六足腿式导盲机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113304019A(43)申请公布日2021.08.27(21)申请号202110553771.3(22)申请日2021.05.20(71)申请人上海智籍机器人有限公司地址201303上海市浦东新区南汇新城镇环湖西二路888号(72)发明人高峰孙乔王泽霖尹云鹏陈先宝孙竞刘仁强(74)专利代理机构上海百一领御专利代理事务所(普通合伙)31243代理人甘章乖(51)Int.Cl.A61H3/06(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称六足腿式导盲机器人(57)摘要本发明提供了一种六足腿式导盲机器人，包括：腿式导盲机器人身体；腿式导盲机器人腿足，所述腿足用于支撑机器人身体；导盲杖，腿式导盲机器人与导盲杖连接；腿式导盲机器人通过导盲杖对操作者进行引导。本发明所述腿式导盲机器人对复杂地形有更好的适应能力，运动控制算法使得机器人在行走过程中有更好的稳定性和鲁棒性，环境感知模块使得机器人能够实时定位、避障和路径规划，语音交互模块使得机器人与盲人之间的交互更加便利化和人性化，机器人与盲人通过导盲杖力觉交互更加符合盲人操作便利性，机器人本体与环境力觉交互的避障能力提高安全性。CN113304019ACN113304019A权利要求书1/1页1.一种六足腿式导盲机器人，其特征在于，包括：腿式导盲机器人身体；腿式导盲机器人腿足，所述腿足用于支撑机器人身体；导盲杖，腿式导盲机器人与导盲杖连接；腿式导盲机器人通过导盲杖对操作者进行引导。2.根据权利要求1所述六足的腿式导盲机器人，其特征在于，腿式导盲机器人与导盲杖通过连接件活动连接；导盲杖和机器人身体之间保留俯仰转动自由度，并有一定角度限位，适应不同路面起伏下机器人与操作者之间的相对位置变化。3.根据权利要求2所述的六足腿式导盲机器人，其特征在于，腿式导盲机器人具有WIFI模块、蓝牙模块、麦克风、扬声器、激光雷达、相机传感器中的至少一个。4.根据权利要求1所述的六足腿式导盲机器人，其特征在于，腿足的数量为6条，分别安装在身体的左前、左中、左后，右前、右中、右后。5.根据权利要求1所述的六足腿式导盲机器人，其特征在于，腿足的数量为6条，分别安装在身体的左前、中前、右前，左前、左中、左后。6.根据权利要求1所述的六足腿式导盲机器人，其特征在于，通过腿足周期性抬腿、摆腿控制进行前后左右移动或左右转动；通过腿足不同长度控制进行上下高度调整以及俯仰、侧倾偏角调整；通过腿足不同抬腿高度跨越不同的地形。7.根据权利要求1所述的六足腿式导盲机器人，其特征在于，操作者手握导盲杖上端，在导盲杖牵引下跟随机器人移动；操作者在导盲杖上施加不同的力，机器人感知操作者施加力的大小方向，从而响应操作者不同的意图进行运动。8.根据权利要求1所述的六足腿式导盲机器人，其特征在于，通过激光雷达和深度相机获取周围环境信息；深度相机获取的深度信息能辅助机器人选取落脚点实现稳定行走；深度相机获取的图像信息实现物体种类的识别。2CN113304019A说明书1/6页六足腿式导盲机器人技术领域[0001]本发明涉及腿式导盲机器人系统及其导盲方法，属于残疾人辅助设备领域。背景技术[0002]视力障碍人群是社会上的弱势群体，而当今社会所提供的导盲设施难以够满足他们日常出行的需求。辅助盲人出行的工具主要有导盲杖和导盲犬两种。导盲杖的探测的效率低，探测的范围小，且难以保证过马路时的安全问题；导盲犬存在训练周期长、训练难度大、培养成本高、培养成功率低等问题。因此，该两种方式均不适宜盲人使用。[0003]随着人工智能和机器人技术的兴起，越来越多的智能机器人出现并辅助人们完成一些自身抗拒或难以达成的工作与任务。导盲机器人以移动式机器人为基础帮助视觉障碍者完成定向行走。移动式机器人或自走式机器人一般都具备有多种探测器、传感器、强大的计算能力以及高度的智慧能力，通常只需加强和完善人机交互的设计即可应用于导盲。[0004]在导盲机器人的发展过程中，仍存在许多问题。如中国专利CN111609851A公开了一种移动型导盲机器人系统及导盲方法，但并未完全考虑地形的适应性，如攀爬楼梯、穿越复杂地形等；中国专利CN111872918A公开了一种基于蓝牙技术的智能导盲机器人，但其与盲人之前不存在力觉感知，不能很好地适应不同盲人的行走速度。考虑到腿式机器人的地形适应能力和感知能力，针对上述问题，急需一种腿式导盲机器人，通过特殊的机械结构设计和运动控制算法完成腿式导盲机器人的稳定行走和复杂地形的高适应性，结合视觉、力觉完成导航、避障、识别物体、速度控制等人机交互功能，从而更好地引领盲人出行。发明内容[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种六足腿式导盲机器人，以解决现有的导盲机