CN109454669A - 机器人实时感知系统及具有其的感知机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了机器人实时感知系统及具有其的感知机器人。所述实时感知系统包括：传感器阵列，其安装于机器人上，用于采集机器人周围的环境信息，所述传感器阵列包括多个传感器组件；处理器，用于处理所述传感器阵列采集的所述机器人周围信息并上传至终端和/或上位机；其中，所述环境信息包括距离信息。本发明还提供了该系统的感知机器人。本发明根据传感器阵列采集的机器人周围的环境信息，在同一处理器上处理，实现了对机器人周围的360°实时监测，并将监测信息传至终端和上位机进行相应的处理，获得的图像显示也更加立体。
Description
技术领域
本发明涉及感知技术领域，特别涉及机器人实时感知系统及具有其的感知机器人。
背景技术
在现代化的定位系统中，可以通过3D SLAM与传感器共同作用，进行周围信息的检测定位以及地图构建。在机器人移动过程中，传感器检测周围环境信息，并将检测到的信息传输至处理器，通过显示屏显示所在位置的地图信息。
目前，市面上较好的有3D传感器和RGBD传感器。现有的3D传感器将TOF芯片、镜头、控制器、光源及处理器集成在一起，每个传感器都配有单独地处理器处理，处理器处理后将数据传给终端PC。3D传感器随着时间的推移获取信息，在它感测到环境信息后，环境发生变化，感测到的信息就会和现实信息产生差异，造成了检测结果的缓慢，可见3D传感器并不能提供实时进行各个方位感知的功能。对于RGBD传感器，镜头系统难以设计成多个传感器共同工作，它具有内部处理单元，可以有很高的分辨率和深度信息，但是不容易同步。此外，作为紧凑型一体化传感器，它们无法真正根据特定需求进行定制，例如更长的检测距离。
随着社会的发展进步，现有技术迫切的需要一种可以实时的进行各个方位信息采集与处理的感知系统。
发明内容
(一)发明目的
为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种机器人实时感知系统及具有其的感知机器人。利用安装于机器人不同部位的传感器阵列采集机器人周围环境信息，在同一处理器上处理信息并上传至终端和上位机。解决了检测结果与现实存在差异、检测结果不同步的问题，并且实现简单。
(二)技术方案
作为本发明的第一方面，本发明公开了一种机器人实时感知系统，包括：
传感器阵列，其安装于机器人上，用于采集机器人周围的环境信息，所述传感器阵列包括多个传感器组件；
处理器，用于处理所述传感器阵列采集的所述机器人周围信息并上传至终端和/或上位机；其中，
所述环境信息包括距离信息。
一种可能的实施方式中，所述传感器组件包括：
传感器芯片，其与所述处理器间接地电连接；以及
镜头，其与所述传感器芯片连接。
一种可能的实施方式中，该系统还包括：控制器组件，所述传感器芯片通过所述控制器组件与所述处理器电连接。
一种可能的实施方式中，该系统还包括：至少一个光源组件，所述光源组件通过所述控制器组件与所述处理器电连接。
一种可能的实施方式中，所述控制器组件包括：至少一个控制器，每个所述控制器均与所述处理器电连接，并且每个所述控制器与至少一个所述传感器组件的传感器芯片和/或所述至少一个光源组件电连接。
一种可能的实施方式中，所述至少一个光源组件与所述控制器组件中的其中一个所述控制器电连接，除与所述光源组件电连接的所述控制器之外的其他每个所述控制器均与所述传感器阵列中的其中一个相应的所述传感器组件电连接。
一种可能的实施方式中，所述控制器组件包括两个所述控制器，其中一个所述控制器与所述至少一个光源组件电连接，另一个所述控制器与所述传感器阵列中的所有所述传感器组件电连接。
