一種可以遠距離行走的機器人系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種可以遠距離行走的機器人系統，包括機器人端、處理服務器與控制終端，機器人端與控制終端可分別于處理服務器進行通信；機器人端內置有紅外遙感遙測系統、移動感測感知系統與GPS定位通信系統；處理服務器用于接收由機器人端發送的各參數與路況信息，處理后形成位置信息發送至控制終端；以及，用于在接收所述控制終端輸入的控制命令后，發送至機器人端的執行機構進行識別并執行；控制終端用接收所述位置信息，以及用于識別并發送用戶輸入的控制命令。本發明的可以遠距離行走的機器人系統，解決了現有技術中的機器人只能進行短距離行走與近距離障礙物的躲避的技術問題，同時實現了遠距離的位置定位，擴大了機器人的使用范圍。
【專利說明】
一種可以遠距離行走的機器人系統
技術領域
[0001]本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種可以遠距離行走的機器人系統。
【背景技術】
[0002]隨著計算機技術、微電子技術、網絡技術的快速發展，機器人的關鍵技術得到了更深入的研究，部分已走向成熟。機器人是模擬人類行為或思想、或是模擬其他生物的機械，是整合機械、電子、信息、工業設計等領域的技術。目前機器人已廣泛的運用在各種領域中，特別是高危險、高負擔、高精細、反復性高的工作，例如制造業的生產線使用工業機器人來生產產品。
[0003]其中，移動機器人需要處于非結構化以及不確定性的工作環境中，因而對該類型機器人的技術要求也更高，其中定位技術是一個十分關鍵的技術問題，而全局定位更是移機器人的一項重要功能，沒有這種功能，機器人的任何自主運動都是盲目的。無論是何種機器人，它在運動中始終要解決三個問題，即“現在何處?”、“去往何處?”、“如何去往?”，移動機器人的定位、導航技術的研究就是為了解決上述三個問題。
[0004]現有技術中機器人的結構大體包括紅外遙感遙測系統、移動感知感測系統、機器人信息和控制系統。
[0005]紅外遙感遙測系統通常用于發射紅外線信號與感知外部障礙物，并通過光學傳感器接收反射回來的信號進行定位。雖然紅外線具有相對較高的室內定位精度，但是由于光線不能穿過障礙物，使得紅外射線僅能以視距傳播。
[0006]移動感知感測系統通常采用可以安裝在輪子或傳動軸上的轉速傳感器與計數器來測定，通過獲取轉動圈數與對應直徑即可以測得機器人的行駛距離。
[0007]機器人信息和控制系統通過反復接收紅外信號及行駛距離來判斷是否碰到障礙物以及與障礙物的距離，然后根據上述信息來控制機器人是否行走以及行走距離等。
[0008]因此，現有技術中的機器人通常只能進行短距離行走與近距離障礙物的躲避，其自身無法準確的進行遠距離的位置定位，限制了機器人的使用范圍。
【發明內容】
[0009]本發明提供了一種可以遠距離行走的機器人系統，解決了現有技術中的機器人只能進行短距離行走與近距離障礙物的躲避的技術問題，同時實現了遠距離的位置定位，擴大了機器人的使用范圍。
[0010]本發明的具體技術方案如下:
[0011]—種可以遠距離行走的機器人系統，包括機器人端、處理服務器與控制終端，所述機器人端與控制終端可分別于所述處理服務器進行通信；
[0012]所述機器人端內置有紅外遙感遙測系統、移動感測感知系統與GPS定位通信系統；所述紅外遙感遙測系統用于測量所述機器人端在預設范圍內與障礙物的距離參數，處理后發送至所述處理服務器;所述移動感測感知系統所述機器人端的位移參數，處理后發送至所述處理服務器;所述GPS定位系統用于獲取所述機器人端的經瑋度參數以及路況信息，處理后發送至所述處理服務器；
[0013]所述處理服務器用于接收由機器人端發送的距離參數、位移參數、經瑋度參數與路況信息，處理后形成位置信息發送至所述控制終端；以及，用于在接收所述控制終端輸入的控制命令后，發送至所述機器人端的執行機構進行識別并執行。
[0014]所述控制終端用接收所述位置信息，并結合內置的地圖模塊對所述機器人端所處環境位置進行顯示；以及，用于識別并發送用戶輸入的控制命令。
