一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统技术方案

本发明专利技术属于机器人行为控制技术领域，公开了一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，包括主控系统和与其连接的导航定位模块、无线控制模块、充电模块、识别模块、提示模块；其中，导航定位模块连接有数据录入模块和数据存储模块，数据录入模块由红外扫描装置、图像扫描装置和预设装置组成；提示模块包括自清扫预警装置、低电量预警装置等；充电模块包括无线充电装置和太阳能充电装置；识别模块包括手势和语音识别装置；本发明专利技术通将导航系统建立在机器人内部三维模型定位基础上，根据室内布局来选择区域进行定向打扫，提高清扫机器人的工作效率，同时，通过自身的太阳能电池板进行充电，动力来源环保、节能。

A sweeping robot navigation system based on 3D model localization

The invention belongs to the technical field of robot behavior control, discloses a 3D model positioning sweeping robot navigation system based on, including the main control system and connected with the navigation module, wireless control module, charging module, identification module, prompt module; among them, the navigation module is connected with a data input module and data storage module, data input module by infrared scanning device, image scanning device and preset device; prompt module including self cleaning device, low battery warning alarm device; the charging module includes a wireless charging device and solar charging device; identification module includes gestures and voice recognition device; the invention through the navigation system based on robot 3D model base on the choice of the layout of regional orientation according to the indoor cleaning, improve cleaning robot The utility model has the advantages of working efficiency, charging by the solar panel of the solar cell, power source, environmental protection and energy saving.

