一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统技术方案

本发明专利技术涉及扫地机器人技术领域，且公开了一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统，包括：中央处理器设置在扫地机器人上，驱动系统用以充电以及储备电量，确保日常使用，清洁系统用以做出清洁操作，导航系统用以识别障碍并自主越过障碍进行清理，复位系统用以在清洁完毕后，可跟随自身的导航系统回到初始位置，智能控制系统用以被眼动仪控制。通过设置眼动仪，在红外发射单元与红外接收单元的配合下，可以做到通过眼睛控制扫地机器人活动，控制者戴上眼动仪后，通过活动眼球去带动扫地机器人进行位移，还能在导航系统的配合下自动避开障碍，使用方便，且趣味性十足。且趣味性十足。且趣味性十足。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统


[0001]本专利技术涉及扫地机器人
，具体为一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统。

技术介绍

[0002]移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。它集中了传感器技术、计算机技术、机械工程、电子工程、自动化控制工程以及人工智能等多学科的研究成果，是目前科学技术发展最活跃的领域之一，现有机器人室内导航与定位通常依赖一些标记，如RFID(RadioFrequencyIdentification，射频识别)或者特定图标，这些对环境要求比较强，而且需要对现有环境进行改造，不太适合普通家庭场景，为了设计出一种便于控制的扫地机器人，我们作出改进并提出一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供了一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统，达到解决上述问题的目的。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统，包括：中央处理器，设置在扫地机器人上；驱动系统，用以充电以及储备电量，确保日常使用；清洁系统，用以做出清洁操作；导航系统，用以识别障碍并自主越过障碍进行清理；复位系统，用以在清洁完毕后，可跟随自身的导航系统回到初始位置；智能控制系统，用以被眼动仪控制；预警系统，用以在低电量模式下或者其它外部因素的影响而导致影响使用后，会发出警报；语音识别系统，用以识别语音以及存储数据。
[0005]优选的，所述驱动系统包括无线充电座、蓄电池、电机、移动轮，所述无线充电座上设置有耦合谐振传输器发送端，所述蓄电池上设置有耦合谐振传输器接收端，所述电机与蓄电池电性连接，所述移动轮与电机电性连接，所述驱动系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，通过设置无线充电的方式，方便使用。
[0006]优选的，所述清洁系统包括清洁单元和自清洁单元，所述清洁单元可以对外部进行清洁，所述自清洁单元可以对自身内部收集的垃圾进行清理，所述清洁系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，通过设置清洁单元，扫地机器人在清洁单元的作用下可以起到清洁的效果，清洁单元在使用中，会将灰尘或者垃圾吸进收集箱中，当使用完后，扫地机器人会在自清洁单元的作用下，自动清理收集箱中的灰尘或者垃圾。
[0007]优选的，所述导航系统包括北斗定位单元与超声定位单元，所述北斗定位单元与中国北斗卫星导航系统双向信号连接，所述北斗定位单元与超声定位单元双向信号连接，所述超声定位单元为超声波实时检测，所述导航系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，通过设置超声定位单元，根据超声波产生装置产生的超声波信号实时检测机器人前方是否有障碍物，若是，则超声波信号会反弹，再检测出发出超声波信号到接收反弹回来的超声波信号的时间差Tw，通过公式：Distance＝Tw
×
340m/s，计算出前方障碍物的距离，从而判断出前方有障碍物，并将机器语言翻译成语音形式通过语音播放单元提醒用户前方有障碍物，需要躲避，首先机器人等待2秒，2秒后如判断得到的是无障碍物则继续前进，如判断得到的还是有障碍物，则回到上一个节点，根据回到的节点位置坐标，通过相对位置变换算法重新规划前进路径；若无，则机器人继续直线前进。
[0008]优选的，所述复位系统包括复位组件，所述复位组件与北斗定位单元双向信号连接，所述复位系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，通过设置复位组件，在清理完毕后，为了不在原地影响人们走路，也为了防止在原地徒耗电量，可以自动回到无线充电座上进行充电。