[0015]優選地，所述紅外遙感遙測系統包括若干紅外測距儀與第一處理模塊，各所述紅外測距儀分別測出與任一障礙物之間的距離后，經所述第一處理模塊處理校正后形成該障礙物對應的距離參數。
[0016]優選地，所述機器人端的頭部居中設有I個紅外測距儀，所述機器人端的中部均勻環設有4個紅外測距儀。
[0017]優選地，所述移動感測感知系統包括轉速傳感器、計數器以及內置于機器人端的Linux底層系統，所述轉速傳感器測出轉數以及所述計數器測出圈數后，經所述Linux底層系統預處理后形成位移參數。
[0018]優選地，所述轉速傳感器與計數均設于所述機器人端的行動輪或該行動輪對應的轉軸上。
[0019]優選地，所述GPS定位系統包括GPS模塊、路況信息捕捉模塊與移動通訊模塊;所述GPS模塊用于實時獲取機器人端的經瑋度參數;所述路況信息捕捉模塊用于實時獲取全角度的路況信息;所述移動通訊模塊用于將所述經瑋度參數與路況信息發送至所述處理服務器。
[0020]優選地，所述機器人端還包括報警系統，所述報警系統包括電量報警模塊與防盜報警模塊，所述電量報警模塊在檢測到機器人端的電量低于預設時間閾值則向所述控制終端發出報警信號，所述防盜報警模塊在檢測到機器人端的范圍超出預設范圍閾值則向所述控制終端發出報警信號。
[0021]優選地，所述處理器通過TCP協議與所述機器人端以及所述控制終端之間進行通
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[0022]優選地，所述控制終端包括但不限于手機、平板與PC。
[0023]本發明的可以遠距離行走的機器人系統，解決了現有技術中的機器人只能進行短距離行走與近距離障礙物的躲避的技術問題，同時實現了遠距離的位置定位，擴大了機器人的使用范圍。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發明的系統的結構示意圖；
[0025]圖2為本發明的系統架構圖；
[0026]圖3為本發明的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0027]有鑒于現有技術中的問題，本申請提供了一種可以遠距離行走的機器人系統，解決了現有技術中的機器人只能進行短距離行走與近距離障礙物的躲避的技術問題，同時實現了遠距離的位置定位，擴大了機器人的使用范圍。
[0028]為了進一步闡述本發明的技術思想，現結合具體的應用場景，對本發明的技術方案進行說明。
[0029]如圖1所示，為本申請提出的可以遠距離行走的機器人系統的結構示意圖，該機器人系統包括機器人端、處理服務器I與控制終端3，所述機器人端與控制終端3可分別于所述處理服務器I進行通信；
[0030]所述機器人端內置有紅外遙感遙測系統21、移動感測感知系統22與GPS定位通信系統23;所述紅外遙感遙測系統21用于測量所述機器人端在預設范圍內與障礙物的距離參數，處理后發送至所述處理服務器I;所述移動感測感知系統22所述機器人端的位移參數，處理后發送至所述處理服務器I;所述GPS定位系統23用于獲取所述機器人端的經瑋度參數以及路況信息，處理后發送至所述處理服務器I;
[0031]所述處理服務器I用于接收由機器人端發送的距離參數、位移參數、經瑋度參數與路況信息，處理后形成位置信息發送至所述控制終端3;以及，用于在接收所述控制終端輸入的控制命令后，發送至所述機器人端的執行機構進行識別并執行。
[0032]所述控制終端3用接收所述位置信息，并結合內置的地圖模塊對所述機器人端所處環境位置進行顯示；以及，用于識別并發送用戶輸入的控制命令。
