CN116277029B - 一种全方位防碰撞装置及移动机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种全方位防碰撞装置及移动机器人，装置包括中央处理器，中央处理器电性连接有终端处理器：其中，中央处理器包括学习训练模块和解析模块，学习训练模块用于采集机器人在多个方向位置触发碰撞时产生的信号，并对所述信号进行学习训练，以获得特定格式数据，并对所述特定格式数据进行标定和保存，解析模块用于接收机器人发生实际碰撞时的数据，并将所述发生实际碰撞时的数据与所述特定格式数据进行对比，以获得对比结果，并将所述对比结果发送给终端处理器，本申请具有可针对移动机器人对当前具体挤压碰撞位置做出明确的躲避动作、减少了避障时的时间消耗、降低了机身其他部件损坏的风险的优点。

Description

一种全方位防碰撞装置及移动机器人

技术领域

本申请涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种全方位防碰撞装置及移动机器人。

背景技术

现在，随着科学技术的发展，低速智能移动机器人（AMR）技术也获得了巨大的进步，需求和工程部署都迅速增加，国内外对于移动机器人技术的研发也愈发火热。国家从政策层次上，也对现代制造业以及高科技行业的支持力度进一步加强，这也为移动机器人行业未来蓬勃可持续发展，提供了广阔的空间。

按照智能机器人工作基本要求来看，机器人本身对感知环境配备了多种类型的传感器，用于移动过程中规划路线、识别和躲避障碍物。从高精度扫描到近距离探测，又或是在移动过程中，均不能完全避免智能机器人本身与障碍物或其它物体接触碰撞，而目前智能机器人本身在发生碰撞时，对当前具体挤压碰撞位置不能做出明确的躲避动作，增加了避障当中的时间消耗，同时也可能造成机身其他部件的损坏。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种全方位防碰撞装置及移动机器人，旨在解决针对移动机器人对当前具体挤压碰撞位置不能做出明确的躲避动作的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种全方位防碰撞装置，包括中央处理器，中央处理器电性连接有终端处理器：其中，中央处理器包括学习训练模块和解析模块，学习训练模块用于采集机器人在多个方向位置触发碰撞时产生的信号，并对所述信号进行学习训练，以获得特定格式数据，并对所述特定格式数据进行标定和保存，解析模块用于接收机器人发生实际碰撞时的数据，并将所述发生实际碰撞时的数据与所述特定格式数据进行对比，以获得对比结果，并将所述对比结果发送给终端处理器。

可选地，所述对比结果包括所述发生实际碰撞时的数据与所述特定格式数据进行对比后的差值以及机器人行进方向的角度。

可选地，还包括多个导体，中央处理器和终端处理器通过导体连接。

可选地，还包括条形壳体，中央处理器、导体和终端处理器均集成在条形壳体内。

可选地，条形壳体的材质为柔性绝缘材料。

可选地，还包括连接插头和导线，连接插头通过导线和中央处理器电性连接，连接插头用于连接电源。

可选地，导线包括电源线和信号线。

一种移动机器人，包括上述的一种全方位防碰撞装置。

可选地，所述全方位防碰撞装置设置于所述移动机器人的最凸出位置。

本申请所能实现的有益效果如下：

本申请针对移动机器人，当移动机器人在工作过程中不可避免地发生接触碰撞时，可精确识别并反馈出明确的接触位置信号，并获得发生实际碰撞时的数据，并通过与学习训练模块前期学习和标定获得的特定格式数据进行对比，可计算出具体接触位置即对比结果，从而规划出有效的躲避路线，终端处理器从而执行该躲避路线，从而实现针对移动机器人对当前具体挤压碰撞位置可做出明确的躲避动作的作用，从而进一步减少避障当中的时间消耗，降低机身其他部件损坏的风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本申请的实施例中一种全方位防碰撞装置的结构示意图；

图2为本申请的实施例中一种全方位防碰撞装置的外表结构示意图；

图3为本申请的实施例中一种全方位防碰撞装置的连接原理示意图；

图4为本申请的实施例中一种全方位防碰撞装置对应的电路原理示意图。

附图标记：

110-中央处理器，120-终端处理器，130-导体，140-条形壳体，150-连接插头，160-导线。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

实施例1

参照图1-图4，本实施例提供一种全方位防碰撞装置，包括中央处理器110，中央处理器110电性连接有终端处理器120：其中，中央处理器110包括学习训练模块和解析模块，学习训练模块用于采集机器人在多个方向位置触发碰撞时产生的信号，并对所述信号进行学习训练，以获得特定格式数据，并对所述特定格式数据进行标定和保存，解析模块用于接收机器人发生实际碰撞时的数据，并将所述发生实际碰撞时的数据与所述特定格式数据进行对比，以获得对比结果，并将所述对比结果发送给终端处理器120。

目前不同的厂家解决近距离碰撞的方案均有所不同，一方面从机械角度出发，针对使用过程中碰撞几率比较大的位置，单独设置活动部件，内部连接有按钮形式开关，或者是光电遮断形式开关进行检测，当活动部件被触发时反馈给中央处理器一个信号进行处理。另外一种形式有硅胶管状长条，内含有两个导电电极，当被挤压到时电极状态被改变，中央处理器识别后对其做出判断。这两种装置从功能上来看，可以满足局部或者基本条件情况下的功能使用，但是现在对移动机器人的功能、要求日益提高，技术追求不断提升，当需要对具体挤压碰撞位置，做出明确的反馈时上述两种方式均不能解决。