一种可能的实施方式中，所述控制器组件包括一个所述控制器，该控制器与所有所述传感器组件以及所有所述光源组件电连接。
一种可能的实施方式中，所述机器人的同一方向设置多个所述传感器阵列。
一种可能的实施方式中，所述传感器组件的传感器芯片为TOF传感器芯片。
一种可能的实施方式中，所述多个传感器组件分别安装于所述机器人的至少三个侧面和/或顶面。
作为本发明的第二方面，本发明公开了一种感知机器人，包括：
上述任一技术方案中公开的所述实时感知系统。
(三)有益效果
本发明提供的机器人实时感知系统及具有其的感知机器人，通过传感器阵列采集机器人周围环境信息，在同一个处理器上处理信息并将信息上传至终端和上位机。根据机器人不同部位选择对应功能的传感器，实时感知机器人周围的环境信息，不但减少了处理器的数量，并且处理后的图像信息更加完善、实时、有效，能够获得更加立体的图像显示。
附图说明
以下参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释和说明本发明，而不能理解为对本发明的保护范围的限制。
图1是本发明提供的机器人实时感知系统第一实施例的结构框图。
图2是本发明提供的机器人实时感知系统第二实施例的结构框图。
图3是本发明提供的机器人实时感知系统第三实施例的结构框图。
图4是本发明提供的机器人实时感知系统的整体结构框图。
图5是本发明提供的机器人实时感知系统的传感器组件在机器人上的侧视结构示意图。
图6是本发明提供的机器人实时感知系统的传感器组件在机器人上的俯视结构示意图。
图7是本发明提供的机器人实时感知系统的传感器组件在机械手上的侧视结构示意图。
附图标记：
1 机器人
9 机械手
2-8、10、11 传感器组件
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，均仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面参考图1和图4-7详细描述本发明提供的机器人实时感知系统的第一实施例。如图1和图4-7所示，本实施例提供的实时感知系统主要包括：传感器阵列、处理器。
传感器芯片与镜头连接，同一控制器控制光源组件，其余每个控制器控制一个对应的传感器组件，传感器阵列采集机器人周围环境信息，并上传至终端或上位机，通过显示单元显示机器人周围环境的变化。
传感器阵列，其安装于机器人上，用于采集机器人周围的环境信息。传感器阵列由多个传感器组成。不同类型和用途的机器人配置对应功能的传感器，如操作应用型机器人，应选择高分辨率的传感器，在选择配置传感器时应结合工作特点，选择使用最佳的传感器。传感器根据需要排布于机器人的各个方位上，传感器可以安装于机器人手臂、夹子或移动机械手上，实现机器人不同部位环境信息的检测。
传感器阵列包括多个传感器组件。传感器阵列包括至少两个传感器组件。
在一种实施方式中，环境信息包括距离信息。传感器检测距离机器人不同位置处的信息状态，以此判断不同时间内机器人周围环境信息的变化，给予机器人行进过程中周围环境信息的监测与定位。
在一种实施方式中，传感器组件包括：传感器芯片，其与处理器间接地电连接；以及镜头，其与传感器芯片连接。镜头与传感器芯片可以机械连接，也可以电连接控制镜头转动、伸缩。传感器芯片检测到周围环境信息的变化，比如障碍物的增量，物体的移动等，由镜头记录此刻状态下的机器人周围图像。在一种实施方式中，实时感知系统还包括：控制器组件，传感器芯片通过控制器组件与处理器电连接。控制器组件为一个或多个控制器，传感器芯片检测到的信息通过控制器传输至处理器。
