一种室内自主移动机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种室内自主移动机器人，包括机器人本体，机器人本体前侧设有激光雷达，机器人本体为抽屉柜体结构，机器人本体包括多个隔间，多个隔间包括自下而上设置的底板层、电池层板、微型计算机层和屏幕层，底板层底部设有驱动轮和驱动电机，底板层内设有驱动装置，电池层内设有供电模块，微型计算机层内设有微型计算机，微型计算机与驱动装置相连，屏幕层内设有麦克风和显示屏，麦克风和显示屏均与微型计算机相连，屏幕层顶部设有深度相机安装板，深度相机安装板上安装有深度相机和惯性测量模块，通过深度相机和激光雷达进行定位导航，且采用抽屉式结构，结构紧凑，布局合理，便于安装和拆卸，各个功能模块相对独立。各个功能模块相对独立。各个功能模块相对独立。

【技术实现步骤摘要】
一种室内自主移动机器人


[0001]本技术涉及机器人领域，具体涉及一种室内自主移动机器人。

技术介绍

[0002]移动机器人是通过传感器感知环境和自身的物理状态，能够在具有障碍物的室内环境中自主运动，合理规划移动路径，完成规定的任务，整个过程除了安排任务，几乎不需要人为控制，拥有较高的智能水平。
[0003]根据实际中的任务需要、成本高低上的考量，移动机器人从智能程度由低到高划分为外部控制机器人、半自主控制机器人、全自主控制机器人这三类。没有智能化控制单元的外部被动控制移动机器人，主要应用在场景简单、对机器人功能要求不高的场合；半自主控制移动机器人的应用场景较外部被动控制更复杂，需要智能化处理传感器数据以及部分预测环境改变的能力，实现移动机器人轨迹规划、动态物体判断、运行过程中避障绕行功能。全自主控制移动机器人的智能化程度要求最高，机器人不仅需要能够知晓自身的位置，还需要具备类似生物一样对外部环境能够抽象理解的能力以完成环境中独立运行的任务。机器人这种能力需要多传感器数据融合、深度神经网络下数据处理的技术支撑。
[0004]移动机器人的移动机构有很多种，就平面移动来说，移动机构有轮式、履带式、腿式等。各种移动机构都有其独有的特点，可以适应不同的环境中的要求。但综合比较，轮式的移动机构的应用最广泛，与其他移动机构相比较，轮式机器人具有很多优点：控制方便、机构简单、能够高速稳定地移动。虽然轮式的移动机构对路况要求较高，但完全适用于室内环境。
[0005]但现有的室内自主移动机器人主要存在以下问题：
[0006](1)采用超声或红外技术进行定位导航，定位精度低，检测距离有限且受环境影响较大；
[0007](2)硬件布局凌乱，功能模块分布不合理，导致后期维护不便。

