基于无线传感器的机器人环境感知系统及方法

本发明涉及机器人，尤其涉及一种基于无线传感器的机器人环境感知系统及方法。

背景技术：

1、近年来，随着机器人技术的日益成熟以及传感器网络研究的飞速发展，使得网络化、智能化的机器人成为可能，由于机器人能够以人工智能技术所制定的原则纲领行动，使得机器人可取代或协助人类工作，被广泛应用于工业、医学和军事等领域中。

2、现有的机器人在使用时，未设置自身监测结构，导致机器人自身的运动情况以及故障情况不能被实时监测，从而不能及时发现机器人的故障情况以及故障具体位置，因此通过设置自身监测结构，从而能够对机器人自身的运动情况以及故障情况进行实时监测，进而能够及时发现机器人的故障情况以及故障具体位置。

3、在机器人执行任务的过程中，需要对任务环境进行感知，但是现有的机器人环境感知系统大多只是单一的采用摄像头对任务环境的图像进行采集和分析，从而降低了对机器人周围环境进行感知的准确度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于无线传感器的机器人环境感知系统及方法，解决了现有的机器人环境感知系统大多只是单一的采用摄像头对任务环境的图像进行采集和分析，从而降低了对机器人周围环境进行感知的准确度的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种基于无线传感器的机器人环境感知系统，包括机器人本体，还包括扫描模块、采集模块、检测模块、分析处理模块、匹配模块和显示模块，所述扫描模块用于对所述机器人本体周围环境进行实时环绕扫描，并得到扫描数据，所述采集模块用于对所述机器人本体周围环境进行实时环绕拍摄，并得到图像数据，所述检测模块用于对所述机器人本体的姿态信息进行实时检测，并得到姿态数据，所述分析处理模块分别与所述扫描模块、所述采集模块和所述检测模块相连接，用于接收扫描数据、图像数据以及姿态数据，并对接收到的数据分别进行分析处理，所述匹配模块与所述分析处理模块相连接，用于将分析处理后的数据与数据库内的数据进行匹配，并输出二维图像和姿态数据，所述显示模块与所述匹配模块相连接，用于输出三维图像和姿态数据并进行显示。

3、其中，所述基于无线传感器的机器人环境感知系统还包括控制模块和操作器，所述控制模块分别与所述扫描模块、所述采集模块和所述检测模块相连接，用于对所述扫描模块、所述采集模块和所述检测模块进行控制；所述操作器与所述控制模块相连接，用于将操作指令传输给所述控制模块，让所述控制模块生成相对应的控制指令。

4、其中，所述基于无线传感器的机器人环境感知系统还包括存储模块，所述存储模块与所述匹配模块相连接，用于创建地图数据库，并对地图数据库进行存储。

5、其中，所述基于无线传感器的机器人环境感知系统还包括供电模块，所述供电模块用于向整个机器人环境感知系统提供电能。

6、其中，所述基于无线传感器的机器人环境感知系统还包括火焰传感器和烟雾传感器，所述火焰传感器用于实时监测所述机器人本体周围环境是否存在火焰；所述烟雾传感器用于实时监测所述机器人本体周围环境是否存在烟雾。

7、其中，所述基于无线传感器的机器人环境感知系统还包括报警器，所述报警器分别与所述火焰传感器和所述烟雾传感器相连接，用于接收所述火焰传感器和所述烟雾传感器传输的数据，并根据接收到的数据判断是否需要报警，当需要报警时，所述报警器会发出警报声，实现预警。

8、本发明还提供了一种基于无线传感器的机器人环境感知方法，包括以下步骤：

9、让工作人员对操作器进行操作，所述操作器会将相对应的操作指令传输给控制模块，此时所述控制模块会生成相对应的控制指令，实现对扫描模块、采集模块和检测模块的启停进行控制；

10、通过所述扫描模块的启动，所述扫描模块会对机器人本体的周围环境进行实时环绕扫描，得到扫描数据，并将所述扫描数据传输给分析处理模块；

11、通过所述采集模块的启动，所述采集模块会对所述机器人本体的周围环境进行实时环绕拍摄，得到图像数据，并将所述图像数据传输给所述分析处理模块；

12、通过所述检测模块的启动，所述检测模块会对所述机器人本体的姿态信息进行实时检测，得到姿态数据，并将所述姿态数据传输给所述分析处理模块；

13、通过所述分析处理模块对接收到的所述扫描数据、所述图像数据以及所述姿态数据进行分析处理，并在分析处理后将数据传输给匹配模块；

14、让所述匹配模块调用存储模块内存储的数据库数据，再将分析处理后的所述数据与所述数据库数据进行匹配，并输出二维图像和姿态信息数据给显示模块；

15、通过所述显示模块对所述二维图像和所述姿态信息数据进行处理，得到三维图像和所述姿态数据，并在所述显示模块上进行显示，完成机器人环境感知系统的整个环境感知过程。

16、本发明的一种基于无线传感器的机器人环境感知系统及方法，本发明通过设置所述检测模块，从而使得所述检测模块能够对所述机器人本体自身的运动情况以及故障情况进行实时监测，进而能够及时发现所述机器人本体的故障情况以及故障具体位置，通过设置所述扫描模块和所述采集模块，从而使得该机器人环境感知系统能够采用多种无线传感器来对所述机器人本体的周围环境进行实时环绕扫描以及拍摄，进而提高了对所述机器人本体的周围环境进行感知的准确度，解决了现有的机器人环境感知系统大多只是单一的采用摄像头对任务环境的图像进行采集和分析，从而降低了对机器人周围环境进行感知的准确度的技术问题。

技术特征：

1.一种基于无线传感器的机器人环境感知系统，包括机器人本体，其特征在于，

2.如权利要求1所述的基于无线传感器的机器人环境感知系统，其特征在于，

3.如权利要求1所述的基于无线传感器的机器人环境感知系统，其特征在于，

4.如权利要求1所述的基于无线传感器的机器人环境感知系统，其特征在于，

5.如权利要求1所述的基于无线传感器的机器人环境感知系统，其特征在于，

6.如权利要求5所述的基于无线传感器的机器人环境感知系统，其特征在于，

7.一种基于无线传感器的机器人环境感知方法，应用于权利要求1至权利要求6中任一项所述的基于无线传感器的机器人环境感知系统，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种基于无线传感器的机器人环境感知系统及方法，包括机器人本体、扫描模块、采集模块、检测模块、分析处理模块、匹配模块和显示模块，通过设置检测模块对机器人本体自身的运动情况以及故障情况进行实时监测，进而能够及时发现机器人本体的故障情况以及故障具体位置，通过设置扫描模块和采集模块，从而使得该机器人环境感知系统能够采用多种无线传感器来对机器人本体的周围环境进行实时环绕扫描以及拍摄，进而提高了对机器人本体的周围环境进行感知的准确度，解决了现有的机器人环境感知系统大多只是单一的采用摄像头对任务环境的图像进行采集和分析，从而降低了对机器人周围环境进行感知的准确度的技术问题。

技术研发人员：赵炜,何国田,赵鹏举,李本旺,符灵燕
受保护的技术使用者：中国科学院重庆绿色智能技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23