一种自动行走装置和机器人制造方法及图纸

本申请公开一种自动行走装置，包括：设置在自动行走装置内部的控制处理装置，以及设置在自动行走装置前进方向一侧的视觉图像传感器和多线激光雷达；其中，多线激光雷达根据预设角度发射多束探测激光束，并根据探测激光束的反射信号确定障碍物的特征信息；视觉图像传感器用于获取自动行走装置前进方向的图像信息；控制处理装置根据多线激光雷达获取的障碍物特征信息以及视觉图像传感器获得的前进方向的图像信息，计算并执行自动行走装置运动策略。本申请同时公开一种机器人。通过本方案可以探测具有一定高度的障碍物，且不会忽略小体积障碍物，使探测过程中不会出现盲区，也减少了摄像头的安装，从而降低了算法难度和制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种自动行走装置和机器人
本申请涉及激光扫描
，具体涉及一种自动行走装置和一种机器人。
技术介绍
随着激光技术的发展，激光扫描技术被广泛地应用到测量、交通、无人驾驶以及移动机器人等领域。激光雷达是一种工作在光学波段(特殊波段)的雷达，激光雷达属于主动探测，不依赖于外界光照条件或目标本身的辐射特性，它只需发射自己的激光束，通过探测发射激光束的回波信号来获取目标信息。其能够发射发散角非常小的激光束，多路径效应小，可探测低空/超低空目标。目前，多数移动机器人配置为单线激光雷达和多个摄像头组合的方式来实现避障，即单线激光雷达发射激光束并在被探测的物体上形成光斑，摄像头采集单线激光雷达是否存在障碍物，并在存在障碍物时，确定障碍物的位置，从而调整移动机器人避开障碍物。但是，现有的技术方案存在以下缺陷：1)单线激光雷达获取的数据为2D数据，无法区别目标的高度等信息，一些小型物体会被忽略，最终成为障碍物影响移动机器人的运行；2)单线激光雷达无法获取路面信息，需要配合摄像头对地面信息进行读取和判别，从而增加了算法难度和制造成本；3)单线激光雷达只能获取物体的一个平面信息，覆盖面少，从而获得的障碍物信息不够完整；在特定工作环境中工作时，很难实现快速精准定位。
技术实现思路
本申请提供一种自动行走装置，包括：设置在自动行走装置内部的控制处理装置，以及设置在自动行走装置前进方向一侧的视觉图像传感器和多线激光雷达；其中，所述多线激光雷达根据预设角度发射多束探测激光束，并根据所述探测激光束的反射信号确定障碍物的特征信息；所述视觉图像传感器用于获取所述自动行走装置前进方向的图像信息；所述控制处理装置根据所述多线激光雷达获取的障碍物特征信息以及所述视觉图像传感器获得的前进方向的图像信息，计算并执行所述自动行走装置运动策略。可选的，所述多线激光雷达设置为四线激光雷达，所述预设角度包括第一预设角度、第二预设角度和第三预设角度，以及第四预设角度；则所述多线激光雷达根据预设角度发射多束探测激光束包括：按照第一预设角度发射第一探测激光束；按照第二预设角度发射第二探测激光束，按照第三预设角度发射第三探测激光束，按照第四预设角度发射第四探测激光束。可选的，所述第一预设角度沿水平平面斜上倾斜，其夹角范围为10°～30°；所述第二预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为15°～30°；所述第三预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为10°～15°；所述第四预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为30°～60°。可选的，还包括调节装置，所述调节装置与所述多线激光雷达连接；所述调节装置用于分别调整多束探测激光束在各自的对应的预设夹角范围内的发射角度。可选的，所述调节装置包括设置在的转轴上的透镜结构。可选的，所述多线激光雷达同时发射各个预设角度对应的探测激光束。可选的，所述多线激光雷达包括四个激光器，所述预设角度包括第一预设角度、第二预设角度和第三预设角度，以及第四预设角度；每个激光器与各个预设角度一一对应，并发射探测激光束。可选的，还包括驱动装置，所述驱动装置与各个所述激光器连接，用于分别调整多束探测激光束在各自的对应的预设夹角范围内的发射角度。可选的，所述驱动装置为伺服电机。本申请还提供一种机器人，包括：设置在机器人内部的控制处理装置，以及设置在机器人前进方向一侧的视觉图像传感器和多线激光雷达；其中，所述多线激光雷达根据预设角度发射多束探测激光束，并根据所述探测激光束的反射信号确定障碍物的特征信息；所述视觉图像传感器用于获取所述自动行走装置前进方向的图像信息；所述控制处理装置根据所述多线激光雷达获取的障碍物特征信息以及所述视觉图像传感器获得的前进方向的图像信息，计算并执行所述机器人运动策略。与现有技术相比，本申请具有以下优点：本申请提供一种自动行走装置，包括：设置在自动行走装置内部的控制处理装置，以及设置在自动行走装置前进方向一侧的视觉图像传感器和多线激光雷达；其中，所述多线激光雷达根据预设角度发射多束探测激光束，并根据所述探测激光束的反射信号确定障碍物的特征信息；所述视觉图像传感器用于获取所述自动行走装置前进方向的图像信息；所述控制处理装置根据所述多线激光雷达获取的障碍物特征信息以及所述视觉图像传感器获得的前进方向的图像信息，计算并执行所述自动行走装置运动策略。本申请提供的自行走装置可以探测具有一定高度的障碍物，且不会忽略小体积障碍物，使探测过程中不会出现盲区，以保证正常运行；也减少了摄像头的安装，从而降低了算法难度和制造成本。