一种机器人视觉系统构建及其控制方法与流程

专利2025-06-02  24


本发明涉及机器人,具体为一种机器人视觉系统构建及其控制方法。


背景技术:

1、机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器,机器人能够通过编程和自动控制来执行诸如作业或移动等任务,但现有机器人的视觉系统都为固定设置,从而为人们的使用带来不便,且机器人整体的性能单一,从而限制了其使用范围。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种机器人视觉系统构建及其控制方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种机器人视觉系统构建,包括辅助模块、调节模块、驱动模块、检测模块和供电模块,所述驱动模块包括底座、第一电机、支撑腿、第一转杆、第一行走轮、第二行走轮、框架、第二转杆和第二电机,所述检测模块包括箱体、摄像头、pm2.5传感器、烟雾传感器、voc传感器、温湿度传感器、二氧化碳传感器和光照强度传感器,所述调节模块包括第一电动伸缩杆、第四电机、第一支撑板、调节杆、第二支撑板、第二电动伸缩杆和第三电机。

3、优选的,所述底座底部左端的前后两侧均固定连接有支撑腿,支撑腿内侧的下端活动连接有第一转杆,第一转杆的末端固定连接有第一行走轮,底座底部的左端固定连接有第一电机,且第一电机的输出轴通过单面齿同步带与第一转杆传动连接。

4、优选的,所述底座底部的右端活动连接有第二转杆,第二转杆的底部固定连接有框架,框架的内侧活动连接有第二行走轮,底座的底部且位于第二转杆的左侧固定连接有第二电机,且第二电机的输出轴通过单面齿同步带与第二转杆传动连接。

5、优选的,所述供电模块包括太阳能电板、蓄电池、定子、转子和充电插孔,箱体正面的左端开设有充电插孔,箱体顶部的左端固定连接有太阳能电板,箱体内腔底部的中端固定连接有蓄电池,箱体内腔的右端活动连接有转子,转子的顶部通过单面齿同步带与第三电机的输出轴传动连接,转子的外侧设置有定子,定子的外侧固定连接有定子壳,且定子壳固定连接于箱体内腔的右端。

6、优选的,所述辅助模块包括光敏电阻、扬声器和补光灯,光敏电阻固定连接于第一支撑板的底部,扬声器固定连接于第一支撑板右侧的下方,摄像头固定连接于第一支撑板右侧的中端,且补光灯固定连接于第一支撑板右侧的上方。

7、优选的,所述底座外表面的四周均固定连接有超声波传感器和红外传感器,底座的顶部固定连接有箱体,箱体的右侧固定连接有plc控制器,箱体的左侧开设有预留槽,且箱体内腔的左端固定连接有中央处理器。

8、优选的,所述箱体正面的左端固定连接有光照强度传感器,箱体内腔顶部的左端固定连接有voc传感器,箱体内腔的顶部且位于voc传感器的右侧固定连接有烟雾传感器,箱体内腔的顶部且位于烟雾传感器的右侧固定连接有pm2.5传感器,箱体内腔底部的左端固定连接有温湿度传感器,箱体内腔的底部且位于温湿度传感器的右侧固定连接有4g通信模块,箱体内腔的底部且位于4g通信模块的右侧固定连接有二氧化碳传感器,4g通信模块包括4g网关和远程移动终端,且远程移动终端为接入4g网络的智能手机。

9、优选的,所述箱体顶部的中端固定连接有第三电机,第三电机的输出轴固定连接有第一电动伸缩杆,第一电动伸缩杆的伸缩端固定连接有第二电动伸缩杆,第二电动伸缩杆的伸缩端固定连接有第二支撑板,第二支撑板正面的右端固定连接有第四电机,第四电机的输出轴固定连接有调节杆,且调节杆的右侧固定连接有第一支撑板。

10、一种机器人视觉系统构建的控制方法,包括以下步骤:

11、a、控制第一电机转动,可通过单面齿同步带带动第一转杆转动,从而在第一行走轮的配合下可达到自动行走的目的,控制第二电机转动,可通过单面齿同步带带动第二转杆转动,从而在第二行走轮的配合下可达到自动转向的目的;

12、b、超声波传感器和红外传感器可对底座的外侧进行超声波检测和红外检测处理,摄像头可对周围环境进行检测,以提高机器人行走的安全性;

