一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，其包括机器人本体；所述机器人本体上设有处理器模块和移动控制模块；所述处理器模块与所述移动控制模块通信连接；所述处理器模块包括用于控制机器人系统中所有模块间通讯连接的逻辑控制模块和用于场景地图语义分割的智能视觉算法模块；所述移动控制模块包括电机驱动模块、超声波测距模块、摄像头采集模块。本发明专利技术具有场景理解能力，而且存在造价低廉、结构简洁、易于灵活改装的特点，可作为一种通用的移动平台便于用户在各种应用场景中快速定制和部署多功能的机器人系统。

A multi legged wheeled mobile robot system with scene understanding ability

【技术实现步骤摘要】
一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统
本专利技术涉及机器人
，具体而言，一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统。
技术介绍
智能机器人在当前社会的各个民生领域表现出极大的应用潜力。例如：家政机器人进行儿童老人陪护、医用服务机器人进行病房巡护、巡检机器人进行线路巡检、物业服务机器人进行园区巡逻、物流机器人进行货物自主配送等。目前构型多样化、功能丰富化的各类仿生机器人系统正在不断涌现，机器人对环境的适应能力很大程度上取决于机器人自身构型与功能。针对不同的地理环境，往往需要为机器人设计不同的构型(比如：双足仿人机器人、多足爬行机器人等)以及不同的移动方式(比如：轮式、步行、履带式等)。根据不同难度的工作任务，机器人对环境的认知与理解能力要求也不尽相同(比如：基于激光等距离传感器的环境测量、基于视觉的场景感知乃至认知级的图像语义分割与场景理解等)。典型的或者常见的现有技术有：如CN207817530U公开了一种用于无人驾驶研发和测试的机器人平台，本专利技术的一种用于无人驾驶研发和测试的机器人平台，极大的减少了无人驾驶对硬件的需求，降低研究费用，提高研究效率，节省人力财力，促进无人驾驶技术的快速发展。另一种经典的如CN104999449A公开了轮式变电站带电水冲洗机器人，该装置利用机器人代替人工完成变电站绝缘子冲洗作业，使操作人员位于安全区域内，保障了操作人员的安全，降低的劳动强度，提高冲洗效率和自动化水平。综上所述，经过申请人的海量检索，本领域至少存在现有的机器人系统的场景理解能力不足以满足非平坦的地面环境的需要，且无法满足在各种应用场景中快速定制和部署多功能的需要，因此，需要开发或者改进一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统以解决所述问题。为实现上述目的，本专利技术所提供的一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，其包括机器人本体；所述机器人本体上设有处理器模块和移动控制模块；所述处理器模块与所述移动控制模块通信连接；所述处理器模块包括用于控制机器人系统中所有模块间通讯连接的逻辑控制模块和用于场景地图语义分割的智能视觉算法模块；所述移动控制模块包括电机驱动模块、超声波测距模块、摄像头采集模块。优选的是，所述摄像头采集模块用于采集道路和环境信息，并将图像信息输送至所述智能视觉算法模块；所述智能视觉算法模块对来自于所述摄像头采集模块的图像信息进行地图构建并做语义分割。优选的是，所述超声波测距模块通过发射信号频率的高低变化实现距离计算，且通过周期性测算获得机器人的位移值，并将位移值输送至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块将来自于所述超声波测距模块的位移值发送至所述电机驱动模块。优选的是，所述智能视觉算法模块为语义分割算法ICNET；所述ICNET使用级联图像输入的各种级别分辨率图像，通过级联特征融合单元在级联标签指导下训练网络模型。优选的是，所述机器人本体包括呈分体式设计的装载台和底盘；所述底盘包括可拆装连接于所述装载台底部的连接块、若干个主悬臂、以及分别与所述主悬臂一一对应的伸缩臂和行驶轮；所述主悬臂的一端部可拆装连接于所述连接块上；所述主悬臂远离所述连接块的一端面上设有开口，所述主悬臂内设有与所述开口连通的通道；所述伸缩臂插接于所述通道内且可相对所述主悬臂伸缩运动；所述伸缩臂位于所述主悬臂外的一端部与所述行驶轮连接。优选的是，所述连接块绕其周向朝外延伸有若干个安装部；所述主悬臂可拆装连接于所述安装部上。优选的是，所述安装部上设有若干个相互间隔设置用于调节所述底盘与地面垂直距离的调节孔。优选的是，所述连接块的外轮廓呈十字架结构；每个所述主悬臂通过螺栓连接于十字架结构的每个凸出部上。优选的是，所述装载台包括若干个呈上下间隔布置的装载板和连接于相邻所述装载板之间用于调节所述装载板之间层高的调节块。优选的是，所述主悬臂上沿其轴线方向设置有若干个第一限位孔；所述伸缩臂上沿其轴线方向设置有若干个与所述第一限位孔配合用于控制所述伸缩臂伸缩量的第二限位孔；所述第一限位孔与所述第二限位孔通过螺栓连接。