此外，本方案通过使用多线激光雷达，还可以实现对周边空间环境的立体感知，实现精度更高、速度更快的特定环境下的空间定位。附图说明图1是本申请实施例提供的一种自动行走装置的结构示意图；图2是本申请实施例提供的一种机器人的结构示意图。自动行走装置100，多线激光雷达20，机器人200，控制处理装置201，视觉图像传感器202。具体实施方式在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。本申请实施例提供一种自动行走装置100，图1是本申请实施例提供的自动行走装置100的结构示意图。结合图1所示，本申请实施例提供的自动行走装置100，包括设置在自动行走装置100内部的控制处理装置(未示)，以及设置在自动行走装置100前进方向一侧的视觉图像传感器(未示)和多线激光雷达20。在本实施例中，为了能够多角度的探测到障碍物，多线激光雷达20根据预设角度可发射多束探测激光束，并根据探测激光束的反射信号确定障碍物的距离。其中实施例的多线激光雷达20设置为四线激光雷达，从而使得发射的多束探测激光束具体为第一探测激光束、第二探测激光束、第三探测激光束以及第四探测激光束；进而使得每个探测激光束都有各自的预设角度来进行多角度的探测障碍物。每一线激光雷达在工作过程中会在预定角度进行360度的平面旋转，随时搜集获得这个角度上的激光束发射后遇到障碍物的距离信息。进一步的，预设角度包括第一预设角度、第二预设角度和第三预设角度，以及第四预设角度；则多线激光雷达20根据预设角度发射多束探测激光束包括：多线激光雷达20按照第一预设角度发射第一探测激光束；多线激光雷达20按照第二预设角度发射第二探测激光束，多线激光雷达20按照第三预设角度发射第三探测激光束，多线激光雷达20按照第四预设角度发射第四探测激光束。具体的，以多线激光雷达20水平方向为基准，第一预设角度沿水平平面斜上倾斜，其夹角范围为10°～30°；第二预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为15°～30°；第三预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为10°～15°；第四预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为30°～60°。由图1可知，第一预设角度设置为α，第二预设角度设置为β，第三预设角度设置为γ，第四预设角度设置为δ，且第四预设角度δ大于第二预设角度β大于第三预设角度γ；可以理解的是，当预设角度越大时，多线激光雷达20发射的探测激光束越短，从而检测的地面距离就越短；其中，检测的地面距离可以为多线激光雷达20垂直方向上的中心轴线到探测激光束射到地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动行走装置，其特征在于，包括：设置在自动行走装置内部的控制处理装置，以及设置在自动行走装置前进方向一侧的视觉图像传感器和多线激光雷达；其中，所述多线激光雷达根据预设角度发射多束探测激光束，并根据所述探测激光束的反射信号确定障碍物的特征信息；所述视觉图像传感器用于获取所述自动行走装置前进方向的图像信息；所述控制处理装置根据所述多线激光雷达获取的障碍物特征信息以及所述视觉图像传感器获得的前进方向的图像信息，计算并执行所述自动行走装置运动策略。

【技术特征摘要】
1.一种自动行走装置，其特征在于，包括：设置在自动行走装置内部的控制处理装置，以及设置在自动行走装置前进方向一侧的视觉图像传感器和多线激光雷达；其中，所述多线激光雷达根据预设角度发射多束探测激光束，并根据所述探测激光束的反射信号确定障碍物的特征信息；所述视觉图像传感器用于获取所述自动行走装置前进方向的图像信息；所述控制处理装置根据所述多线激光雷达获取的障碍物特征信息以及所述视觉图像传感器获得的前进方向的图像信息，计算并执行所述自动行走装置运动策略。2.根据权利要求1所述的自动行走装置，其特征在于，所述多线激光雷达设置为四线激光雷达，所述预设角度包括第一预设角度、第二预设角度和第三预设角度，以及第四预设角度；则所述多线激光雷达根据预设角度发射多束探测激光束包括：按照第一预设角度发射第一探测激光束；按照第二预设角度发射第二探测激光束，按照第三预设角度发射第三探测激光束，按照第四预设角度发射第四探测激光束。3.根据权利要求2所述的自动行走装置，其特征在于，所述第一预设角度沿水平平面斜上倾斜，其夹角范围为10°～30°；所述第二预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为15°～30°；所述第三预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为10°～15°；所述第四预设角度沿水平平面斜下倾斜，其夹角范围为30°～60°。4.根据权利要求3所述的自动行走装置，其特征在于，还包括调节装置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵长东，钟立扬，邱华旭，高倩，
申请(专利权)人：科沃斯商用机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32