CN111482965A - 一种机器人的远程控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机器人的远程控制系统及方法，涉及机器人控制技术领域，包括：数据采集装置，实时采集环境数据；处理器，连接若干执行机构；远程控制模块，主控制单元保存若干动作规划模型形成动作规划数据库；根据环境数据建模得到三维环境模型；根据外部的任务规划指令和三维环境模型生成第一控制指令；在动作规划数据库中存在与第一控制指令匹配的动作规划模型时，生成第二控制指令并发送至处理器；将第二控制指令和实时状态数据发送至模拟控制单元，供模拟控制单元调用动作规划模型，以控制各执行机构执行动作规划模型关联的机器人动作。通信模块，实现处理器与远程控制模块的双向通信。本发明有效提升机器人的控制效率、平衡性和灵活性。

Description

一种机器人的远程控制系统及方法

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种机器人的远程控制系统及方法。

背景技术

随着科技发展和进步，机器人能够实现的功能越来越丰富，也得到了越来越广泛的应用，在一些方面，机器人能够代替人类在一些恶劣、危险的环境中进行工作，并且能够代替人类执行一些枯燥单调的重复性劳作。在机器人的控制领域，很多情况下需要人工远程参与，远程遥控技术仍然占据着无法被取代的地位。

现有技术中，远程遥控的实现通常由远程遥控端向机器人单向发送控制指令，机器人根据该控制指令执行相应动作，且机器人内部的处理器需要对各种控制指令进行处理和执行，机器人端的数据处理量大，大大缩短了机器人的运作时间。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种机器人的远程控制系统，具体包括：

机器人本体，所述机器人本体包括：

数据采集装置，用于实时采集所述机器人本体外部的环境数据并输出；

处理器，所述处理器连接所述机器人本体的若干执行机构；

远程控制模块，连接所述机器人本体，所述远程控制模块包括一主控制单元以及连接所述主控制单元的若干模拟控制单元，所述主控制单元具体包括：

模型存储子单元，用于保存预先建立的若干动作规划模型形成动作规划数据库；

数据建模子单元，用于接收所述环境数据，并根据所述环境数据进行建模得到所述机器人当前所在的三维环境模型；

第一控制子单元，连接所述数据建模子单元，用于接收外部的任务规划指令，并根据所述任务规划指令和所述三维环境模型生成相应的第一控制指令；

第二控制子单元，分别连接所述模型存储子单元和所述第一控制子单元，用于在所述动作规划数据库中存在与所述第一控制指令匹配的所述动作规划模型时，生成包含所述动作规划模型的第二控制指令并发送至所述处理器；

所述处理器根据所述第二控制指令获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构的实时状态数据并输出；

任务分配子单元，连接所述第二控制子单元，用于将所述第二控制指令和所述实时状态数据发送至对应的所述模拟控制单元，供所述模拟控制单元调用所述动作规划模型，以控制各所述执行机构执行所述动作规划模型关联的机器人动作。

通信模块，所述处理器通过所述通信模块连接所述远程控制模块，以实现所述处理器与所述远程控制模块之间的双向通信。

优选的，所述处理器包括：

数据判断单元，用于根据所述第二控制指令获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构，并在各所述执行机构不包括预设执行部件时生成第一判断结果，以及在各所述执行机构包括所述预设执行部件是生成第二判断结果；

第一处理单元，连接所述数据判断单元，用于根据所述第一判断结果生成相应的控制信号，以控制各所述执行机构执行所述动作规划模型关联的机器人动作；

第二处理单元，连接所述数据判断单元，用于根据所述第二判断结果获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构的实时状态数据并输出。

优选的，所述预设执行部件为位于所述机器人四肢的各所述执行机构。

优选的，所述主控制单元还包括动作构建子单元，分别连接模型存储子单元、所述数据建模子单元、所述第一控制子单元和所述第二控制子单元，用于在所述动作规划数据库中不存在与所述第一控制指令匹配的所述动作规划模型时，根据所述任务规划指令和所述三维环境模型生成相应的所述动作规划模型，并保存至所述模型存储子单元。

