一种两侧设置激光雷达的机器人头部制造技术

本实用新型专利技术公开了一种两侧设置激光雷达的机器人头部，包括头部本体、嵌入式处理器和传感器组；头部本体包括底座、颈部连接件、支座、两个转向杆；颈部连接件转动连接于底座的底部；支座设置在底座顶部的中央；两个转向杆分别设置在支座的左右两侧，且两个转向杆的一端均转动连接于支座；传感器组包括辅助摄像机和两个激光雷达，两个激光雷达分别设置在两个转向杆上，辅助摄像机设置在头部本体的前侧；本实用新型专利技术通过激光雷达获取机器人周围的360°范围内的几何数据，通过辅助摄像机获取机器人前方的具体环境数据；操作者可以使用用户界面根据三维地图从任意有利位置查看场景，也能根据机器人前方的具体环境精确控制机器人的行动。

【技术实现步骤摘要】
一种两侧设置激光雷达的机器人头部
本技术涉及机器人的
，尤其涉及一种两侧设置激光雷达的机器人头部的

技术介绍
激光雷达，是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息，如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数，从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别。双目相机是用两部相机来对物体进行定位。对物体上一个特征点，用两部固定于不同位置的相机摄得物体的像，分别获得该点在两部相机像平面上的坐标。只要知道两部相机精确的相对位置，就可用几何的方法得到该特征点在固定一部相机的坐标系中的坐标，即确定了特征点的位置。现有技术中，大部分机器人通过激光雷达实现大范围的定位，但是激光雷达定位的定位精度不高；也有机器人通过双目相机实现小范围定位，但是使用双目相机定位计算量大，不能直接用于大范围的精确定位。由于两侧设置激光雷达的机器人头部上往往仅安装一种单一的传感器结构，获取的信息较为有限，无法支持机器人越来越复杂的行动的环境采集及反馈需要。
技术实现思路
针对上述产生的问题，本技术的目的在于提供一种两侧设置激光雷达的机器人头部，通过激光雷达获取机器人周围的360°范围内的几何数据，利用几何数据建立机器人周围的三维地图，并通过辅助摄像机获取机器人前方的具体环境数据；操作者可以使用用户界面根据三维地图从任意有利位置查看场景，也可以根据机器人前方的具体环境精确控制机器人的行动。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种两侧设置激光雷达的机器人头部，包括头部本体、嵌入式处理器和设置在所述头部本体上的传感器组；所述头部本体包括底座、颈部连接件、支座、两个转向杆；所述颈部连接件转动连接于所述底座的底部；所述支座设置在所述底座顶部的中央；两个所述转向杆分别设置在所述支座的左右两侧，并且两个所述转向杆的一端均与所述支座转动连接；所述传感器组包括辅助摄像机和两个激光雷达，两个所述激光雷达分别设置在两个所述转向杆上，所述辅助摄像机设置在所述头部本体的前侧；所述嵌入式处理器设置在所述底座内，并且所述嵌入式处理器连接所述激光雷达和所述辅助摄像机。上述一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其中，两个所述转向杆的一端均插入所述支座，并且两个所述转向杆的另一端分别插入同一侧的所述激光雷达，使两个所述激光雷达分别紧贴所述支座的两侧。上述一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其中，还包括两个驱动电机，两个驱动电机分别驱动两个所述转向杆转动。上述一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其中，所述辅助摄像机具有双立体摄像头，包括两个广角镜头、两个长焦镜头以及若干补光LED灯，并且两个所述长焦镜头倾斜指向下方。上述一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其中，所述传感器组还包括双鱼眼相机，所述双鱼眼相机具有两个镜头，其中一个镜头朝向前方，其中另一个镜头朝向后方。上述一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其中，所述传感器组还包括GPS定位器，所述GPS定位器设置在所述支座的顶部。上述一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其中，所述嵌入式处理器通过有线或无线的方式连接以太网。本技术由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：1、本技术通过激光雷达获取机器人周围的360°范围内的几何数据，利用几何数据建立机器人周围的三维地图，并通过辅助摄像机获取机器人前方的具体环境数据；操作者可以使用用户界面根据三维地图从任意有利位置查看场景，也可以根据机器人前方的具体环境精确控制机器人的行动。