System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种移动机器人及安全运动控制方法技术_技高网

一种移动机器人及安全运动控制方法技术

技术编号:40350226 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-09 14:34
本发明专利技术公开了一种移动机器人及安全运动控制方法,涉及机器人技术领域,移动机器人包括机器人本体、移动机构、升降机构、检测机构及控制机构;视觉识别设备实时检测图像信息,温度传感器实时检测温度信息,上激光测量仪实时检测机器人本体与目标物体之间的水平距离信息,加速度传感器实时检测加速度信息,速度传感器实时速度信息,下测量器组实时检测机器人本体底部与地面之间的垂直距离信息,传感器组实时检测机器人本体四周的底部障碍物信息,控制机构调节升降机构的升降状态及移动机构的移动状态。本发明专利技术可实现重心的灵活调节,保证移动机器人的平衡,提高移动机器人的监测范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人,尤其涉及一种移动机器人及安全运动控制方法


技术介绍

1、随着科技的发展,移动机器人已在工业场所广泛应用,其中,为了保证运动过程中的安全性,需要对机器人进行安全控制,避免机器人在移动的过程中摔倒。

2、现有技术中,移动机器人一般设计得比较低矮,这样会使机器人的重心位置较低,从而保证机器人在越障过程不会因为重心不稳而翻车,但是也会使机器人的传感器模组的高度位置比较低,导致传感器模组监测视野范围较小,而无法满足正常使用;或者,有的设计通过给移动机器人安装惯性导航系统来解决重心不稳的问题,惯性导航系统可以实时监测机器人的运动状态,并提供准确的数据用于控制系统,这有助于机器人更好地调整自己的姿态,使机器人在越障过程中保持稳定,但是它的安装费用较高,费用在数万元到数十万元之间,经济适用性低,不合适大规模使用。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题在于,提供一种移动机器人及安全运动控制方法,可实现重心的灵活调节,保证移动机器人的平衡。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种移动机器人,包括机器人本体、移动机构、升降机构、检测机构及控制机构,所述移动机构设于所述机器人本体的底部,所述升降机构设于所述机器人本体顶部,所述控制机构设于所述机器人本体内;所述移动机构包括滚轮组、电机组及底部电动缸组,所述电机组用于驱动所述底部电动缸组,所述底部电动缸组用于调节所述机器人本体底部与滚轮组之间的距离;所述检测机构包括顶部传感模组、速度传感器、下测量器组及传感器组,所述顶部传感模组设于所述升降机构的顶部并随所述升降机构同步升降,所述速度传感器设于所述机器人本体上,所述下测量器组设于所述机器人本体的底部,所述传感器组设于所述机器人本体的侧壁;所述顶部传感模组包括视觉识别设备、温度传感器、上激光测量仪及加速度传感器,所述视觉识别设备实时检测目标物体的图像信息,所述温度传感器实时检测目标物体的温度信息,所述上激光测量仪实时检测所述机器人本体与目标物体之间的水平距离信息,所述加速度传感器实时检测目标物体的加速度信息,所述速度传感器实时检测所述机器人本体的速度信息,所述下测量器组实时检测所述机器人本体底部与地面之间的垂直距离信息,所述传感器组实时检测所述机器人本体四周的底部障碍物信息,所述控制机构根据所述图像信息、温度信息、水平距离信息、加速度信息、速度信息、垂直距离信息及底部障碍物信息调节所述升降机构的升降状态及移动机构的移动状态。

3、作为上述方案的改进,所述检测机构还包括设于所述电机组上的扭矩传感器及转速传感器;所述扭矩传感器实时检测所述电机组的扭矩信息,所述转速传感器实时检测所述电机组的转速信息,所述控制机构根据所述扭矩信息及转速信息调节所述移动机构的移动状态。

4、相应地,本专利技术还提供了一种基于移动机器人的安全运动控制方法,包括:所述控制机构获取所述图像信息、温度信息及水平距离信息;根据所述图像信息判断所述目标物体是否为人形物体,若所述目标物体为人形物体且所述温度信息处于第一预设温度范围内,则判断所述目标物体为人类,否则,判断所述目标物体为非人类;若所述非人类与机器人本体之间的最小水平距离小于或等于第一预设距离,则增大所述非人类与机器人本体之间的最小目标距离,并重新规划移动路径;若所述人类与机器人本体之间的最小水平距离小于或等于第一预设距离,则进入避障模式,在所述避障模式中,若所述人类的数量大于第一预设数量,则控制所述移动机构减速移动至人类数量较少的位置后停止移动,若所述人类的数量小于或等于第一预设数量,则增大所述人类与机器人本体之间的最小目标距离,若所述人类与机器人本体之间的最小水平距离小于或等于所述最小目标距离,则控制所述移动机构停止移动。

5、作为上述方案的改进,所述下测量器组包括四个设于所述机器人本体底面四个端部的下测量器,所述安全运动控制方法还包括:所述控制机构获取各下测量器的垂直距离信息;当各垂直距离信息之间的高度差大于预设阈值范围,则控制所述升降机构下降并控制所述移动机构反向移动以离开当前位置,标记当前位置为禁地并重新规划移动路径;当各垂直距离信息之间的高度差处于预设阈值范围内,则控制所述升降机构下降,并控制底部电动缸组以调节所述机器人本体底部与地面之间的距离。