优选的，所述主控制单元还包括人机交互子单元，连接所述第一控制子单元，用于供所述机器人的操作者输入所述任务规划指令。

优选的，所述数据采集装置包括：

第一采集单元，包括：

激光雷达，设置于所述机器人本体的头部，用于实时采集所述机器人本体的外部障碍数据作为所述环境数据并输出；

定位装置，设置于所述机器人本体中，用于持续获取所述机器人本体的实时位置信息作为所述环境数据并输出；

第二采集单元，用于实时采集所述机器人本体的外部环境图像作为所述环境数据并输出。

优选的，所述第二采集单元包括窄基线立体相机，和/或宽基线立体相机，和/或全景相机。

优选的，所述定位装置包括设置于所述机器人本体的头部的GPS定位单元，和/或设置于所述机器人本体的躯干的惯性测量单元。

一种机器人的远程控制方法，应用于以上任意一项所述的机器人的远程控制系统，所述远程控制方法具体包括以下步骤：

步骤S1，所述远程控制系统获取所述机器人本体外部的环境数据，并根据所述环境数据进行建模得到所述机器人当前所在的三维环境模型；

步骤S2，所述远程控制系统接收外部的任务规划指令，并根据所述任务规划指令和所述三维环境模型生成相应的第一控制指令；

步骤S3，所述远程控制系统判断预先生成的动作规划数据库中是否存在与所述第一控制指令匹配的所述动作规划模型：

若是，则转向步骤S4；

若否，则转向步骤S6；

步骤S4，所述远程控制系统生成包含所述动作规划模型的第二控制指令并发送至所述处理器；

步骤S5，所述远程控制系统将所述处理器反馈的所述动作规划模型关联的各所述执行机构的实时状态数据发送至对应的所述模拟控制单元，供所述模拟控制单元调用所述动作规划模型，以控制各所述执行机构执行所述动作规划模型关联的机器人动作，随后退出；

步骤S6，所述远程控制系统根据所述任务规划指令和所述三维环境模型生成相应的所述动作规划模型，并保存至所述模型存储子单元，随后转向所述步骤S4。

优选的，执行所述步骤S5之前还包括一对所述动作规划模型关联的各执行机构进行判断的过程，具体包括：

步骤A1，所述处理器根据所述第二控制指令获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构，并判断各所述执行机构是否包含预设执行部件：

若否，则转向步骤A2；

若是，则转向步骤A3；

步骤A2，所述处理器生成相应的控制信号，以控制各所述执行机构执行所述动作规划模型关联的机器人动作，随后退出；

步骤A3，所述处理器根据所述第二判断结果获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构的实时状态数据，随后转向步骤S5。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

1)通过远程控制模块输入的机器人的任务规划指令，操作简单，有效提升机器人的控制效率；

2)通过通信模块实现机器人的处理器与远程控制模块之间的双向通信，实现了机器人的躯干和四肢的分别独立控制，有效提升机器人的平衡性和灵活性，同时有效减少了处理器的数据运算量，提升机器人的运作时间；

3)远程控制模块能够通过所述处理器获取机器人的各执行机构的实时状态数据，并根据该实时状态数据调整机器人的下一步动作，有效提升机器人控制的精准度。

附图说明

图1为本发明的较佳的实施例中，一种机器人的远程控制系统的结构示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，一种机器人的远程控制方法的流程示意图；

图3为本发明的较佳的实施例中，对动作规划模型关联的各执行机构进行判断的过程的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式，只要符合本发明的主旨，则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。

