CN107943050A - 一种分离式智能协警机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分离式智能协警机器人，包括机器人本体、机器人本体下可拆卸连接的移动车，所述机器人本体上设有影像采集模块、通信模块、控制模块，所述影像采集模块与控制模块均与通信模块连接，所述移动车上设有接收模块、避障模块、车道线识别模块，所述接收模块、避障模块以及车道线识别模块均与驱动模块连接。本发明提供的分离式智能协警机器人中的移动车采用三个独立的滚轮进行移动，相对于现有机器人灵活；通过控制机器人的上肢的旋转与摆动，做出各种交通指挥动作，从而减轻交警的工作量；能够识别地面的车道线，并具有导航系统和避障功能，实现自动行走，同时行走速度可控，可快速到达指挥场地。
Description
技术领域
本发明属于交通机器人领域，尤其涉及一种分离式智能协警机器人。
背景技术
二十一世纪，机器人自动控制技术收到广泛应用，工业革命的序幕再次拉开，机器人的用途不再单一，不再局限于工业领域，而是向更加广阔的应用扩展。其中，交通类机器人由于可以代替人类完成很多危险复杂的任务，解放人类的负担等优势，迅速成为市场的新生力军。但目前现有的产品功能单一，在使用时较为呆板，仅仅是做一些交通方面的宣传，或者警示，并不能在交通指挥方便做出贡献，也不能够根据实时的交通状况做出及时的反馈，且只能在小范围自行移动，不能自动识别路面状况完成远距离移动以及智能人机互动。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种分离式智能协警机器人，实现自动识别路面状况完成远距离移动以及智能人机互动，对此所采用的技术方案如下：
一种分离式智能协警机器人，其特征在于，包括机器人本体、机器人本体下可拆卸连接的用于使机器人本体远距离移动的移动车以及远程对机器人本体和移动车操控的控制后端，所述机器人本体上设有影像采集模块、通信模块、控制模块，所述影像采集模块与控制模块均与通信模块连接，所述移动车上设有接收模块、避障模块、车道线识别模块，所述接收模块、避障模块以及车道线识别模块均与驱动模块连接；
所述影像采集模块用于实时采集路面交通情况并实时将采集影像通过通信模块传输至控制后端；
所述通信模块用于接收控制后端根据影像采集模块传送的路面交通情况作出的指令信息并将指令信息传送至控制模块；
所述控制模块接收通信模块传送的指令信息并根据指令信息驱使机器人本体作出相对应的交通指挥动作；
所述接收模块用于接收控制后端接收的指令信息并将指令信息传送至驱动模块；
所述避障模块用于在移动过程中实时对路面障碍物情况进行探测并形成障碍物信息参数；
所述车道线识别模块用于在移动过程中实时对路面的车道线进行采集并形成车道线信息参数；
所述驱动模块用于根据接收模块接收的指令信息驱使移动车移动并根据车道线信息参数和障碍物信息参数使移动车并带动移动车上的机器人本体移动至需要进行交通指挥的路段。
进一步地，所述机器人本体的外形模拟人的形态构造，包括头部、躯干、上肢和下肢，所述上肢完全模仿人类关节进行构建并通过马达驱动，所述下肢与移动车之间可拆卸连接。
进一步地，所述移动车为三轮钢架结构，包括移动底座和底座上连接的滚轮，所述滚轮成三角形设置，包括后侧的尾轮与两侧的前轮，所述尾轮控制移动方向。
进一步地，所述语音交互模块包括语音接受模块、语音分析模块、语音处理模块；所述语音接收模块采集语音信息并将语音信息发送至语音分析模块；所述语音分析模块对采集的语音信息进行分析识别；语音处理模块根据语音分析模块识别的内容使机器人作出对应的动作。
更进一步地，所述避障模块采用超声波对路面车辆、行人、固定建筑物等进行扫描探测并形成障碍物信息参数，所述扫描探测的范围为0-20m。
进一步地，所述移动车上设有电池模块和调速模块，所述调速模块与避障模块和车道线识别模块以及电池模块连接，所述调速模块根据车道线信息参数与障碍物信息参数或电量数据规划速度参数并将速度参数发送至驱动模块。
进一步地，所述移动车上设有与驱动模块连接的导航模块，所述导航模块根据接收模块接收的目标点信息进行路径判断与路径规划，并通过驱动模块使移动车进入自动导航模式。
进一步地，所述移动车的前后左右四个方向设置有交通信号灯。