[0009]优选的，所述智能控制系统包括眼动仪，所述眼动仪上设置有红外发射单元，所述扫地机器人上设置有红外接收单元，所述红外发射单元的信号输出端与红外接收单元的信号输入端信号连接，所述智能控制系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，通过设置眼动仪，在红外发射单元与红外接收单元的配合下，可以做到通过眼睛控制扫地机器人活动，控制者戴上眼动仪后，通过活动眼球去带动扫地机器人进行位移，还能在导航系统的配合下自动避开障碍，使用方便，且趣味性十足。
[0010]优选的，所述预警系统包括低电量提示单元和运行防误触单元，所述预警系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，通过设置低电量提示单元，在需要充电的时候，会发出预警，告诉人们需要打开无线充电座的开关，对扫地机器人进行充电，而防误触单元则会在充电没断电时，万一有人去触碰，会起到警报效果，防止触电，需要断电后才能触碰。
[0011]优选的，所述语音识别系统包括语音识别单元和语音存储单元，所述语音识别系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，通过设置语音识别单元，通过在语音存储单元中存储了多种语言，包括汉语，方言，外语，以适应不同地区的人群。
[0012]本专利技术提供了一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统。具备以下有益效果：（1）、本专利技术通过设置眼动仪，在红外发射单元与红外接收单元的配合下，可以做到通过眼睛控制扫地机器人活动，控制者戴上眼动仪后，通过活动眼球去带动扫地机器人进行位移，还能在导航系统的配合下自动避开障碍，使用方便，且趣味性十足。
[0013]（2）、本专利技术通过设置超声定位单元，根据超声波产生装置产生的超声波信号实时检测机器人前方是否有障碍物，若是，则超声波信号会反弹，再检测出发出超声波信号到接收反弹回来的超声波信号的时间差Tw，通过公式：Distance＝Tw
×
340m/s，计算出前方障碍物的距离，从而判断出前方有障碍物，并将机器语言翻译成语音形式通过语音播放单元提醒用户前方有障碍物，需要躲避，首先机器人等待2秒，2秒后如判断得到的是无障碍物则继续前进，如判断得到的还是有障碍物，则回到上一个节点，根据回到的节点位置坐标，通过相对位置变换算法重新规划前进路径；若无，则机器人继续直线前进。
附图说明
[0014]图1为本专利技术一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统的框图。
[0015]图中：1、中央处理器；2、驱动系统；3、清洁系统；4、导航系统；5、复位系统；6、智能控制系统；7、预警系统；8、语音识别系统。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0017]所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统，其特征在于，包括：中央处理器（1），设置在扫地机器人上；驱动系统（2），用以充电以及储备电量，确保日常使用；清洁系统（3），用以做出清洁操作；导航系统（4），用以识别障碍并自主越过障碍进行清理；复位系统（5），用以在清洁完毕后，可跟随自身的导航系统（4）回到初始位置；智能控制系统（6），用以被眼动仪控制；预警系统（7），用以在低电量模式下或者其它外部因素的影响而导致影响使用后，会发出警报；语音识别系统（8），用以识别语音以及存储数据。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统，其特征在于：所述驱动系统（2）包括无线充电座、蓄电池、电机、移动轮，所述无线充电座上设置有耦合谐振传输器发送端，所述蓄电池上设置有耦合谐振传输器接收端，所述电机与蓄电池电性连接，所述移动轮与电机电性连接，所述驱动系统（2）的信号端与中央处理器（1）的信号端双向信号连接。3.根据权利要求1所述的一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统，其特征在于：所述清洁系统（3）包括清洁单元和自清洁单元，所述清洁单元可以对外部进行清洁，所述自清洁单元可以对自身内部收集的垃圾进行清理，所述清洁系统（3）的信号端与中央处理器（1）的信号端双向信号连接。4.根据权利要求1所述的一种基于视觉跟随的机器人用自主导航系统，其特征在于：所述导航系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：史振江，林维嘉，林永生，
申请(专利权)人：广东开放大学广东理工职业学院，
类型：发明
国别省市：