本发明的较佳的实施例中，基于现有技术中存在的上述问题，现提供一种机器人的远程控制系统，如图1所示，具体包括：

机器人本体1，机器人本体1包括：

数据采集装置11，用于实时采集机器人本体1外部的环境数据并输出；

处理器12，处理器12连接机器人本体1的若干执行机构13；

远程控制模块2，连接机器人本体1，远程控制模块2包括一主控制单元21以及连接主控制单元的若干模拟控制单元22，主控制单元21具体包括：

模型存储子单元211，用于保存预先建立的若干动作规划模型形成动作规划数据库；

数据建模子单元212，用于接收环境数据，并根据环境数据进行建模得到机器人当前所在的三维环境模型；

第一控制子单元213，连接数据建模子单元212，用于接收外部的任务规划指令，并根据任务规划指令和三维环境模型生成相应的第一控制指令；

第二控制子单元214，分别连接模型存储子单元211和第一控制子单元213，用于在动作规划数据库中存在与第一控制指令匹配的动作规划模型时，生成包含动作规划模型的第二控制指令并发送至处理器12；

处理器12根据第二控制指令获取动作规划模型关联的各执行机构13的实时状态数据并输出；

任务分配子单元215，连接第二控制子单元214，用于将第二控制指令和实时状态数据发送至对应的模拟控制单元22，供模拟控制单元22调用动作规划模型，以控制各执行机构13执行动作规划模型关联的机器人动作。

通信模块3，机器人本体1通过通信模块3连接远程控制模块2，以实现处理器12与远程控制模块2之间的双向通信。

具体地，本实施例中，本发明的机器人的远程控制系统，通过通信模块3实现处理器12与远程控制模块2之间的双向通信，实现了机器人的躯干和四肢的分别独立控制，有效提升机器人的平衡性和灵活性。上述通信模块3包括但不限于通信桥，通信方式包括但不限于有线通信方式和无线通信方式。

进一步具体地，上述远程控制模块2优选包括一台主控制单元21和若干台模拟控制单元22，采用一对多的连接方式，即各模拟控制单元22均连接主控制单元21。各模拟控制单元22优选分别对应控制机器人的各执行机构13，上述主控制单元21用于外部任务规划指令的接收及处理，并将处理得到的包含对应于任务规划指令的动作规划模型分配至各模拟控制单元22，由各模拟控制单元22控制各执行机构13执行动作规划模型关联的机器人动作。

更进一步地，上述远程控制模块2接收外部的任务规划指令后，首先根据机器人当前所在的三维环境模型生成第一控制指令，随后根据该第一控制指令调用预先生成的动作规划数据库中的动作规划模型，并生成包含动作规划模型的第二控制指令并发送至处理器12。由于动作规划数据库中保存的动作规划模型有限，若动作规划数据库不存在第一控制指令对应的动作规划模型，优选可以根据任务规划指令和三维环境模型构建一动作规划模型，并将该动作规划模型进行保存以便下次使用。

处理器12首先根据该动作规划模型判断完成该动作规划模型的全部机器人动作需要用到的机器人的执行机构13。处理器12优选设置于机器人的躯干内部，处理器12优选可直接控制机器人的躯干部位关联的执行机构13，机器人的四肢关联的执行机构13由远程控制模块2直接控制，因此，处理器12在判断上述动作规划模型的执行只需要躯干部位关联的执行机构13完成时，处理器12根据第二控制指令直接控制各执行机构13执行动作规划模型关联的机器人动作。处理器12在判断上述动作规划模型的执行还需要四肢部位关联的执行机构完成时，处理器12首先获取动作规划模型关联的各执行结构13的当前的实时状态数据，并将该实时状态数据通过通信模块3反馈至远程控制模块2，远程控制模块2根据该实时状态数据控制各执行机构13执行动作规划模型关联的机器人动作。

