CN106599945A - 一种移动机器人现场地图智能采集器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动机器人现场地图智能采集器，包括：ARM处理器、Zigbee无线网络通讯模块及RFID站点采集模块；RFID站点采集模块用于采集站点信息并将站点信息传送至ARM处理器；ARM处理器接收站点信息并进行处理和缓存，生成地图信息并将地图信息传送至Zigbee无线网络通讯模块；Zigbee无线网络通讯模块接收地图信息并发送至移动机器人。简单实用、方便快捷；更加智能化，采集任意数量的节点数和支路数及弯道信息、分支信息路段距离、障碍信息，生成基于站点的有轨地图或基于无线定位和导航的2D/3D坐标地图，提高地图采集的整体效率。

Description

一种移动机器人现场地图智能采集器

技术领域

本发明属于地图信息采集的技术领域，尤其涉及一种移动机器人现场地图智能采集器。

背景技术

目前，无论是基于固定路线的磁导航、光导航的有轨导航还是2D/3D坐标的无轨导航，现场地图的采集都是必须的。但是，随着地图节点、路线和交叉节、固定障碍的增多，现场地图的采集和输入工作也变得复杂而麻烦，往往需要专业的技术工程师才能完成。

因此，目前的地图采集方法都不能满足简单实用、方便快捷的要求，而且非专业技术工程师无法参与，从而影响地图信息采集的效率。

除此之外，目前的地图采集器不够智能，采集过程中仍然需要人工辅助测量和对数据的处理，不仅耗时耗力，而且效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种移动机器人现场地图智能采集器。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明采用如下技术方案：

在一些可选的实施例中，提供一种移动机器人现场地图智能采集器，包括：ARM处理器、Zigbee无线网络通讯模块及RFID站点采集模块；所述RFID站点采集模块用于采集站点信息并将所述站点信息传送至所述ARM处理器；所述ARM处理器接收所述站点信息并进行处理和缓存，生成地图信息并将所述地图信息传送至所述Zigbee无线网络通讯模块；所述Zigbee无线网络通讯模块接收所述地图信息并发送至移动机器人。

在一些可选的实施例中，所述RFID站点采集模块包括：站点读卡器及UWB电子标签。

在一些可选的实施例中，所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，还包括：设置于所述ARM处理器输出侧的液晶显示器,用于显示所述地图信息及路段。

在一些可选的实施例中，所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，还包括：设置于所述ARM处理器输入侧的信息输入模块，用于界面操作及参数设置，所述信息输入模块包括：地图类型选择单元，用于选择有轨地图采集或无轨地图采集。

在一些可选的实施例中，所述信息输入模块为触摸键盘。

在一些可选的实施例中，所述ARM处理器包括：有轨地图采集处理单元和无轨地图采集处理单元。

在一些可选的实施例中，所述有轨地图采集单元包括：用于采集站点信息的站点采集子单元和用于采集路段的路段采集子单元；

所述站点采集子单元用于读取地图站点的ID，对所述地图站点的ID进行格式化处理后送入地图采样管理程序进行显示和站点属性设置，所述路段采集子单元；

路段采集子单元用于进行路段采样，通过所述站点读卡器连续读取两个相邻站点后设置路况信息并生成可视化地图。

在一些可选的实施例中，所述无轨地图采集处理单元包括：手动坐标采集子单元和自动坐标采集子单元；

所述手动坐标采集子单元用于与外部定位设备配合测定现场坐标值；

所述自动坐标采集子单元用于启动所述UWB电子标签，通过UWB无线定位系统获取现场坐标值并记录路线、服务点、固定障碍位置及边界、路道长度及宽度，记录完成后，自动生成现场场景地图。

在一些可选的实施例中，所述路况信息包括：所读取的两个相邻站点之间的路段距离、两站间直道、左弯道、右弯道、分支、从一站到另一站时的服务方向。

在一些可选的实施例中，所述站点属性设置包括对站点类型、服务编号、服务类型及服务内容的设置。

本发明所带来的有益效果：ARM处理器处理RFID站点采集模块采集的数据，并通过Zigbee无线网络通讯模块发送至移动起机器，简单实用、方便快捷；更加智能化，采集任意数量的节点数和支路数及弯道信息、分支信息路段距离、障碍信息，生成基于站点的有轨地图或基于无线定位和导航的2D/3D坐标地图，提高地图采集的整体效率。

为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们的等同。

附图说明

图1是本发明一种移动机器人现场地图智能采集器的模块示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。

如图1所示，在一些说明性的实施例中，提供一种移动机器人现场地图智能采集器，包括：ARM处理器1、Zigbee无线网络通讯模块2、RFID站点采集模块3、液晶显示器4、信息输入模块5及电源管理模块6，电源管理模块6为ARM处理器1提供工作电压。

RFID站点采集模块3包括：站点读卡器及UWB电子标签。站点读卡器用于识别机器人高速状态行驶、机器人中速状态行驶、机器人低速状态行驶、机器人站点停靠、机器人在分歧路径左转、右转信息。UWB电子标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象，传递机器人行走移动位置坐标信息。

所述RFID站点采集模块3用于采集站点信息并将所述站点信息传送至所述ARM处理器1，所述RFID站点采集模块3包括：CV520芯片和LPC922芯片。所述ARM处理器1接收所述站点信息并缓存，接收完成后对所述站点信息进行处理并生成地图信息，将所述地图信息传送至所述Zigbee无线网络通讯模块2。Zigbee无线网络通讯模块2接收所述地图信息并发送至移动机器人。液晶显示器4设置于所述ARM处理器1的输出侧,用于显示所述地图信息及路段。信息输入模块5设置于ARM处理器1的输入侧，用于界面操作及参数设置，在一些说明性的实施例中，信息输入模块5为触摸键盘。

