[实用新型]一种基于多传感器和语音交互的粮库仓储保管机器人系统

说明书

技术领域

本实用新型属于机器人应用技术领域，具体涉及一种基于多传感器和语音交互的粮库仓储保管机器人系统。

背景技术

近年来，各地方粮食行政管理部门、涉粮央企和粮食仓储企业正在稳步推进信息化工作，主要围绕作业自动化、出入库智能化、仓储智能化、经营管理可视化几个方面进行信息化建设试点与经验探索，在一些方面效果显著，初步实现了由传统粮库升级为数字粮库，进而逐步向智能粮库、智慧粮库迈进。

目前苏州地区的粮库基本实现了库区作业的信息化管理，包括进出库作业，库内粮情实时监控，仓储保管的自动化管理(通风，温湿度调控，环流熏蒸)，库区视频监控覆盖等，但依然存在一些存储保管工作盲点和进一步升级智能化程度的工作。

库区具有几个特点，第一是建筑物间隔尺寸大，但是很规则，库房与库房之间距离15米，库区环境都有技术标准可依，对于高大平房仓为主的库区，都有国标建筑尺寸标准，道路条件良好；第二是存在安全区域与非安全区域的界定，粮库仓储保管流程中存在一个环流熏蒸操作，使用PH3气体对粮食进行杀虫熏蒸，此气体为剧毒气体，对于熏蒸操作库内的密闭要求很严格，目前有库内有毒气体浓度的检测手段，但缺乏库外是否有泄漏的检测手段，导致只能根据工人经验和气象条件判断，依然存在一定的区域界定模糊的问题。第三是库内常规巡视任务繁重，以苏州国家粮食储备库为例，库区23个库房，分布在130米宽，250长的空间内，由于巷道多，单次巡视路线总计可以达到1000米，由于每个平房仓需要确认10个窗户，2扇门，已经至少2个电控箱，总计322个位置的点检确认，工作量大，而且重复性质高，工人很容易出现漏巡和漏检。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种基于多传感器和语音交互的粮库仓储保管机器人系统，可实现自动充电、自动巡检和自动报警功能，可以在不降低运行水平的情况下，至少减少了2个班次巡检人员，实现粮库自动化值守，节约运营成本，系统搭载了的环境温湿度传感器和PH3检测模块减少粮库气体检测仪设备重复投入投资，目前粮库使用的磷化氢气体浓度检测仪，同一个站点需要安装6-10台，大型粮库需要20台以上才可以做到全站覆盖，实时监控，单体设备利用率低，还不具备网络功能，总体投入高；且本实用新型使用了智能语音语义交互的方式，人机界面更友好，可以降低系统的操作难度，增加系统的受众面，提升粮库仓储保管工作的综合智能化水平。

为达上述目的，本实用新型的主要技术解决手段是提供一种基于多传感器和语音交互的粮库仓储保管机器人系统，包括机器人主体、本地监控后台和自动充电系统，机器人主体设有工控机及均与工控机电连接的高清网络相机、显示屏、车载HUB、语音语义交互模块、发声模块、身份识别认证模块、电动云台和检测传感器模块，高清网络相机设置在电动云台上，车载HUB分别电连接有网络通信模块、运动控制系统和导航控制模块，运动控制系统和导航控制模块电连接，运动控制系统包括与车载HUB电连接的运动控制器，运动控制系统电连接有为所有元件供电的电源模块，运动控制器电连接有安全辅助传感器模块和四个驱动器，四个驱动器均连接有一电机，四个电机均传动连接有一车轮，网络通信模块和本地监控后台通信连接，所述显示屏为触控显示屏。

所述网络通信模块通讯连接有手持控制终端，手持控制终端与本地监控后台通信连接，手持控制终端为平板电脑或智能手机。

所述机器人主体包括人型机体和人型机体底部连接有的底座，高清网络相机、电动云台和显示屏设置在人型机体上，电动云台可以使高清网络相机完成360度转向和俯仰运动，车载HUB、语音语义交互模块、发声模块、身份识别认证模块、检测传感器模块、网络通信模块、运动控制系统、导航控制模块、电源模块、驱动器、电机和车轮均设置在底座，所述底座设有均与运动控制器电连接的电机散热风扇、主体散热风扇和三色指示灯，主体散热风扇用于除运动控制系统外的工控机及其连接的元件的散热。

所述安全辅助传感器模块包括均与运动控制器电连接的红外避障传感器、防碰撞传感器和驱动器温度传感器，在检测到有效信号后，将最高优先级的触发机器人的相应保护动作，如红外避障传感器在检测到有障碍物时会立即触发机器人主体的运动控制系统制动；运动控制器是机器人的运动控制系统的大脑，它负责统筹管理所有的动力部件和安全辅助传感器，并实现对上的控制命令分装，对下的对各部件的数据分发，如某一个速度前进的命令，由运动控制器将机器人的质心移动速度分解成四个电机的独立的转向速度命令同步下发。