更进一步地，上述远程控制模块2将根据接收到的外部任务规划指令对机器人进行运行状态的绝对控制：当远程控制模块2未接收到来自外部的任务规划指令时，机器人根据前一任务规划指令，由处理器12调取的动作规划模型进行自主的动作处理；当远程控制模块2接收到新的任务规划指令时，机器人则开始根据新的任务指令调取新的动作模型进行处理；在某些极端应用场景下，新的任务规划指令所需对应的动作可能与数据采集装置11得到的外部环境数据相矛盾，致使第一控制子单元213，无法根据任务规划指令和三维环境模型生成相应的第一控制指令，在这一情况下机器人将仅采用任务规划指令进行相应的动作执行而不再参考所处的外部环境信息，使得机器人能够根据远程遥控者的需要进行高优先级的动作执行，适用于抢险救灾等特殊环境，例如远程控制者能够控制该机器人于救灾环境中直接撞向一些可突破的墙体以实现无需破拆工具的破拆动作等，进一步提升了该种机器人远程控制系统的适用性。

上述动作规划模型包括但不限于阀门开启模型，墙壁切割模型，车辆驾驶模型，爬梯模型。

本发明的一个较佳的实施例中，以爬梯模型为例，远程控制模块2接收外部的爬梯任务指令，结合机器人当前的三维环境模型调用动作规划数据库中的爬梯模型，处理器12根据该动作规划模型判断完成爬梯动作需要四肢的配合，处理器12获取机器人四肢的当前状态数据后反馈给远程控制模块2，由远程控制模块2控制各执行机构13执行爬梯模型关联的机器人动作。若当前状态数据为机器人的四肢，即四个机械臂当前位于梯子上且具有一第一姿态，则远程控制模块2控制四个机械臂以上述第一姿态为基准继续后续的爬梯动作，直至完成爬梯任务指令。

本发明的另一个较佳的实施例中，以车辆驾驶模型为例，远程控制模块2接收外部的车辆驾驶指令，结合机器人当前的三维环境模型调用动作规划数据库中的车辆驾驶模型，处理器12根据该动作规划模型判断完成爬梯动作需要四肢的配合，处理器12获取机器人四肢的当前状态数据后反馈给远程控制模块2，由远程控制模块2控制各执行机构13执行动作规划模型关联的机器人动作。若当前状态数据为机器人不在车上，则远程控制模块2首先控制机器人进入车辆的驾驶位，随后控制各执行机构13执行车辆驾驶模型关联的机器人动作。若当前状态数据为机器人在车辆的驾驶位且具有一第二姿态，则远程控制模块2控制机器人以上述第二姿态为基准继续后续的车辆驾驶动作，直至完成车辆驾驶指令。

本发明的较佳的实施例中，处理器12包括：

数据判断单元121，用于根据第二控制指令获取动作规划模型关联的各执行机构，并在各执行机构13不包括预设执行部件时生成第一判断结果，以及在各执行机构13包括预设执行部件是生成第二判断结果；

第一处理单元122，连接数据判断单元121，用于根据第一判断结果生成相应的控制信号，以控制各执行机构13执行动作规划模型关联的机器人动作；

第二处理单元123，连接数据判断单元121，用于根据第二判断结果获取动作规划模型关联的各执行机构13的实时状态数据并输出。

本发明的较佳的实施例中，预设执行部件为位于机器人四肢的各执行机构13。

本发明的较佳的实施例中，主控制单元21还包括动作构建子单元216，分别连接模型存储子单元211、数据建模子单元212、第一控制子单元213和第二控制子单元214，用于在动作规划数据库中不存在与第一控制指令匹配的动作规划模型时，根据任务规划指令和三维环境模型生成相应的动作规划模型，并保存至模型存储子单元211。

本发明的较佳的实施例中，主控制单元21还包括人机交互子单元217，连接第一控制子单元213，用于供机器人的操作者输入任务规划指令。

具体地，本实施例中，通过人机交互子单元217能够实现操作者与机器人之间的互动，操作者通过该人机交互子单元217控制机器人。

本发明的较佳的实施例中，数据采集装置11包括：

第一采集单元111，包括：

激光雷达1111，设置于机器人本体的头部，用于实时采集机器人本体的外部障碍数据作为环境数据并输出；

定位装置1112，设置于机器人本体中，用于持续获取机器人本体的实时位置信息作为环境数据并输出；

第二采集单元112，用于实时采集机器人本体的外部环境图像作为环境数据并输出。

具体地，本实施例中，通过激光雷达1111进行测距，能够获取机器人本体1周边是否具有障碍物，以及机器人本体1与外部的障碍物之间实时距离，即上述外部障碍数据；通过定位装置1112进行定位，能够获取机器人本体的实时位置信息；上述外部障碍数据和实时位置信息作为环境数据，能够定位到机器人当前所在的三维环境坐标。

