CN105827727A - 一种可以远距离行走的机器人*** - Google Patents

一种可以远距离行走的机器人*** Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可以远距离行走的机器人***，包括机器人端、处理服务器与控制终端，机器人端与控制终端可分别于处理服务器进行通信；机器人端内置有红外遥感遥测***、移动感测感知***与GPS定位通信***；处理服务器用于接收由机器人端发送的各参数与路况信息，处理后形成位置信息发送至控制终端；以及，用于在接收所述控制终端输入的控制命令后，发送至机器人端的执行机构进行识别并执行；控制终端用接收所述位置信息，以及用于识别并发送用户输入的控制命令。本发明的可以远距离行走的机器人***，解决了现有技术中的机器人只能进行短距离行走与近距离障碍物的躲避的技术问题，同时实现了远距离的位置定位，扩大了机器人的使用范围。

Description

一种可以远距离行走的机器人***
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种可以远距离行走的机器人***。
背景技术
随着计算机技术、微电子技术、网络技术的快速发展，机器人的关键技术得到了更深入的研究，部分已走向成熟。机器人是模拟人类行为或思想、或是模拟其他生物的机械，是整合机械、电子、信息、工业设计等领域的技术。目前机器人已广泛的运用在各种领域中，特别是高危险、高负担、高精细、反复性高的工作，例如制造业的生产线使用工业机器人来生产产品。
其中，移动机器人需要处于非结构化以及不确定性的工作环境中，因而对该类型机器人的技术要求也更高，其中定位技术是一个十分关键的技术问题，而全局定位更是移机器人的一项重要功能，没有这种功能，机器人的任何自主运动都是盲目的。无论是何种机器人，它在运动中始终要解决三个问题，即“现在何处？”、“去往何处？”、“如何去往？”，移动机器人的定位、导航技术的研究就是为了解决上述三个问题。
现有技术中机器人的结构大体包括红外遥感遥测***、移动感知感测***、机器人信息和控制***。
红外遥感遥测***通常用于发射红外线信号与感知外部障碍物，并通过光学传感器接收反射回来的信号进行定位。虽然红外线具有相对较高的室内定位精度，但是由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能以视距传播。
移动感知感测***通常采用可以安装在轮子或传动轴上的转速传感器与计数器来测定，通过获取转动圈数与对应直径即可以测得机器人的行驶距离。
机器人信息和控制***通过反复接收红外信号及行驶距离来判断是否碰到障碍物以及与障碍物的距离，然后根据上述信息来控制机器人是否行走以及行走距离等。
因此，现有技术中的机器人通常只能进行短距离行走与近距离障碍物的躲避，其自身无法准确的进行远距离的位置定位，限制了机器人的使用范围。
发明内容
本发明提供了一种可以远距离行走的机器人***，解决了现有技术中的机器人只能进行短距离行走与近距离障碍物的躲避的技术问题，同时实现了远距离的位置定位，扩大了机器人的使用范围。
本发明的具体技术方案如下：
一种可以远距离行走的机器人***，包括机器人端、处理服务器与控制终端，所述机器人端与控制终端可分别于所述处理服务器进行通信；
所述机器人端内置有红外遥感遥测***、移动感测感知***与GPS定位通信***；所述红外遥感遥测***用于测量所述机器人端在预设范围内与障碍物的距离参数，处理后发送至所述处理服务器；所述移动感测感知***所述机器人端的位移参数，处理后发送至所述处理服务器；所述GPS定位***用于获取所述机器人端的经纬度参数以及路况信息，处理后发送至所述处理服务器；
所述处理服务器用于接收由机器人端发送的距离参数、位移参数、经纬度参数与路况信息，处理后形成位置信息发送至所述控制终端；以及，用于在接收所述控制终端输入的控制命令后，发送至所述机器人端的执行机构进行识别并执行。
所述控制终端用接收所述位置信息，并结合内置的地图模块对所述机器人端所处环境位置进行显示；以及，用于识别并发送用户输入的控制命令。
优选地，所述红外遥感遥测***包括若干红外测距仪与第一处理模块，各所述红外测距仪分别测出与任一障碍物之间的距离后，经所述第一处理模块处理校正后形成该障碍物对应的距离参数。
优选地，所述机器人端的头部居中设有1个红外测距仪，所述机器人端的中部均匀环设有4个红外测距仪。
优选地，所述移动感测感知***包括转速传感器、计数器以及内置于机器人端的Linux底层***，所述转速传感器测出转数以及所述计数器测出圈数后，经所述Linux底层***预处理后形成位移参数。
优选地，所述转速传感器与计数均设于所述机器人端的行动轮或该行动轮对应的转轴上。
优选地，所述GPS定位***包括GPS模块、路况信息捕捉模块与移动通讯模块；所述GPS模块用于实时获取机器人端的经纬度参数；所述路况信息捕捉模块用于实时获取全角度的路况信息；所述移动通讯模块用于将所述经纬度参数与路况信息发送至所述处理服务器。
