机器人自主导航系统的制作方法
本专利针对传统机器人导航需粘贴导航条或预制地图导致环境不美观、操作繁琐的问题，提出一种无需导航条和地图的自主导航系统。通过无线电信号发射接收装置、激光扫描仪、电子陀螺仪及声纳/激光传感器等多传感器融合技术，实现定位、避障和路径规划。系统利用预设定位点信号进行实时定位，结合多种定位方式提升定位精度，简化操作流程，适用于服务类机器人场景。
【专利摘要】本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人自主导航系统。其包括主控制器、行走驱动模块、定位点信号发射与接收模块、障碍物检测模块、信息储存模块，还包括进行旋转角度计算的电子陀螺仪，所述行走驱动模块、定位点信号发射与接收模块、障碍物检测模块、信息储存模块、电子陀螺仪均与主控制器连接，上述主控制器上设有传感器数据采集与处理模块。所述定位点信号发射与接收模块包括1个以上无线电信号发射装置和无线电信号接收装置。还包括语音识别与合成模块和激光扫描仪。
[0001]本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器人自主导航系统。
[0002]机器人的应用越来越广泛，在一些特殊的场合，比如餐厅、展览馆、博物馆、科技馆、旅游场所等地方，人员并不密集，工作环境固定，机器人可以承担部分服务人员的工作，这样不仅可以减少服务人员的数量，而且可以增加科技元素和趣味性，吸引儿童和青少年的参与。
[0003]为了完成这些工作，需要机器人能够检测障碍物，避免发生碰撞，能够确定自身位置，进行基于任务的路径规划。现有的机器人导航一种是采用导航条，虽然结构简单，但是影响整体环境的美观性。还有一种是采用激光扫描仪扫描环境后，形成预制地图，并储存一系列的定位点，这种方式需要带领机器人预先行走一圈，且一旦变换目标定位点的位置，需要重新预制地图。
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型提供一种机器人自主导航系统，不需要导航条和预制地图。本实用新型采用的技术方案具体如下:包括主控制器、行走驱动模块、定位点信号发射与接收模块、障碍物检测模块、信息储存模块，还包括进行旋转角度计算的电子陀螺仪，Kaiyun中国体育官网所述行走驱动模块、信号发射与接收模块、障碍物检测模块、信息储存模块、电子陀螺仪均与主控制器连接，上述主控制器上设有传感器数据采集与处理模块。
[0005]进一步地，所述障碍物检测模块包括激光传感器和/或声纳传感器。
[0006]进一步地，所述定位点信号发射与接收模块包括I个以上无线电信号发射与接收装置，所述无线电信号发射装置位于目标物上，所述无线电信号接收装置设于机器人本体上。
[0007]进一步地，所述无线电信号发射与接收装置的数量与定位点数量一致。
[0017]如图1所示，机器人自主导航系统，包括主控制器4、行走驱动模块2、定位点信号发射与接收模块3、障碍物检测模块8，还包括可识别语音信号并合成输出语音信号的语音识别与合成模块9、进行旋转角度计算的电子陀螺仪I以及用于实时定位和绘制地图的激光扫描仪10，所述行走驱动模块、定位点信号发射与接收模块、障碍物检测模块8、语音识别与合成模块9、电子陀螺仪、激光扫描仪均与主控制器连接，上述主控制器上设有数据采集与处理模块5、信息储存模块12。
[0018]所述定位点信号发射与接收模块包括η个无线，所述无线电信号发射与接收装置的数量与定位点数量一致。所述无线电信号发射装置位于目标物上，所述无线电信号接收装置设于机器人本体上。机器人工作过程中，根据各个无线电信号发射装置的位置来确定不同目标物的位置。无线电信号接收装置接收到信号后，将数据传输给数据采集与处理模块处理，并将处理后信号传输给行走驱动模块，行走驱动模块用于控制驱动电机的运动方向和运动速度。
[0019]所述障碍物检测模块8负责检测工作环境的障碍物情况，用于机器人的路径规划和避障。可采用声纳传感器7组成声纳障碍物检测装置，也可采用激光传感器6组成激光障碍物检测装置，或者采用两种传感器进行组合。
[0020]本实用新型，利用定位点的信号发射和接收装置来是实现路径目标位置定位，工作过程中，可检测障碍物，避免碰撞，采用无线电、激光、声纳多种定位方式进行组合，能更加有效地定位自身位置。
[0021]本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合;这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。
1.一种机器人自主导航系统，其特征在于，包括主控制器、行走驱动模块、定位点信号发射与接收模块、障碍物检测模块、信息储存模块，还包括进行旋转角度计算的电子陀螺仪，所述行走驱动模块、定位点信号发射与接收模块、障碍物检测模块、信息储存模块、电子陀螺仪均与主控制器连接，上述主控制器上设有传感器数据采集与处理模块。2.根据权利要求1所述的一种机器人自主导航系统，其特征在于，障碍物检测模块包括激光传感器和/或声纳传感器。3.根据权利要求1所述的一种机器人自主导航系统，其特征在于，所述定位点信号发射与接收模块包括I个以上无线电信号发射装置和无线所述的一种机器人自主导航系统，其特征在于，所述无线电信号发射与接收装置的数量与定位点数量一致。5.根据权利要求1-4任一项所述的一种机器人自主导航系统，其特征在于，还包括语音识别与合成模块。6.根据权利要求1-4任一项所述的一种机器人自主导航系统，其特征在于，还包括激光扫描仪。