本發(fā)明涉及一種多功能的通用移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)及其應(yīng)用方法。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的研究越來(lái)越受到人們的重視和關(guān)注。相比較雙足機(jī)器人而言,輪式移動(dòng)機(jī)器人在移動(dòng)速度,運(yùn)行穩(wěn)定性,應(yīng)用范圍,承載能力等多個(gè)方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì),而輪式機(jī)器人最為關(guān)鍵的部分則為移動(dòng)底盤(pán)部分。但現(xiàn)有的輪式移動(dòng)底盤(pán)大多沒(méi)有搭載上位機(jī)，并且存在功能單一，不能進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，即本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的輪式移動(dòng)底盤(pán)大多沒(méi)有搭載上位機(jī)，并且存在功能單一，不能進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)等問(wèn)題。

本發(fā)明的具體實(shí)施方案是：一種多功能的通用移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)，包括底板及設(shè)置于底板上方的支撐板，所述支撐板上方設(shè)置有面板，所述面板前側(cè)固定有麥克風(fēng)，所述面板中部具有激光雷達(dá)，所述支撐板前側(cè)設(shè)置有深度相機(jī)，支撐板后側(cè)設(shè)置有音箱，所述底板下方設(shè)置有一對(duì)滾輪及設(shè)置于滾輪前側(cè)的萬(wàn)向輪，所述一對(duì)滾輪之間具有一對(duì)分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述底板上固定有陀螺儀、藍(lán)牙模塊及電源系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述底板上設(shè)置有控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟閉的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，所述底板側(cè)部向下延伸有用于固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)支架，所述滾輪經(jīng)聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸固定連接。

進(jìn)一步的，所述電源系統(tǒng)包括鋰電池、穩(wěn)壓模塊及調(diào)壓模塊。

進(jìn)一步的，所述底板的中部具有下底部凹陷用于放置鋰電池的電池支撐架，所述鋰電池的周側(cè)設(shè)置有固定于底板上的z型支撐架，所述z型支撐架的頂部固定有位于支撐板下方的固定臺(tái)面。

進(jìn)一步的，所述固定臺(tái)面上具有jetsontk1開(kāi)發(fā)板，所述jetsontk1開(kāi)發(fā)板上設(shè)置有無(wú)線網(wǎng)卡、藍(lán)牙接收器，所述jetsontk1開(kāi)發(fā)板與激光雷達(dá)、深度相機(jī)、音箱、麥克風(fēng)連接，并搭載有藍(lán)牙接收器及無(wú)線網(wǎng)卡。

進(jìn)一步的，所述底板上還固定有stm32單片機(jī)及固定于驅(qū)動(dòng)電機(jī)后側(cè)的編碼器，所述stm32單片機(jī)與jetsontk1開(kāi)發(fā)板串口通信連接，所述stm32單片機(jī)與陀螺儀、藍(lán)牙模塊、編碼器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接，所述鋰電池經(jīng)穩(wěn)壓模塊及調(diào)壓模塊分別與jetsontk1開(kāi)發(fā)板、編碼器、直流電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接。

進(jìn)一步的，所述底板、支撐板、面板及固定臺(tái)面具有多個(gè)安裝孔。

進(jìn)一步的，所述底板與面板之間具有一個(gè)或一個(gè)以上的支撐板，所述底板與支撐板之間、支撐板與面板之間設(shè)置固定連接有支撐柱，所述支撐柱每層具有四個(gè)或四個(gè)以上，所述支撐柱與底板、支撐板或面板之間通過(guò)螺紋連接或銷(xiāo)孔配合連接。

本發(fā)明還包括一種多功能的通用移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)應(yīng)用方法，包括利用如權(quán)利要求6所述的一種多功能的通用移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)，具體包括以下方式：

（1）stm32單片機(jī)給雙路電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與pwm信號(hào)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)調(diào)速、前進(jìn)、后退等運(yùn)動(dòng)，兩滾輪差速轉(zhuǎn)動(dòng)，萬(wàn)向輪作為從動(dòng)輪，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)編碼器采集數(shù)據(jù)并發(fā)送給stm32單片機(jī)；stm32單片機(jī)通過(guò)串口采集六軸陀螺儀的加速度與角度數(shù)據(jù)，并與編碼器數(shù)據(jù)進(jìn)行融合計(jì)算出里程計(jì)信息，其中包含線速度、x軸坐標(biāo)、y軸坐標(biāo)、偏航角等信息，并發(fā)送給jetsontk1；