在一种实施方式中，实时感知系统还包括：至少一个光源组件，光源组件通过控制器组件与处理器电连接。处理器与控制器组件连接，控制器组件与光源组件连接，光源组件由多个灯组成，控制器控制。根据不同的观察范围，控制器控制光源组件的光照强度和光照范围，并将机器人周围的光照信息传输至处理器。
在一种实施方式中，控制器组件包括：至少一个控制器，每个控制器均与处理器电连接，并且每个控制器与至少一个传感器组件的传感器芯片和/或至少一个光源组件电连接。处理器与控制器连接，控制器与传感器组件的传感器芯片、光源组件连接。控制器控制传感器芯片检测到机器人周围的某一区域环境信息变化后，控制器通过控制光源组件的光照强度和光照范围控制这一区域的光照水平，并将检测到的机器人信息以及光照信息传输至处理器。
在一种实施方式中，至少一个光源组件与控制器组件中的其中一个控制器电连接，除与光源组件电连接的控制器之外的其他每个控制器均与传感器阵列中的其中一个相应的传感器组件电连接。如图1所示，光源组件与一控制器电连接，控制器控制光源组件的光照强度和光照范围，为镜头拍摄机器人周围图像提供光照环境，使得拍摄到的图像更清晰，其余控制器为每一控制器与一个相应的传感器组件电连接，一个控制器控制一个对应的传感器组件工作，当传感器组件检测到某一区域的环境变化后，传感器组件中的镜头拍摄这一区域的图像。
在一种实施方式中，传感器组件的传感器芯片为TOF传感器芯片。TOF(Time offlight)，即飞行时间测距法，是一种通过探测光脉冲的往返飞行时间来得到目标物距离的方法。TOF传感器则是能够实现上述测量方法的装置。
在一种实施方式中，多个传感器组件分别安装于机器人的至少三个侧面和/或顶面。例如，机器人为三棱锥状，没有顶面，可以将传感器组件安装于机器人的三个侧面；当机器人为三棱柱状时，传感器组件可以安装于机器人的三个侧面以及机器人的顶面位置；将传感器组件安装于机器人顶面的边缘处，并且使得各个传感器面向机器人周围各个方向，也能够实现机器人周围360°范围监测。如图5所示的机器人1的侧视图，如图6所示的机器人1的俯视图，以及如图7所示的机器人上机械手9的侧视图，2-8、10、11为机器人不同部位的传感器组件，机器人1上四个侧面安装的对应功能的传感器组件，以及机械手9上两个侧面安装的传感器组件，用于检测机器人不同部位的环境信息。在机器人行进过程中，传感器检测机器人各个方位的环境信息，获得机器人周围的环境状态。
处理器，用于处理所述传感器阵列采集的所述机器人周围信息并上传至终端和/或上位机。具体的，在同一处理器上处理传感器阵列获取的环境信息，并将处理后的信息上传至终端和/或上位机，终端获取机器人周围信息，并通过显示单元显示。终端和/或上位机可以是便携式智能终端，例如手机、计算机等，显示单元可以为显示屏。
在一种实施方式中，嵌入式中央处理器处理机器人周围的环境信息，并上传至终端和/或上位机，可以通过显示屏显示获取的图像以及其它信息。
本发明通过安装于机器人上的传感器阵列检测机器人周围环境信息，并在同一个处理器上处理信息，将信息上传至终端和/或上位机，实现了对机器人行进过程中周围信息的实时检测。此外，传感器阵列显示为单个设备，不是各个传感器单独工作，对于高级上位机更有效，而且实现简单。传感器阵列由同一个处理器控制，不但减少了处理器的数量并且处理后的环境信息更加完善、实时、有效。
下面参考图2和图4详细描述本发明提供的机器人实时感知系统的第二实施例。如图2和图4所示，本实施例提供的实时感知系统主要包括：传感器阵列、处理器。
传感器芯片与镜头连接，同一控制器控制光源组件，另一控制器控制所有的传感器组件，传感器阵列采集机器人周围环境信息，并上传至终端或上位机，通过显示单元显示机器人周围环境的变化。