技术实现思路

[0008]根据现有技术的不足，本技术的目的是提供一种室内自主移动机器人，通过深度相机和激光雷达进行定位导航，且采用抽屉式结构，结构紧凑，布局合理，便于安装和拆卸，各个功能模块相对独立。
[0009]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：
[0010]一种室内自主移动机器人，包括机器人本体，所述机器人本体前侧设有激光雷达，所述机器人本体为抽屉柜体结构，所述机器人本体包括多个隔间，多个所述隔间包括自下而上设置的底板层、电池层板、微型计算机层和屏幕层，所述底板层底部设有驱动轮和带动所述驱动轮转动的驱动电机，所述底板层内设有驱动所述驱动电机运动的驱动装置，所述电池层内设有用于供电的供电模块，所述微型计算机层内设有微型计算机，所述微型计算机与所述驱动装置相连，所述屏幕层内设有麦克风和显示屏，所述麦克风和所述显示屏均
与微型计算机相连，通过所述麦克风接收语音指令并将语音指令发送给所述微型计算机，所述显示屏用于显示所述微型计算机的相关信息，所述屏幕层顶部设有深度相机安装板，所述深度相机安装板上安装有深度相机和惯性测量模块，所述供电模块为所述微型计算机、所述显示屏、所述麦克风、所述深度相机和所述惯性测量模块供电。
[0011]进一步地，所述驱动装置包括开发板、电机驱动器和第一电源，所述开发板通过所述电机驱动器控制所述驱动电机运动，所述开发板与所述微型计算机相连，所述第一电源用于为所述驱动装置和所述驱动电机供电。
[0012]进一步地，所述开发板为Arduino开发板。
[0013]进一步地，所述第一电源和所述开发板间设有急停开关。
[0014]进一步地，所述惯性测量模块包括陀螺仪及加速度计。
[0015]进一步地，所述底板层底部设有两个相对的驱动轮，通过两个所述驱动轮的差分运动，实现室内自主移动机器人的前进、后退和转向。
[0016]进一步地，所述底板层底部还有万向轮。
[0017]进一步地，相邻所述隔间通过隔板隔开，所述隔板通过L型角码固定在所述机器人本体内部。
[0018]进一步地，所述微型计算机上还连接有扩展USB接口。
[0019]进一步地，所述供电模块包括第二电源和第三电源，所述第二电源为微型计算机供电，所述第三电源为所述深度相机供电。
[0020]与现有技术相比，本技术具有以下优点和有益效果：
[0021]1.本技术所述的一种室内自主移动机器人，通过激光雷达和深度相机在室内环境中实现自主运动，激光雷达采集环境信息，检测范围广，精度高，具有强大的环境适应性，本技术融合激光和视觉技术，多传感器技术的融合可以很大程度上提高建图和定位导航的精度，可以适应复杂场景，使机器人能够长期稳定运行，对障碍物进行识别和标定，通过多传感器融合技术构建精确的室内环境地图，并且可以在室内环境中自主定位导航和实时避障。
[0022]2.本技术所述的一种室内自主移动机器人，采用轮式移动机构，通过两个驱动轮差速的方式进行转向，控制便捷，反应迅速，转向半径小，可以适应各种狭窄的室内环境。
[0023]3.本技术所述的一种室内自主移动机器人，拥有独立的中央处理器，即微型计算机，可以快速处理获取的信息，使机器人在建图和导航运动中具有较高的实时性。
[0024]4.本技术所述的一种室内自主移动机器人，空间布局采用抽屉式结构，底板层、电池层、微型计算机层和屏幕层分层布置，布局规范，便于后期保养维护。
[0025]5.本技术所述的一种室内自主移动机器人，驱动电机与驱动轮之间通过联轴器连接，驱动电机与底盘之间通过电机安装架连接，极大地削弱了驱动电机的直接受力，还在一定程度上缓冲减震，使驱动电机能够持续稳定地运转，具有较长的使用寿命。
附图说明
[0026]图1是本技术室内自主移动机器人本体结构整体外观图；
[0027]图2是本技术室内自主移动机器人本体结构内部结构视图；
[0028]图3是本技术室内自主移动机器人本体结构驱动机构视图；
[0029]图4是本技术室内自主移动机器人本体结构整体框架示意图；
[0030]图5是本技术室内自主移动机器人本体结构左侧板视图；
[0031]图6是本技术室内自主移动机器人本体结构右侧板视图；
[0032]图7是本技术室内自主移动机器人本体结构屏幕层板视图；
[0033]图8是本技术室内自主移动机器人本体结构底层板视图；
[0034]图9是本技术室内自主移动机器人本体结构前板视图；
[0035]图10是本技术室内自主移动机器人本体结构电池层板视图；
[0036]图11是本技术室内自主移动机器人本体结构微型计算机层板视图。
[0037]其中：1
‑
深度相机；2
‑
前挡板；3
‑
惯性测量模块；4
‑
前板；5
‑
降压模块；6
‑
激光雷达；7
‑
急停开关；8
‑
麦克风；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种室内自主移动机器人，其特征在于：包括机器人本体，所述机器人本体前侧设有激光雷达，所述机器人本体为抽屉柜体结构，所述机器人本体包括多个隔间，多个所述隔间包括自下而上设置的底板层、电池层板、微型计算机层和屏幕层，所述底板层底部设有驱动轮和带动所述驱动轮转动的驱动电机，所述底板层内设有驱动所述驱动电机运动的驱动装置，所述电池层内设有用于供电的供电模块，所述微型计算机层内设有微型计算机，所述微型计算机与所述驱动装置相连，所述屏幕层内设有麦克风和显示屏，所述麦克风和所述显示屏均与微型计算机相连，通过所述麦克风接收语音指令并将语音指令发送给所述微型计算机，所述显示屏用于显示所述微型计算机的相关信息，所述屏幕层顶部设有深度相机安装板，所述深度相机安装板上安装有深度相机和惯性测量模块，所述供电模块为所述微型计算机、所述显示屏、所述麦克风、所述深度相机和所述惯性测量模块供电。2.根据权利要求1所述的室内自主移动机器人，其特征在于：所述驱动装置包括开发板、电机驱动器和第一电源，所述开发板通过所述电机驱动器控制所述驱动电机运动，所述开发板与所述微型计算机相连，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋林，张旭阳，朱建阳，李峻，刘奇，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：新型
国别省市：