本發(fā)明涉及智能避障，特別是涉及一種室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在軍事或民用航空領(lǐng)域，載人工具的安全存放是一個(gè)重要的問(wèn)題。由于載人工具的價(jià)值高昂，且對(duì)安全性要求極高，因此在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部進(jìn)行搬運(yùn)和存放時(shí)，需要極其小心以避免任何形式的碰撞。碰撞不僅可能導(dǎo)致載人工具本身的損壞，還可能對(duì)周圍的設(shè)備和人員造成安全威脅。然而，倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的空間通常有限，且充滿各種障礙物，如支撐柱、其他飛機(jī)和維護(hù)設(shè)備等。傳統(tǒng)的手動(dòng)搬運(yùn)防避障方式不僅效率低下，容易發(fā)生意外，而且防避障措施不全。因此，需要一種高精度、可靠的自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)來(lái)確保載人工具在搬運(yùn)和存放過(guò)程中的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)的手動(dòng)搬運(yùn)防避障方式不僅效率低下，容易發(fā)生意外，而且防避障措施不全的問(wèn)題。

2、本發(fā)明提供了一種室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，包括：

3、激光測(cè)距模塊，用于獲取載人工具與障礙物之間的距離信息，所述距離信息包括距離值和距離方向；

4、處理模塊，與所述激光測(cè)距模塊連接，所述處理模塊用于接收所述激光測(cè)距模塊獲取的距離信息，根據(jù)所述距離信息確定障礙物的位置，并根據(jù)障礙物的位置判斷是否進(jìn)行示警，若進(jìn)行示警，則設(shè)定示警控制信號(hào)；

5、控制模塊，與所述激光測(cè)距模塊、處理模塊和載人工具連接，所述控制模塊用于控制所述激光測(cè)距模塊進(jìn)行測(cè)距，并設(shè)定載人工具的移動(dòng)策略，對(duì)載人工具進(jìn)行移動(dòng)；

6、示警模塊，與所述控制模塊和處理模塊連接，所述示警模塊用于根據(jù)所述示警控制信號(hào)對(duì)rgb燈進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)避障示警。

7、優(yōu)選的，所述激光測(cè)距模塊包括：

8、激光發(fā)射器，設(shè)置于載人工具上，用于發(fā)射激光脈沖并確定發(fā)射時(shí)間；

9、激光接收器，設(shè)置于載人工具上，用于接收激光脈沖并確定接收時(shí)間；

10、距離計(jì)算單元，用于根據(jù)所述發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間確定往返時(shí)間，并根據(jù)往返時(shí)間計(jì)算距離值。

11、優(yōu)選的，所述距離計(jì)算單元在用于根據(jù)所述發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間確定往返時(shí)間，并根據(jù)往返時(shí)間計(jì)算距離值時(shí)，包括：

12、計(jì)算所述發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間之間的時(shí)間差值，設(shè)定所述時(shí)間差值為往返時(shí)間，根據(jù)所述往返時(shí)間和光速計(jì)算距離值；

13、所述距離值根據(jù)下式計(jì)算：

14、d＝c×(tc-tg)/2；

15、其中，d表示距離值，c表示光速，tc表示接收時(shí)間，tg表示發(fā)射時(shí)間。

16、優(yōu)選的，所述處理模塊在用于根據(jù)所述距離信息確定障礙物的位置，并根據(jù)障礙物的位置判斷是否進(jìn)行示警時(shí)，包括：

17、通過(guò)控制模塊獲取載人工具的初始移動(dòng)參數(shù)，所述初始移動(dòng)參數(shù)包括初始移動(dòng)方向和初始移動(dòng)速度；

18、將所述距離方向與所述初始移動(dòng)方向進(jìn)行對(duì)比，若所述距離方向與所述初始移動(dòng)方向一致，則確定與所述初始移動(dòng)方向一致的距離方向?qū)?yīng)的障礙物為必經(jīng)障礙物；

19、根據(jù)所述距離信息確定所述必經(jīng)障礙物的距離值，并根據(jù)所述距離值和初始移動(dòng)速度確定是否進(jìn)行示警。

20、優(yōu)選的，所述處理模塊在用于根據(jù)所述距離值和初始移動(dòng)速度確定是否進(jìn)行示警時(shí)，包括：

21、將所述距離值與預(yù)設(shè)的距離閾值進(jìn)行對(duì)比，若所述距離值大于或等于所述距離閾值，則確定不進(jìn)行示警；

22、若所述距離值小于所述距離閾值，則確定所述距離值與所述初始移動(dòng)速度之間的比值，根據(jù)所述比值確定碰撞風(fēng)險(xiǎn)，并進(jìn)行示警。

23、優(yōu)選的，所述處理模塊在用于根據(jù)所述比值確定碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，包括：

24、設(shè)定比值為b，b＝d/v0，d表示距離值，v0表示初始移動(dòng)速度；

25、預(yù)先設(shè)定第一比值和第二比值，所述第一比值小于所述第二比值；

26、根據(jù)所述比值與所述第一比值和第二比值之間的關(guān)系設(shè)定碰撞風(fēng)險(xiǎn)；

27、若所述比值小于所述第一比值，則設(shè)定碰撞風(fēng)險(xiǎn)為第一風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)l1；

28、若所述比值大于或等于所述第一比值，且所述比值小于所述第二比值，則設(shè)定碰撞風(fēng)險(xiǎn)為第二風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)l2；

29、若所述比值大于或等于所述第二比值，則設(shè)定碰撞風(fēng)險(xiǎn)為第三風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)l3；其中，l1＞l2＞l3。