（2）jetsontk1開(kāi)發(fā)板移植ros機(jī)器人操作系統(tǒng)，通過(guò)串口通信實(shí)現(xiàn)與stm32單片機(jī)互相發(fā)送、接收數(shù)據(jù)；jetsontk1開(kāi)發(fā)板通過(guò)移植谷歌公司的cartographer開(kāi)源算法，使用stm32單片機(jī)發(fā)送來(lái)的陀螺儀和編碼器數(shù)據(jù)融合的里程計(jì)信息來(lái)定位和估算出底盤(pán)相對(duì)上一時(shí)刻的位置；jetsontk1開(kāi)發(fā)板與激光雷達(dá)通過(guò)usb連接，采集激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，再通過(guò)激光雷達(dá)采集的測(cè)距數(shù)據(jù)來(lái)不斷糾正移動(dòng)底盤(pán)的位置，并建立地圖，最終實(shí)現(xiàn)二維地圖的建立；

（3）jetsontk1開(kāi)發(fā)板與深度相機(jī)通過(guò)usb連接，采集圖像信息，通過(guò)編程構(gòu)建ros平臺(tái)上的人臉識(shí)別驅(qū)動(dòng)包，調(diào)用opencv庫(kù)，多次采集人臉圖像，完成訓(xùn)練集，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的人臉識(shí)別；并且深度相機(jī)也可采集圖像信息，實(shí)時(shí)在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)里可視化出移動(dòng)底盤(pán)的視角，jetsontk1開(kāi)發(fā)板上連接有麥克風(fēng)與音箱。麥克風(fēng)采集人的語(yǔ)音信息，經(jīng)過(guò)在ros操作系統(tǒng)上自主編程搭建的語(yǔ)音識(shí)別、合成系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)音頻處理，再通過(guò)圖靈語(yǔ)義進(jìn)行云端庫(kù)的信息匹配，由音箱發(fā)送出音頻，最終實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互的功能，同時(shí)，通過(guò)語(yǔ)義分析，捕捉語(yǔ)音輸入信息中的關(guān)鍵詞，進(jìn)行相關(guān)鍵命令的輸出,再將輸出命令發(fā)送至stm32單片機(jī)中，stm32單片機(jī)發(fā)送相應(yīng)控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制移動(dòng)底盤(pán)完成運(yùn)動(dòng)；

（4）基于已構(gòu)建好的先驗(yàn)二維地圖ros系統(tǒng)中通過(guò)路徑規(guī)劃算法來(lái)計(jì)算出到達(dá)目標(biāo)位置的最佳路徑，并將一系列的速度控制指令發(fā)送給stm32單片機(jī)，stm32單片機(jī)發(fā)送相應(yīng)控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航；導(dǎo)航過(guò)程中，結(jié)合深度相機(jī)的視覺(jué)信息，通過(guò)動(dòng)態(tài)窗口法來(lái)進(jìn)行局部的路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)避障。

進(jìn)一步的，所述jetsontk1開(kāi)發(fā)板搭載有無(wú)線網(wǎng)卡、藍(lán)牙接收器，能使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)對(duì)移動(dòng)底盤(pán)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)作完成相應(yīng)控制，與多臺(tái)電腦遠(yuǎn)程通信，多機(jī)協(xié)作，分布式控制移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)；stm32單片機(jī)通過(guò)串口與設(shè)置在底板上的藍(lán)牙模塊通信，開(kāi)啟安卓手機(jī)藍(lán)牙，通過(guò)簡(jiǎn)易app可對(duì)移動(dòng)底盤(pán)的運(yùn)動(dòng)部分直接控制，如前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、調(diào)速；stm32單片機(jī)通過(guò)jtag接口連接并安裝有液晶顯示屏，實(shí)時(shí)顯示移動(dòng)底盤(pán)的里程計(jì)和速度信息。

本發(fā)明還包括一種多功能的通用移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)于家庭移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人的方法，包括利用如上述的一種多功能的通用移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)，具體包括以下方式：

