[发明专利]六足腿式导盲机器人在审
申请号: | 202110553771.3 | 申请日: | 2021-05-20 |
公开(公告)号: | CN113304019A | 公开(公告)日: | 2021-08-27 |
发明(设计)人: | 高峰;孙乔;王泽霖;尹云鹏;陈先宝;孙竞;刘仁强 | 申请(专利权)人: | 上海智籍机器人有限公司 |
主分类号: | A61H3/06 | 分类号: | A61H3/06 |
代理公司: | 上海百一领御专利代理事务所(普通合伙) 31243 | 代理人: | 甘章乖 |
地址: | 201303 上海市浦*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 六足腿式导盲 机器人 | ||
本发明提供了一种六足腿式导盲机器人,包括:腿式导盲机器人身体;腿式导盲机器人腿足,所述腿足用于支撑机器人身体;导盲杖,腿式导盲机器人与导盲杖连接;腿式导盲机器人通过导盲杖对操作者进行引导。本发明所述腿式导盲机器人对复杂地形有更好的适应能力,运动控制算法使得机器人在行走过程中有更好的稳定性和鲁棒性,环境感知模块使得机器人能够实时定位、避障和路径规划,语音交互模块使得机器人与盲人之间的交互更加便利化和人性化,机器人与盲人通过导盲杖力觉交互更加符合盲人操作便利性,机器人本体与环境力觉交互的避障能力提高安全性。
技术领域
本发明涉及腿式导盲机器人系统及其导盲方法,属于残疾人辅助设备领域。
背景技术
视力障碍人群是社会上的弱势群体,而当今社会所提供的导盲设施难以够满足他们日常出行的需求。辅助盲人出行的工具主要有导盲杖和导盲犬两种。导盲杖的探测的效率低,探测的范围小,且难以保证过马路时的安全问题;导盲犬存在训练周期长、训练难度大、培养成本高、培养成功率低等问题。因此,该两种方式均不适宜盲人使用。
随着人工智能和机器人技术的兴起,越来越多的智能机器人出现并辅助人们完成一些自身抗拒或难以达成的工作与任务。导盲机器人以移动式机器人为基础帮助视觉障碍者完成定向行走。移动式机器人或自走式机器人一般都具备有多种探测器、传感器、强大的计算能力以及高度的智慧能力,通常只需加强和完善人机交互的设计即可应用于导盲。
在导盲机器人的发展过程中,仍存在许多问题。如中国专利CN111609851A公开了一种移动型导盲机器人系统及导盲方法,但并未完全考虑地形的适应性,如攀爬楼梯、穿越复杂地形等;中国专利CN111872918A公开了一种基于蓝牙技术的智能导盲机器人,但其与盲人之前不存在力觉感知,不能很好地适应不同盲人的行走速度。考虑到腿式机器人的地形适应能力和感知能力,针对上述问题,急需一种腿式导盲机器人,通过特殊的机械结构设计和运动控制算法完成腿式导盲机器人的稳定行走和复杂地形的高适应性,结合视觉、力觉完成导航、避障、识别物体、速度控制等人机交互功能,从而更好地引领盲人出行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种六足腿式导盲机器人,以解决现有的导盲机器人存在的地形适应性差、人机交互方式欠缺等问题,提供更方便视力障碍人士出行和日常生活的导盲机器人。
本发明提供了一种六足腿式导盲机器人,包括:腿式导盲机器人身体;腿式导盲机器人腿足,所述腿足用于支撑机器人身体;导盲杖,腿式导盲机器人与导盲杖连接;腿式导盲机器人通过导盲杖对操作者进行引导。
本发明所述六足腿式导盲机器人的有益效果在于,腿足结构使得机器人对复杂地形有更好的适应能力,运动控制算法使得机器人在行走过程中有更好的稳定性和鲁棒性,环境感知模块使得机器人能够实时定位、避障和路径规划,语音交互模块使得机器人与盲人之间的交互更加便利化和人性化,机器人与盲人通过导盲杖力觉交互更加符合盲人操作便利性,机器人本体与环境力觉交互的避障能力提高安全性。总之,该种腿式导盲机器人能够为盲人日常出行和生活带来极大的便利。
优选的,腿式导盲机器人与导盲杖通过连接件活动连接;导盲杖和机器人身体之间保留俯仰转动自由度,并有一定角度限位,适应不同路面起伏下机器人与操作者之间的相对位置变化。
优选的,腿式导盲机器人具有WIFI模块、蓝牙模块、麦克风、扬声器、激光雷达、相机传感器中的至少一个。
优选的,腿足的数量为6条,分别安装在身体的左前、左中、左后,右前、右中、右后。
优选的,腿足的数量为6条,分别安装在身体的左前、中前、右前,左前、左中、左后。
优选的,通过腿足周期性抬腿、摆腿控制进行前后左右移动或左右转动;通过腿足不同长度控制进行上下高度调整以及俯仰、侧倾偏角调整;通过腿足不同抬腿高度跨越不同的地形。
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