一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人，包括运动部件、激光传感器、图像传感器、5G通信模块、定位模块、神经网络计算模块、中央处理单元和驱动控制器，所述图像传感器获得外部环境的平面图像，所述激光传感器对当前图像进行深度识别，结合所述神经网络计算模块以及能够高精度定位5G通信模块自动构建室内3D地图。本发明专利技术一方面利用5G密集组网的特点实现室内高精度定位，克服了传统定位方式成本高、精度低的问题，另一方面利用激光传感器和图像传感器结合实现快速的室内地图绘制，使地图的绘制精度更高，最后采用神经网络计算模块快速识别当前环境中各种障碍物和路径，实现了快速适应新环境的功能。

An intelligent walking robot based on multi-sensor technology integration

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人
本专利技术涉及智能导航设备领域，特别是一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人。
技术介绍
随着智能导航的兴起，导航设备或者无人设备的识别能力都发生了很大的变化，而智能导航的识别能力取决于集成在设备上的采集设备和数据处理芯片，目前针对室内定位的导航设备，依靠传统定位技术的情况下定位偏差很大，需要依靠多种传感器多次采集数据，再利用数据处理芯片绘制出室内地图，但是这种室内导航设备在更换工作环境后需要花一段时间重新绘制地图，系统进入正常工作状态慢并且容易定位错误。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人，能够精确进行室内定位和快速识别环境图像，从而能够快速完成地图绘制。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是：一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人，包括：运动部件，用于根据指令在室内进行移动；激光传感器，用于投射到外部环境中获得距离信息；图像传感器，用于拍摄外部环境并对外部环境进行图像识别；5G通信模块，用于连接5G的室内分布信号，从而接收外部控制指令和辅助定位；定位模块，用于结合所述5G通信模块进行室内精确定位；神经网络计算模块，用于根据采集到的信息快速构建室内地图；中央处理单元，用于协调处理各种信息和统一控制各部件执行相应的指令；驱动控制器，用于根据所述中央处理单元驱动所述运动部件进行移动；所述5G通信模块和定位模块连接，所述5G通信模块和定位模块均连接到所述中央处理单元的定位端口，所述驱动控制器连接所述中央处理单元的驱动引脚，所述激光传感器和图像传感器分别连接所述中央处理单元的图像处理引脚，所述5G通信模块和定位模块分别连接所述中央处理单元的通信引脚，所述神经网络计算模块连接所述中央处理单元的协处理引脚；所述图像传感器获得外部环境的平面图像，所述激光传感器对当前图像进行深度识别，结合所述神经网络计算模块以及能够高精度定位5G通信模块自动构建室内3D地图。进一步，所述运动部件包括外壳和设置在所述外壳底部的滚轮机构，所述激光传感器、图像传感器、5G通信模块、定位模块、神经网络计算模块、中央处理单元和驱动控制器均设置在所述外壳内部，所述驱动控制器连接所述滚轮机构。进一步，所述5G通信模块包括一条以上接收天线，所述外壳的一侧设置有用于穿过所述接收天线的安装位，所述接收天线为可弯折式天线，所述接收天线的一端穿入所述安装位。进一步，还包括紧急停止按钮，所述紧急停止按钮设置所述外壳的表面，并且与所述接收天线处于的同一侧。进一步，还包括用于照明的探照灯，所述探照灯设置在所述外壳的侧面，所述探照灯为长条形并且设置为两个，所述探照灯横向设置且互相平行，设置有所述探照灯的侧面为所述滚轮机构的常规前进方向。进一步，所述图像传感器包括：区域划分单元，用于自动识别当前图像中的障碍物；预处理单元，用于初步降噪和去掉当前图像中的无关信息；特征提取单元，用于提取当前图像中的可通行位置的特征信息；所述区域划分单元、预处理单元和特征提取单元依次连接，所述特征提取单元连接所述中央处理单元。本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：一方面利用5G密集组网的特点实现室内高精度定位，克服了传统定位方式成本高、精度低的问题，另一方面利用激光传感器和图像传感器结合实现快速的室内地图绘制，使地图的绘制精度更高，最后采用神经网络计算模块快速识别当前环境中各种障碍物和路径，实现了快速适应新环境的功能。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术实施例的模块连接示意图；图2是本专利技术实施例的立体结构图a；图3是本专利技术实施例的立体结构图b；图4是本专利技术实施例的后视图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，如果不冲突，本专利技术实施例中的各个特征可以相互结合，均在本专利技术的保护范围之内。目前，4G的定位技术主要卫星定位为主，多种定位技术间缺乏有机的和深层次的融合，只能解决定位精度或适用范围等某一方面的问题，缺乏一种能够将多种定位技术融合在一起的、全面的、系统的、层次化的融合定位技术架构。“融合定位”是5G高精度定位的主要趋势，面向5G的融合定位需要在定位精度及覆盖范围上实现定位性能的整体提升。