[发明专利]基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人

权利要求书

1.一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，其特征在于，包括：

环境感知模块，设有双目摄像头和激光雷达，所述双目摄像头通过实时拍摄获取图像信息，所述激光雷达通过感知空间信息获取地图信息；

数据处理模块，用于分析所述双目摄像头所捕获的图像信息，并根据图像信息中的帧间信息对机器人位姿进行增量式计算，通过分析所述激光雷达所感知的地图信息以完成对静态障碍物和动态障碍物的判断；

运动模块，设有麦克纳姆轮和电机，所述麦克纳姆轮由所述电机驱动；

控制模块，设有用于接收并处理所述环境感知模块获取数据的中央处理器和用于控制运动模块的主控板；

云端数据中心，由云服务器组成，用于对当前时刻和以往时刻的物资使用情况进行分析并将数据传送给所述控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，其特征在于，所述激光雷达发射激光束，激光束遇到障碍物会进行反射，通过激光雷达来计算机器人与障碍物的距离，其计算公式如下：

其中，发射角度β为已知量，q为实测距离，s为激光头与镜头的距离，f为镜头的焦距，成像仪中x与s对应。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，其特征在于，所述控制模块采用PID调节算法，其控制规律计算公式如下：

error(t)＝y_d(t)-y(t)

其中，K为比例系数，T_I为积分时间常数，T_D为微分时间常数，error(t)为偏差信号，y_d(t)为给定值，y(t)为输出值。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，其特征在于：所述运动模块由四个麦克纳姆轮和四个与麦克纳姆轮逐一对应的电机组成，所述麦克纳姆轮在所述主控板控制下由所述电机驱动在水平面上的任意方位移动。

5.根据权利要求1或4所述的一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，其特征在于：所述麦克纳姆轮的全方位移动采用正逆运动学模型来实现。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，其特征在于：所述数据处理模块基于ROS系统的SLAM技术来构建地图。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网和SLAM技术的智能医疗物资补给机器人，其特征在于：所述云端数据中心给定目标点后，先确定机器人当前所处的位置和姿态，通过激光雷达来计算机器人与障碍物的距离，根据障碍物信息转化为能够用于路径规划的栅格地图，使用全局路径规划算法计算机器人当前可移动的最优路径，并在运动过程中不断感知环境信息的改变，使用局部路径规划算法躲避动态障碍物。