2、本技术通过设置双鱼眼相机，获取机器人周围的色彩数据和纹理数据，并对建模得到的机器人周围的三维地图进行上色，生成彩色的三维地图，更加便于位于远端的操作者理解机器人周围的环境。3、本技术通过设置GPS定位器，获取机器人的地心坐标数据，并与机器人在三维地图中的位置进行比较，当机器人在建立的三维地图中的位置出现偏差并使三维地图被错误建立时，更新三维地图。附图说明图1是本技术的一种两侧设置激光雷达的机器人头部的结构示意图；图2是本技术的一种两侧设置激光雷达的机器人头部的后视图。附图中：1、头部本体；11、底座；12、颈部连接件；13、支座；15、散热孔；3、传感器组；31、激光雷达；32、辅助摄像机；321、广角镜头；322、长焦镜头；33、双鱼眼相机；34、GPS定位器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。图1是本技术的一种两侧设置激光雷达的机器人头部的结构示意图；图2是本技术的一种两侧设置激光雷达的机器人头部的后视图。请参见图1、图2所示，示出了一种较佳实施例，一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其特征在于，包括头部本体1、嵌入式处理器(图中未示出)和设置在头部本体1上的传感器组3。头部本体1包括底座11、颈部连接件12、支座13、两个转向杆(图中未示出)。颈部连接件12转动连接于底座11的底部，头部本体1通过颈部连接件12连接于机器人的主躯体，并使头部本体1可以相对于机器人的主躯体沿竖直的转轴转动。支座13设置在底座11顶部的中央，并且支座13与底座11为一体结构，支座13和底座11整体构成头部本体1的基本外形框架。两个转向杆分别水平设置在支座13的左右两侧，并且两个转向杆的一端均转动连接于支座13。传感器组3包括辅助摄像机32和两个激光雷达31，两个激光雷达31分别固定设置在两个转向杆上，并且两个激光雷达31分别随同侧的转向杆一起在竖直方向上转动。在本实施例中，两个转向杆可以分别通过驱动电机根据控制指令进行驱动，并且两个转向杆的转动相互独立，从而分别带动两个激光雷达31一同转动，使两个激光雷达31可以获取机器人周围360°范围内的全部几何数据，并为后续控制系统所需进行的实时3D建模进行数据支持。辅助摄像机32设置在头部本体1的前侧，辅助摄像机32的精度比激光雷达31的精度更高，因此辅助摄像机32用于获取头部本体1前侧的具体环境数据，并且通过头部本体1绕机器人的主身躯在水平方向上转动，使辅助摄像机32可以对准需要关注的方向。并且两个激光雷达31设置在支座13左右两侧，并且激光雷达31的外侧不超出底座11的左右两侧，避免了机器人在移动过程中出现激光雷达31被碰撞的情况，提高了机器人的安全性和合理性。并且，通过辅助摄像头32，可以集成视觉里程计系统，以提供随时间变化的姿势估计值。该系统基于运动估计的增量结构生成解决方案，同时使用关键帧选择和稀疏的局部束调整来完善结果。通过辅助摄像头32，即可确定机器人移动的路径及头部姿势变化，并在建立的三维地图中实时更新机器人的位置及头部姿势，并随着机器人的移动实时更新三维地图。嵌入式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其特征在于，包括头部本体、嵌入式处理器和设置在所述头部本体上的传感器组；/n所述头部本体包括底座、颈部连接件、支座、两个转向杆；所述颈部连接件转动连接于所述底座的底部；所述支座设置在所述底座顶部的中央；两个所述转向杆分别设置在所述支座的左右两侧，并且两个所述转向杆的一端均与所述支座转动连接；/n所述传感器组包括辅助摄像机和两个激光雷达，两个所述激光雷达分别设置在两个所述转向杆上，所述辅助摄像机设置在所述头部本体的前侧；/n所述嵌入式处理器设置在所述底座内，并且所述嵌入式处理器连接所述激光雷达和所述辅助摄像机。/n

【技术特征摘要】
1.一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其特征在于，包括头部本体、嵌入式处理器和设置在所述头部本体上的传感器组；
所述头部本体包括底座、颈部连接件、支座、两个转向杆；所述颈部连接件转动连接于所述底座的底部；所述支座设置在所述底座顶部的中央；两个所述转向杆分别设置在所述支座的左右两侧，并且两个所述转向杆的一端均与所述支座转动连接；
所述传感器组包括辅助摄像机和两个激光雷达，两个所述激光雷达分别设置在两个所述转向杆上，所述辅助摄像机设置在所述头部本体的前侧；
所述嵌入式处理器设置在所述底座内，并且所述嵌入式处理器连接所述激光雷达和所述辅助摄像机。


2.根据权利要求1所述的一种两侧设置激光雷达的机器人头部，其特征在于，两个所述转向杆的一端均插入所述支座，并且两个所述转向杆的另一端分别插入同一侧的所述激光雷达，使两个所述激光雷达分别紧贴所述支座的两侧。


3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：史超，
申请(专利权)人：深圳国信泰富科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44