据，处理模块502可绘制便携可移动机器人所处的房间地图，存储便携可移动机器人所处的位置、特征点坐标及描述等信息，完成便携可移动机器人定位、导航、行走路径规划等功能，例如定位并且规划所述便携可移动机器人从第一位置移动到第二位置的路径。耦合于处理模块502的控制模块504(例如，微控制器MCU)用于发出控制信号来控制便携可移动机器人500的运动。运动模块506可以是装有驱动电机的驱动轮(例如，万向轮152和154、驱动轮156)，用于根据所述控制模块的控制信号来运动。辅助模块507是用户根据需要功能所提供的外接装置，例如托盘110和USB接口130，用于提供辅助功能。用户510用于指示便携可移动机器人500的运动方向，以及发出便携可移动机器人500的所要实现功能的指令。图6为根据本专利技术实施例的便携可移动机器人500中的处理模块502的单元示意图。图6可结合图5的描述进行理解。如图6所示，处理模块502包括地图绘制单元610、存储单元612、计算单元614、以及路径规划单元616。地图绘制单元610用于根据图像捕获模块501(如图5所示)所采集的图像来绘制便携可移动机器人500所处房间的地图信息(包括特征点、障碍物等信息)。存储单元612存储地图绘制单元地图信息中的便携可移动机器人所处位置、特征点的图像坐标以及特征描述等信息。例如，特征描述可包含用ORB(OrientedFastandRotat本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携可移动机器人，包括：图像捕获模块，用于采集周围的图像；传感模块，用于获取包括与障碍物和地面之间的距离的位置信息；处理模块，耦合于所述图像捕获模块和所述传感模块，用于绘制所述便携可移动机器人所处的房间地图，进行定位、导航、和路径规划；控制模块，耦合于所述处理模块，用于发出控制信号来控制所述便携可移动机器人的运动；运动模块，用于根据所述控制信号来运动；以及辅助模块，用于提供辅助功能。

【技术特征摘要】
2017.05.11 US 15/592,5091.一种便携可移动机器人，包括：图像捕获模块，用于采集周围的图像；传感模块，用于获取包括与障碍物和地面之间的距离的位置信息；处理模块，耦合于所述图像捕获模块和所述传感模块，用于绘制所述便携可移动机器人所处的房间地图，进行定位、导航、和路径规划；控制模块，耦合于所述处理模块，用于发出控制信号来控制所述便携可移动机器人的运动；运动模块，用于根据所述控制信号来运动；以及辅助模块，用于提供辅助功能。2.如权利要求1所述的便携可移动机器人，其特征在于，所述图像捕获模块位于所述便携可移动机器人的顶部，用于采集天花板图像。3.如权利要求1所述的便携可移动机器人，其特征在于，所述传感模块包括用于感测与两边障碍物距离的红外距离传感器、以及用于防止跌落的红外悬崖传感器。4.如权利要求1所述的便携可移动机器人，其特征在于，所述处理模...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄继铭，
申请(专利权)人：三个机器人公司，
类型：发明
国别省市：美国,US