自适应仓库值守机器人

2021-09-06徐雨桐赵金鹏靳文庸千承辉

吉林大学学报(信息科学版) 2021年4期

徐雨桐赵金鹏靳文庸千承辉

(吉林大学仪器科学与电气工程学院,长春 130061)

0 引言

目前,机器人作为缓解社会压力、推动民生科技的关键技术,早已成为人类的伙伴[1-2]。其中服务型机器人可实现智能控制中的多方面应用,例如采用SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)技术进行建图,利用蒙特卡罗定位算法进行定位,调用OpenCV 技术进行场景识别等。但因这些技术对硬件要求较高,程序可移植性和兼容性较差,且当面对陌生环境时需手动操作键盘建图,故不适合进行二次开发。如果在系统中加入控制器与传感器数据采集模块,就需要匹配操作系统协调并保证各个子程序的正常运行,控制和交互信息的有效传递,以及异常和错误的及时处理等,否则很难实现复杂的应用[3-4]。

笔者利用光电传感器返回的信号模拟键盘控制信号,结合SLAM 技术实现机器人自主建图功能,采用模块化编程的思想设计实现多个输入输出接口,提高机器人系统的兼容性、扩展性和程序可移植性,设计可搭载摄像头和声音传感器等多个模块的自适应仓库值守机器人。

1 系统整体结构及其硬件组成

自适应值守机器人系统整体结构如图1 所示,系统供电采用24～26 V 锂电池,由上位机(微处理器和STM32 控制器)、下位机(运动控制)、信号采集模块(激光雷达、陀螺仪和光电传感器等)、电源模块(电源供给和电压显示)、通信模块(远端显示及无线通信)和外搭载模块(声音及图像检测)等6 个硬件模块组成。