13、c、控制第三电机转动,可对第一支撑板的水平位置进行调节,控制第一电动伸缩杆伸缩,可对第一支撑板的高度进行调节,控制第二电动伸缩杆伸缩,可对第一支撑板与第一电动伸缩杆之间的距离进行调节,控制第四电机转动,可对第一支撑板的偏转角度进行调节;

14、d、光敏电阻可在光线昏暗的时候打开补光灯,可提高摄像头拍摄的清晰度,扬声器可发出声音;

15、e、在第三电机转动时会通过单面齿同步带带动转子转动,并在定子的配合下可产生电能,并将电能储存在蓄电池内,从而达到自发电的目的,且太阳能电板可将太阳能转换为电能并储存在蓄电池内,从而达到太阳能发电的目的;

16、f、pm2.5传感器可对环境中的pm2.5含量进行检测,烟雾传感器可对环境中的烟雾浓度进行检测,voc传感器可对环境中的voc含量进行检测,温湿度传感器可对环境中的温湿度情况进行检测,二氧化碳传感器可对环境中的二氧化碳浓度进行检测,光照强度传感器可对光照情况进行检测,中央处理器可对信号进行处理,且4g通信模块可将检测信息与拍摄信息发送到相关人员的智能手机上,人们也可通过智能手机远程控制本机器人。

17、与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

18、本发明设置了驱动模块,控制第一电机转动,可通过单面齿同步带带动第一转杆转动,从而在第一行走轮的配合下可达到自动行走的目的,控制第二电机转动,可通过单面齿同步带带动第二转杆转动,从而在第二行走轮的配合下可达到自动转向的目的,设置了辅助模块,光敏电阻可在光线昏暗的时候打开补光灯,可提高摄像头拍摄的清晰度,扬声器可发出声音,超声波传感器和红外传感器可对底座的外侧进行超声波检测和红外检测处理,摄像头可对周围环境进行检测,以提高机器人行走的安全性,设置了调节模块,控制第三电机转动,可对第一支撑板的水平位置进行调节,控制第一电动伸缩杆伸缩,可对第一支撑板的高度进行调节,控制第二电动伸缩杆伸缩,可对第一支撑板与第一电动伸缩杆之间的距离进行调节,控制第四电机转动,可对第一支撑板的偏转角度进行调节,设置了供电模块,在第三电机转动时会通过单面齿同步带带动转子转动,并在定子的配合下可产生电能,并将电能储存在蓄电池内,从而达到自发电的目的,且太阳能电板可将太阳能转换为电能并储存在蓄电池内,从而达到太阳能发电的目的,设置了检测模块,pm2.5传感器可对环境中的pm2.5含量进行检测,烟雾传感器可对环境中的烟雾浓度进行检测,voc传感器可对环境中的voc含量进行检测,温湿度传感器可对环境中的温湿度情况进行检测,二氧化碳传感器可对环境中的二氧化碳浓度进行检测,光照强度传感器可对光照情况进行检测,中央处理器可对信号进行处理,且4g通信模块可将检测信息与拍摄信息发送到相关人员的智能手机上,人们也可通过智能手机远程控制本机器人。



技术特征:

1.一种机器人视觉系统构建,包括辅助模块、调节模块、驱动模块、检测模块和供电模块,其特征在于:所述驱动模块包括底座(1)、第一电机(2)、支撑腿(3)、第一转杆(4)、第一行走轮(5)、第二行走轮(6)、框架(7)、第二转杆(8)和第二电机(9),所述检测模块包括箱体(10)、摄像头(33)、pm2.5传感器(23)、烟雾传感器(24)、voc传感器(25)、温湿度传感器(27)、二氧化碳传感器(28)和光照强度传感器(29),所述调节模块包括第一电动伸缩杆(11)、第四电机(12)、第一支撑板(13)、调节杆(17)、第二支撑板(18)、第二电动伸缩杆(19)和第三电机(20)。

2.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统构建,其特征在于:所述底座(1)底部左端的前后两侧均固定连接有支撑腿(3),支撑腿(3)内侧的下端活动连接有第一转杆(4),第一转杆(4)的末端固定连接有第一行走轮(5),底座(1)底部的左端固定连接有第一电机(2),且第一电机(2)的输出轴通过单面齿同步带与第一转杆(4)传动连接。