利用5G技术将实现密集组网，基站密度显著提高，用户信号可被多个基站同时接收到，这将有利于多基站协作实现高精度定位。另一方面，目前室内导航在地图绘制方面，比较成熟的方案是激光雷达结合SLAM技术，SLAM技术有一定的算法局限性，对于新地图区域需要重新适应周围环境，但是室内布置设计基本遵循一些原则，并且也有一些相同或相似的物品，采用SLAM技术重新绘制地图花费的时间较多，采用神经网络深度学习，能够自行识别和存储常规环境特征，减小进入新环境后的计算量，大大加快机器人的适应速度。基于上述原因，参照图1，本专利技术的一个实施例提供了一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人，包括：运动部件，用于根据指令在室内进行移动；激光传感器，用于投射到外部环境中获得距离信息；图像传感器，用于拍摄外部环境并对外部环境进行图像识别；5G通信模块，用于连接5G的室内分布信号，从而接收外部控制指令和辅助定位；定位模块，用于结合所述5G通信模块进行室内精确定位；神经网络计算模块，用于根据采集到的信息快速构建室内地图；中央处理单元，用于协调处理各种信息和统一控制各部件执行相应的指令；驱动控制器，用于根据所述中央处理单元驱动所述运动部件进行移动；所述5G通信模块和定位模块连接，所述5G通信模块和定位模块均连接到所述中央处理单元的定位端口，所述驱动控制器连接所述中央处理单元的驱动引脚，所述激光传感器和图像传感器分别连接所述中央处理单元的图像处理引脚，所述5G通信模块和定位模块分别连接所述中央处理单元的通信引脚，所述神经网络计算模块连接所述中央处理单元的协处理引脚；所述图像传感器获得外部环境的平面图像，所述激光传感器对当前图像进行深度识别，结合所述神经网络计算模块以及能够高精度定位5G通信模块自动构建室内3D地图。参照图2-4，所述运动部件包括外壳100和设置在所述外壳100底部的滚轮机构200，所述激光传感器、图像传感器、5G通信模块、定位模块、神经网络计算模块、中央处理单元和驱动控制器均设置在所述外壳100内部，所述驱动控制器连接所述滚轮机构200。值得注意的是，本专利技术实施例的激光传感器的图像传感器的数量均不止一个，由于智能行走机器人需要对周围的环境进行观察，因此激光传感器的图像传感器需要分布在外壳100本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人，其特征在于：包括/n运动部件，用于根据指令在室内进行移动；/n激光传感器，用于投射到外部环境中获得距离信息；/n图像传感器，用于拍摄外部环境并对外部环境进行图像识别；/n5G通信模块，用于连接5G的室内分布信号，从而接收外部控制指令和辅助定位；/n定位模块，用于结合所述5G通信模块进行室内精确定位；/n神经网络计算模块，用于根据采集到的信息快速构建室内地图；/n中央处理单元，用于协调处理各种信息和统一控制各部件执行相应的指令；/n驱动控制器，用于根据所述中央处理单元驱动所述运动部件进行移动；/n所述5G通信模块和定位模块连接，所述5G通信模块和定位模块均连接到所述中央处理单元的定位端口，所述驱动控制器连接所述中央处理单元的驱动引脚，所述激光传感器和图像传感器分别连接所述中央处理单元的图像处理引脚，所述5G通信模块和定位模块分别连接所述中央处理单元的通信引脚，所述神经网络计算模块连接所述中央处理单元的协处理引脚；/n所述图像传感器获得外部环境的平面图像，所述激光传感器对当前图像进行深度识别，结合所述神经网络计算模块以及能够高精度定位5G通信模块自动构建室内3D地图。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人，其特征在于：包括
运动部件，用于根据指令在室内进行移动；
激光传感器，用于投射到外部环境中获得距离信息；
图像传感器，用于拍摄外部环境并对外部环境进行图像识别；
5G通信模块，用于连接5G的室内分布信号，从而接收外部控制指令和辅助定位；
定位模块，用于结合所述5G通信模块进行室内精确定位；
神经网络计算模块，用于根据采集到的信息快速构建室内地图；
中央处理单元，用于协调处理各种信息和统一控制各部件执行相应的指令；
驱动控制器，用于根据所述中央处理单元驱动所述运动部件进行移动；
所述5G通信模块和定位模块连接，所述5G通信模块和定位模块均连接到所述中央处理单元的定位端口，所述驱动控制器连接所述中央处理单元的驱动引脚，所述激光传感器和图像传感器分别连接所述中央处理单元的图像处理引脚，所述5G通信模块和定位模块分别连接所述中央处理单元的通信引脚，所述神经网络计算模块连接所述中央处理单元的协处理引脚；
所述图像传感器获得外部环境的平面图像，所述激光传感器对当前图像进行深度识别，结合所述神经网络计算模块以及能够高精度定位5G通信模块自动构建室内3D地图。


2.根据权利要求1所述的一种基于多传感技术融合一体的智能行走机器人，其特征在于：所述运动部件包括外壳(100)和设置在所述外壳(100)底部的滚轮机构(200)，所述激光传感器、图像传感器、5G通信模块、定位模块、神经网络计算模块、中央处理单元和驱动控制器均设置在所述外壳(100)内部，所述驱动控制器连接所述滚轮机构(200)。


3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄进财，廖建飞，梁炳东，戴冰鸿，万安，郑婉君，褚云云，
申请(专利权)人：珠海市众创芯慧科技有限公司，珠海市共创未来人工智能研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44