[发明专利]一种室内科考机器人

说明书

本发明涉及一种室内科考机器人，包括工控机、控制计算机、底层驱动电路板、运动修正模块、运动模块、清洁模块、监控模块、采集模块和感知模块，所述的工控机与控制计算机无线连接，底层驱动电路板与工控机串口连接，监控模块与工控机连接，运动修正模块、运动模块、清洁模块、采集模块和感知模块分别与底层驱动电路板连接。与现有技术相比，本发明具有防止科考机器人运动跑偏、清洁科考观察环境、自主避障巡航、提高科考进度、有效防止设备损害、采集效率高等优点。

技术领域

本发明涉及科考机器人领域，尤其是涉及一种室内科考机器人。

背景技术

室内科考机器人主要用于人类不便于进入的洞穴、墓葬、裂谷、塌陷区或危险环境的科学考察或文物抢救挖掘。现有的室内科考机器人一般是科考人员通过有线或者无线遥控来控制科考机器人前进、后退或转向。但是由于机器人左右侧履带或者轮胎与地面间的摩擦力始终不相等的原因，会造成反复的自动偏离操作方向，操作人员需要不断调整前进方向，很容易因操作失误而导致机器或科考对象受损。同时，洞穴等科考现场环境大多不是平面，现有的科考机器人多数只采用电子指南针或收发器进行方向识别，无法对机器人在非平面的位姿进行识别或调整。

科考现场中，对现场目标及环境信息的完整收集是保证科考内容准确性的重要环节，然而传统科考机器人对于布满灰尘泥土的环境无法清理并做出进一步探究而错过重要的科考内容，导致科考内容的准确性降低。此外，对于标本采集作业，可同时实现固体目标和液体目标采集的科考机器人较少，且采集效率偏低。

传统科考机器人不具有自主巡航科考能力，人工操作成本较高，科考进度慢。而由于传统科考机器人大多只携带摄像机，通过摄像机拍摄的图像控制机器人考察，使科考区域视野受到限制，对障碍物的分布及边界无法进行实时的科考任务规划设计，对科考进度有一定的影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种有效防止机器人运动跑偏、提高科考准确性及科考效率的室内科考机器人。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种室内科考机器人，该科考机器人包括：

机器人本体；

控制计算机，用于对机器人本体发送控制指令及规划运动路径；

工控机，设于机器人本体内，并与控制计算机无线连接，用于接收或发布控制指令，所述的工控机设有WIFI模块和发射天线；

底层驱动电路板，与工控机通过串口连接，用于对科考机器人的活动进行控制；

运动修正模块，与底层驱动电路板连接，用于对科考机器人的运动偏移进行修正，所述的运动修正模块包括电子指南针和IMU，电子指南针和IMU分别与底层驱动电路板连接；

清洁模块，固定在机器人本体前端，并与底层驱动电路板连接，用于对科考机器人所在的科考区域进行清洁或清理，所述的清洁模块包括支架、风力清洁机构和水流清洁机构；

采集模块，与底层驱动电路板连接，用于实现科考机器人对液体目标或固体目标的采集；

监控模块，与工控机连接，用于实现科考机器人的自动避障巡航；

感知模块，设于机器人本体的前端及后端，并与底层驱动电路板连接，用于检测科考机器人周围的障碍物信息；

运动模块，设于机器人本体上，并与底层驱动电路板连接，用于完成科考机器人的行驶及转向。

优选地，所述的风力清洁机构包括风机及与风机连接的出风管道，所述的水流清洁机构包括自吸泵及与自吸泵连接的水流管道，所述的风机固定在支架顶部，所述的自吸泵设于支架侧壁上，所述的水流管道固定在支架上，风机、自吸泵分别与底层驱动电路板连接。