[发明专利]一种具有目标跟踪和自动避障的载物爬楼机器人

说明书

本发明公开了一种具有目标跟踪和自动避障的载物爬楼机器人；包括壳体、车架机构、轮腿机构和控制系统；其中壳体上具有载物平台，车架机构包括第一车架和第二车架，轮腿机构包括第一轮腿组和第二轮腿组，控制系统包括供电电源、硬件电路、驱动电机、编码器、单片机、PC机、手机APP、4G通信模块、超声波距离传感器、激光雷达和摄像头；本发明提供的载物爬楼机器人具有自动避障、图像识别跟踪和手机APP远程控制功能，达到了高效爬楼和平稳送货的效果。

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种载物爬楼机器人，具体涉及一种具有目标跟踪和自动避障的载物爬楼机器人。

背景技术

当今随着经济水平的上升，人们可支配收入的增加，使得人们能够购买服务机器人及其服务来解放简单的重复劳动来获得更多的空闲时间。

特别是对于快递行业和外卖行业，其服务的重要理念在于为人们节省时间，带来生活上的便利，对于快递自提点而言，取件人数多，耗费在排队取件的时间不可预估，此即为快递物流最后一公里难题。同时，人类日常生活中超市购物等同样产生了搬运物品的需求。当货物的重量过大、或者人力所不能及的情况下，更是一个难题。因此，将载物机器人应用到物流配送，重物搬运以及解决行动不便人群的出行问题等场景中，具有很好的发展前景。

现有市面的物流机器人几乎都只具有在平地上运动的能力，均不具备爬楼的功能，因此在实际运用场景中很受限制。

因此，提高机器人的机动能力，能翻越楼梯等障碍成为机器人运动系统设计的难点。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中机器人的机动能力不足，不能爬楼以及无法翻越梯坎障碍的问题，提供一种具有目标跟踪和自动避障的载物爬楼机器人。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种具有目标跟踪和自动避障的载物爬楼机器人，其特征在于：包括壳体、车架机构、轮腿机构和控制系统。

所述壳体具有中空的内腔，并设置载物平台。所述壳体空腔内安装有车架机构。

所述车架机构包括第一车架和第二车架。

所述第二车架是一个矩形框。所述矩形框的长度方向记为X向，宽度方向记为Y向。X向是爬楼机器人的前进或后退的方向。

所述第一车架包括被支撑在第二车架上方的横梁和纵梁。所述横梁与纵梁呈T形连接。所述横梁平行于Y向，纵梁平行于X向。在正常行驶时，纵梁相对于横梁，更靠近爬楼机器人的前进方向。

所述轮腿机构包括第一轮腿组和第二轮腿组。

所述第一轮腿组包括两条轮腿Ⅰ。所述轮腿I包括伸缩腿Ⅰ和万向轮。所述伸缩腿Ⅰ的上端固定在所述纵梁上，下端与所述万向轮连接。所述两条轮腿Ⅰ位于同一直线上，在正常行驶时，其中一条轮腿Ⅰ相对于另一条轮腿Ⅰ，更靠近爬楼机器人的前进方向。

所述第一轮腿组相对于第二轮腿组，更靠近爬楼机器人的前进方向。

所述第二轮腿组包括四条轮腿Ⅱ。所述轮腿Ⅱ包括伸缩腿Ⅱ和驱动轮。所述伸缩腿Ⅱ的上端固定在所述第二车架矩形框上，下端与所述驱动轮连接。所述四条轮腿Ⅱ呈矩形分布在所述第二车架矩形框X向上，在正常行驶时，其中两条轮腿Ⅱ相对于另外两条轮腿Ⅱ，更靠近爬楼机器人的前进方向。

所述控制系统包括供电电源、硬件电路、驱动电机、编码器、单片机、PC机、手机APP、4G通信模块、超声波距离传感器、激光雷达和摄像头。

所述供电电源与单片机电连接。所述单片机具有北斗定位模块和指南针模块。所述北斗定位模块定位机器人的位置坐标。所述指南针模块反馈机器人的行进方向。所述单片机安装于所述壳体的空腔内。所述单片机接受来自于超声波距离传感器和编码器的信号并处理信号，根据处理结果产生控制命令到硬件电路进而控制驱动电机和轮腿机构的伸缩腿。