[发明专利]一种激光导引机器人系统及其导引方法

权利要求书

1.一种激光导引机器人系统，其特征在于，包括：激光发射器、机器人小车、第一视觉检测装置和第二视觉检测装置；所述激光发射器用于发射导引所需激光光束；所述机器人小车包括有驱动机器人小车左转或右转的驱动组件以及与所述驱动组件连接的控制单元；所述第一和第二视觉检测装置前后并列安装于机器人小车支架上，所述第一和第二视觉检测装置均与所述控制单元电连接，所述激光发射器发出的激光光束分别在第一与第二视觉检测装置上成像，所述第一和第二视觉检测装置检测激光光束的光斑的位置并发送至控制单元，所述控制单元实时计算机器人小车的姿态，并根据该姿态通过所述驱动组件驱动机器人小车左转或右转，实现机器人小车姿态的调整。

2.根据权利要求1所述的激光导引机器人系统，其特征在于，所述第一视觉检测装置包括：第一半透半反玻璃、第一投影膜和第一检测相机，所述第一半透半反玻璃与机器人小车底盘所成的夹角为40-50度，所述第一投影膜设置于所述第一半透半反玻璃上方，所述第一检测相机设置于所述第一投影膜上方；

所述第二视觉检测装置包括：第二半透半反玻璃、第二投影膜和第二检测相机，所述第二半透半反玻璃与机器人小车底盘所成的夹角为40-50度，所述第二投影膜设置于所述第二半透半反玻璃上方，所述第二检测相机设置于所述第二投影膜上方。

3.根据权利要求1所述的激光导引机器人系统，其特征在于，所述激光发射器还包括一安装支架，所述机器人小车上还包括有用于提供工作电源的电池或者发电系统。

4.根据权利要求1所述的激光导引机器人系统，其特征在于，所述驱动组件包括：安装于所述机器人小车上的左驱动轮和右驱动轮、以及控制所述左驱动轮和右驱动轮分别转动的驱动装置，所述驱动装置与所述控制单元电连接。

5.根据权利要求4所述的激光导引机器人系统，其特征在于，所述左驱动轮为所述机器人小车的左前驱动轮，所述右驱动轮为所述机器人小车的右前驱动轮，所述机器人小车的左后轮和右后轮均采用万向轮。

6.一种激光导引机器人的导引方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、将机器人小车放置于初始位置，开启激光发射器发出导引激光光束；

步骤S2、激光光束在机器人小车的第一视觉检测装置与第二视觉检测装置上分别成像，第一与第二视觉检测装置分别检测光束的光斑的位置并发送至控制单元；

步骤S3、所述控制单元实时计算机器人小车的姿态，并根据该姿态驱动机器人小车左转或右转，实现机器人小车姿态的调整，使机器人小车保持直线前进；

步骤S4、执行检测周期延时，重复步骤S2与步骤S3，实现机器人小车的自动导引，或者执行结束指令。

7.根据权利要求6所述的激光导引机器人的导引方法，其特征在于，所述步骤S2中第一与第二视觉检测装置分别检测激光光束的光斑的位置后，对光斑的位置进行预处理，所述预处理包括：剔除误识别结果和对正确结果进行平滑。

8.根据权利要求6所述的激光导引机器人的导引方法，其特征在于，步骤S2中所述第一与第二视觉检测装置分别检测光斑的位置，包括以下步骤：

步骤Q1、采用检测相机分别抓取投影膜上的光斑图像；

步骤Q2、对所述图像进行二值化分割；

步骤Q3、对二值化的图像进行开运算和闭运算；

步骤Q4、对所述图像进行BLOB分析，获取最大BLOB；

步骤Q5、根据比例关系将像素值换算成左右偏移量。

9.根据权利要求8所述的激光导引机器人的导引方法，其特征在于，所述步骤Q3还包括在开运算之后进行去除噪点；所述步骤Q4对所述图像进行BLOB分析并获取最大BLOB包括：获取光斑图像重心、面积和包围矩形。

10.根据权利要求6所述的激光导引机器人的导引方法，其特征在于，所述步骤S3中所述控制单元根据第一与第二视觉检测装置中的光斑的位置计算出机器人小车的实时姿态，并根据该姿态下发驱动信号给驱动组件，从而驱动机器人小车左转或右转，实现机器人小车姿态的调整。