[发明专利]一种室内移动机器人的多传感器系统

权利要求书

1.一种室内移动机器人的多传感器系统，包括移动机器人，其特征在于，所述系统应用在移动机器人上，所述系统包括通过CAN总线连接的上层控制部和下层控制部，所述上层控制部通过双核处理器和嵌入式构架实现，并且设有多传感器连接端口、CAN总线连接端口和人机接口，所述下层控制部包括语音传感器、视觉传感器、超声传感器、红外传感器、接近传感器、光电码盘、移动机构、下层定点运动DSP单元、下层漫游DSP单元、下层避障DSP单元和下层定位及伺服DSP单元，所述超声传感器、红外传感器和接近传感器分别与下层定点运动DSP单元、下层漫游DSP单元以及下层避障DSP单元进行串联连接，所述光电码盘和移动机构与下层定位及伺服DSP单元进行并联连接，所述下层定点运动DSP单元、下层漫游DSP单元、下层避障DSP单元和下层定位及伺服DSP单元分别配置一个CAN总线连接端口。

2.根据权利要求1所述的一种室内移动机器人的多传感器系统，其特征在于，所述双核处理器包括DSP内核和ARM内核，所述ARM内核的一端与DSP内核相连，另一端分别与人机接口，所述DSP内核的另外一端和CAN总线连接端口相连接。

3.根据权利要求2所述的一种室内移动机器人的多传感器系统，其特征在于，所述语音传感器和视觉传感器分别与DSP内核相连接，并且用于采集移动机器人环境的语音和视觉信息。

4.根据权利要求1所述的一种室内移动机器人的多传感器系统，其特征在于，所述超声传感器与下层定点运动DSP单元相连，用于采集移动机器人环境的超声信息，并传输给下层定点运动DSP单元，所述红外传感器与下层漫游DSP单元相连，用于采集机器人环境的红外信息，并传输给下层漫游DSP单元，所述接近传感器与下层避障DSP单元相连，用于采集机器人与周围物体的距离信息，并传输给下层避障DSP单元，所述光电码盘与下层定位及伺服DSP单元相连，用于确定机器人运动的角位移信息，并传输给下层定位及伺服DSP单元，所述移动机构与下层定位及伺服DSP单元相连，用于根据下层定位与伺服DSP单元的控制命令实现移动机器人的具体运动。

5.根据权利要求4所述的一种室内移动机器人的多传感器系统，其特征在于，包括路径规划模块，所述路径规划模块通过下层定点运动DSP单元与超声传感器和CAN总线相连，下层定点运动DSP单元将超声传感器接收到的超声信息，通过CAN总线从下层漫游DSP单元接收红外信息、从下层避障DSP单元接收与环境中障碍物的距离信息，并且对超声、红外、距离信息进行数据融合，结合上层控制部给出的移动机器人位置和目标点信息，规划出自由路径。

6.根据权利要求5所述的一种室内移动机器人的多传感器系统，其特征在于，路径规划模块将规划的自由路径通过CAN总线发送给下层定位及伺服DSP单元，用于实现移动机器人的定点运动；下层漫游DSP单元与红外传感器和CAN总线相连，下层漫游DSP单元将红外传感器接收红外信息，通过CAN总线从下层避障DSP单元接收与环境中障碍物的距离信息，通过规划的自由路径，实现机器人的漫游行为，漫游动作命令通过CAN总线发送给下层定位及伺服DSP单元，红外信息通过CAN总线发送给下层定点运动DSP单元。

7.根据权利要求5所述的一种室内移动机器人的多传感器系统，其特征在于，下层避障DSP单元与接近传感器和CAN总线相连，下层避障DSP单元将接近传感器接收与环境中障碍物的距离信息，通过动态避障算法实现移动机器人的动态避障，避障动作命令通过CAN总线发送给下层定位及伺服DSP单元，并且环境中障碍物的距离信息通过CAN总线发送给下层定点运动DSP单元和下层漫游DSP单元。

8.根据权利要求5所述的一种室内移动机器人的多传感器系统，其特征在于，包括定位模块，所述定位模块通过下层定位及伺服DSP单元与光电码盘和CAN总线相连，并且将光电码盘接收移动机器人的角位移信息以实现粗定位，并根据通过CAN总线接收到的移动机器人设置的位置传感器信息实现精确定位。