传感器阵列，其安装于机器人上，用于采集机器人周围的环境信息。传感器阵列由多个传感器组成。不同类型和用途的机器人配置对应功能的传感器，如操作应用型机器人，应选择高分辨率的传感器，在选择配置传感器时应结合工作特点，选择使用最佳的传感器。传感器根据需要排布于机器人的各个方位上，传感器可以安装于机器人手臂、夹子或移动机械手上，实现机器人不同部位环境信息的检测。
传感器阵列包括多个传感器组件。传感器阵列包括至少两个传感器组件。
在一种实施方式中，环境信息包括距离信息。传感器检测距离机器人不同位置处的信息状态，以此判断不同时间内机器人周围环境信息的变化，给予机器人行进过程中周围环境信息的监测与定位。
在一种实施方式中，传感器组件包括：传感器芯片，其与处理器间接地电连接；以及镜头，其与传感器芯片连接。镜头与传感器芯片可以机械连接，也可以电连接控制镜头转动、伸缩。传感器芯片检测到周围环境信息的变化，比如障碍物的增量，物体的移动等，由镜头记录此刻状态下的机器人周围图像。
在一种实施方式中，实时感知系统还包括：控制器组件，传感器芯片通过控制器组件与处理器电连接。控制器组件为一个或多个控制器，传感器芯片检测到的信息通过控制器传输至处理器。
在一种实施方式中，实时感知系统还包括：至少一个光源组件，光源组件通过控制器组件与处理器电连接。处理器与控制器组件连接，控制器组件与光源组件连接，光源组件由多个灯组成，控制器控制。根据不同的观察范围，控制器控制光源组件的光照强度和光照范围，并将机器人周围的光照信息传输至处理器。
在一种实施方式中，控制器组件包括：至少一个控制器，每个控制器均与处理器电连接，并且每个控制器与至少一个传感器组件的传感器芯片和/或至少一个光源组件电连接。处理器与控制器连接，控制器与传感器组件的传感器芯片、光源组件连接。控制器控制传感器芯片检测到机器人周围的某一区域环境信息变化后，控制器通过控制光源组件的光照强度和光照范围控制这一区域的光照水平，并将检测到的机器人信息以及光照信息传输至处理器。
在一种实施方式中，控制器组件包括两个控制器，其中一个控制器与至少一个光源组件电连接，另一个控制器与传感器阵列中的所有传感器组件电连接。如图2所示，光源组件与一控制器电连接，控制器控制光源组件的光照强度和光照范围，为镜头拍摄机器人周围图像提供光照环境，使得拍摄到的图像更清晰，另一控制器控制所有的传感器组件检测机器人周围环境信息，当传感器组件检测到某一区域的环境变化后，传感器组件中的镜头拍摄这一区域的图像。
在一种实施方式中，传感器组件的传感器芯片为TOF传感器芯片。TOF(Time offlight)，即飞行时间测距法，是一种通过探测光脉冲的往返飞行时间来得到目标物距离的方法。TOF传感器则是能够实现上述测量方法的装置。
在一种实施方式中，多个传感器组件分别安装于机器人的至少三个侧面和/或顶面。例如，机器人为三棱锥状，没有顶面，可以将传感器组件安装于机器人的三个侧面；当机器人为三棱柱状时，传感器组件可以安装于机器人的三个侧面以及机器人的顶面位置；将传感器组件安装于机器人顶面的边缘处，并且使得各个传感器面向机器人周围各个方向，也能够实现机器人周围360°范围监测。机器人不同部位安装有对应功能的传感器，机器人行进过程中，传感器检测机器人各个方位的环境信息，获得机器人周围的环境状态。
处理器，用于处理所述传感器阵列采集的所述机器人周围信息并上传至终端和/或上位机。具体的，在同一处理器上处理传感器阵列获取的环境信息，并将处理后的信息上传至终端和/或上位机，终端获取机器人周围信息，并通过显示单元显示。终端和/或上位机可以是便携式智能终端，例如手机、计算机等，显示单元可以为显示屏。
在一种实施方式中，嵌入式中央处理器处理机器人周围的环境信息，并上传至终端和/或上位机，可以通过显示屏显示获取的图像以及其它信息。