（1）jetsontk1開(kāi)發(fā)板與深度相機(jī)通過(guò)usb連接，采集圖像信息，通過(guò)編程構(gòu)建ros平臺(tái)上的人臉識(shí)別驅(qū)動(dòng)包，調(diào)用opencv庫(kù)，多次采集人臉圖像，完成訓(xùn)練集，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的人臉識(shí)別。在識(shí)別出特定人臉后ros操作系統(tǒng)輸出特定指令，將該指令設(shè)置為系統(tǒng)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別解鎖機(jī)器人；

（2）jetsontk1開(kāi)發(fā)板上連接有麥克風(fēng)與音箱，麥克風(fēng)采集人的語(yǔ)音信息，經(jīng)過(guò)在ros操作系統(tǒng)上自主編程搭建的語(yǔ)音識(shí)別、合成系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)音頻處理，再通過(guò)圖靈語(yǔ)義進(jìn)行云端庫(kù)的信息匹配，選擇合適的答句進(jìn)行語(yǔ)音合成，由音箱發(fā)送出音頻，最終實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互的功能，即人與機(jī)器人交流對(duì)話；

（3）在家庭環(huán)境中，通過(guò)語(yǔ)音交互功能可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和幼兒、老人進(jìn)行聊天陪護(hù)；并且基于已經(jīng)建立好的室內(nèi)二維地圖，可以通過(guò)語(yǔ)義分析，捕捉語(yǔ)音輸入信息中的關(guān)鍵詞，在ros操作系統(tǒng)上進(jìn)行相關(guān)鍵命令的輸出,再將輸出命令調(diào)用來(lái)執(zhí)行自主導(dǎo)航功能，通過(guò)路徑規(guī)劃算法來(lái)計(jì)算出到達(dá)目標(biāo)位置的最佳路徑，同時(shí)結(jié)合深度相機(jī)的視覺(jué)信息，通過(guò)動(dòng)態(tài)窗口法來(lái)進(jìn)行局部的路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)避障；

（4）在導(dǎo)航過(guò)程中，ros操作系統(tǒng)將自主導(dǎo)航所需要的速度指令發(fā)送至stm32單片機(jī)中，stm32單片機(jī)發(fā)送相應(yīng)控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)通過(guò)語(yǔ)音控制運(yùn)動(dòng)結(jié)合自主導(dǎo)航功能，因此在家庭環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人聽(tīng)從主人語(yǔ)音指令進(jìn)行指定位置的物品運(yùn)送；還可以增加相應(yīng)的紅外射頻模塊，利用語(yǔ)音來(lái)控制紅外信號(hào)，進(jìn)而控制具有紅外開(kāi)關(guān)的家電，實(shí)現(xiàn)智能家居。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明并將stm32單片機(jī)和jetsontk1開(kāi)發(fā)板上移植的ros機(jī)器人操作系統(tǒng)相結(jié)合，完成數(shù)據(jù)的相互發(fā)送與接收，具有二維地圖建立、自主導(dǎo)航、避障、人臉識(shí)別、語(yǔ)音交互、語(yǔ)音控制運(yùn)動(dòng)等多種功能。并且引出多個(gè)usb外接口與usb轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)線以及采用可拆卸支撐平臺(tái)，可以根據(jù)需求自主搭載傳感器與上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)二次開(kāi)發(fā)。可安裝不同機(jī)器人的外殼，自由組合上述的各種功能，即可作為應(yīng)用于家庭、餐廳等不同環(huán)境下的機(jī)器人，具有很強(qiáng)的通用性，極大程度節(jié)省了開(kāi)發(fā)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)例的原理結(jié)構(gòu)框圖；

其中圖中：10-底板，20-支撐板，30-面板，110-滾輪，120-萬(wàn)向輪，130-電機(jī)支架，140-電池支撐架，141-z型支撐架，150-固定臺(tái)面，40-nvidiajetsont1開(kāi)發(fā)板，401-麥克風(fēng)，402-激光雷達(dá)，403-深度相機(jī)，404-音箱，50-stm32單片機(jī)，501-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，502-電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，503-編碼器，504-陀螺儀，505-藍(lán)牙模塊，601-鋰電池，602-穩(wěn)壓及調(diào)壓模塊，70-支撐柱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

