每次旋轉的度數不同，則可避免采集到重復的圖像。當然，深度數據攝像頭的旋轉次數并不局限，還可以是每次都旋轉60度，就旋轉5次，還可以是其他旋轉方式，只要能保證360度內拍攝的圖像不重復即可。
[0031]在本實施例中，超聲波測距模塊11包括單片機111、定時單元114和轉換單元115，單片機111上設有觸發(fā)端112和回聲引腳113，單片機111的輸出端與定時單元114電連接，回聲引腳113通過轉換單元114與控制模塊12電連接；觸發(fā)端觸發(fā)后，回聲引腳113得到高電平，定時單元114開啟工作后，回聲引腳114由高電平轉為低電平，則距離機器人體姿0-0.3m內有內障礙物體，且反饋回來的低電平信號通過轉換單元轉化為實際距離數值并在顯示屏上進行顯示；若無低電平，則機器人0-0.3m以內沒有內障礙物體。深度數據攝像頭10包括用于投射隨機點陣的紅外傳感器101和用于撲捉點陣的CMOS傳感器102，且CMOS傳感器102上帶有紅外濾波器103 ;紅外傳感器101通過紅外濾波器102與CMOS傳感器103電連接。紅外濾波器103可對紅外傳感器101感應到的信號進行濾波過濾，使得CMOS傳感器103最終得到的圖片結果更準確。
[0032]本實用新型的具體工作步驟如下:
[0033]第一步，打開機器人電源，初始化開始，給機器人發(fā)送聲音指令:開始探索。
[0034]第二步，機器人開始進行行走和探索。
[0035]第三步，機器人上安設的深度數據攝像頭攝取當前體姿0.3-4m、拍攝角度為60度的深度圖像；若是遇到外障礙物體，則進入步驟第四步，若是未遇到外障礙物體，則返回第二步。
[0036]第四步，獲取機器人到外障礙物體的深度信息Z，根據深度信息Z利用三角公式計算并獲得首次障礙信息的深度圖像的X和y，X表示外障礙物體到機器人原點的距離，y表示外障礙物體的高度。
[0037]第五步，將獲取的首次障礙信息的深度圖像X和y按一定的比例映射到顯示屏的X軸和y軸上并保存。
[0038]第六步，分多次旋轉深度數據攝像頭360度中的剩余角度，每旋轉一次深度數據攝像頭就根據上述的三角公式獲取一個新的障礙信息的深度圖像的X和y，直到轉完360度后則將所有障礙信息顯示在顯示屏上；由于深度圖像的分辨率為320*200，并且深度數據攝像頭到分辨率最大值是的角度是60度；因此三角公式為α=(χ/320)*60，利用y=Z *cos(a )，y表示以Z為斜邊，x=Z * sin(a)。如圖3所示，其中x與y構成的直角三角形的邊。
[0039]第七步，由機器人上安設的超聲波測距模塊判斷距離機器人體姿0-0.3m以內是否有內障礙物體，若有內障礙物體，則計算出內障礙物體到機器人的距離并在顯示屏上進行顯示；若無內障礙物體，則跳出檢測；具體步驟為:超聲波測距模塊觸發(fā)后，等待回聲引腳高電平的到來；回聲引腳高電平到來后，開始計時，開啟定時單元的40ms超時溢出功能；在40ms內有低電平的到來，則檢測結束，并計算出內障礙物體到機器人的距離；g40mS內無低電平則跳出判斷，說明沒有檢測到內障礙物體，機器人體姿0-0.3m以內沒有內障礙物體。
[0040]第八步，根據顯示屏上的顯示確定機器人行走避開內、外障礙物體的可行走路線。
[0041]圖4為深度數據攝像頭首次拍攝后得到的在顯示屏上的顯示結果，該圖中圓點表示機器人15，A區(qū)域表示機器人可以行走的的區(qū)域，B區(qū)域表示機器人不可以行走的的區(qū)域，明顯可以看出行走的區(qū)域范圍是很大的。如圖5為深度數據攝像頭再轉7次，轉動完成后先保存前一個60度所獲得的障礙信息，并與轉動后獲得的障礙信息同時顯示在屏幕上，直到轉完360度后則將所有信息拼裝成完整的矩形在顯示屏上進行顯示，而且由超聲波測距模塊判斷距離機器人體姿0-0.3m以內是否有內障礙物體后得到的最走行走圖，該圖中A區(qū)域表示機器人可以行走的的區(qū)域，B區(qū)域表示機器人不可以行走的的區(qū)域，明顯可以看出通過深度的拍攝及超聲波測距模塊判斷后，機器人可走的范圍大大減小，該結果說明了深度數據攝像頭與超聲波測距模塊的結合，使得避障結果更準確。
