[发明专利]空间测量机器人及其空间测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种空间测量机器人及其空间测量方法。

背景技术

测量机器人又叫自动全站仪，目前已经有应用，是一种集自动目标识别、自动照准、自动测角与测距、自动目标跟踪、自动记录于一体的测量平台。

然而，现有技术中的测量机器人的应用场合只能是小范围的室内环境，其被测量的数据只能是角度和距离，在被测量的环境很大的情况下，现有的测量机器人就不能发挥作用了。

因此，现有技术有待进一步完善和发展。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中的缺陷，提供一种测距的距离更广，速度更快，精确度更高，可以形成三维效果图的空间测量机器人及其空间测量方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种空间测量机器人，用于测量室内环境，包括机器人本体，以及安装于机器人本体上的行走机构、激光测距传感器和处理器；所述行走机构和激光测距传感器分别与处理器连接；

所述行走机构用于驱动机器人本体进行移动；

所述激光测距传感器用于扫描其所在水平面，并测量该水平面上的墙壁和障碍物到机器人本体的距离；

所述处理器用于协调控制行走机构和激光测距传感器进行工作；

当激光测距传感器在量程内无法检测到墙壁时，行走机构驱动机器人本体运动，直至激光测距传感器检测到墙壁后，行走机构向墙壁靠近并沿墙壁行走；

所述处理器根据机器人本体的行走路径和激光测距传感器采集的距离信息建立室内环境的空间模型。

所述空间测量机器人还包括安装于机器人本体上的升降机构和高度测量传感器，所述升降机构和高度测量传感器分别与处理器连接；所述激光测距传感器安装于升降机构上；

所述升降机构用于支撑激光测距传感器进行升降运动，以调整激光测距传感器的高度，使激光测距传感器测量多个不同高度的水平面上的墙壁和障碍物到机器人本体的距离；

所述高度测量传感器用于测量机器人本体到天花板的距离；

所述处理器还用于控制升降机构的升降高度。

所述空间测量机器人，还包括安装于机器人本体上的避障系统，所述避障系统与处理器连接，用于在机器人本体移动的过程中，根据激光测距传感器测得的距离，使机器人本体与墙壁或障碍物保持距离。

所述空间测量机器人还包括安装于机器人本体上的无线通讯系统，所述无线通讯系统与处理器连接，用于将空间测量机器人采集到的数据或建立的空间模型发送给远程接收端。

所述行走机构为轮式底盘，所述轮式底盘安装于机器人本体底部。

一种使用所述的空间测量机器人进行室内空间测量的方法，包括以下步骤：

S1、高度测量传感器测量机器人本体到天花板的距离；

S2、处理器根据机器人本体到天花板的距离，确定多个不同高度的水平面；

S3、升降机构将激光测距传感器调整到其中一个未测量的水平面所在的高度；

S4、激光测距传感器测量当前所在水平面上的墙壁和障碍物到机器人本体的距离；

S5、判断是否完成所有水平面的测量；如果未完成所有水平面的测量，则返回S3继续依次执行；如果已完成所有水平面的测量，则进行S6；

S6、处理器根据激光测距传感器从所有水平面上采集到的距离信息，建立室内环境的空间模型。

所述S4具体包括以下步骤：

S401、激光测距传感器判断其量程内是否能够检测到墙壁；

S402、当激光测距传感器在量程内无法检测到墙壁或障碍物时，行走机构驱动机器人本体运动，直至检测到墙壁；

S403、激光测距传感器在量程内检测到墙壁后，行走机构驱动机器人本体向墙壁靠近，并沿墙壁行走；

S404、处理器记录行走机构的行走路径以及激光测距传感器采集的距离信息。

所述方法还包括：

S7、通过一无线通讯系统，将建立的空间模型发送给远程接收端。