參考圖1至圖2，一種多功能的通用移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)，包括底板10及設(shè)置于底板10上方的支撐板20，所述支撐板20上方設(shè)置有面板30。

本實(shí)施例中，所述底板10與面板30之間具有一個(gè)或一個(gè)以上的支撐板20，所述底板10與支撐板20之間、支撐板20與面板30之間設(shè)置固定連接有支撐柱70，所述支撐柱70每層具有四個(gè)或四個(gè)以上，所述支撐柱與底板、支撐板或面板之間通過(guò)螺紋連接或銷(xiāo)孔配合連接。本實(shí)施例中，所述底板10、支撐板20、面板30及固定臺(tái)面具有多個(gè)安裝孔，可以自主添加模塊，多個(gè)支撐柱連接可以自由調(diào)整高度例如通過(guò)采用螺紋連接的方式增加支撐柱的數(shù)量從而提高支撐柱的高度，最終實(shí)現(xiàn)支撐平臺(tái)、底板、面板的層層搭建。

所述底板下方設(shè)置有一對(duì)滾輪110及設(shè)置于滾輪前側(cè)的萬(wàn)向輪120，所述一對(duì)滾輪120之間具有一對(duì)分別驅(qū)動(dòng)各個(gè)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)501，本實(shí)施例中，所述的底板10設(shè)置有控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)501啟閉的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊502，所述底板側(cè)部向下延伸有用于固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)501的電機(jī)支架130，所述滾輪110經(jīng)聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)501的輸出軸固定連接。本實(shí)施例中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為直流有刷電機(jī)，萬(wàn)向輪120與底板10連固定，并調(diào)節(jié)高度與滾輪110高度保持一致，保證底盤(pán)水平放置。底板10采用不銹鋼，具有較好的綜合力學(xué)性能，所有連接均通過(guò)螺栓緊固。

底盤(pán)上還固定有有stm32單片機(jī)50、陀螺儀504、藍(lán)牙模塊及電源系統(tǒng),編碼器503安裝于驅(qū)動(dòng)電機(jī)501尾部，所述電源系統(tǒng)包括鋰電池601、穩(wěn)壓及調(diào)壓模塊602。

為了實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的緊湊和保證底盤(pán)的穩(wěn)固，本實(shí)施例中，所述底板10的中部具有下底部凹陷用于放置鋰電池的電池支撐架140，所述鋰電池的周側(cè)設(shè)置有固定于底板上的z型支撐架141。

所述z型支撐架141的頂部固定有位于支撐板下方的固定臺(tái)面150，鋰電池601引出充電接口與電源開(kāi)關(guān)，并連接至穩(wěn)壓、調(diào)壓模塊602，為整個(gè)移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)供電。

所述面板30前側(cè)固定有麥克風(fēng)401，所述面板中部具有激光雷達(dá)402，所述支撐板前側(cè)設(shè)置有深度相機(jī)403，支撐板后側(cè)設(shè)置有音箱404。本發(fā)明中所述的深度相機(jī)403指的是如kinect、華碩xtionpro等具有較高分辨率的深度相機(jī)。

固定臺(tái)面150上具有jetsontk1開(kāi)發(fā)板40，所述jetsontk1開(kāi)發(fā)板40上設(shè)置有無(wú)線網(wǎng)卡、藍(lán)牙接收器，所述jetsontk1開(kāi)發(fā)板40與麥克風(fēng)401、激光雷達(dá)402、深度相機(jī)403、音箱404、無(wú)線網(wǎng)卡、藍(lán)牙接收器連接。

本發(fā)明實(shí)例的原理結(jié)構(gòu)如圖3所示，stm32單片機(jī)50程序采用c語(yǔ)言編寫(xiě)，jetsontk1開(kāi)發(fā)板40中ros機(jī)器人操作系統(tǒng)的程序采用c++語(yǔ)言編寫(xiě)：

