[实用新型]一种自主实时定位的移动机器人

说明书

本实用新型公开了一种自主实时定位的移动机器人，包括机械躯干，其特征是，所述机械躯干设有控制单元、感知单元、处理单元及驱动直流电机，控制单元、感知单元与处理单元连接，驱动直流电机设置在机械躯干的下部与机械躯干底部的带履带的滚轮连接并与控制单元电连接。这种机器人制造成本低、使用方便、能在未知环境下自主实时定位，自主避障，这种机器人定位精度较高，对环境适应能力强，可以用于家庭扫地、工厂巡逻、野外探测等。

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，特别是需要执行巡逻、自主导航的移动机器人，具体为一种自主实时定位的移动机器人。

背景技术

随着科学技术的发展和计算芯片能力的提升，智能移动机器人成为了科学技术发展最为活跃的领域之一。在几代人的不断研究和完善下，移动机器人的性能大大提高，已经在工业、农业和服务等领域大展身手，特别在工业中的无人值守、农业中的自主规划播撒农药以及军事中的侦查等任务中，更是凸显出移动机器人的高效率以及安全性。并且，科技进步促使人类的探索越来越深入，探索中的各种极限情况已经成为人类前进的桎梏，光靠肉体已无法在复杂多变的未知环境中完成作业，移动机器人的研究目的正是解决这个问题，即创造出能够代替人类完成高难度的、重复性的或是不安全的任务的工具。

智能移动机器人在执行一个活动时一般会经过传感器层获取环境信息、计算层实时更新运行轨迹和位置信息、决策层结合获取到的信息进行行为规划并发出控制指令、控制层执行指令以进行行动等多个步骤。定位模块作为其中最基本的模块之一，发挥着承上启下的重要作用,是机器人开展其它工作的基础和前提，成为了兼具学术意义和应用意义的研究热点。

以往机器人传统的定位设备主要有罗盘、惯导、轮式里程计和GPS等，这些设备可以独立完成简单的定位功能，但是它们却多少存在一些难以解决的缺点或局限，如轮式里程计的打滑导致计算错误，GPS在室内难以使用等，所以即使使用了传感器融合算法也很难获得精准的定位信息。而近年来，机器视觉的飞速发展给机器人定位带来了福音，基于图像处理的定位算法很好地弥补了传统定位设备的局限，大大提高了机器人的定位精确度，特别是使用传感器融合算法对传统定位传感器和视觉传感器进行数据融合后，效果更为准确。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，而提供一种自主实时定位的移动机器人，这种机器人制造成本低、使用方便、能在未知环境下自主实时定位，自主避障，这种机器人定位精度较高，对环境适应能力强，可以用于家庭扫地、工厂巡逻、野外探测等。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种自主实时定位的移动机器人，包括机械躯干，所述机械躯干设有控制单元、感知单元、处理单元及驱动直流电机，控制单元、感知单元与处理单元连接，驱动直流电机设置在机械躯干的下部与机械躯干底部的带履带的滚轮连接并与控制单元电连接。

所述控制单元包括电机单片机主控和与电机单片机主控连接的电机驱动板及第一电源模块，电机驱动板上设有电机驱动电路，电机单片机主控输出PWM波通过电机驱动板上的电机驱动电路对驱动直流电机输出相应电流以驱使驱动直流电机工作，带动机械躯干运动。

所述第一电源模块的电压为12v，第一电源模块为电机单片机主控和电机驱动板供电。

所述感知单元包括感知单元单片机主控和与感知单元单片机主控连接的光电编码器、惯性导航传感器、红外测距传感器、超声波传感器及双目摄像机，感知单元单片机主控作用是读取传感器信息。

所述处理单元包括arm主控和与arm主控连接的并为arm主控供电的第二电源模块，arm主控通过串口与控制单元的电机控制单片机主控连接，发送电机控制指令；arm主控通过USB串口与感知单元的感知单元单片机主控连接，对感知单元的感知单元单片机主控供电并接收传感器信息，arm主控通过USB接口与感知单元的双目摄像机连接，读取图像信息。