优选地，所述机器人端还包括报警***，所述报警***包括电量报警模块与防盗报警模块，所述电量报警模块在检测到机器人端的电量低于预设时间阈值则向所述控制终端发出报警信号，所述防盗报警模块在检测到机器人端的范围超出预设范围阈值则向所述控制终端发出报警信号。
优选地，所述处理器通过TCP协议与所述机器人端以及所述控制终端之间进行通信。
优选地，所述控制终端包括但不限于手机、平板与PC。
本发明的可以远距离行走的机器人***，解决了现有技术中的机器人只能进行短距离行走与近距离障碍物的躲避的技术问题，同时实现了远距离的位置定位，扩大了机器人的使用范围。
附图说明
图1为本发明的***的结构示意图；
图2为本发明的***架构图；
图3为本发明的工作原理图。
具体实施方式
有鉴于现有技术中的问题，本申请提供了一种可以远距离行走的机器人***，解决了现有技术中的机器人只能进行短距离行走与近距离障碍物的躲避的技术问题，同时实现了远距离的位置定位，扩大了机器人的使用范围。
为了进一步阐述本发明的技术思想，现结合具体的应用场景，对本发明的技术方案进行说明。
如图1所示，为本申请提出的可以远距离行走的机器人***的结构示意图，该机器人***包括机器人端、处理服务器1与控制终端3，所述机器人端与控制终端3可分别于所述处理服务器1进行通信；
所述机器人端内置有红外遥感遥测***21、移动感测感知***22与GPS定位通信***23；所述红外遥感遥测***21用于测量所述机器人端在预设范围内与障碍物的距离参数，处理后发送至所述处理服务器1；所述移动感测感知***22所述机器人端的位移参数，处理后发送至所述处理服务器1；所述GPS定位***23用于获取所述机器人端的经纬度参数以及路况信息，处理后发送至所述处理服务器1；
所述处理服务器1用于接收由机器人端发送的距离参数、位移参数、经纬度参数与路况信息，处理后形成位置信息发送至所述控制终端3；以及，用于在接收所述控制终端输入的控制命令后，发送至所述机器人端的执行机构进行识别并执行。
所述控制终端3用接收所述位置信息，并结合内置的地图模块对所述机器人端所处环境位置进行显示；以及，用于识别并发送用户输入的控制命令。
如图1-3所示，本发明为了解决机器人不能远距离行走识别自己的位置和行走距离，在传统机器人上添加GPS远程定位通信***。由于GPS具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航***，可以随时随地的定位机器人的位置。在机器人上嵌入该***之后，可以实时的把机器人的位置信息转换成GPS信号通过无线电传输到机器人信息与控制***，信息与控制***上安装上定位地图软件，在接收到机器人GPS信号之后，提供给地图软件，再解码为经纬度以及在地图上的位置信息。之后通过机器人位置信息的处理，来实现多样化路况行走机器人定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。
具体的，所述红外遥感遥测***包括若干红外测距仪与第一处理模块，各所述红外测距仪分别测出与任一障碍物之间的距离后，经所述第一处理模块处理校正后形成该障碍物对应的距离参数。
其中所述机器人端的头部居中设有1个红外测距仪，所述机器人端的中部均匀环设有4个红外测距仪。
具体的，所述移动感测感知***包括转速传感器、计数器以及内置于机器人端的Linux底层***，所述转速传感器测出转数以及所述计数器测出圈数后，经所述Linux底层***预处理后形成位移参数。
其中所述转速传感器与计数均设于所述机器人端的行动轮或该行动轮对应的转轴上。
具体的，所述GPS定位***包括GPS模块、路况信息捕捉模块与移动通讯模块；所述GPS模块用于实时获取机器人端的经纬度参数；所述路况信息捕捉模块用于实时获取全角度的路况信息；所述移动通讯模块用于将所述经纬度参数与路况信息发送至所述处理服务器。
作为本发明一种具体实施方式，所述机器人端还包括报警***，所述报警***包括电量报警模块与防盗报警模块，所述电量报警模块在检测到机器人端的电量低于预设时间阈值则向所述控制终端发出报警信号，所述防盗报警模块在检测到机器人端的范围超出预设范围阈值则向所述控制终端发出报警信号。
本申请文件中所述处理器通过TCP协议与所述机器人端以及所述控制终端之间进行通信。
本领域人员可以知道，本发明还可采用其他通信协议进行通信，选择TCP协议仅作为本发明的一种优选实施方式，并不限制本发明的保护范围。
优选地，所述控制终端包括但不限于手机、平板与PC。
本领域人员可以知道，本发明还可采用其他终端进行控制，选择手机、平板或PC仅作为本发明的一种优选实施方式，并不限制本发明的保护范围。