【技术实现步骤摘要】
一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统
本专利技术属于机器人行为控制
，具体涉及一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统。
技术介绍
在科技越来越发达的今天，人们的生活方式发生了翻天覆地的变化，各种各样的高科技被人们运用到日常的生活当中。各种智能家居也随之出现。现在人们的生活节奏越来越快，压力也越来越大，对智能化家居的要求也越来越高。现在的智能家居的发展方向越来越偏离智能的核心，基本都需要通过终端设备来进行人为的控制，没有实现机器的自我控制，和人进行交流互动的少，并不算真正的智能化。不得不说扫地机器人是智能家用电器的一种，是懒人的福利，试想一下不用自己着手就能轻松将家里地面清洁干净是件多么省心的事情。扫地机能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。据业内专家介绍，目前家用扫地机器人每年以超过10%的增添速度出现，在如许的大环境下，浩繁品牌相继推出了各式各样的智能扫地机器人。现有的扫地机器人主要是通过规划路径或三段式的清扫，从而有效率的清扫干净指定区域，其中，机器人中配置的优秀随机寻路算法，确保尽量100%覆盖室内面积。但现有智能扫地机器人在使用过程中还存在不少问题，例如效率太高，只扫一次，没有往复，不太干净；随机碰撞，地上的一点垃圾你不知道最终是什么时候会被它扫掉，虽然最终是会被扫掉的；另外，基本现有机器人中的定位系统做的不够完善，清扫过程中均是通过与障碍物接触后才改变清扫轨迹，而且没有记忆功能，可能回造成相同障碍物位置的重复碰撞。因此，在扫地机器人内部设计定位导航系统就显得尤为重要。现有技术：一种智能手机控制的扫地机器人，专利公告号：CN105259898A，2016年1月20日公开，采用以下方案：一种智能手机控制的扫地机器人，该扫地机器人包括核心控制系统、无线充电装置、无线通信装置、动力行走机构、清扫机构、环境监测模块、视觉系统、语音系统、加湿系统。其中，所述视觉系统包含红外扫描、距离传感器、照相系统。该扫地机器人通过充电桩进行无线充电。用户可以使用智能手机控制系统，设定扫地机器人的工作模式，也可以使用语音发出指令。清扫过程中机器人可判断是否对环境进行加湿，所有信息包括模拟三维图、实时清扫视频照片、室内环境信息均发送到智能手机供用户查看。该专利技术的扫地机器人降低了安全隐患，用户操作更加方便、快捷，提高了用户体验。但该专利技术仅仅局限在扫地机器人控制终端的改进上，通过智能手机对扫地机器人的各项功能进行控制调配，未能对机器人自身的智能定位导航做出改进。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述缺点，提供一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，该导航系统是建立在机器人内部三维模型定位基础上的，将待打扫室内的三维模型通过图像扫描、红外测绘等方式预先设置在机器人系统内部，使机器人在后期清扫过程中智能的避开障碍物进行高效的清洁，保护了室内家居设备。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，包括主控系统和均与所述主控系统连接的导航定位模块、无线控制模块、充电模块、识别模块、提示模块；其中，导航定位模块连接有数据录入模块和数据存储模块，所述数据录入模块由红外扫描装置、图像扫描装置和预设装置组成；提示模块包括自清扫预警装置、低电量预警装置、缺水预警装置及和故障报警装置；充电模块包括无线充电装置和太阳能充电装置；所述识别模块包括手势识别装置和语音识别装置。上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的预设装置为手动识别装置，通过首次手动控制清扫覆盖区域来记忆有效清扫区域空间构造，并存储为默认清扫区域后用于后期直接实施。上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的识别模块包括指纹识别，通过设定的指纹启动或待机，避免了儿童无意启动造成安全隐患。上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的提示模块包括指示灯，对应显示各预警装置的提示状态。上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的无线控制模块为智能手机客户端或移动通讯装置。上述一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，所述的太阳能充电装置包括蓄电池、太阳能电池板和光照传感器。本专利技术的有益效果：综上所述，本专利技术通过该导航系统是建立在机器人内部三维模型定位基础上的，避免了目前市场上一些清扫机器人存在的因随机行走像无头苍蝇一样乱撞将东西撞坏或者迷路的问题，可以提高清扫机器人的工作效率，还可以根据室内布局来选择区域进行定向打扫；同时，本专利技术还能智能的追踪阳光，通过自身的太阳能电池板进行充电，动力来源环保、节能；还能通过语音识别、手势识别等方式来智能识别用于指令，增加用户体验。附图说明下面通过附图并结合实施例具体描述本专利技术，本专利技术的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本专利技术的解释说明，而不构成对本专利技术的任何意义上的限制。图1是本专利技术一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统的流程示意图；附图标记说明：1、主控系统；2、导航定位模块；3、无线控制模块；4、充电模块；5、识别模块；6、提示模块；7、数据录入模块；8、数据存储模块；9、红外扫描装置；10、图像扫描装置；11、预设装置；12、自清扫预警装置；13、低电量预警装置；14、缺水预警装置；15、故障报警装置；16、无线充电装置；17、太阳能充电装置；18、手势识别装置；19、语音识别装置。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些都属于本专利技术保护范围。如图1所示，一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，包括主控系统1和均与主控系统1连接的导航定位模块2、无线控制模块3、充电模块4、识别模块5、提示模块6；其中，导航定位模块2连接有数据录入模块7和数据存储模块8，数据录入模块7由红外扫描装置9、图像扫描装置10和预设装置11组成，预设装置11为手动识别装置，通过首次手动控制清扫覆盖区域来记忆有效清扫区域空间构造，并存储为默认清扫区域后用于后期直接实施；提示模块6包括自清扫预警装置12、低电量预警装置13、缺水预警装置及14和故障报警装置15，以及指示灯，对应显示各预警装置的提示状态；充电模块4包括无线充电装置16和太阳能充电装置17，太阳能充电装置17包括蓄电池、太阳能电池板和光照传感器，在光照充足条件下可以追踪阳光进行充电，节能环保；所述识别模块5包括手势识别装置18和语音识别装置19，此外，还包括指纹识别，通过设定的指纹启动或待机，避免了儿童无意启动造成安全隐患；所述的无线控制模块3为智能手机客户端或移动通讯装置，用于远程移动控制扫地机器人。以上所述为本专利技术的优选应用范例，并非对本专利技术的限制，凡是根据本专利技术技术要点做出的简单修改、结构更改变化均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，其特征在于：包括主控系统（1）和均与所述主控系统（1）连接的导航定位模块（2）、无线控制模块（3）、充电模块（4）、识别模块（5）、提示模块（6）；其中，所述导航定位模块（2）连接有数据录入模块（7）和数据存储模块（8），所述数据录入模块（7）由红外扫描装置（9）、图像扫描装置（10）和预设装置（11）组成；所述提示模块（6）包括自清扫预警装置（12）、低电量预警装置（13）、缺水预警装置及（14）和故障报警装置（15）；所述充电模块（4）包括无线充电装置（16）和太阳能充电装置（17）；所述识别模块（5）包括手势识别装置（18）和语音识别装置（19）。

【技术特征摘要】
1.一种基于三维模型定位的扫地机器人导航系统，其特征在于：包括主控系统（1）和均与所述主控系统（1）连接的导航定位模块（2）、无线控制模块（3）、充电模块（4）、识别模块（5）、提示模块（6）；其中，所述导航定位模块（2）连接有数据录入模块（7）和数据存储模块（8），所述数据录入模块（7）由红外扫描装置（9）、图像扫描装置（10）和预设装置（11）组成；所述提示模块（6）包括自清扫预警装置（12）、低电量预警装置（13）、缺水预警装置及（14）和故障报警装置（15）；所述充电模块（4）包括无线充电装置（16）和太阳能充电装置（17）；所述识别模块（5）包括手势识别装置（18）和语音识别装置（19）。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：上官金辉，
申请(专利权)人：西安丰登农业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61