专利汇可以提供一种集群中个体机器人及其实现方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种集群中个体 机器人 及其实现方法,包括 中央处理器 ,所述中央处理器上电连接有高 精度 墙地 传感器 模 块 、机器人动作控 制模 块、局部地图构建模块、机器人其他功能模块、MCU机器人实时任务管理系统、通讯模块、Linux系统以及电源模块,所述高精度墙地传感器模块的输出端与中央处理器的输入端电连接,且中央处理器的输入端与电源模块的输出端电连接。本发明所述的一种集群中个体机器人及其实现方法,能够提高 生活 质量 ,适用于健康化、个性化的生活,使得生活更加多彩,方便了日常生活,提高移动精度,可以进一步的帮助照顾老年人,减轻年轻人的负担,同时能够保障老年人的安全。,下面是一种集群中个体机器人及其实现方法专利的具体信息内容。
1.一种集群中个体机器人,其特征在于:包括中央处理器,所述中央处理器上电连接有高精度墙地传感器模块、机器人动作控制模块、局部地图构建模块、机器人其他功能模块、MCU机器人实时任务管理系统、通讯模块、Linux系统以及电源模块,所述高精度墙地传感器模块的输出端与中央处理器的输入端电连接,且中央处理器的输入端与电源模块的输出端电连接,所述机器人动作控制模块、局部地图构建模块、机器人其他功能模块、MCU机器人实时任务管理系统、通讯模块、Linux系统均与中央处理器之间双向电连接,且通讯模块包括上下位机通讯模块和机器人集群通讯模块,所述Linux系统包括构件地图与导航的算法平台。
2.根据权利要求1所述的一种集群中个体机器人,其特征在于:所述高精度墙地传感器模块包括采用小功率激光灯作为采集传感器。
3.根据权利要求1所述的一种集群中个体机器人,其特征在于:所述主动轮采用高精度红外码盘,从动轮使用机械式编码轮,采用累积补偿的方法控制主动轮的pwm输出。
4.根据权利要求3所述的一种集群中个体机器人,其特征在于:所述pwm输出值设定有最高输出数和最低输出数两个阈值。
5.根据权利要求1所述的一种集群中个体机器人,其特征在于:所述局部地图构建模块包括地面环境检测与缠绕检测采用陀螺仪仰角检测,并采用差分检测法检测地面状况。
6.根据权利要求1所述的一种集群中个体机器人,其特征在于:所述上下位机通讯模块以及机器人集群通讯模块中包括基本的控制指令块、机器人状态指令块和姿态融合指令块,且姿态融合指令块包括下位机中局部地图构建。
7.根据权利要求1所述的一种集群中个体机器人,其特征在于:所述MCU机器人实时任务管理系统包括采集数据任务、控制任务和任务调度。
8.根据权利要求1所述的一种集群中个体机器人,其特征在于:所述中央处理器为云服务器终端,终端运算处理任务交给部署到云服务器分布式节点集群处理,各个个体机器人终端的大部分运算、处理工作通过协议转交云服务器区块链分布式技术集群统一处理后,运算处理结果及时返回单个个体机器人控制终端。
9.根据权利要求8所述的一种集群中个体机器人,其特征在于:所述云服务器终端的网络通讯方式至少为WiFi、光纤联网、5G蜂窝移动通信中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种集群中个体机器人实现方法,其特征在于:包括以下实现步骤:
S1:包括短距离高精度检测,利用小功率激光检测灯采集距离ADC值,采用排序加均值的方式取得当前ADC值,采集当前环境ADC值,求出距离ADC值和当前环境ADC值的绝对差值,结合结果半径参数计算此时机器人与障碍物的距离;
S2:包括主动轮与从动轮的运动控制以及行走稳定性与姿态调整算法,主动轮和从动轮综合检测的方式,利用主动轮控制运动方向,从动轮测量运动状态,用从动轮约束主动轮,主动轮和从动轮的红外脉冲数据一致时,所有脉冲误差数据清零,当一边脉冲数据与其他数据不一致时,通过增加或减少对应的pwm输出来控制平衡,采用多级过滤,逐级校准的方式读取方位数据;
S3:包括地面环境检测与缠绕检测,采用陀螺仪仰角检测,陀螺仪数据采集时采用多级过滤,逐级校准的方式,在芯片运行内存中开辟三块内存,第一块用来缓存数据和排序以及均值滤波,第二块内存用来存储最时刻的第一块内存过滤后的姿态数据,并结合编码轮的检测约束,采用卡尔曼滤波法求出此刻最优数据,并判断有效性,第三块内存用来存储第二块内存从开始运动到构建地图结束的所有障碍物位置信息,只要其中一环出现数据错误,机器会进行校正,使用红外差分法来检测地面情况;
S4:制定下位机与上位机通讯协议、机器人集群通讯协议与方法,包括基本的控制指令块,机器人状态指令块,姿态融合指令块;
S5:包括下位机姿态检测与上位机中地图姿态融合,下位机构建障碍物信息地图,下位机会将地图通过协议打包发送到上位机,上位机会根据下位机地图数据来完善地图,上下位机地图进行完整性计算,融合结果处理;
S6:包括机器人实时管理系统,采集数据任务,控制任务,任务调度,上位机执行运算任务,下位机执行控制与采集任务,下位机控制任务中分优先级,主动轮控制优先级最高,数据采集优先级次之,其他任务在同一优先级。
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