本发明提供的分离式智能协警机器人中的移动车采用三个独立的滚轮进行移动，相对于现有机器人灵活；通过控制机器人的上肢的旋转与摆动，做出各种交通指挥动作，从而减轻交警的工作量；能够识别地面的车道线，并具有导航系统和避障功能，实现自动行走，同时行走速度可控，可快速到达指挥场地；所述机器人本体上设有语音模块，能够实现人机互动，提高指挥效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中：1、机器人本体；2、移动车。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所述，本发明提供的分离式智能协警机器人包括机器人本体、机器人本体下可拆卸连接的用于使机器人本体远距离移动的移动车以及远程对机器人本体和移动车操控的控制后端，所述机器人本体的外形模拟人的形态构造，包括头部、躯干、上肢和下肢，所述上肢完全模仿人类关节进行构建并通过马达驱动，所述下肢与移动车之间可拆卸连接；所述移动车为三轮钢架结构，包括移动底座和底座上连接的滚轮，所述滚轮成三角形设置，包括后侧的尾轮与两侧的前轮，所述尾轮控制移动方向。
所述机器人本体上设有影像采集模块、通信模块、控制模块，所述影像采集模块与控制模块均与通信模块连接；所述影像采集模块用于实时采集路面交通情况并实时将采集影像通过通信模块传输至控制后端；所述通信模块用于接收控制后端根据影像采集模块传送的路面交通情况作出的指令信息并将指令信息传送至控制模块；所述控制模块接收通信模块传送的指令信息并根据指令信息驱使机器人本体作出相对应的交通指挥动作；所述接收模块用于接收控制后端接收的指令信息并将指令信息传送至驱动模块；
所述移动车上设有接收模块、避障模块、车道线识别模块、导航模块、调速模块以及电池模块，所述接收模块、避障模块以及车道线识别模块均与驱动模块连接，所述调速模块与避障模块和车道线识别模块连接并与电池模块连接；所述避障模块采用超声波实时对路面车辆、行人、固定建筑物等进行扫描探测并形成障碍物信息参数，在移动过程中超声波扫描的范围为0-20m，使在出现突发情况时，协警机器人有足够反应时间进行对应处理；所述车道线识别模块用于在移动过程中实时对路面的车道线进行采集并形成车道线信息参数；所述驱动模块用于根据接收模块接收的指令信息驱使移动车移动并根据车道线信息参数和障碍物信息参数使移动车并带动移动车上的机器人本体移动至需要进行交通指挥的路段；所述调速模块与避障模块和车道线识别模块以及电池模块连接，所述调速模块根据车道线信息参数与障碍物信息参数规划速度参数，并将速度参数发送至驱动模块，同时电池模块通过电量剩余量的多少发送数据至调速模块，使调速模块根据电量情况合理分配，通过驱动模块控制移动车的移动速度；所述导航模块根据接收模块接收的目标点信息进行路径判断与路径规划，并通过驱动模块使移动车进入自动导航模式。
所述电池模块能够为移动车滑动过程中提供电能，并且电池模块与调速模块相连接，将电池电量数据与目的地的距离数据实时传送至调速模块，调速模块设定合适的移动速度，并将设定传送至驱动模块，实现移动车的速度调控。
所述移动车上的前后左右四个方向上设有交通信号灯，能够在移动车单独使用时使用交通信号灯指挥交通。
机器人上所述的语音交互模块能够采集语音信息并完成相应的动作，所述语音交互模块包括语音接受模块、语音分析模块、语音处理模块；所述语音接收模块采集语音信息并将语音信息发送至语音分析模块；所述语音分析模块对采集的语音信息进行分析识别；语音处理模块根据语音分析模块识别的内容使机器人作出对应的动作，在语音分析模块中添加多个语音关键词，当语音接收模块采集的语音信息触发语音关键词时，语音分析模块将触发的关键词信息发送至语音处理模块，语音处理模块根据与预先设定的相比配的动作，驱使机器人作出对应的动作；同时语音接收模块能够接收后端发送的指令信息，并将指令信息发送至语音分析模块，语音分析模块处理后传送语音处理模块，语音处理模块根据信息播放相对应的信息，可用于在交通拥堵路段播放交通广告信息、路段拥堵信息等，并且广告信息可随时进行更换。
本发明所采用的软件处理系统由美国NI公司最新推出的内嵌式系统开发平台my-RIO，使用内嵌式xilinX Zynq芯片以及LabVIEW编程技术，利用双核ARM-Cortex-A9的实时性能以及xilinX FRGA的可定制化I/O，my-RIO内嵌式系统的所有基础功能均已经在磨人的FGRA配置中预设好。