30、優(yōu)選的，所述示警模塊還包括蜂鳴器，當(dāng)接收到所述示警控制信號(hào)時(shí)，控制所述蜂鳴器進(jìn)行聲音示警。

31、優(yōu)選的，所述示警模塊在用于根據(jù)所述示警控制信號(hào)對(duì)rgb燈進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)避障示警時(shí)，包括：

32、所述示警控制信號(hào)包括碰撞風(fēng)險(xiǎn)；

33、根據(jù)所述碰撞風(fēng)險(xiǎn)對(duì)rgb燈進(jìn)行控制，以與所述碰撞風(fēng)險(xiǎn)對(duì)應(yīng)的示警模式進(jìn)行示警；

34、當(dāng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)為第一風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，控制rgb燈進(jìn)行紅燈示警模式；

35、當(dāng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)為第二風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，控制rgb燈進(jìn)行黃燈示警模式；

36、當(dāng)碰撞風(fēng)險(xiǎn)為第三風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)時(shí)，控制rgb燈進(jìn)行藍(lán)燈示警模式；

37、當(dāng)確定不進(jìn)行示警時(shí)，控制rgb燈進(jìn)行綠燈安全模式。

38、優(yōu)選的，所述控制模塊在用于設(shè)定載人工具的移動(dòng)策略，對(duì)載人工具進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，包括：

39、若不進(jìn)行示警，則不對(duì)載人工具的移動(dòng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，控制載人工具按照初始移動(dòng)參數(shù)移動(dòng)；

40、若進(jìn)行示警，則根據(jù)所述距離信息對(duì)載人工具的移動(dòng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的移動(dòng)參數(shù)，控制載人工具按照調(diào)整后的移動(dòng)參數(shù)移動(dòng)。

41、優(yōu)選的，所述控制模塊在用于根據(jù)所述距離信息對(duì)載人工具的移動(dòng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的移動(dòng)參數(shù)時(shí)，包括：

42、確定所述距離信息中除必經(jīng)障礙物的距離值以外的最大距離值，將最大距離值對(duì)應(yīng)的距離方向設(shè)置為調(diào)整后的移動(dòng)參數(shù)中的移動(dòng)方向，并根據(jù)最大距離值確定移動(dòng)速度；

43、所述移動(dòng)方向與初始移動(dòng)方向不一致。

44、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)載人工具周圍的障礙物距離，并進(jìn)行有效的控制和警報(bào)，該系統(tǒng)能夠顯著降低倉(cāng)庫(kù)內(nèi)載人工具發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，保障載人工具及周圍設(shè)備和人員的安全。載人工具價(jià)值高昂，任何碰撞都可能導(dǎo)致昂貴的維修費(fèi)用甚至不可修復(fù)的損壞。本發(fā)明能夠有效避免這類事故，從而減少因碰撞導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)減少碰撞事故的發(fā)生，能夠提高倉(cāng)庫(kù)內(nèi)載人工具的搬運(yùn)和存放效率，減少因事故處理而浪費(fèi)的時(shí)間，從而提高整體的運(yùn)營(yíng)效率。在軍事領(lǐng)域，載人工具的快速部署能力至關(guān)重要。本發(fā)明能夠確保載人工具在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的安全存放，隨時(shí)保持載人工具的良好狀態(tài)，增強(qiáng)其快速反應(yīng)和部署的能力。該項(xiàng)目采用了先進(jìn)的激光傳感器和處理模塊，展示了在航空器防碰撞領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，為未來(lái)在類似領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展提供了參考和借鑒。

技術(shù)特征：

1.一種室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述激光測(cè)距模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述距離計(jì)算單元在用于根據(jù)所述發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間確定往返時(shí)間，并根據(jù)往返時(shí)間計(jì)算距離值時(shí)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊在用于根據(jù)所述距離信息確定障礙物的位置，并根據(jù)障礙物的位置判斷是否進(jìn)行示警時(shí)，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊在用于根據(jù)所述距離值和初始移動(dòng)速度確定是否進(jìn)行示警時(shí)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述處理模塊在用于根據(jù)所述比值確定碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述示警模塊還包括蜂鳴器，當(dāng)接收到所述示警控制信號(hào)時(shí)，控制所述蜂鳴器進(jìn)行聲音示警。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述示警模塊在用于根據(jù)所述示警控制信號(hào)對(duì)rgb燈進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)避障示警時(shí)，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊在用于設(shè)定載人工具的移動(dòng)策略，對(duì)載人工具進(jìn)行移動(dòng)時(shí)，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，其特征在于，所述控制模塊在用于根據(jù)所述距離信息對(duì)載人工具的移動(dòng)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得到調(diào)整后的移動(dòng)參數(shù)時(shí)，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及智能避障技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種室內(nèi)自動(dòng)避障輔助系統(tǒng)，包括：激光測(cè)距模塊，用于獲取載人工具與障礙物之間的距離信息，包括距離值和距離方向；處理模塊，用于接收激光測(cè)距模塊獲取的距離信息，根據(jù)距離信息確定障礙物的位置，并根據(jù)障礙物的位置判斷是否進(jìn)行示警，若進(jìn)行示警，則設(shè)定示警控制信號(hào)；控制模塊，用于控制激光測(cè)距模塊進(jìn)行測(cè)距，并設(shè)定載人工具的移動(dòng)策略，對(duì)載人工具進(jìn)行移動(dòng)；示警模塊，用于根據(jù)所述示警控制信號(hào)對(duì)RGB燈進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)避障示警。本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)載人工具周圍的障礙物距離，并進(jìn)行有效的控制和警報(bào)，該系統(tǒng)能夠顯著降低倉(cāng)庫(kù)內(nèi)載人工具發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，保障載人工具及周圍設(shè)備和人員的安全。

技術(shù)研發(fā)人員：陳心滿,羅照千,楊人杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華南師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10