【技术实现步骤摘要】
基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人及其控制方法
[0001]本专利技术涉及基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人，属于自主巡检机器人
技术介绍
[0002]伴随着人类社会和科学技术的发展，对制造、交通、物流、医疗、餐饮、服务等各个环 境下移动机器人的需求日益增大，人类对机器人的智能水平、准确性、稳定性和安全性有了 越来越高的要求。同时随着现代化工业不断发展，制造工厂以及化工厂的安全生产问题依旧 值得重视。在生产过程中使用危险气体或者其它气体加工的工厂一直存在气体泄露危险，这 些有毒有害的危险气体一旦泄漏到空气中，会对人体造成不同程度的损伤，或者会引起毁灭 性的爆炸事故。
[0003]究其主要原因有：1)危险气体管道覆盖范围大，可能泄露的位置多，一旦泄露不容易被 检测到；2)泄漏危险发现不及时，即难以发现泄露，也难以快速获得其确切位置；3)目前 采用人工定时、定点抽检，缺乏全天候全自主的巡检装备。
[0004]针对上述问题，目前市面上也有很多不同种类的气体浓度检测设备。比如最传统的固定 式气体浓度检测...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人，其特征在于，包括构成机器人主体的双层底盘(1)以及安装在双层底盘两侧两端用于机器人行走的驱动机构；所述驱动机构的输出端设有麦克纳姆轮(2)；所述双层底盘(1)分为上层和下层，下层的底部设有用于给机器人供电的锂电池(3)，上层和下层之间设有用于控制机器人的底层系统主板(4)；上层底盘顶端安装有用于检测气体浓度的气体浓度检测装置(5)，用于构建环境地图的激光雷达传感器(6)，用于视觉避障的深度摄像头(7)以及用于处理数据和算法的中央处理器(8)。2.根据权利要求1所述的基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人，其特征在于，所述麦克纳姆轮(2)包括轮毂(9)和辊子(10)，所述轮毂通过轮毂轴与驱动机构的输出端连接，所述轮毂上设有棍子，所述轮毂轴与辊子转轴呈45
°
角。3.根据权利要求1所述的基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人，其特征在于，所述麦克纳姆轮(2)为两个左旋轮何两个右旋轮；左旋轮和右旋轮呈手性对称，安装方式为O
‑
长方形，四个轮子的着地点形成一个矩形。4.根据权利要求1所述的基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人，其特征在于，所述底层系统主板(4)包括，设有两个电压为5V的USB电源接口，用于给激光雷达传感器(6)供电，设有一个用于与中央处理器(8)数据通讯的Micro_USB接口、一个电池电源输入接口和一个给中央处理器(8)供电的19V电源输出接口以及集成多个气体浓度检测装置接口、IMU传感器接口、里程计接口、驱动机构接口。5.根据权利要求1所述的基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人，其特征在于，所述底层系统主板(4)还设有微控制器，微控制器用于获取IMU传感器、里程计等设备数据，均通过Micro_USB接口发送给中央处理器(8)，并且接收中央处理器(8)发送的机器人底盘的运动指令。6.根据权利要求1所述的基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人，其特征在于，所述气体浓度检测装置(5)通过伸缩杆(11)安装在双层底盘(1)的上层。7.一种基于权利要求1
‑
6任一项所述的基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括步骤：通过激光雷达和深度摄像头获取真实距离；将真实距离传送至中央处理器，获取底盘运动指令；运动指令通过微控制器将指令分解成四个驱动机构的转速；通过PID算法控制四个驱动机构达到指令期望转速，实现对机器人的控制。8.根据权利要求7所述的基于室内导航定位的气体浓度巡检机器人，其特征在于，激光雷达和深度摄像头获取真实距离方法包括：计算激光雷达距离被测物体的距离为其中：L
R
表示雷达到被测物体的距离；c表示激光光速；t表示激光从发射到接收中...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，左军，赵畅，徐凡，胡亚华，纪锦，代广昭，戴亮，常鹏帅，赵伟，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：
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