6、作为上述方案的改进,所述安全运动控制方法还包括:根据所述图像信息判断所述目标物体是否为坡形物体;若所述目标物体为坡形物体,则根据所述图像信息识别坡高信息及水平坡长信息,并根据所述坡高信息及水平坡长信息计算坡度信息;当所述坡形物体与机器人本体之间的水平距离为第二预设距离时,控制所述升降机构下降,以进入越坡模式,在所述越坡模式中,当所述坡度信息大于预设坡度阈值时,则控制所述移动机构停止移动,标记所述坡形物体的位置为禁地并重新规划移动路径;当所述坡度信息小于或等于所述预设坡度阈值且所述水平坡长信息小于或等于预设长度阈值时,控制所述移动机构进入单边越坡模式,并控制底部电动缸组以调节所述机器人本体底部与地面之间的距离;当所述坡度信息小于或等于所述预设坡度阈值且所述水平坡长信息大于预设长度阈值时,控制所述移动机构进入双边越坡模式,并控制底部电动缸组以调节所述机器人本体底部与地面之间的距离。

7、作为上述方案的改进,所述检测机构还包括设于所述电机组上的扭矩传感器及转速传感器,所述扭矩传感器实时检测所述电机组的扭矩信息,所述转速传感器实时检测所述电机组的转速信息,所述安全运动控制方法还包括:所述控制机构获取所述扭矩信息及转速信息;根据所述转速信息及预设的额定功率计算功率阈值;当机器人在穿过狭窄过道时,当所述扭矩信息大于所述功率阈值时,控制所述移动机构反向移动。

8、作为上述方案的改进,所述安全运动控制方法还包括:根据所述图像信息判断所述目标物体是否为悬空障碍物;若所述目标物体为悬空障碍物,则根据所述图像信息识别所述悬空障碍物的悬空高度;当所述悬空高度小于预设高度范围时,则重新规划移动路径;当所述悬空高度处于预设高度范围内时,则控制升降机构下降。

9、作为上述方案的改进,所述安全运动控制方法还包括:根据所述图像信息判断所述目标物体是否为人脸信息及手势信息;当所述目标物体为人脸信息及手势信息时,根据所述手势信息调节所述升降机构的升降状态及移动机构的移动状态。

10、作为上述方案的改进,所述安全运动控制方法还包括:所述控制机构获取所述加速度信息;根据所述加速度信息判断目标物体的移动路线;根据所述移动路线重新规划移动路径。

11、作为上述方案的改进,所述安全运动控制方法还包括:所述控制机构获取所述速度信息;当所述速度信息大于预设速度阈值时,则控制升降机构下降,并降低移动机构的移动速度。

12、实施本专利技术,具有如下有益效果:

13、本专利技术通过设置检测机构实现全方位、多角度的信息检测,并根据检测到的信息控制升降机构及移动机构工作,从而实现重心的灵活调节,保证移动机器人的平衡,提高移动机器人的监测范围。...

【技术保护点】

1.一种移动机器人,其特征在于,包括机器人本体、移动机构、升降机构、检测机构及控制机构,所述移动机构设于所述机器人本体的底部,所述升降机构设于所述机器人本体顶部,所述控制机构设于所述机器人本体内;

2.如权利要求1所述的移动机器人,其特征在于,所述检测机构还包括设于所述电机组上的扭矩传感器及转速传感器;

3.一种基于权利要求1~2任一项所述的移动机器人的安全运动控制方法,其特征在于,包括:

4.如权利要求3所述的安全运动控制方法,其特征在于,所述下测量器组包括四个设于所述机器人本体底面四个端部的下测量器,所述安全运动控制方法还包括:

5.如权利要求3所述的安全运动控制方法,其特征在于,还包括:

6.如权利要求3所述的安全运动控制方法,其特征在于,所述检测机构还包括设于所述电机组上的扭矩传感器及转速传感器,所述扭矩传感器实时检测所述电机组的扭矩信息,所述转速传感器实时检测所述电机组的转速信息,所述安全运动控制方法还包括:

7.如权利要求3所述的安全运动控制方法,其特征在于,还包括:

8.如权利要求3所述的安全运动控制方法,其特征在于,还包括:

9.如权利要求3所述的安全运动控制方法,其特征在于,还包括:

10.如权利要求3所述的安全运动控制方法,其特征在于,还包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种移动机器人,其特征在于,包括机器人本体、移动机构、升降机构、检测机构及控制机构,所述移动机构设于所述机器人本体的底部,所述升降机构设于所述机器人本体顶部,所述控制机构设于所述机器人本体内;

2.如权利要求1所述的移动机器人,其特征在于,所述检测机构还包括设于所述电机组上的扭矩传感器及转速传感器;

3.一种基于权利要求1~2任一项所述的移动机器人的安全运动控制方法,其特征在于,包括:

4.如权利要求3所述的安全运动控制方法,其特征在于,所述下测量器组包括四个设于所述机器人本体底面四个端部的下测量器,所述安全运动控制方法还包括:

5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员:韦慧玲钟乐森陈为林卢清华罗陆锋
申请(专利权)人:佛山科学技术学院
类型:发明
国别省市:

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