一种移动机器人故障诊断处理装置的制作方法

本发明涉及移动机器人，具体为一种移动机器人故障诊断处理装置。

背景技术：

1、移动机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

2、而传统的移动机器人在工作的时候因为外部环境的变化以及因为软件或者硬件在行驶过程中产生各种问题；例如：电磁干扰导致的激光设备挂掉，软件自身问题导致的软件崩溃，以及ros中出现的卡膨胀区导致无法导航；由于粒子滤波，激光定位在机器人行驶过程中，当机器人的出现一些问题时，会出现定位跳变；并且在机器人导航行走的过程中因为模型因素导致过于接近地形或者障碍物导致无法继续使用导航去其他位置，为此，我们提出一种移动机器人故障诊断处理装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种移动机器人故障诊断处理装置，以解决背景技术中需要解决的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种移动机器人故障诊断处理装置，包括：

3、机器人定位纠正模块：所述机器人定位纠正模块通过借助机器人定位，并借助里程计数据的累加计算推算出当前机器人定位坐标tp；

4、远离障碍物模块：所述远离障碍物模块利用激光数据旋转并判断前方有无障碍物，对机器人障碍物进行规避；

5、硬件驱动恢复模块：所述硬件驱动恢复模块通过检测话题信息，判断驱动硬件是否正常，未接收到话题信息时，则对机器人重启驱动恢复；

6、软件心跳检测模块：所述软件心跳检测模块通过软件心跳话题信息检测软件是否运行，如检测不到软件的心跳包则重启软件；

7、机器人重启模块：所述机器人重启模块用于接收重启指令；

8、所述机器人定位纠正模块、远离障碍物模块、硬件驱动恢复模块、软件心跳检测模块和机器人重启模块之间通过元操作系统的话题信息交互共享机器人信息。

9、传统的移动机器人在工作的时候因为外部环境的变化以及因为软件或者硬件在行驶过程中产生各种问题；例如：电磁干扰导致的激光设备挂掉，软件自身问题导致的软件崩溃，以及ros中出现的卡膨胀区导致无法导航；由于粒子滤波，激光定位在机器人行驶过程中，当机器人的出现一些问题时，会出现定位跳变；并且在机器人导航行走的过程中因为模型因素导致过于接近地形或者障碍物导致无法继续使用导航去其他位置，本发明基于机器人的上位机软件，结合实时信息，计算机器人的运动控制量，以实现机器人能够自主发现问题并达到自我修复的目的；并且本发明中包含了多项技术及处理方式，基于ros进行开发诊断，通过对实时信息的处理及计算来判断出问题所在及其对应的处理方式；而设置的机器人定位纠正模块可以对坐标起到纠正作用，在激光的可信度过低、或者是由于某些因素导致定位发生大幅度的偏移时对机器人坐标及时调整，从而可以解决机器人行走的过程中出现的定位跳变问题，而远离障碍物模块在机器人因为模型因素导致过于接近地形或者障碍物导致无法继续使用导航去其他位置时触发调用，并且设置的硬件驱动恢复模块检测硬件是否正常运行，如果运行过程硬件出现问题则可以通过硬件驱动恢复模块对机器人进行重启。

10、作为上述技术方案的进一步描述：

11、所述机器人定位纠正模块在在机器人正常行驶过程中，该坐标不会对机器人产生影响，当机器人周围临时障碍物过多，机器人定位纠正模块将推演的坐标替换为amcl发布的坐标，并让机器人进入到坐标恢复的模式中，借助粒子滤波的自我恢复特性，调整机器人坐标，调整至机器人定位给纠正模块识别到激光与周围地形匹配度达到可信阈值。

12、作为上述技术方案的进一步描述：

13、所述机器人定位纠正模块在调整机器人坐标时通过里程计计算公式进行计算：

14、所述里程计算公式为：

15、x＝(dx*cos(z)-dy*sin(z))*dt；

16、y＝(dx*sin(z)-dy*cos(z))*dt；

17、z＝dz*dt；

18、其中，其中x为机器人里程计坐标x，y为机器人里程计坐标y，z为机器人里程计坐标z，dx为嵌入式上传单位时间内机器人运行的x方向距离，dy为嵌入式上传机器人单位时间y方向运动距离y，dz为嵌入式上传单位时间机器人转动角度，dt为中间经过的时间差值；