本发明通过安装于机器人上的传感器阵列检测机器人周围环境信息，并在同一个处理器上处理信息，将信息上传至终端和/或上位机，实现了对机器人行进过程中周围信息的实时检测。此外，传感器阵列显示为单个设备，不是各个传感器单独工作，对于高级上位机更有效，而且实现简单。传感器阵列由同一个处理器控制，不但减少了处理器的数量并且处理后的环境信息更加完善、实时、有效。
下面参考图3和图4详细描述本发明提供的机器人实时感知系统的第三实施例。如图3和图4所示，本实施例提供的实时感知系统主要包括：传感器阵列、处理器。
传感器芯片与镜头连接，同一控制器控制光源组件以及所有的传感器组件，传感器阵列采集机器人周围环境信息，并上传至终端或上位机，通过显示单元显示机器人周围环境的变化。
传感器阵列，其安装于机器人上，用于采集机器人周围的环境信息。传感器阵列由多个传感器组成。不同类型和用途的机器人配置对应功能的传感器，如操作应用型机器人，应选择高分辨率的传感器，在选择配置传感器时应结合工作特点，选择使用最佳的传感器。传感器根据需要排布于机器人的各个方位上，传感器可以安装于机器人手臂、夹子或移动机械手上，实现机器人不同部位环境信息的检测。
传感器阵列包括多个传感器组件。传感器阵列包括至少两个传感器组件。
在一种实施方式中，环境信息包括距离信息。传感器检测距离机器人不同位置处的信息状态，以此判断不同时间内机器人周围环境信息的变化，给予机器人行进过程中周围环境信息的监测与定位。
在一种实施方式中，传感器组件包括：传感器芯片，其与处理器间接地电连接；以及镜头，其与传感器芯片连接。镜头与传感器芯片可以机械连接，也可以电连接控制镜头转动、伸缩。传感器芯片检测到周围环境信息的变化，比如障碍物的增量，物体的移动等，由镜头记录此刻状态下的机器人周围图像。
在一种实施方式中，实时感知系统还包括：控制器组件，传感器芯片通过控制器组件与处理器电连接。控制器组件为一个或多个控制器，传感器芯片检测到的信息通过控制器传输至处理器。
在一种实施方式中，实时感知系统还包括：至少一个光源组件，光源组件通过控制器组件与处理器电连接。处理器与控制器组件连接，控制器组件与光源组件连接，光源组件由多个灯组成，控制器控制。根据不同的观察范围，控制器控制光源组件的光照强度和光照范围，并将机器人周围的光照信息传输至处理器。
在一种实施方式中，控制器组件包括：至少一个控制器，每个控制器均与处理器电连接，并且每个控制器与至少一个传感器组件的传感器芯片和/或至少一个光源组件电连接。处理器与控制器连接，控制器与传感器组件的传感器芯片、光源组件连接。控制器控制传感器芯片检测到机器人周围的某一区域环境信息变化后，控制器通过控制光源组件的光照强度和光照范围控制这一区域的光照水平，并将检测到的机器人信息以及光照信息传输至处理器。
在一种实施方式中，控制器组件包括一个控制器，该控制器与所有传感器组件以及所有光源组件电连接。如图3所示，一个控制器控制所有的传感器组件以及光源组件工作，控制器控制传感器组件检测机器人周围的环境信息，当传感器组件检测到某一区域的环境变化后，控制器控制对应区域的光照水平，以便传感器组件中的镜头拍摄这一区域的图像时，拥有适宜的光照强度和光照范围，使得拍摄的图像清晰。
在一种实施方式中，传感器组件的传感器芯片为TOF传感器芯片。TOF(Time offlight)，即飞行时间测距法，是一种通过探测光脉冲的往返飞行时间来得到目标物距离的方法。TOF传感器则是能够实现上述测量方法的装置。