进一步地，通过第二采集单元112获取外部环境图像，通过对外部环境图像进行识别，并将图像识别结果结合上述三维环境坐标，能够实现三维环境模型的构建。

本发明的较佳的实施例中，第二采集单元112包括窄基线立体相机，和/或宽基线立体相机，和/或全景相机。

具体地，本实施例中，通过窄基线立体相机能够获取机器人正前方小区域的实时影像，通过宽基线立体相机能够获取机器人前方至两侧的大区域的实时影像，通过全景相机能够获取机器人周围区域的实时影像，通过上述实时影像的获取，供远程控制模块进行机器人所在的三维环境模型的构建。

本发明的较佳的实施例中，定位装置1112包括设置于机器人本体1的头部的GPS定位单元100，和/或设置于机器人本体1的躯干的惯性测量单元101。

具体地，本实施例中，优选采用上述GPS定位单元100与上述惯性测量单元101组合使用的方式实现机器人本体的实时位置信息的获取。由于上述GPS定位单元100单独使用时有可能因为信号遮挡等问题出现无法定位的现象，而惯性测量单元101单独使用时存在累积误差，通过将上述GPS定位单元100与上述惯性测量单元101组合使用，能够有效保证机器人本体的实时位置信息的实时性和准确性。

进一步地，上述惯性测量单元101(Inertial measurement unit，简称IMU)包括三轴加速度计、三轴陀螺仪以及三轴磁力计，其中，三轴加速度计和三轴陀螺仪能够测量机器人相对于重力方向的姿态，而三轴磁力计能够提供相对于重力方向和地球磁场的方向的完整测量。具体地，三轴加速度计是一种惯性传感器，测量时既不受运动限制，也不受任何特定环境或位置的限制，能够精确测量机器人的俯仰角和滚转角，且没有累积误差；三轴陀螺仪能够检测到机器人的角速度；三轴磁力计能够提供机器人在X轴、Y轴和Z轴所承受磁场的数据，以提供磁北极相关的航向角，机器人在动作过程中能够利用该信息进行地理方位的侦测。

一种机器人的远程控制方法，应用于以上任意一项的机器人的远程控制系统，如图2所示，远程控制方法具体包括以下步骤：

步骤S1，远程控制系统获取机器人本体外部的环境数据，并根据环境数据进行建模得到机器人当前所在的三维环境模型；

步骤S2，远程控制系统接收外部的任务规划指令，并根据任务规划指令和三维环境模型生成相应的第一控制指令；

步骤S3，远程控制系统判断预先生成的动作规划数据库中是否存在与第一控制指令匹配的动作规划模型：

若是，则转向步骤S4；

若否，则转向步骤S6；

步骤S4，远程控制系统生成包含动作规划模型的第二控制指令并发送至处理器；

步骤S5，远程控制系统将处理器反馈的动作规划模型关联的各执行机构的实时状态数据发送至对应的模拟控制单元，供模拟控制单元调用动作规划模型，以控制各执行机构执行动作规划模型关联的机器人动作，随后退出；

步骤S6，远程控制系统根据任务规划指令和三维环境模型生成相应的动作规划模型，并保存至模型存储子单元，随后转向步骤S4。

具体地，本实施例中，要实现机器人的远程控制，首先需要根据机器人本体外部的环境数据构建机器人当前所在的三维环境模型，该环境数据优选包括机器人本体的外部障碍数据、机器人本体的实时位置信息以及机器人本体的外部环境图像，通过外部障碍数据和实时位置信息能够定位到机器人当前所在的三维环境坐标，进一步通过对获取的外部环境图像进行图像识别，并将图像识别结果结合上述三维环境坐标，能够实现三维环境模型的构建。