[0033]如圖1-3所示，本發明為了解決機器人不能遠距離行走識別自己的位置和行走距離，在傳統機器人上添加GPS遠程定位通信系統。由于GPS具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛星導航系統，可以隨時隨地的定位機器人的位置。在機器人上嵌入該系統之后，可以實時的把機器人的位置信息轉換成GPS信號通過無線電傳輸到機器人信息與控制系統，信息與控制系統上安裝上定位地圖軟件，在接收到機器人GPS信號之后，提供給地圖軟件，再解碼為經瑋度以及在地圖上的位置信息。之后通過機器人位置信息的處理，來實現多樣化路況行走機器人定位、防盜、反劫、行駛路線監控及呼叫指揮等功能。
[0034]具體的，所述紅外遙感遙測系統包括若干紅外測距儀與第一處理模塊，各所述紅外測距儀分別測出與任一障礙物之間的距離后，經所述第一處理模塊處理校正后形成該障礙物對應的距離參數。
[0035]其中所述機器人端的頭部居中設有I個紅外測距儀，所述機器人端的中部均勻環設有4個紅外測距儀。
[0036]具體的，所述移動感測感知系統包括轉速傳感器、計數器以及內置于機器人端的Linux底層系統，所述轉速傳感器測出轉數以及所述計數器測出圈數后，經所述Linux底層系統預處理后形成位移參數。
[0037]其中所述轉速傳感器與計數均設于所述機器人端的行動輪或該行動輪對應的轉軸上。
[0038]具體的，所述GPS定位系統包括GPS模塊、路況信息捕捉模塊與移動通訊模塊;所述GPS模塊用于實時獲取機器人端的經瑋度參數;所述路況信息捕捉模塊用于實時獲取全角度的路況信息;所述移動通訊模塊用于將所述經瑋度參數與路況信息發送至所述處理服務器。
[0039]作為本發明一種【具體實施方式】，所述機器人端還包括報警系統，所述報警系統包括電量報警模塊與防盜報警模塊，所述電量報警模塊在檢測到機器人端的電量低于預設時間閾值則向所述控制終端發出報警信號，所述防盜報警模塊在檢測到機器人端的范圍超出預設范圍閾值則向所述控制終端發出報警信號。
[0040]本申請文件中所述處理器通過TCP協議與所述機器人端以及所述控制終端之間進行通信。
[0041]本領域人員可以知道，本發明還可采用其他通信協議進行通信，選擇TCP協議僅作為本發明的一種優選實施方式，并不限制本發明的保護范圍。
[0042]優選地，所述控制終端包括但不限于手機、平板與PC。
[0043]本領域人員可以知道，本發明還可采用其他終端進行控制，選擇手機、平板或PC僅作為本發明的一種優選實施方式，并不限制本發明的保護范圍。
[0044]本發明的機器人系統在使用時，通過接收機器人端的實時的位置信息及路況信息由控制終端控制機器行走。開啟機器人GPS定位功能，接收機器人端的實時經度和瑋度以及實時的路況信息，根據經度和瑋度判斷機器人目前在地圖上的位置，并把位置信息顯示在控制終端，然后在控制終端根據實時路況對機器人進行遠程控制。
[0045]根據機器人端位置信息的變化判斷是否被盜，進行實時的控制報警。具體的，開啟機器人GPS定位功能，接收機器人端的實時經度和瑋度以及實時的路況信息，并把位置信息顯示在控制終端，如果是在控制終端未控制的情況下，機器人的位置坐標有較大變動(100米為例)，可以斷定機器人被盜，然后在遠程終端上開啟機器人報警功能，使機器人能夠發出報警的聲響來引起周圍警察的注意。
[0046]根據機器人的實時位置信息報告出機器人行走距離并行走至指定場所。具體的，開啟機器人GPS定位功能，接收機器人端的實時經度和瑋度以及實時的路況信息，根據經度和瑋度判斷機器人目前在地圖上的位置，并把位置信息顯示在控制終端，然后在控制終端指定機器人需要行走的路線或場所，讓機器人實時的匯報自己的位置，并移動至指定的位置，完成后提示已經移動到指定位置。
[0047]GPS具有全方位、全天候、全時段、高精度的衛星導航系統，可以隨時隨地的定位機器人的位置。在機器人上嵌入該系統之后，可以實時的把機器人的位置信息轉換成GPS信號通過無線電傳輸到機器人信息與控制系統，信息與控制系統上安裝上定位地圖軟件，在接收到機器人GPS信號之后，提供給地圖軟件，再解碼為經瑋度以及在地圖上的位置信息。之后通過機器人位置信息的處理，來實現多樣化路況行走機器人定位、防盜、反劫、行駛路線監控及呼叫指揮等功能。
[0048]綜上所述，本發明的可以遠距離行走的機器人系統，解決了現有技術中的機器人只能進行短距離行走與近距離障礙物的躲避的技術問題，同時實現了遠距離的位置定位，擴大了機器人的使用范圍。