在一种实施方式中，多个传感器组件分别安装于机器人的至少三个侧面和/或顶面。例如，机器人为三棱锥状，没有顶面，可以将传感器组件安装于机器人的三个侧面；当机器人为三棱柱状时，传感器组件可以安装于机器人的三个侧面以及机器人的顶面位置；将传感器组件安装于机器人顶面的边缘处，并且使得各个传感器面向机器人周围各个方向，也能够实现机器人周围360°范围监测。机器人不同部位安装有对应功能的传感器，机器人行进过程中，传感器检测机器人各个方位的环境信息，获得机器人周围的环境状态。
处理器，用于处理所述传感器阵列采集的所述机器人周围信息并上传至终端和/或上位机。具体的，在同一处理器上处理传感器阵列获取的环境信息，并将处理后的信息上传至终端和/或上位机，终端获取机器人周围信息，并通过显示单元显示。终端和/或上位机可以是便携式智能终端，例如手机、计算机等，显示单元可以为显示屏。
在一种实施方式中，嵌入式中央处理器处理机器人周围的环境信息，并上传至终端和/或上位机，可以通过显示屏显示获取的图像以及其它信息。
本发明通过安装于机器人上的传感器阵列检测机器人周围环境信息，并在同一个处理器上处理信息，将信息上传至终端和/或上位机，实现了对机器人行进过程中周围信息的实时检测。此外，传感器阵列显示为单个设备，不是各个传感器单独工作，对于高级上位机更有效，而且实现简单。传感器阵列由同一个处理器控制，不但减少了处理器的数量并且处理后的环境信息更加完善、实时、有效。
下面详细描述本发明提供的机器人实时感知系统的第四实施例。本实施例提供的实时感知系统主要包括：传感器阵列、处理器。
传感器芯片与镜头连接，控制器控制光源组件以及传感器组件，多个传感器阵列采集机器人周围同一方向的环境信息，并上传至终端或上位机，通过显示单元显示机器人周围各个方向环境的变化。
传感器阵列，其安装于机器人上，用于采集机器人周围的环境信息。传感器阵列由多个传感器组成。不同类型和用途的机器人配置对应功能的传感器，如操作应用型机器人，应选择高分辨率的传感器，在选择配置传感器时应结合工作特点，选择使用最佳的传感器。传感器根据需要排布于机器人的各个方位上，传感器可以安装于机器人手臂、夹子或移动机械手上，实现机器人不同部位环境信息的检测。
传感器阵列包括多个传感器组件。传感器阵列包括至少两个传感器组件。
在一种实施方式中，环境信息包括距离信息。传感器检测距离机器人不同位置处的信息状态，以此判断不同时间内机器人周围环境信息的变化，给予机器人行进过程中周围环境信息的监测与定位。
在一种实施方式中，传感器组件包括：传感器芯片，其与处理器间接地电连接；以及镜头，其与传感器芯片连接。镜头与传感器芯片可以机械连接，也可以电连接控制镜头转动、伸缩。传感器芯片检测到周围环境信息的变化，比如障碍物的增量，物体的移动等，由镜头记录此刻状态下的机器人周围图像。
在一种实施方式中，实时感知系统还包括：控制器组件，传感器芯片通过控制器组件与处理器电连接。控制器组件为一个或多个控制器，传感器芯片检测到的信息通过控制器传输至处理器。
在一种实施方式中，实时感知系统还包括：至少一个光源组件，光源组件通过控制器组件与处理器电连接。处理器与控制器组件连接，控制器组件与光源组件连接，光源组件由多个灯组成，控制器控制。根据不同的观察范围，控制器控制光源组件的光照强度和光照范围，并将机器人周围的光照信息传输至处理器。
在一种实施方式中，控制器组件包括：至少一个控制器，每个控制器均与处理器电连接，并且每个控制器与至少一个传感器组件的传感器芯片和/或至少一个光源组件电连接。处理器与控制器连接，控制器与传感器组件的传感器芯片、光源组件连接。控制器控制传感器芯片检测到机器人周围的某一区域环境信息变化后，控制器通过控制光源组件的光照强度和光照范围控制这一区域的光照水平，并将检测到的机器人信息以及光照信息传输至处理器。
