一种可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人的制作方法

本发明涉及自动化机械设备领域，尤其涉及应用于建筑行业的多功能智能化的辅助机械，具体是一种可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人。

背景技术：

1、随着工业化进程的不断推进，在人们的日程生活、作业中，逐渐出现了用于提供帮助的“定点机器人”，这些“定点机器人”的作用是在某两个相对固定的位置之间按预定的动作路径重复执行同一任务；当需要其完成其他任务时，需要人为重新为其规划动作路径；而一旦为其预先规划的动作路径发生意外改变或者突然出现障碍物时，则“定点机器人”可能就会被阻挡并无法执行预定计划，由此可见，当前的“定点机器人”其使用过程中灵活性较差，难以完成工业或生活中临时交办的任务。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服“定点机器人”当前存在的适应性差的问题，提出一种具有环境感知、导航和一定运动控制能力的“移动机器人”，它们可以在预定动过路线发生突变时，临时性地自我改变动作路径，从而到达最终目的地。

2、为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

3、一种可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，包括机架、驱动装置和行走轮，所述行走轮有两个，对称设置在机架的两侧并分别与驱动装置连接，所述驱动装置设置在机架的底部，通过驱动装置向行走轮输出扭矩使其为机架的行走提供动力；还包括运载平台和控制模块、定位模块和探测模块，所述运载平台设置在机架的顶部，其用于搭载机械装置，所述控制模块、定位模块、探测模块三者通过电信号连接，控制模块还与驱动装置连接；其中，定位模块用于定位当前所在位置并将该位置数据传送至控制模块，探测模块用于对机器人的行进方向做障碍识别并将障碍信息传送至控制模块，控制模块将收集到的位置数据、障碍信息进行比对并重新规划动作路线并控制驱动装置进行动力输出。

4、所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，还包括万向轮，所述万向轮单独或同时设置在机架底部的前端或后端，其用于与机架底部两侧的行走楼构成与地面的三触点接地或四触点接地结构。

5、所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，控制模块包括两块单片机控制器，分别用于信息或数据处理、发送控制指令以及控制驱动装置动作。

6、所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，探测模块包括设置在机架顶部的超声波传感组件、红外传感组件以及设置在机架底部的碰撞传感组件，该三个传感组件同时通过不同的遥感探测方式对周围环境进行数据采集，然后传送到控制模块进行障碍物及周遭环境的数据比对处理。

7、所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，驱动装置包括步进电机及其驱动器，控制模块对环境感知系统所采集的数据处理后向步进电机驱动器发出指令，驱动器再控制步进电机进而改变移动机器人的运动状态。

8、所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，超声波传感组件用于测距，所述超声波传感组件的超声波发射电路由 芯片和超声波传感器组成，发射时，经由控制模块的指令发出频率为 的方波信号，经 芯片的5个非门电路对信号进行放大后再由超声波传感器发射出超声波，超声波传感组件的超声波接收电路由 芯片和超声波传感器组成，工作时，被反射回的超声波信号经声波传感器转化为电信号， 芯片对输入的电信号进行限幅、放大、带通滤波处理，之后通过控制模块使计时器停止工作。

9、 所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，红外传感组件包括 红外漫反射光电开关，其仅用于判断有无障碍物，不测量距离，红外传感组件安装在超声波传感组件的下方，其数量和间隔角度与超声波传感组件的相同；工作时，红外传感组件内部的发射器会不间断的发射红外线光束，遇到障碍物时，接收器会把反射回来的光束转化为电信号，经处理后再输出到控制模块。

10、所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，碰撞传感组件设置在机架底部的正前及机架左右两侧各45°的位置，所述碰撞传感组件是触点开关式的，工作时，碰撞传感组件的金属触片处于释放状态，当碰撞传感器接触到障碍物时，金属触片被按下从而将碰撞信息传送至控制模块。

11、本发明所提出的多传感器融合智能轮式机器人可实现导航、避障、测距、跟随，在复杂环境构建环境分析模型，在多传感器信息融合技术领域使移动机器人大大提高了自身对环境的感知能力和准确反应的能力，增强系统的生存能力，提高可信度，降低模糊度，极大地提高机器人的人工智能水平。