[0049]本領域技術人員可以理解附圖只是一個優選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發明所必須的。
[0050]本領域技術人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中，也可以進行相應變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0051]上述本發明序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優劣。
[0052]以上公開的僅為本發明的幾個具體實施場景，但是，本發明并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種可以遠距離行走的機器人系統，包括機器人端、處理服務器與控制終端，其特征在于，所述機器人端與控制終端可分別于所述處理服務器進行通信； 所述機器人端內置有紅外遙感遙測系統、移動感測感知系統與GPS定位通信系統;所述紅外遙感遙測系統用于測量所述機器人端在預設范圍內與障礙物的距離參數，處理后發送至所述處理服務器;所述移動感測感知系統所述機器人端的位移參數，處理后發送至所述處理服務器;所述GPS定位系統用于獲取所述機器人端的經瑋度參數以及路況信息，處理后發送至所述處理服務器； 所述處理服務器用于接收由機器人端發送的距離參數、位移參數、經瑋度參數與路況信息，處理后形成位置信息發送至所述控制終端；以及，用于在接收所述控制終端輸入的控制命令后，發送至所述機器人端的執行機構進行識別并執行。 所述控制終端用接收所述位置信息，并結合內置的地圖模塊對所述機器人端所處環境位置進行顯示；以及，用于識別并發送用戶輸入的控制命令。2.如權利要求1所述的可以遠距離行走的機器人系統，其特征在于，所述紅外遙感遙測系統包括若干紅外測距儀與第一處理模塊，各所述紅外測距儀分別測出與任一障礙物之間的距離后，經所述第一處理模塊處理校正后形成該障礙物對應的距離參數。3.如權利要求2所述的可以遠距離行走的機器人系統，其特征在于，所述機器人端的頭部居中設有I個紅外測距儀，所述機器人端的中部均勻環設有4個紅外測距儀。4.如權利要求1所述的可以遠距離行走的機器人系統，其特征在于，所述移動感測感知系統包括轉速傳感器、計數器以及內置于機器人端的Linux底層系統，所述轉速傳感器測出轉數以及所述計數器測出圈數后，經所述Linux底層系統預處理后形成位移參數。5.如權利要求4所述的可以遠距離行走的機器人系統，其特征在于，所述轉速傳感器與計數均設于所述機器人端的行動輪或該行動輪對應的轉軸上。6.如權利要求1所述的可以遠距離行走的機器人系統，其特征在于，所述GPS定位系統包括GPS模塊、路況信息捕捉模塊與移動通訊模塊;所述GPS模塊用于實時獲取機器人端的經瑋度參數;所述路況信息捕捉模塊用于實時獲取全角度的路況信息;所述移動通訊模塊用于將所述經瑋度參數與路況信息發送至所述處理服務器。7.如權利要求1所述的可以遠距離行走的機器人系統，其特征在于，所述機器人端還包括報警系統，所述報警系統包括電量報警模塊與防盜報警模塊，所述電量報警模塊在檢測到機器人端的電量低于預設時間閾值則向所述控制終端發出報警信號，所述防盜報警模塊在檢測到機器人端的范圍超出預設范圍閾值則向所述控制終端發出報警信號。8.如權利要求1所述的可以遠距離行走的機器人系統，其特征在于，所述處理器通過TCP協議與所述機器人端以及所述控制終端之間進行通信。9.如權利要求1所述的可以遠距離行走的機器人系統，其特征在于，所述控制終端包括但不限于手機、平板與PC。
【文檔編號】H04L29/08GK105827727SQ201610281666
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】張朝閣
【申請人】深圳前海勇藝達機器人有限公司