本實(shí)施例中，stm32單片機(jī)50給雙路電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊502（分別控制兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)）相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與pwm信號(hào)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊502驅(qū)動(dòng)電機(jī)501運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)調(diào)速、前進(jìn)、后退等運(yùn)動(dòng)。移動(dòng)底盤(pán)采用三輪結(jié)構(gòu)，兩滾輪110差速轉(zhuǎn)動(dòng)，萬(wàn)向輪120作為從動(dòng)輪，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)501運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)編碼器503采集數(shù)據(jù)并發(fā)送給stm32單片機(jī)50。

stm32單片機(jī)50通過(guò)串口采集六軸陀螺儀504的加速度與角度數(shù)據(jù)。

stm32單片機(jī)50通過(guò)串口與設(shè)置在底板上的藍(lán)牙模塊505通信，開(kāi)啟安卓手機(jī)藍(lán)牙，通過(guò)簡(jiǎn)易app可對(duì)移動(dòng)底盤(pán)的運(yùn)動(dòng)部分直接控制，如前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向、調(diào)速。

本實(shí)施例中，jetsontk1開(kāi)發(fā)板40中移植ros機(jī)器人操作系統(tǒng)，通過(guò)串口通信實(shí)現(xiàn)與stm32單片機(jī)60互相發(fā)送、接收數(shù)據(jù)。

jetsontk1開(kāi)發(fā)板40與激光雷達(dá)402通過(guò)usb連接，采集激光雷達(dá)402的數(shù)據(jù)。ros系統(tǒng)中，通過(guò)移植谷歌公司的cartographer開(kāi)源算法，使用stm32單片機(jī)50發(fā)送來(lái)的陀螺儀802和編碼器503數(shù)據(jù)融合的里程計(jì)信息來(lái)定位和估算出底盤(pán)相對(duì)上一時(shí)刻的位置，然后通過(guò)激光雷達(dá)402采集的測(cè)距數(shù)據(jù)來(lái)不斷糾正移動(dòng)底盤(pán)的位置，并建立地圖，最終實(shí)現(xiàn)二維地圖的建立。

jetsontk1開(kāi)發(fā)板40與深度相機(jī)403通過(guò)usb連接，采集圖像信息。通過(guò)編程構(gòu)建ros平臺(tái)上的人臉識(shí)別驅(qū)動(dòng)包，調(diào)用opencv庫(kù)，多次采集人臉圖像，完成訓(xùn)練集，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的人臉識(shí)別。并且深度相機(jī)403也可采集圖像信息，實(shí)時(shí)在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)里可視化出移動(dòng)底盤(pán)的視角。

jetsontk1開(kāi)發(fā)板40上連接有麥克風(fēng)401與音箱404。麥克風(fēng)401采集人的語(yǔ)音信息，經(jīng)過(guò)在ros操作系統(tǒng)上自主編程搭建的語(yǔ)音識(shí)別、合成系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)音頻處理，再通過(guò)圖靈語(yǔ)義進(jìn)行云端庫(kù)的信息匹配，由音箱404發(fā)送出音頻，最終實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互的功能。同時(shí)，通過(guò)語(yǔ)義分析，捕捉語(yǔ)音輸入信息中的關(guān)鍵詞，進(jìn)行相關(guān)鍵命令的輸出,再將輸出命令發(fā)送至stm32單片機(jī)50中，stm32單片機(jī)50發(fā)送相應(yīng)控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊502，驅(qū)動(dòng)電機(jī)501運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制移動(dòng)底盤(pán)完成運(yùn)動(dòng)。

基于已構(gòu)建好的先驗(yàn)二維地圖，ros系統(tǒng)中通過(guò)路徑規(guī)劃算法來(lái)計(jì)算出到達(dá)目標(biāo)位置的最佳路徑，并將一系列的速度控制指令發(fā)送給stm32單片機(jī)50，stm32單片機(jī)50發(fā)送相應(yīng)控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊502，驅(qū)動(dòng)電機(jī)501運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。導(dǎo)航過(guò)程中，結(jié)合深度相機(jī)403的視覺(jué)信息，通過(guò)動(dòng)態(tài)窗口法（dwa）來(lái)進(jìn)行局部的路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)避障。

jetsontk1開(kāi)發(fā)板40通過(guò)與無(wú)線網(wǎng)卡、藍(lán)牙接收器連接，能使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)對(duì)移動(dòng)底盤(pán)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)作完成相應(yīng)控制，與多臺(tái)電腦遠(yuǎn)程通信，多機(jī)協(xié)作，分布式控制移動(dòng)機(jī)器人底盤(pán)。stm32單片機(jī)50通過(guò)jtag接口連接、安裝液晶顯示屏，實(shí)時(shí)顯示移動(dòng)底盤(pán)的里程計(jì)和速度信息。