因此，在本实施例中，针对移动机器人，当移动机器人在工作过程中不可避免地发生接触碰撞时，可精确识别并反馈出明确的接触位置信号，并获得发生实际碰撞时的数据，并通过与学习训练模块前期学习和标定获得的特定格式数据进行对比，可计算出具体接触位置即对比结果，从而规划出有效的躲避路线，终端处理器120从而执行该躲避路线，从而实现针对移动机器人对当前具体挤压碰撞位置可做出明确的躲避动作的作用，从而进一步减少避障当中的时间消耗，降低机身其他部件损坏的风险。

需要说明的是，学习训练模块在采集机器人在多个方向位置触发碰撞时产生的信号时，可选择在机器人的互相垂直的四个方向位置分别采集触发碰撞的信号，即可获取全方位的数据。

作为一种可选的实施方式，所述对比结果包括所述发生实际碰撞时的数据与所述特定格式数据进行对比后的差值以及机器人行进方向的角度。

在本实施方式中，获得所述发生实际碰撞时的数据与所述特定格式数据进行对比后的差值后，通过计算即可获得机器人行进方向的角度，即获得有效的规划路线。

作为一种可选的实施方式，还包括多个导体130，中央处理器110和终端处理器120通过导体130连接。

在本实施方式中，中央处理器110和终端处理器120之间的数据传输可通过导体130进行，这里导体130可采用三个配套的特定电极。

作为一种可选的实施方式，还包括条形壳体140，中央处理器110、导体130和终端处理器120均集成在条形壳体140内。

在本实施方式中，将中央处理器110、导体130和终端处理器120均集成在条形壳体140内，从而可支撑起内部所包含导体130部分处于设定状态，其次是为保证长期正常工作，避免某一点因为频繁撞击而损坏，保证使用寿命。

作为一种可选的实施方式，条形壳体140的材质为柔性绝缘材料，满足使用要求，这里可将条形壳体140设置成圆柱形，便于粘在移动机器人的最凸出的易碰位置，根据不同的曲线可弯曲粘贴，因此可以根据机器人凸出位置紧密粘贴在一起，当有断截面不能整根使用时，也可用导线在断截面处做延长连接处理，也能达到相同效果，使用灵活，适应性好，方便安装使用。

作为一种可选的实施方式，还包括连接插头150和导线160，连接插头150通过导线160和中央处理器110电性连接，连接插头150用于连接电源。

在本实施方式中，连接插头150连接电源后，可提供指定电压（如5-12V）进行工作，在通电后工作在一个稳定状态，为中央处理器110和导体130提供工作条件。

需要说明的是，根据装置在机器人上安装位置的不同，也可以将条形壳体140剪短后用导线160连接做延长使用，在末端进行终端处理，设为本装置的结束点。

作为一种可选的实施方式，导线160包括电源线和信号线，电源线用于电源输送，信号线用于传播信号。

实施例2

本实施例提供一种移动机器人，包括实施例1中所述的一种全方位防碰撞装置，所述全方位防碰撞装置设置于所述移动机器人的最凸出位置。

在本实施例中，由于移动机器人的最凸出位置为易碰位置，因此将装置设置于所述移动机器人的最凸出位置可提高反应灵敏度，由于移动机器人上设置了实施例1中所述的一种全方位防碰撞装置，从而具备了对当前具体挤压碰撞位置可做出明确的躲避动作的功能，从而进一步减少避障当中的时间消耗，降低机身其他部件损坏的风险。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种全方位防碰撞装置，其特征在于，包括中央处理器，所述中央处理器电性连接有终端处理器：其中，

所述中央处理器包括：

学习训练模块，所述学习训练模块用于采集机器人在多个方向位置触发碰撞时产生的信号，并对所述信号进行学习训练，以获得特定格式数据，并对所述特定格式数据进行标定和保存；

解析模块，所述解析模块用于接收机器人发生实际碰撞时的数据，并将所述发生实际碰撞时的数据与所述特定格式数据进行对比，以获得对比结果，并将所述对比结果发送给所述终端处理器；所述对比结果包括所述发生实际碰撞时的数据与所述特定格式数据进行对比后的差值以及机器人行进方向的角度。

2.如权利要求1所述的一种全方位防碰撞装置，其特征在于，还包括多个导体，所述中央处理器和所述终端处理器通过所述导体连接。

3.如权利要求2所述的一种全方位防碰撞装置，其特征在于，还包括条形壳体，所述中央处理器、所述导体和所述终端处理器均集成在所述条形壳体内。

4.如权利要求3所述的一种全方位防碰撞装置，其特征在于，所述条形壳体的材质为柔性绝缘材料。

5.如权利要求1或2所述的一种全方位防碰撞装置，其特征在于，还包括连接插头和导线，所述连接插头通过所述导线和所述中央处理器电性连接，所述连接插头用于连接电源。

6.如权利要求5所述的一种全方位防碰撞装置，其特征在于，所述导线包括电源线和信号线。

7.一种移动机器人，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的一种全方位防碰撞装置。

8.如权利要求7所述的一种移动机器人，其特征在于，所述全方位防碰撞装置设置于所述移动机器人的最凸出位置。