上述技术方案所提供的一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，与现有技术相比，其有益效果包括：1.本专利技术不仅具有场景理解能力，而且存在造价低廉、结构简洁、易于灵活改装的特点，可作为一种通用的移动平台便于用户在各种应用场景中快速定制和部署多功能的机器人系统。2.本专利技术通过主悬臂和伸缩臂的配合，从而实现了底盘大小和高度的调节，从而适应不同搭载的需求。3.本专利技术各部件之间采用可拆装连接，因此，便于拆装和搬运，而且便于收纳，不占空间。4.本专利技术通过若干个装载板和调节块组装成的装载台，从而可以灵活调节搭载量。附图说明从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。图1是本专利技术实施例1～2中多足轮式移动机器人系统的机器人本体的结构示意图；图2是本专利技术实施例1～2中多足轮式移动机器人系统的机器人本体的主视结构示意图；图3是本专利技术实施例1～2中多足轮式移动机器人系统的机器人本体的仰视结构示意图；图4是本专利技术实施例1～2中多足轮式移动机器人系统的机器人本体的底盘的结构示意图；图5是本专利技术实施例1中多足轮式移动机器人系统的移动控制模块的流程图；图6是本专利技术实施例2中多足轮式移动机器人系统的移动控制模块的流程图；图7是本专利技术实施例2中多足轮式移动机器人系统的语义分割算法ICNET的架构图。附图标记说明：1-装载台；11-装载板；12-调节块；2-连接块；21-安装部；3-主悬臂；4-伸缩臂；5-调节孔；6-万向轮；61-第一轮架；62-第二滚轮；7-驱动轮；71-第二轮架；72-第二滚轮；73-驱动电机；8-电机安装套；9-底盘；10-处理器模块；11-电机驱动模块；12-超声波测距模块；13-摄像头采集模块。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步说明。为了使得本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，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于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本专利技术的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。本专利技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，其特征在于，其包括机器人本体；所述机器人本体上设有处理器模块和移动控制模块；所述处理器模块与所述移动控制模块通信连接；所述处理器模块包括用于控制机器人系统中所有模块间通讯连接的逻辑控制模块和用于场景地图语义分割的智能视觉算法模块；所述移动控制模块包括电机驱动模块、超声波测距模块、摄像头采集模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，其特征在于，其包括机器人本体；所述机器人本体上设有处理器模块和移动控制模块；所述处理器模块与所述移动控制模块通信连接；所述处理器模块包括用于控制机器人系统中所有模块间通讯连接的逻辑控制模块和用于场景地图语义分割的智能视觉算法模块；所述移动控制模块包括电机驱动模块、超声波测距模块、摄像头采集模块。


2.根据权利要求1所述的具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，其特征在于，所述摄像头采集模块用于采集道路和环境信息，并将图像信息输送至所述智能视觉算法模块；所述智能视觉算法模块对来自于所述摄像头采集模块的图像信息进行地图构建并做语义分割。


3.根据权利要求1所述的具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，其特征在于，所述超声波测距模块通过发射信号频率的高低变化实现距离计算，且通过周期性测算获得机器人的位移值，并将位移值输送至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块将来自于所述超声波测距模块的位移值发送至所述电机驱动模块。


4.根据权利要求1或2所述的具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，其特征在于，所述智能视觉算法模块为语义分割算法ICNET；所述ICNET使用级联图像输入的各种级别分辨率图像，通过级联特征融合单元在级联标签指导下训练网络模型。


5.根据权利要求1所述的具有场景理解能力的多足轮式移动机器人系统，其特征在于，所述机器人本体包括呈分体式设计的装载台和底盘；所述底盘包括可拆装连接于所述装...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊君，周林，陈世浪，邝辉宇，朱小满，施清武，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44