在一种实施方式中，所述机器人的同一方向设置多个所述传感器阵列。在机器人不同部位的同一方向设置多个传感器阵列，增大了这一方向的视野角度以及宽度，可以使得机器人在这一方向采集到的信息范围更大，同一方向的不同传感器阵列观察对应一侧的图像信息，比如两个传感器阵列的距离设为6.5厘米，它们分别观察左侧与右侧的图像，能够产生类似人眼的立体感，从而获得更加立体的图像信息。
在一种实施方式中，传感器组件的传感器芯片为TOF传感器芯片。TOF(Time offlight)，即飞行时间测距法，是一种通过探测光脉冲的往返飞行时间来得到目标物距离的方法。TOF传感器则是能够实现上述测量方法的装置。
在一种实施方式中，多个传感器组件分别安装于机器人的至少三个侧面和/或顶面。例如，机器人为三棱锥状，没有顶面，可以将传感器组件安装于机器人的三个侧面；当机器人为三棱柱状时，传感器组件可以安装于机器人的三个侧面以及机器人的顶面位置；将传感器组件安装于机器人顶面的边缘处，并且使得各个传感器面向机器人周围各个方向，也能够实现机器人周围360°范围监测。机器人不同部位安装有对应功能的传感器，机器人行进过程中，传感器检测机器人各个方位的环境信息，获得机器人周围的环境状态。
处理器，用于处理所述传感器阵列采集的所述机器人周围信息并上传至终端和/或上位机。具体的，在同一处理器上处理传感器阵列获取的环境信息，并将处理后的信息上传至终端和/或上位机，终端获取机器人周围信息，并通过显示单元显示。终端和/或上位机可以是便携式智能终端，例如手机、计算机等，显示单元可以为显示屏。
在一种实施方式中，嵌入式中央处理器处理机器人周围的环境信息，并上传至终端和/或上位机，可以通过显示屏显示获取的图像以及其它信息。
本发明通过安装于机器人上的传感器阵列检测机器人周围环境信息，并在同一个处理器上处理信息，将信息上传至终端和/或上位机，实现了对机器人行进过程中周围信息的实时检测。在同一方向设置多个传感器阵列，增大了视野范围，也使得获得的图像更加立体。此外，传感器阵列显示为单个设备，不是各个传感器单独工作，对于高级上位机更有效，而且实现简单。传感器阵列由同一个处理器控制，不但减少了处理器的数量并且处理后的环境信息更加完善、实时、有效。
本发明所述的机器人实时感知系统及具有其的感知机器人，通过设计控制器的数量，减少控制器的使用量，也会导致通信线路的减少，降低了投资成本，以及线路之间的信号干扰等；减少了机器人实时感知系统的结构复杂性。
下面详细描述本发明提供的感知机器人的第一实施例。本实施例提供的感知机器人主要包括：上述任一实施例中公开的机器人实时感知系统。该机器人实时感知系统主要包括：传感器阵列和处理器。
传感器阵列，其安装于机器人上，用于采集机器人周围的环境信息，所述传感器阵列包括多个传感器组件；
处理器，用于处理所述传感器阵列采集的所述机器人周围信息并上传至终端和/或上位机；其中，
所述环境信息包括距离信息。
在一种实施方式中，所述传感器组件包括：传感器芯片，其与所述处理器间接地电连接；以及镜头，其与所述传感器芯片连接。
在一种实施方式中，该系统还包括：控制器组件，所述传感器芯片通过所述控制器组件与所述处理器电连接。
在一种实施方式中，该系统还包括：至少一个光源组件，所述光源组件通过所述控制器组件与所述处理器电连接。
在一种实施方式中，所述控制器组件包括：至少一个控制器，每个所述控制器均与所述处理器电连接，并且每个所述控制器与至少一个所述传感器组件的传感器芯片和/或所述至少一个光源组件电连接。
在一种实施方式中，所述传感器组件的传感器芯片为TOF传感器芯片。
在一种实施方式中，所述多个传感器组件分别安装于所述机器人的至少三个侧面和/或顶面。
在一种实施方式中，所述机器人的同一方向设置多个所述传感器阵列。