技术特征：

1.一种可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，包括机架、驱动装置和行走轮，所述行走轮有两个，对称设置在机架的两侧并分别与驱动装置连接，所述驱动装置设置在机架的底部，通过驱动装置向行走轮输出扭矩使其为机架的行走提供动力；其特征是：还包括运载平台和控制模块、定位模块和探测模块，所述运载平台设置在机架的顶部，其用于搭载机械装置，所述控制模块、定位模块、探测模块三者通过电信号连接，控制模块还与驱动装置连接；其中，定位模块用于定位当前所在位置并将该位置数据传送至控制模块，探测模块用于对机器人的行进方向做障碍识别并将障碍信息传送至控制模块，控制模块将收集到的位置数据、障碍信息进行比对并重新规划动作路线并控制驱动装置进行动力输出。

2.根据权利要求1所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，其特征是：还包括万向轮，所述万向轮单独或同时设置在机架底部的前端或后端，其用于与机架底部两侧的行走楼构成与地面的三触点接地或四触点接地结构。

3.根据权利要求1所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，其特征是：控制模块包括两块单片机控制器，分别用于信息或数据处理、发送控制指令以及控制驱动装置动作。

4.根据权利要求1所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，其特征是：探测模块包括设置在机架顶部的超声波传感组件、红外传感组件以及设置在机架底部的碰撞传感组件，该三个传感组件同时通过不同的遥感探测方式对周围环境进行数据采集，然后传送到控制模块进行障碍物及周遭环境的数据比对处理。

5.根据权利要求1所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，其特征是：驱动装置包括步进电机及其驱动器，控制模块对环境感知系统所采集的数据处理后向步进电机驱动器发出指令，驱动器再控制步进电机进而改变移动机器人的运动状态。

6.根据权利要求4所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，其特征是：超声波传感组件用于测距，所述超声波传感组件的超声波发射电路由芯片和超声波传感器组成，发射时，经由控制模块的指令发出频率为的方波信号，经芯片的5个非门电路对信号进行放大后再由超声波传感器发射出超声波，超声波传感组件的超声波接收电路由芯片和超声波传感器组成，工作时，被反射回的超声波信号经声波传感器转化为电信号，芯片对输入的电信号进行限幅、放大、带通滤波处理，之后通过控制模块使计时器停止工作。

7.根据权利要求4所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，其特征是：红外传感组件包括红外漫反射光电开关，其仅用于判断有无障碍物，不测量距离，红外传感组件安装在超声波传感组件的下方，其数量和间隔角度与超声波传感组件的相同；工作时，红外传感组件内部的发射器会不间断的发射红外线光束，遇到障碍物时，接收器会把反射回来的光束转化为电信号，经处理后再输出到控制模块。

8.根据权利要求4所述的可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，其特征是：碰撞传感组件设置在机架底部的正前及机架左右两侧各45°的位置，所述碰撞传感组件是触点开关式的，工作时，碰撞传感组件的金属触片处于释放状态，当碰撞传感器接触到障碍物时，金属触片被按下从而将碰撞信息传送至控制模块。

技术总结本发明是一种可搭载机械装置的多传感器融合智能轮式机器人，包括机架、驱动装置和行走轮；还包括运载平台和控制模块、定位模块和探测模块，所述运载平台设置在机架的顶部，其用于搭载机械装置，所述控制模块、定位模块、探测模块三者通过电信号连接，控制模块还与驱动装置连接。本发明所提出的多传感器融合智能轮式机器人可实现导航、避障、测距、跟随，在复杂环境构建环境分析模型，在多传感器信息融合技术领域使移动机器人大大提高了自身对环境的感知能力和准确反应的能力，增强系统的生存能力，提高可信度，降低模糊度，极大地提高机器人的人工智能水平。技术研发人员：刘东,姚嘉欣,吴静松受保护的技术使用者：上海宝冶集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11