本发明的机器人***在使用时，通过接收机器人端的实时的位置信息及路况信息由控制终端控制机器行走。开启机器人GPS定位功能，接收机器人端的实时经度和纬度以及实时的路况信息，根据经度和纬度判断机器人目前在地图上的位置，并把位置信息显示在控制终端，然后在控制终端根据实时路况对机器人进行远程控制。
根据机器人端位置信息的变化判断是否被盗，进行实时的控制报警。具体的，开启机器人GPS定位功能，接收机器人端的实时经度和纬度以及实时的路况信息，并把位置信息显示在控制终端，如果是在控制终端未控制的情况下，机器人的位置坐标有较大变动(100米为例)，可以断定机器人被盗，然后在远程终端上开启机器人报警功能，使机器人能够发出报警的声响来引起周围警察的注意。
根据机器人的实时位置信息报告出机器人行走距离并行走至指定场所。具体的，开启机器人GPS定位功能，接收机器人端的实时经度和纬度以及实时的路况信息，根据经度和纬度判断机器人目前在地图上的位置，并把位置信息显示在控制终端，然后在控制终端指定机器人需要行走的路线或场所，让机器人实时的汇报自己的位置，并移动至指定的位置，完成后提示已经移动到指定位置。
GPS具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航***，可以随时随地的定位机器人的位置。在机器人上嵌入该***之后，可以实时的把机器人的位置信息转换成GPS信号通过无线电传输到机器人信息与控制***，信息与控制***上安装上定位地图软件，在接收到机器人GPS信号之后，提供给地图软件，再解码为经纬度以及在地图上的位置信息。之后通过机器人位置信息的处理，来实现多样化路况行走机器人定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。
综上所述，本发明的可以远距离行走的机器人***，解决了现有技术中的机器人只能进行短距离行走与近距离障碍物的躲避的技术问题，同时实现了远距离的位置定位，扩大了机器人的使用范围。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种可以远距离行走的机器人***，包括机器人端、处理服务器与控制终端，其特征在于，所述机器人端与控制终端可分别于所述处理服务器进行通信；
所述机器人端内置有红外遥感遥测***、移动感测感知***与GPS定位通信***；所述红外遥感遥测***用于测量所述机器人端在预设范围内与障碍物的距离参数，处理后发送至所述处理服务器；所述移动感测感知***所述机器人端的位移参数，处理后发送至所述处理服务器；所述GPS定位***用于获取所述机器人端的经纬度参数以及路况信息，处理后发送至所述处理服务器；
所述处理服务器用于接收由机器人端发送的距离参数、位移参数、经纬度参数与路况信息，处理后形成位置信息发送至所述控制终端；以及，用于在接收所述控制终端输入的控制命令后，发送至所述机器人端的执行机构进行识别并执行。
所述控制终端用接收所述位置信息，并结合内置的地图模块对所述机器人端所处环境位置进行显示；以及，用于识别并发送用户输入的控制命令。
2.如权利要求1所述的可以远距离行走的机器人***，其特征在于，所述红外遥感遥测***包括若干红外测距仪与第一处理模块，各所述红外测距仪分别测出与任一障碍物之间的距离后，经所述第一处理模块处理校正后形成该障碍物对应的距离参数。
3.如权利要求2所述的可以远距离行走的机器人***，其特征在于，所述机器人端的头部居中设有1个红外测距仪，所述机器人端的中部均匀环设有4个红外测距仪。
4.如权利要求1所述的可以远距离行走的机器人***，其特征在于，所述移动感测感知***包括转速传感器、计数器以及内置于机器人端的Linux底层***，所述转速传感器测出转数以及所述计数器测出圈数后，经所述Linux底层***预处理后形成位移参数。
5.如权利要求4所述的可以远距离行走的机器人***，其特征在于，所述转速传感器与计数均设于所述机器人端的行动轮或该行动轮对应的转轴上。
6.如权利要求1所述的可以远距离行走的机器人***，其特征在于，所述GPS定位***包括GPS模块、路况信息捕捉模块与移动通讯模块；所述GPS模块用于实时获取机器人端的经纬度参数；所述路况信息捕捉模块用于实时获取全角度的路况信息；所述移动通讯模块用于将所述经纬度参数与路况信息发送至所述处理服务器。
7.如权利要求1所述的可以远距离行走的机器人***，其特征在于，所述机器人端还包括报警***，所述报警***包括电量报警模块与防盗报警模块，所述电量报警模块在检测到机器人端的电量低于预设时间阈值则向所述控制终端发出报警信号，所述防盗报警模块在检测到机器人端的范围超出预设范围阈值则向所述控制终端发出报警信号。
8.如权利要求1所述的可以远距离行走的机器人***，其特征在于，所述处理器通过TCP协议与所述机器人端以及所述控制终端之间进行通信。
9.如权利要求1所述的可以远距离行走的机器人***，其特征在于，所述控制终端包括但不限于手机、平板与PC。
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