[0042]以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是本實用新型并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種機器人用深度攝像頭與超聲波結合的避障控制裝置，其特征在于，包括安設在機器人上且用于判斷機器人體姿0.3-4m內是否有外障礙物體的深度數據攝像頭；安設在機器人上且用于判斷距離機器人體姿0-0.3m內是否有內障礙物體的超聲波測距模塊；安設在機器人體內其用于對內、外障礙物體的障礙信息進行處理的控制模塊；用于顯示障礙十目息的顯不屏； 所述深度數據攝像頭和超聲波測距模塊分別與控制模塊的輸入端電連接，且所述控制模塊的輸出端與顯示屏電連接。2.根據權利要求1所述的機器人用深度攝像頭與超聲波結合的避障控制裝置，其特征在于，所述機器人上還安設有用于偵測聲源并獲取聲音信號的陣列麥克風，所述陣列麥克風與控制模塊的輸入端電連接，所述陣列麥克風偵測到開始探索的指令后，傳輸給控制模塊處理后，機器人開始行走和探索。3.根據權利要求1所述的機器人用深度攝像頭與超聲波結合的避障控制裝置，其特征在于，所述深度數據攝像頭在360度內分固定拍攝角度和七次旋轉拍攝角度，所述固定拍攝角度為60度，七次旋轉拍攝角度具體為第一次旋轉角度為30度、第二次旋轉角度為60度、第三次旋轉角度為30度、第四次旋轉角度為60度、第五次旋轉角度為30度、第六次旋轉角度為60度和第七次旋轉角度為30度。4.根據權利要求1所述的機器人用深度攝像頭與超聲波結合的避障控制裝置，其特征在于，所述超聲波測距模塊包括單片機、定時單元和轉換單元，所述單片機上設有觸發(fā)端和回聲引腳，所述單片機的輸出端與定時單元電連接，所述回聲引腳通過轉換單元與控制模塊電連接；觸發(fā)端觸發(fā)后，回聲引腳得到高電平，定時單元開啟工作后，回聲引腳由高電平轉為低電平，且低電平信號通過轉換單元轉化為實際距離數值并在顯示屏上進行顯示。5.根據權利要求1所述的機器人用深度攝像頭與超聲波結合的避障控制裝置，其特征在于，所述深度數據攝像頭包括用于投射隨機點陣的紅外傳感器和用于撲捉點陣的CMOS傳感器，且所述CMOS傳感器上帶有紅外濾波器；所述紅外傳感器通過紅外濾波器與CMOS傳感器電連接，且該CMOS傳感器與控制模塊的輸入端電連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種機器人用深度攝像頭與超聲波結合的避障控制裝置，該裝置包括安設在機器人上且用于判斷機器人體姿0.3-4m內是否有外障礙物體的深度數據攝像頭；安設在機器人上且用于判斷距離機器人體姿0-0.3m內是否有內障礙物體的超聲波測距模塊；安設在機器人體內其用于對內、外障礙物體的障礙信息進行處理的控制模塊；用于顯示障礙信息的顯示屏；深度數據攝像頭和超聲波測距模塊分別與控制模塊的輸入端電連接，且控制模塊的輸出端與顯示屏電連接。本實用新型實現(xiàn)了機器人對環(huán)境的無盲區(qū)探測，在行走過程中可有效避開障礙物體。
【IPC分類】G05D1/02
【公開號】CN204695100
【申請?zhí)枴緾N201520326311
【發(fā)明人】高子慶
【申請人】深圳市銳曼智能裝備有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年5月20日