上述外部障碍数据的获取优选采用设置在机器人本体头部的激光雷达，通过激光雷达的测距功能能够获取机器人本体周边是否具有障碍物，以及机器人本体与外部的障碍物之间实时距离，作为上述外部障碍数据。

上述实时位置信息的获取优选采用设置在机器人本体头部的GPS定位单元和设置在机器人本体躯干的惯性测量单元组合实现，由于上述GPS定位单元单独使用时有可能因为信号遮挡等问题出现无法定位的现象，而惯性测量单元单独使用时存在累积误差，通过将上述GPS定位单元与上述惯性测量单元组合使用，能够有效保证机器人本体的实时位置信息的实时性和准确性。上述外部障碍数据和实时位置信息作为环境数据，能够定位到机器人当前所在的三维环境坐标；

上述外部环境图像的获取优选通过设置在机器人本体头部的第二采集单元，通过第二采集单元获取外部环境图像，通过对外部环境图像进行识别，并将图像识别结果结合上述三维环境坐标，能够实现三维环境模型的构建。

进一步地，上述第二采集单元包括但不限于窄基线立体相机、宽基线立体相机和全景相机。通过窄基线立体相机能够获取机器人正前方小区域的实时影像，通过宽基线立体相机能够获取机器人前方至两侧的大区域的实时影像，通过全景相机能够获取机器人周围区域的实时影像，将上述实时影像作为外部环境图像。

本发明的较佳的实施例中，执行步骤S5之前还包括一对动作规划模型关联的各执行机构进行判断的过程，如图3所示，具体包括：

步骤A1，处理器根据第二控制指令获取动作规划模型关联的各执行机构，并判断各执行机构是否包含预设执行部件：

若否，则转向步骤A2；

若是，则转向步骤A3；

步骤A2，处理器生成相应的控制信号，以控制各执行机构执行动作规划模型关联的机器人动作，随后退出；

步骤A3，处理器根据第二判断结果获取动作规划模型关联的各执行机构的实时状态数据，随后转向步骤S5。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种机器人的远程控制系统，其特征在于，具体包括：

机器人本体，所述机器人本体包括：

数据采集装置，用于实时采集所述机器人本体外部的环境数据并输出；

处理器，所述处理器连接所述机器人本体的若干执行机构；

远程控制模块，连接所述机器人本体，所述远程控制模块包括一主控制单元以及连接所述主控制单元的若干模拟控制单元，所述主控制单元具体包括：

模型存储子单元，用于保存预先建立的若干动作规划模型形成动作规划数据库；

数据建模子单元，用于接收所述环境数据，并根据所述环境数据进行建模得到所述机器人当前所在的三维环境模型；

第一控制子单元，连接所述数据建模子单元，用于接收外部的任务规划指令，并根据所述任务规划指令和所述三维环境模型生成相应的第一控制指令；

第二控制子单元，分别连接所述模型存储子单元和所述第一控制子单元，用于在所述动作规划数据库中存在与所述第一控制指令匹配的所述动作规划模型时，生成包含所述动作规划模型的第二控制指令并发送至所述处理器；

所述处理器根据所述第二控制指令获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构的实时状态数据并输出；

任务分配子单元，连接所述第二控制子单元，用于将所述第二控制指令和所述实时状态数据发送至对应的所述模拟控制单元，供所述模拟控制单元调用所述动作规划模型，以控制各所述执行机构执行所述动作规划模型关联的机器人动作。

通信模块，所述机器人本体通过所述通信模块连接所述远程控制模块，以实现所述处理器与所述远程控制模块之间的双向通信。

2.根据权利要求1所述的机器人的远程控制系统，其特征在于，所述处理器包括：

数据判断单元，用于根据所述第二控制指令获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构，并在各所述执行机构不包括预设执行部件时生成第一判断结果，以及在各所述执行机构包括所述预设执行部件是生成第二判断结果；