站点信息包括机器人高速状态行驶、机器人中速状态行驶、机器人低速状态行驶、机器人站点停靠、机器人在分歧路径左转、右转的情况。地图信息是指按照一定法则，有选择地以二维或多维形式与手段在平面或球面上表示若干现象的图形或图像。

信息输入模块5包括：地图类型选择单元51，用于选择有轨地图采集或无轨地图采集。本发明的移动机器人现场地图智能采集器上电后，先对串口、Zigbee无线网络通讯模块2、站点读卡器、UWB电子标签液晶显示器4硬件设备初始化并配置平台相关参数，平台相关参数包括：串口波特率、本机地址、频道及网络ID。初始化完成后，通过地图类型选择单元51选择地图类型，是基于站点的有轨地图采集还是基于定位坐标的2D/3D无轨地图采集。选择地图类型进入地图采集时，需要获取密码，密码正确才能进入地图采样或修改界面。

ARM处理器1包括：有轨地图采集处理单元11和无轨地图采集处理单元12。

有轨地图采集单元11包括：用于采集站点信息的站点采集子单元和用于采集路段的路段采集子单元。

其中，站点采集子单元用于读取地图站点的ID，通过地图采集中间件和站点采集管理程序对地图站点的ID进行格式化处理后送入地图采样管理程序进行显示和站点属性设置。站点读卡器每次读到一个站点后，液晶显示器4弹出站点属性设置窗口，每加入一个站点，在站点表显示界面增加一条站点信息，当检测到光标移动到某站点记录行时，可显示或修改站点属性。站点属性设置包括对站点类型、服务编号、服务类型及服务内容的设置。对地图中所有站点读取并设置好后进行路段采样。

其中，路段采集子单元用于进行路段采样，通过所述站点读卡器连续读取两个相邻站点后设置路况信息并生成可视化地图。路段采集程序通过站点读卡器连续读取两个相邻站点后，液晶显示器4弹出该相邻站点间的路段属性设置窗口，路况信息包括：所读取的两个相邻站点之间的路段距离、两站间直道、左弯道、右弯道、分支、从一站到另一站时的服务方向。每增加一个路段，在路段表中自动增加一条路段信息，当检测到光标移动到某站点记录行时，可显示或修改路段属性，站点信息和路段采集完成后，生成可视化地图。

无轨地图采集处理单元12包括：手动坐标采集子单元和自动坐标采集子单元。

其中，手动坐标采集子单元用于与外部定位设备配合测定现场坐标值，外部定位设备是指可测定坐标值的设备，如具有GPS功能的手机。

其中，自动坐标采集子单元用于启动所述UWB电子标签，通过UWB无线定位系统获取现场坐标值并记录路线、服务点、固定障碍位置及边界、路道长度及宽度，记录完成后，自动生成现场场景地图。

在一些说明性的实施例中，所述的一种移动机器人现场地图智能采集器还包括，报表生成单元，用于自动生成、站点表、路况表、图形表示的电子地图及地图文件。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，包括：ARM处理器、Zigbee无线网络通讯模块及RFID站点采集模块；

所述RFID站点采集模块用于采集站点信息并将所述站点信息传送至所述ARM处理器；

所述ARM处理器接收所述站点信息并进行处理和缓存，生成地图信息并将所述地图信息传送至所述Zigbee无线网络通讯模块；

所述Zigbee无线网络通讯模块接收所述地图信息并发送至移动机器人。

2.根据权利要求1所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，所述RFID站点采集模块包括：站点读卡器及UWB电子标签。

3.根据权利要求1或2所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，还包括：设置于所述ARM处理器输出侧的液晶显示器,用于显示所述地图信息及路段。

4.根据权利要求3所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，还包括：设置于所述ARM处理器输入侧的信息输入模块，用于界面操作及参数设置，所述信息输入模块包括：地图类型选择单元，用于选择有轨地图采集或无轨地图采集。

5.根据权利要求4所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，所述信息输入模块为触摸键盘。

6.根据权利要求4所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，所述ARM处理器包括：有轨地图采集处理单元和无轨地图采集处理单元。

7.根据权利要求6所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，所述有轨地图采集单元包括：用于采集站点信息的站点采集子单元和用于采集路段的路段采集子单元；

所述站点采集子单元用于读取地图站点的ID，对所述地图站点的ID进行格式化处理后送入地图采样管理程序进行显示和站点属性设置；

路段采集子单元用于进行路段采样，通过所述站点读卡器连续读取两个相邻站点后设置路况信息并生成可视化地图。

8.根据权利要求6所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，所述无轨地图采集处理单元包括：手动坐标采集子单元和自动坐标采集子单元；

所述手动坐标采集子单元用于与外部定位设备配合测定现场坐标值；

所述自动坐标采集子单元用于启动所述UWB电子标签，通过UWB无线定位系统获取现场坐标值并记录路线、服务点、固定障碍位置及边界、路道长度及宽度，记录完成后，自动生成现场场景地图。

9.根据权利要求7所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，所述路况信息包括：所读取的两个相邻站点之间的路段距离、两站间直道、左弯道、右弯道、分支、从一站到另一站时的服务方向。

10.根据权利要求7所述的一种移动机器人现场地图智能采集器，其特征在于，所述站点属性设置包括对站点类型、服务编号、服务类型及服务内容的设置。