19、利用上述公式累加计算出一定时间内机器人累计移动的距离和角度，并借助一个50帧前的坐标信息作为正确坐标信息，机器人定位纠正模块根据正确坐标信息推算出当前的机器人航机推演坐标信息，当机器人发布的坐标与该推演坐标相差，便可以认为机器人当前出现故障，进入恢复模式，借助amcl的自我恢复以及推算出的坐标进行坐标的拉回恢复。

20、作为上述技术方案的进一步描述：

21、所述机器人定位或者激光数据不准确时，机器人推演的坐标为正确坐标。

22、作为上述技术方案的进一步描述：

23、所述远离障碍物模块通过激光数据旋转并判断前方柱形地方有无障碍物，当发现前方没有障碍物，控制机器人移动远离障碍物后，再继续执行导航任务。

24、作为上述技术方案的进一步描述：

25、所述硬件驱动恢复模块如果多次重启驱动以后仍然无法恢复，则发送信息至重启机器人模块，重启机器人恢复。

26、作为上述技术方案的进一步描述：

27、所述重启机器人组件负责统一整合机器人信息，记录当前机器人定位、任务状态等信息，当其他模块需求重启时，立刻保存状态到本地并对机器人进行重启，重启后立刻恢复机器人之前保存在本地的状态。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

29、1、本发明基于机器人的上位机软件，结合实时信息，计算机器人的运动控制量，以实现机器人能够自主发现问题并达到自我修复的目的；

30、2、并且本发明中包含了多项技术及处理方式，基于ros进行开发诊断，通过对实时信息的处理及计算来判断出问题所在及其对应的处理方式；

31、3、而设置的机器人定位纠正模块可以对坐标起到纠正作用，在激光的可信度过低、或者是由于某些因素导致定位发生大幅度的偏移时对机器人坐标及时调整，从而可以解决机器人行走的过程中出现的定位跳变问题，而远离障碍物模块在机器人因为模型因素导致过于接近地形或者障碍物导致无法继续使用导航去其他位置时触发调用，并且设置的硬件驱动恢复模块检测硬件是否正常运行，如果运行过程硬件出现问题则可以通过硬件驱动恢复模块对机器人进行重启。

技术特征：

1.一种移动机器人故障诊断处理装置，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的一种移动机器人故障诊断处理装置，其特征在于：所述机器人定位纠正模块在在机器人正常行驶过程中，该坐标不会对机器人产生影响，当机器人周围临时障碍物过多，机器人定位纠正模块将推演的坐标替换为amcl发布的坐标，并让机器人进入到坐标恢复的模式中，借助粒子滤波的自我恢复特性，调整机器人坐标，调整至机器人定位给纠正模块识别到激光与周围地形匹配度达到可信阈值。

3.根据权利要求2所述的一种移动机器人故障诊断处理装置，其特征在于：所述机器人定位纠正模块在调整机器人坐标时通过里程计计算公式进行计算：

4.根据权利要求3所述的一种移动机器人故障诊断处理装置，其特征在于：所述机器人定位或者激光数据不准确时，机器人推演的坐标为正确坐标。

5.根据权利要求4所述的一种移动机器人故障诊断处理装置，其特征在于：所述远离障碍物模块通过激光数据旋转并判断前方柱形地方有无障碍物，当发现前方没有障碍物，控制机器人移动远离障碍物后，再继续执行导航任务。

6.根据权利要求5所述的一种移动机器人故障诊断处理装置，其特征在于：所述硬件驱动恢复模块如果多次重启驱动以后仍然无法恢复，则发送信息至重启机器人模块，重启机器人恢复。

7.根据权利要求6所述的一种移动机器人故障诊断处理装置，其特征在于：所述重启机器人组件负责统一整合机器人信息，记录当前机器人定位、任务状态等信息，当其他模块需求重启时，立刻保存状态到本地并对机器人进行重启，重启后立刻恢复机器人之前保存在本地的状态。

技术总结本发明公开了一种移动机器人故障诊断处理装置，包括机器人定位纠正模块、远离障碍物模块、硬件驱动恢复模块、软件心跳检测模块和机器人重启模块，所述机器人定位纠正模块、远离障碍物模块、硬件驱动恢复模块、软件心跳检测模块和机器人重启模块之间通过元操作系统的话题信息交互共享机器人信息。本发明基于机器人的上位机软件，结合实时信息，计算机器人的运动控制量，以实现机器人能够自主发现问题并达到自我修复的目的；并且本发明中包含了多项技术及处理方式，基于ros进行开发诊断，通过对实时信息的处理及计算来判断出问题所在及其对应的处理方式。技术研发人员：陈世钦,林琰受保护的技术使用者：羽禾人工智能（嘉兴）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9