(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210567003.8 (22)申请日 2022.05.24 (71)申请人 重庆大学 地址 400030 重庆市沙坪坝区正 街174号 (72)发明人 苏晓杰　肖洋　谢泽宇　窦明星　 江涛　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 黄宗波 (51)Int.Cl. B25J 13/00(2006.01) B25J 13/08(2006.01) B25J 9/16(2006.01) (54)发明名称 一种可重构群组机器人指控平台和越障控 制方法 (57)摘要 本发明公开了一种可重构群组机器人指控 平台和越障控制方法， 包括移动站系统， 包括电 源模板、 传感单元、 运动控制单元和主控板， 主控 板用于控制传感单元和运动控制单元， 传感单元 用于采集环 境信息和移动站系统自身信息， 运动 控制单元用于控制机器人的行进和重构操作； 地 面站系统， 包括行进控制单元、 重构控制单元和 传感显示单元； 无线通信系统， 采用双向的无线 传输模块， 供地面站系统和移动站系统之间完成 数据交互。 本发 明既能够实现对灾害环境的准确 监测， 又能够控制机器人精准避障和越障， 增加 灾后搜寻工作的安全性和可靠性， 促进实现智能 化、 无人化灾后搜寻的推广与应用， 显著提高灾 后搜寻的准确性， 快速性和可靠性。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114734467 A 2022.07.12 CN 114734467 A 1.一种可重构群组机器人指控平台， 其特 征在于， 包括： 移动站系统， 包括电源模板、 传感单元、 运动控制单元和主控板， 所述主控板用于控制 传感单元和运动控制单元， 所述传感单元用于采集环境信息和移动站系统自身信息， 所述 运动控制单 元用于控制机器人的行进和重构操作； 地面站系统， 包括行进控制单元、 重构控制单元和传感显示单元， 所述行进控制单元用 于向机器人发送行进速度控制指令， 所述重构控制单元用于 向机器人发送重构控制指令， 所述传感显示单元用于获取并显示多个移动站系统采集到的环境信息和移动站系统自身 信息； 无线通信系统， 采用 双向的无线传输模块， 供地面站系统和移动站系统之间完成数据 交互。 2.根据权利要求1所述的一种可重构群组机器人指控平台， 其特征在于， 所述传感单元 包括环境光传感器、 温湿度传感器、 测距传感器和姿态传感器， 所述环境光传感器、 温湿度 传感器、 测距传感器、 姿态传感器均与主控板通信连接； 所述传感显示单元包括光照度信 息、 温湿度信息、 测距信息和移动站姿态信息 。 3.根据权利要求2所述的一种可重构群组机器人指控平台， 其特征在于， 所述运动控制 单元包括行进驱动件、 对接驱动件和 变形驱动件， 所述行进驱动件、 对接驱动件、 变形驱动 件均与主控板通信连接 。 4.根据权利要求3所述的一种可重构群组机器人指控平台， 其特征在于， 所述行进控制 单元可通过虚拟摇杆、 外接手柄或语音控制的方式发送控制指令， 所述行进控制单元用于 控制行进驱动件。 5.根据权利要求4所述的一种可重构群组机器人指控平台， 其特征在于， 所述重构控制 单元包括一键自主对接模块、 一键自主分离模块和一键 自主变形模块， 所述一键 自主对接 模块和一键 自主分离模块用于控制对接驱动件， 从而实现不同移动站的对接和分离操作， 所述一键自主分离模块用于控制变形驱动件， 从而实现移动站的变形操作。 6.根据权利要求5所述的一种可重构群组机器人指控平台， 其特征在于， 所述移动站系 统还包括摄像头， 所述摄像头用于捕获机器人周围环境的可视信息； 所述地面站系统还包 括图传显示单 元， 所述图传显示单 元用于获取并显示多个移动站系统采集到的图像信息 。 7.一种可重构群组机器人的越障控制方法， 其特征在于， 所述越障控制方法应用于如 权利要求6所述的一种可重构群组机器人指控平台， 所述越障控制方法包括如下步骤： S1、 通过测距传感器， 检测机器人 前方是否有障碍物； S2、 当检测到障碍物时， 机器人继续前进并实时检测机器人头部与障碍物的距离， 当机 器人达到规定的距离范围内时， 则停止前进； S3、 通过摄像头获取障碍物图像信息， 并通过无线通信系统将障碍物图像信息传输到 地面站系统， 地 面站系统再通过YOLO ‑V4算法识别障碍物类型； S4、 通过姿态传感器获取移动站的姿态信息， 并通过无线通信系统将移动站的姿态信 息传输到地面站系统， 地面站系统再实时调节机器人的构型， 即下发一键自主对接指 令， 将 多个移动站相互对接， 使 整个机器人的构型便 于越过障碍物； S5、 地面站系统控制机器人越过障碍物， 并通过YOLO ‑V4算法和姿态传感器实时检测机 器人是否已经越过障碍物；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114734467 A 2S6、 当地面站系统检测到机器人已经越过障碍物后， 再下发一键自主分离指令， 使机器 人重新分离成多个 独立的移动站， 进行分布式快速 探索。 8.根据权利要求7所述的一种可重构群组机器人的越障控制方法， 其特征在于， 在所述 S3中， 当障碍物为台阶类型 的障碍物 时， 需要检测台阶的高度是否处于机器人所能爬升的 最大高度之内， 若台阶的高度处于机器人所能爬升的最大高度之内， 则进 行下一步， 反之则 向操作人员发出台阶过高的信号， 等待其 他指令。 9.根据权利要求8所述的一种可重构群组机器人的越障控制方法， 其特征在于， 所述检 测台阶的高度的方法为： A1、 通过地面站系统控制头部移动站的关节缓慢抬升， 与此同时， 测距传感器沿头部移 动站的关节指向台阶的直线方向， 实时检测关节与台阶的距离； A2、 当测距传感器检测到的距离突变时， 停止检测， 并通过姿态传感器记录头部移动站 的关节抬升的角度； A3、 通过测距传感器 检测头部移动站与台阶的水平直线距离； A4、 最后再根据检测到的水平直线距离和关节抬升的角度计算出台阶的高度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114734467 A 3