[发明专利]基于Kinect的自主定位机器人

说明书

本发明公开了基于Kinect的自主定位机器人，包括：机器人本体和设置在机器人本体内的控制系统；机器人本体包括：Kinect设备、网络摄像头、控制箱体、电池层以及四轮差动平台；控制箱体的正上方设置有支撑板，支撑板的中心与控制箱体的上表面之间通过转轴相连，Kinect设备和网络摄像头固定在支撑板的上表面，转轴的下端与控制箱体内部的驱动电机相连，驱动电机能够驱动转轴自转，带动支撑板旋转，该自主定位机器人克服现有技术中的机器人利用GPS定位的精度不够，仅适用于室内，人工输入地图的方式限制了机器人的工作范围，且现有的机器人对环境信息的获取不够全面，造成构建的环境地图准确度差的问题。

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体地，涉及一种基于Kinect的自主定位机器人。

背景技术

随着工业自动化的发展，机器智能受到越来越多的关注，其中的智能机器人更是被公认为未来的主流发展方向。而机器人一旦要移动，就不可避免地涉及到对环境的理解、路径规划、自主定位、避障及防碰撞等，不言而喻，对环境的理解和机器人自主定位是其他功能的基础，也是首要的研究方向。

现有技术中的机器人一般使用GPS来实现机器人自主定位，使用人工输入已知的环境地图和建筑物结构图来代替机器人自主学习和构建地图，但是GPS定位的精度不够，而且仅适用于室内，人工输入地图的方式限制了机器人的工作范围，对于室外变化的环境不适用；而且现有的机器人对环境信息的获取不够全面，造成构建的环境地图准确度差。

因此，提供一种在使用过程中可以分析当前所处的环境，建立起环境地图，并使得机器人随时可以在该地图中确定自己的当前位置。从而驱动机器人进行稳定移动，而且可以全面地获取环境信息，构建准确的环境地图的基于Kinect的自主定位机器人是本发明亟需解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中的机器人一般使用GPS来实现机器人自主定位，使用人工输入已知的环境地图和建筑物结构图来代替机器人自主学习和构建地图，但是GPS定位的精度不够，而且仅适用于室内，人工输入地图的方式限制了机器人的工作范围，对于室外变化的环境不适用；而且现有的机器人对环境信息的获取不够全面，造成构建的环境地图准确度差的问题，从而提供一种在使用过程中可以分析当前所处的环境，建立起环境地图，并使得机器人随时可以在该地图中确定自己的当前位置。从而驱动机器人进行稳定移动，而且可以全面地获取环境信息，构建准确的环境地图的基于Kinect的自主定位机器人。

为了实现上述目的，本发明提供了基于Kinect的自主定位机器人，所述基于Kinect的自主定位机器人包括：机器人本体和设置在所述机器人本体内的控制系统；其中，所述机器人本体包括：Kinect设备、网络摄像头、控制箱体、电池层以及四轮差动平台；所述控制箱体的正上方设置有支撑板，所述支撑板的中心与所述控制箱体的上表面之间通过转轴相连，所述Kinect设备和网络摄像头固定在所述支撑板的上表面，所述转轴的下端与所述控制箱体内部的驱动电机相连，所述驱动电机能够驱动所述转轴自转，带动所述支撑板旋转，所述电池层固定在所述控制箱体的下表面，所述电池层的下表面通过伸缩柱连接有四轮差动平台，所述控制系统设置在所述控制箱体中；所述Kinect设备和所述网络摄像头用于采集机器人周围的环境信息，所述控制系统对获取的环境信息进行分析并且执行SLAM程序，实现环境地图构建和自主定位，并且通过串口线路控制所述四轮差动平台的运动；所述电池层中设置有电池组，用于提供系统运行的电能。

优选地，所述支撑板的上表面部分向下凹陷形成与所述Kinect设备相配合的固定槽，所述固定槽中设置有多个固定吸盘。

优选地，所述控制系统包括：中央处理器和存储器，所述Kinect设备、所述网络摄像头、所述存储器以及所述电池组分别与所述中央处理器相连，所述存储器对所述中央处理器构建的环境地图数据进行存储。