上述實(shí)施例可以應(yīng)用于家庭移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人。jetsontk1開(kāi)發(fā)板40與深度相機(jī)403通過(guò)usb連接，采集圖像信息。通過(guò)編程構(gòu)建ros平臺(tái)上的人臉識(shí)別驅(qū)動(dòng)包，調(diào)用opencv庫(kù)，多次采集人臉圖像，完成訓(xùn)練集，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易的人臉識(shí)別。在識(shí)別出特定人臉后ros操作系統(tǒng)輸出特定指令，將該指令設(shè)置為系統(tǒng)開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別解鎖機(jī)器人。jetsontk1開(kāi)發(fā)板40上連接有麥克風(fēng)401與音箱404。麥克風(fēng)401采集人的語(yǔ)音信息，經(jīng)過(guò)在ros操作系統(tǒng)上自主編程搭建的語(yǔ)音識(shí)別、合成系統(tǒng)來(lái)完成相關(guān)音頻處理，再通過(guò)圖靈語(yǔ)義進(jìn)行云端庫(kù)的信息匹配，選擇合適的答句進(jìn)行語(yǔ)音合成，由音箱404發(fā)送出音頻，最終實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互的功能，即人與機(jī)器人交流對(duì)話。在家庭環(huán)境中，通過(guò)語(yǔ)音交互功能可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人和幼兒、老人進(jìn)行聊天陪護(hù)。并且基于已經(jīng)建立好的室內(nèi)二維地圖，可以通過(guò)語(yǔ)義分析，捕捉語(yǔ)音輸入信息中的關(guān)鍵詞，在ros操作系統(tǒng)上進(jìn)行相關(guān)鍵命令的輸出,再將輸出命令調(diào)用來(lái)執(zhí)行自主導(dǎo)航功能，通過(guò)路徑規(guī)劃算法來(lái)計(jì)算出到達(dá)目標(biāo)位置的最佳路徑，同時(shí)結(jié)合深度相機(jī)403的視覺(jué)信息，通過(guò)動(dòng)態(tài)窗口法（dwa）來(lái)進(jìn)行局部的路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)避障。在導(dǎo)航過(guò)程中，ros操作系統(tǒng)將自主導(dǎo)航所需要的速度指令發(fā)送至stm32單片機(jī)50中，stm32單片機(jī)50發(fā)送相應(yīng)控制信號(hào)給電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊502，驅(qū)動(dòng)電機(jī)501運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)通過(guò)語(yǔ)音控制運(yùn)動(dòng)結(jié)合自主導(dǎo)航功能，因此在家庭環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人聽(tīng)從主人語(yǔ)音指令進(jìn)行指定位置的物品運(yùn)送等。還可以增加相應(yīng)的紅外射頻模塊，利用語(yǔ)音來(lái)控制紅外信號(hào)，進(jìn)而控制具有紅外開(kāi)關(guān)的家電，實(shí)現(xiàn)智能家居。使人機(jī)交互方式更為便捷、靈活、智能化。另外還可以應(yīng)用于送餐機(jī)器人。增加相應(yīng)的取餐傳感器模塊與托盤(pán)，結(jié)合自主導(dǎo)航功能，即可實(shí)現(xiàn)指定餐桌位置的機(jī)器人送餐功能，在顧客取餐后，取餐傳感器返回相應(yīng)信號(hào)給機(jī)器人，執(zhí)行返航。并且語(yǔ)音交互功能能夠引起顧客興趣，吸引客源。

發(fā)明如果公開(kāi)或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為：能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為：不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當(dāng)然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來(lái))所取代(明顯無(wú)法采用一體成形工藝除外)。

以上實(shí)施例中所述電機(jī)、電機(jī)支架、編碼器、滾輪、電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及電池支架、音箱、支撐柱為鏡像或多個(gè)并列設(shè)置，故只在圖中標(biāo)記出單個(gè)。

另外，上述本發(fā)明公開(kāi)的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語(yǔ)除另有聲明外其含義包括與其近似、類(lèi)似或接近的狀態(tài)或形狀。

本發(fā)明提供的任一部件既可以是由多個(gè)單獨(dú)的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來(lái)的單獨(dú)部件。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。