在本发明实施例的分离式智能协警机器人的一个应用场景中，所述的分离式智能协警机器人启动电机，移动车的接收模块接收需要交通指挥的目的地，并将目的地信息发送至导航模块，导航模块规划移动的路线，驱动模块根据规划的路线控制移动车滑动前往，根据与目的地远近程度，对电池模块的电量供给进行控制，在滑动过程中，可根据车道线识别模块和避障模块所采集的信息，使移动车沿着车道线滑动，同时避开路面上的障碍物，通过调速模块控制移动速度，当移动车到达目的后，交通指挥中心发送指挥指令至机器人本体的通信模块上，通信模块将接收的信息发送至机器人本体的控制模块，控制模块根据指挥信息，控制机器人本体作出相对应的指挥手势进行指挥交通。
在本发明实施例的分离式智能协警机器人的另一个应用场景中，可将机器人本体与移动车分离，机器人本体通过接收的信息进行交通指挥；移动车根据接收模块接收的信息移动至下一个需要交通指挥的目的地，到达目的地后可通过设置的交通信号灯进行交通指挥。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种分离式智能协警机器人，其特征在于，包括机器人本体、机器人本体下可拆卸连接的用于使机器人本体远距离移动的移动车以及远程对机器人本体和移动车操控的控制后端，所述机器人本体上设有影像采集模块、通信模块、控制模块，所述影像采集模块与控制模块均与通信模块连接，所述移动车上设有接收模块、避障模块、车道线识别模块，所述接收模块、避障模块以及车道线识别模块均与驱动模块连接；
所述影像采集模块用于实时采集路面交通情况并实时将采集影像通过通信模块传输至控制后端；
所述通信模块用于接收控制后端根据影像采集模块传送的路面交通情况作出的指令信息并将指令信息传送至控制模块；
所述控制模块接收通信模块传送的指令信息并根据指令信息驱使机器人本体作出相对应的交通指挥动作；
所述接收模块用于接收控制后端接收的指令信息并将指令信息传送至驱动模块；
所述避障模块用于在移动过程中实时对路面障碍物情况进行探测并形成障碍物信息参数；
所述车道线识别模块用于在移动过程中实时对路面的车道线进行采集并形成车道线信息参数；
所述驱动模块用于根据接收模块接收的指令信息驱使移动车移动并根据车道线信息参数和障碍物信息参数使移动车并带动移动车上的机器人本体移动至需要进行交通指挥的路段。
2.根据权利要求1所述的分离式智能协警机器人，其特征在于，所示机器人本体的外形模拟人的形态构造，包括头部、躯干、上肢和下肢，所述上肢完全模仿人类关节进行构建并通过马达驱动，所述下肢与移动车之间可拆卸连接。
3.根据权利要求1所述的分离式智能协警机器人，其特征在于，所述移动车为三轮钢架结构，包括与机器人本体可拆卸连接的移动底座以及移动底座上连接的滚轮，所述滚轮包括形成三角分布的尾轮和两侧前轮，所述尾轮控制移动方向。
4.根据权利要求1所述的分离式智能协警机器人，其特征在于，所述机器人本体上设有语音交互模块，所述语音交互模块包括语音接受模块、语音分析模块、语音处理模块；所述语音接收模块采集语音信息并将语音信息发送至语音分析模块；所述语音分析模块对采集的语音信息进行分析识别；所述语音处理模块根据语音分析模块识别的内容使机器人作出对应的动作。
5.根据权利要求1所述的分离式智能协警机器人，其特征在于，所述避障模块采用超声波对路面车辆、行人、固定建筑物等进行扫描探测并形成障碍物信息参数，所述扫描探测的范围为0-20m。
6.根据权利要求1所述的分离式智能协警机器人，其特征在于，所述移动车上设有电池模块和调速模块，所述调速模块与避障模块和车道线识别模块以及电池模块连接，所述调速模块根据车道线信息参数与障碍物信息参数或电量数据规划速度参数并将速度参数发送至驱动模块。
7.根据权利要求1所述的分离式智能协警机器人，其特征在于，所述移动车上设有与驱动模块连接的导航模块，所述导航模块根据接收模块接收的目标点信息进行路径判断与路径规划，并通过驱动模块使移动车进入自动导航模式。
8.根据权利要求1所述的分离式智能协警机器人，其特征在于，所述移动车的前后左右四个方向均设置有交通信号灯。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2017
- 2017-12-13 CN CN201711333071.3A patent/CN107943050A/zh active Pending
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