一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人，包括毫米波雷达和机器人本体，所述毫米波雷达由雷达模块和控制模块组成，所述雷达模块由射频单元、信息处理单元、通信单元组成，所述射频单元由射频芯片、发射天线、接收天线组成。本发明专利技术使扫地机器人的智能化水平得到提升，能够通过各种手势与人互动，目前60GHZ 2T4R解决方案能够达到15度角精度分辨率，可以实时识别上下左右，旋转，向前，停止，后退等手势，识别距离为0到15米，目前采用7GHZ（57

【技术实现步骤摘要】
一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人


[0001]本专利技术涉及非接触式的机器识别
，尤其涉及一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人。

技术介绍

[0002]扫地机器人通过感应器获取环境信息，侦测障碍物，进而规划路线并完成地面清扫。其中，感应器及相关的数据处理系统一方面需要良好的识别精度和抗干扰性；另一方面要求高度集成化即减小物理体积和控制成本。基于毫米波雷达的传感器相较于传统的超声波避障方案，可以实现对障碍物相对速度、距离、角度等信息更全面的探测。相较于目前流行的激光雷达探测，毫米波雷达受环境（雨、雾、烟、尘）的影响小，且由于体积小、重量轻，与扫地机器人机体的集成度更高。此外，随着半导体工艺技术的发展，毫米波雷达的成本也在不断降低以适应消费市场。
[0003]扫地机器人作为典型的智能化家电，其人机交互模式主要基于物理按键和语音识别。非语言非接触式的手势识别模式可以免受背景噪音的影响，且对聋哑人友好，在扫地机器人中尚未应用。毫米波雷达由于可以捕获相对速度、相位等特征信息，可以胜任手势识别功能的前端探测器。相较基于摄像头的手势识别方式，其抗干扰能力强且计算简单。当前市场上的基于毫米波雷达的扫地机器人，功能单一，仅具备初步的测距测速能力，这一方面取决于采用的毫米波雷达芯片收发单元数量（目前为1T1R，即一发一收）能力不足，另一方面需要对应的手势识别算法加以配合。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人，包括毫米波雷达和机器人本体，所述毫米波雷达由雷达模块和控制模块组成，所述雷达模块由射频单元、信息处理单元、通信单元组成，所述射频单元由射频芯片、发射天线、接收天线组成。
[0006]优选的，所述毫米波雷达为60GHZ 2T4R毫米波雷达。
[0007]优选的，所述雷达模块安装在机器人本体的前置侧面。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术中，使扫地机器人的智能化水平得到提升，能够通过各种手势与人互动，目前60GHZ 2T4R 解决方案能够达到15度角精度分辨率，可以实时识别上下左右，旋转，向前，停止，后退等手势，识别距离为0到15米，目前采用7GHZ（57
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64GHZ）带宽毫米波雷达传感器可以达到2.14厘米的最大测距分辨率，能够响应非接触非语言式的手势指令，并协调手势与环境信息的响应关系，同时，应用目前较为普遍的高频电路制造工艺从而降低技术成本。
附图说明
[0009]图1为本专利技术提出的一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人的逻辑框图；图2为本专利技术提出的一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人的流程图。
[0010]图中：1机器人本体、2毫米波雷达、21雷达模块、211射频单元、2111射频芯片、2112发射天线、2113接收天线、212信息处理单元、213通信单元、22控制模块。
具体实施方式
[0011]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。
[0012]参照图1
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2，一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人，包括毫米波雷达2和机器人本体1，毫米波雷达2为60GHZ 2T4R毫米波雷达，使用目前较为普遍的应用于高频电路的SiGe工艺制备，工作在60GHZ频段，毫米波雷达2由雷达模块21和控制模块22组成，控制模块22中预设手势信息与环境信息的响应优先级，控制模块22接收信息处理单元212的输出信号并按照优先级顺序执行，雷达模块21安装在机器人本体1的前置侧面，可以获得更宽的探测角度，雷达模块21由射频单元211、信息处理单元212、通信单元213组成，射频单元211由射频芯片2111、发射天线2112、接收天线2113组成，射频芯片2111用于对毫米波信号的调制和解调，发射天线2112用于发射无线信号，经障碍物或手势反射后被接收天线2113捕获；扫地机器人通过射频单元211发射无线信号，信号经环境障碍物或手部动作反射后被接收，输入至信息处理单元212；信息处理单元212筛选有效信息，通过特征值（例如移动目标的高度/角度）分析、分辨手势或环境信息，对于环境信号，则通过SLAM算法绘制环境数据地图并根据地图规划行走路径，将信号经通信单元213传入控制模块22；对于手势信号，则将信息输入神经网络进行学习分类，此处预设特定手势（如左划、右滑、顺时针摆动、逆时针摆动等）表示左转/右转清扫、开始/结束清扫等，得到结果并经通信单元213输出至控制模块22；控制模块22接收信息处理单元212的输出信号，在此模块中设定例如对手势响应的优先级高于通过对环境的探测进行的路径规划，并在手势信号执行完毕后重新根据环境信息规划路线。
[0013]本专利技术使扫地机器人的智能化水平得到提升，能够通过各种手势与人互动，目前60GHZ 2T4R 解决方案能够达到15度角精度分辨率，可以实时识别上下左右，旋转，向前，停止，后退等手势，识别距离为0到15米，目前采用7GHZ（57
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64GHZ）带宽毫米波雷达传感器可以达到2.14厘米的最大测距分辨率，能够响应非接触非语言式的手势指令，并协调手势与环境信息的响应关系，同时，应用目前较为普遍的高频电路制造工艺从而降低技术成本。
[0014]以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波雷达的智能扫地机器人，包括毫米波雷达（2）和机器人本体（1），其特征在于，所述毫米波雷达（2）由雷达模块（21）和控制模块（22）组成，所述雷达模块（21）由射频单元（211）、信息处理单元（212）、通信单元（213）组成，所述射频单元（211）由射频芯片（2111）、发射天线（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：关宇昕，
申请(专利权)人：苏州智聚芯联微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：