在一种实施方式中，所述至少一个光源组件与所述控制器组件中的其中一个所述控制器电连接，除与所述光源组件电连接的所述控制器之外的其他每个所述控制器均与所述传感器阵列中的其中一个相应的所述传感器组件电连接。
在一种实施方式中，所述控制器组件包括两个所述控制器，其中一个所述控制器与所述至少一个光源组件电连接，另一个所述控制器与所述传感器阵列中的所有所述传感器组件电连接。
在一种实施方式中，所述控制器组件包括一个所述控制器，该控制器与所有所述传感器组件以及所有所述光源组件电连接。
上述机器人实时感知系统及其任一种实施方式，都可应用于此感知机器人。
本发明所述的机器人实时感知系统及具有其的感知机器人，通过安装于机器人上的传感器阵列检测机器人周围环境信息，并在同一个处理器上处理信息，将信息上传至终端和/或上位机，实现了对机器人行进过程中周围信息的实时检测。在同一方向设置多个传感器阵列，增大了视野范围，也使得获得的图像更加立体。此外，传感器阵列显示为单个设备，不是各个传感器单独工作，对于高级上位机更有效，而且实现简单。传感器阵列由同一个处理器控制，不但减少了处理器的数量并且处理后的环境信息更加完善、实时、有效。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种机器人实时感知系统，其特征在于，包括：
传感器阵列，其安装于机器人上，用于采集机器人周围的环境信息，所述传感器阵列包括多个传感器组件；
处理器，用于处理所述传感器阵列采集的所述机器人周围信息并上传至终端和/或上位机；其中，
所述环境信息包括距离信息。
2.根据权利要求1所述的实时感知系统，其特征在于，所述传感器组件包括：
传感器芯片，其与所述处理器间接地电连接；以及
镜头，其与所述传感器芯片连接。
3.根据权利要求2所述的实时感知系统，其特征在于，该系统还包括：控制器组件，所述传感器芯片通过所述控制器组件与所述处理器电连接。
4.根据权利要求3所述的实时感知系统，其特征在于，该系统还包括：至少一个光源组件，所述光源组件通过所述控制器组件与所述处理器电连接。
5.根据权利要求4所述的实时感知系统，其特征在于，所述控制器组件包括：至少一个控制器，每个所述控制器均与所述处理器电连接，并且每个所述控制器与至少一个所述传感器组件的传感器芯片和/或所述至少一个光源组件电连接。
6.根据权利要求5所述的实时感知系统，其特征在于，所述至少一个光源组件与所述控制器组件中的其中一个所述控制器电连接，除与所述光源组件电连接的所述控制器之外的其他每个所述控制器均与所述传感器阵列中的其中一个相应的所述传感器组件电连接。
7.根据权利要求5所述的实时感知系统，其特征在于，所述控制器组件包括两个所述控制器，其中一个所述控制器与所述至少一个光源组件电连接，另一个所述控制器与所述传感器阵列中的所有所述传感器组件电连接。
8.根据权利要求5所述的实时感知系统，其特征在于，所述控制器组件包括一个所述控制器，该控制器与所有所述传感器组件以及所有所述光源组件电连接。
9.根据权利要求5所述的实时感知系统，其特征在于，所述机器人的同一方向设置多个所述传感器阵列。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的实时感知系统，其特征在于，所述传感器组件的传感器芯片为TOF传感器芯片。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的实时感知系统，其特征在于，所述多个传感器组件分别安装于所述机器人的至少三个侧面和/或顶面。
12.一种感知机器人，其特征在于，包括：
权利要求1-11中任一项所述的实时感知系统。
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