3.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统构建,其特征在于:所述底座(1)底部的右端活动连接有第二转杆(8),第二转杆(8)的底部固定连接有框架(7),框架(7)的内侧活动连接有第二行走轮(6),底座(1)的底部且位于第二转杆(8)的左侧固定连接有第二电机(9),且第二电机(9)的输出轴通过单面齿同步带与第二转杆(8)传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统构建,其特征在于:所述供电模块包括太阳能电板(21)、蓄电池(30)、定子(31)、转子(32)和充电插孔(36),箱体(10)正面的左端开设有充电插孔(36),箱体(10)顶部的左端固定连接有太阳能电板(21),箱体(10)内腔底部的中端固定连接有蓄电池(30),箱体(10)内腔的右端活动连接有转子(32),转子(32)的顶部通过单面齿同步带与第三电机(20)的输出轴传动连接,转子(32)的外侧设置有定子(31),定子(31)的外侧固定连接有定子壳(22),且定子壳(22)固定连接于箱体(10)内腔的右端。

5.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统构建,其特征在于:所述辅助模块包括光敏电阻(14)、扬声器(15)和补光灯(16),光敏电阻(14)固定连接于第一支撑板(13)的底部,扬声器(15)固定连接于第一支撑板(13)右侧的下方,摄像头(33)固定连接于第一支撑板(13)右侧的中端,且补光灯(16)固定连接于第一支撑板(13)右侧的上方。

6.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统构建,其特征在于:所述底座(1)外表面的四周均固定连接有超声波传感器(38)和红外传感器(39),底座(1)的顶部固定连接有箱体(10),箱体(10)的右侧固定连接有plc控制器(35),箱体(10)的左侧开设有预留槽(26),且箱体(10)内腔的左端固定连接有中央处理器(34)。

7.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统构建,其特征在于:所述箱体(10)正面的左端固定连接有光照强度传感器(29),箱体(10)内腔顶部的左端固定连接有voc传感器(25),箱体(10)内腔的顶部且位于voc传感器(25)的右侧固定连接有烟雾传感器(24),箱体(10)内腔的顶部且位于烟雾传感器(24)的右侧固定连接有pm2.5传感器(23),箱体(10)内腔底部的左端固定连接有温湿度传感器(27),箱体(10)内腔的底部且位于温湿度传感器(27)的右侧固定连接有4g通信模块(37),箱体(10)内腔的底部且位于4g通信模块(37)的右侧固定连接有二氧化碳传感器(28),4g通信模块(37)包括4g网关和远程移动终端,且远程移动终端为接入4g网络的智能手机。

8.根据权利要求1所述的一种机器人视觉系统构建,其特征在于:所述箱体(10)顶部的中端固定连接有第三电机(20),第三电机(20)的输出轴固定连接有第一电动伸缩杆(11),第一电动伸缩杆(11)的伸缩端固定连接有第二电动伸缩杆(19),第二电动伸缩杆(19)的伸缩端固定连接有第二支撑板(18),第二支撑板(18)正面的右端固定连接有第四电机(12),第四电机(12)的输出轴固定连接有调节杆(17),且调节杆(17)的右侧固定连接有第一支撑板(13)。

9.一种机器人视觉系统构建的控制方法,其特征在于:包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种机器人视觉系统构建及其控制方法,包括辅助模块、调节模块、驱动模块、检测模块和供电模块,所述驱动模块包括底座、第一电机、支撑腿、第一转杆、第一行走轮、第二行走轮、框架、第二转杆和第二电机,所述检测模块包括箱体、摄像头、PM2.5传感器、烟雾传感器、VOC传感器、温湿度传感器、二氧化碳传感器和光照强度传感器。本发明设置了驱动模块,控制第一电机转动,可通过单面齿同步带带动第一转杆转动,从而在第一行走轮的配合下可达到自动行走的目的,控制第二电机转动,可通过单面齿同步带带动第二转杆转动,从而在第二行走轮的配合下可达到自动转向的目的。

技术研发人员:李鹏
受保护的技术使用者:上海网钜信息科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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