[发明专利]一种基于树莓派的博物馆导览机器人及其使用方法

权利要求书

1.一种基于树莓派的博物馆导览机器人，其特征在于，包括视觉传感器(1)、音响(2)、LCD(3)、人形外壳(4)、树莓派(5)和移动机器人底座(6)，视觉传感器(1)和移动机器人底座(6)中通过USB串口与树莓派(5)进行通信，视觉传感器(1)和树莓派(5)由机器人底座(6)的电池变压后供电，音响(2)与树莓派(5)通过音频线连接，LCD(3)的HDMI接口与树莓派(5)的HDMI接口连接，LCD(3)的Touch接口与树莓派(5)的USB接口连接，视觉传感器(1)置于机器人眼部。

2.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的博物馆导览机器人，其特征在于，所述机器人的底座(6)安装有两个驱动轮(7)和一个从动轮(8)。

3.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的博物馆导览机器人，其特征在于，所述树莓派(5)装有Ubuntu操作系统和ROS。

4.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的博物馆导览机器人，其特征在于，所述视觉传感器(1)采用Kinect v2。

5.根据权利要求1所述的一种基于树莓派的博物馆导览机器人，其特征在于，所述LCD(3)采用微雪7inch Capacitive Touch LCD (D)。

6.一种基于权利要求1所述的基于树莓派的博物馆导览机器人的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)初始化：启动树莓派(5)和机器人底座(6)，打开视觉传感器(1)，设置自动加载初始化命令；

2)获取信息：控制其移动，视觉传感器(1)获取室内地图，保存地图到树莓派(5)；

3)在LCD(3)上的3D可视化工具RVIZ中加载建立的二维地图，确定初始状态后，在LCD(3)中设置目的地；

4)树莓派(5)运用ROS的navigation功能包，完成在全局范围内的路径规划，规划出一条从出发点到目标点的无障碍路线；

5)当机器人没有遇到步骤3)中地图上未显示的动态障碍物时，则按照步骤4)规划出的路线行走，到达目标位置，完成导航，任务结束，转入步骤8)，若机器人遇到步骤3)中地图上未显示的动态障碍物时，则转入步骤6)；

6) 树莓派(5)运用ROS的base_local_planner包实现局部路径规划，实时规划出一条从出发点到目标点的无障碍轨迹，按新轨迹行走，到达目标位置，完成导航，任务结束，转入步骤7)；如果到达目的地之前再次遇到地图上未显示的动态障碍物，重复步骤6)；

7) 到达目的地后，树莓派(5)通过音响(2)播放指定的音频，进行讲解；

8) 重复步骤5)到步骤7)进行下一次任务。

7.根据权利要求6所述的基于树莓派的博物馆导览机器人的使用方法，其特征在于，在步骤3)中，3D可视化工具RVIZ加载的室内地图显示在LCD上，使用者在3D可视化工具RVIZ的工作界面上设定目标位置。