第一处理单元，连接所述数据判断单元，用于根据所述第一判断结果生成相应的控制信号，以控制各所述执行机构执行所述动作规划模型关联的机器人动作；

第二处理单元，连接所述数据判断单元，用于根据所述第二判断结果获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构的实时状态数据并输出。

3.根据权利要求2所述的机器人的远程控制系统，其特征在于，所述预设执行部件为位于所述机器人四肢的各所述执行机构。

4.根据权利要求1所述的机器人的远程控制系统，其特征在于，所述主控制单元还包括动作构建子单元，分别连接模型存储子单元、所述数据建模子单元、所述第一控制子单元和所述第二控制子单元，用于在所述动作规划数据库中不存在与所述第一控制指令匹配的所述动作规划模型时，根据所述任务规划指令和所述三维环境模型生成相应的所述动作规划模型，并保存至所述模型存储子单元。

5.根据权利要求1所述的机器人的远程控制系统，其特征在于，所述主控制单元还包括人机交互子单元，连接所述第一控制子单元，用于供所述机器人的操作者输入所述任务规划指令。

6.根据权利要求1所述的机器人的远程控制系统，其特征在于，所述数据采集装置包括：

第一采集单元，包括：

激光雷达，设置于所述机器人本体的头部，用于实时采集所述机器人本体的外部障碍数据作为所述环境数据并输出；

定位装置，设置于所述机器人本体中，用于持续获取所述机器人本体的实时位置信息作为所述环境数据并输出；

第二采集单元，用于实时采集所述机器人本体的外部环境图像作为所述环境数据并输出。

7.根据权利要求6所述的机器人的远程控制系统，其特征在于，所述第二采集单元包括窄基线立体相机，和/或宽基线立体相机，和/或全景相机。

8.根据权利要求6所述的机器人的远程控制系统，其特征在于，所述定位装置包括设置于所述机器人本体的头部的GPS定位单元，和/或设置于所述机器人本体的躯干的惯性测量单元。

9.一种机器人的远程控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8中任意一项所述的机器人的远程控制系统，所述远程控制方法具体包括以下步骤：

步骤S1，所述远程控制系统获取所述机器人本体外部的环境数据，并根据所述环境数据进行建模得到所述机器人当前所在的三维环境模型；

步骤S2，所述远程控制系统接收外部的任务规划指令，并根据所述任务规划指令和所述三维环境模型生成相应的第一控制指令；

步骤S3，所述远程控制系统判断预先生成的动作规划数据库中是否存在与所述第一控制指令匹配的所述动作规划模型：

若是，则转向步骤S4；

若否，则转向步骤S6；

步骤S4，所述远程控制系统生成包含所述动作规划模型的第二控制指令并发送至所述处理器；

步骤S5，所述远程控制系统将所述处理器反馈的所述动作规划模型关联的各所述执行机构的实时状态数据发送至对应的所述模拟控制单元，供所述模拟控制单元调用所述动作规划模型，以控制各所述执行机构执行所述动作规划模型关联的机器人动作，随后退出；

步骤S6，所述远程控制系统根据所述任务规划指令和所述三维环境模型生成相应的所述动作规划模型，并保存至所述模型存储子单元，随后转向所述步骤S4。

10.根据权利要求9所述的机器人的远程控制方法，其特征在于，执行所述步骤S5之前还包括一对所述动作规划模型关联的各执行机构进行判断的过程，具体包括：

步骤A1，所述处理器根据所述第二控制指令获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构，并判断各所述执行机构是否包含预设执行部件：

若否，则转向步骤A2；

若是，则转向步骤A3；

步骤A2，所述处理器生成相应的控制信号，以控制各所述执行机构执行所述动作规划模型关联的机器人动作，随后退出；

步骤A3，所述处理器根据所述第二判断结果获取所述动作规划模型关联的各所述执行机构的实时状态数据，随后转向步骤S5。

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