CN109857121A - 室内巡检移动机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种室内巡检移动机器人，包括车身，底层驱动器；驱动电机；电机驱动模块,所述电机驱动模块连接底层驱动器和驱动电机；定位导航模块，定位导航模块包括陀螺仪和电磁编码器，陀螺仪和电磁编码器均与底层驱动器连接；上层控制器，上层控制器与底层驱动器连接；信息采集模块,信息采集模块包括与上层控制器连接的温湿度传感器、烟雾检测传感器和人体检测传感器；激光测距传感器和单目摄像机，激光测距传感器和单目摄像机与上层控制器连接；无线传输模块，上层控制器通过所述无线传输模块与远程监控中心连接。本发明可以完成室内自动巡检，大大的提高了巡检的安全性与智能性，并减少了人力成本。
Description
技术领域
本发明属于智能机器人技术领域，尤其涉及一种室内巡检移动机器人。
背景技术
近年来，由于科学技术的不断发展，移动机器人越来越智能化，并且应用于更多领域中，社会对机器人的需求也不断增大，移动机器人已逐渐应用于工业、农业、家庭服务、太空探险、医疗、安保和社会服务中。
目前在室内巡检上大多采用固定的摄像头对有限的区域进行监控，以及采取人工巡检的方式对现场进行巡查。安装固定的摄像头来进行监控不仅成本高，布线复杂，如果当前环境发生变化，则需要重新对摄像头进行布局。而人工巡检对巡检人员的素质有一定的要求，尤其在一些危险环境中，如堆满易燃易爆危险品的厂房内巡检时，具有很大的安全隐患。室内巡检的灵活性及安全性变得越来越重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种室内巡检移动机器人，解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是，
一种室内巡检移动机器人，包括车身，还包括：
底层驱动器；
驱动电机；
电机驱动模块,所述电机驱动模块连接底层驱动器和驱动电机；
定位导航模块，所述定位导航模块包括陀螺仪和电磁编码器，陀螺仪和电磁编码器均与底层驱动器连接；
上层控制器，所述上层控制器与底层驱动器连接；
信息采集模块,所述信息采集模块包括与上层控制器连接的温湿度传感器、烟雾检测传感器和人体检测传感器；
激光测距传感器和单目摄像机，所述激光测距传感器和单目摄像机与上层控制器连接；
无线传输模块，上层控制器通过所述无线传输模块与远程监控中心连接。
进一步的，所述底层驱动器为STM32F103RCT6芯片。
进一步的，所述驱动电机为直流电机，直流电机设置两个。
进一步的，所述陀螺仪为九轴自由度陀螺仪。
进一步的，所述上层控制器为树莓派3B+开发板。
进一步的，所述单目摄像机为1080P高清单目摄像机。
进一步的，所述湿温度传感器型号为DHT22。
进一步的，所述烟雾传感器型号为MQ-2。
进一步的，所述人体检测传感器型号为HC-SR501。
进一步的，所述陀螺仪型号为GY-85。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过2D激光传感测距仪收集当前环境数据，结合编码器和陀螺仪所反映的里程数据，通过SLAM技术构建当前环境地图并实时更新环境地图。上层控制器根据地图信息对移动机器人路径进行规划，对室内环境进行巡检。
2、本发明通过上层控制器的无线通信模块与远程监控中心进行连接，远程监控中心可以获取移动机器人发送来的环境信息并可以远程访问移动机器人进行远程控制。
3、本发明在移动机器人运动过程中通过单目摄像机实时且不间断的监控当前环境并拍摄当前环境图像，并将数据传递给远程监控中心。有效减少了巡检的人力成本。
4、本发明中的信息采集模块可以对当前环境中的危险信息进行检测，并将数据反馈给远程监控中心，有效的降低了巡检的危险性。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构连接示意图；
图中，1.远程监控中心，2. 无线传输模块，3. 1080P高清单目摄像机，4. 激光测距传感器，5.USB接口，6.USB数据传输线，7.湿温度传感器，8.烟雾传感器， 9.人体检测传感器，10.控制线，11.树莓派GPIO引脚，12. 树莓派3B+开发板，13陀螺仪，14.I2C接口，15.电磁编码器，16.STM32 GPIO引脚，17. 底层驱动器，18. 电机驱动模块，19.PWM输出，20.直流电机。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明的室内巡检移动机器人主要包括以下几个部分：
移动机器人的车身，设置于车身内的驱动机器人运动的驱动电机，驱动电机为大扭力的直流电机20，设置两个。
底层驱动器17，主控芯片为STM32F103RCT6，具有STM32 GPIO引脚16，PWM输出19和I2C接口14。
电机驱动模块18，电机驱动模块18负责连接底层驱动器17和直流电机20，将底层驱动器17输出的信号产生出PWM信号控制直流电机20运动。
定位导航模块，所述定位导航模块包括陀螺仪13和电磁编码器15，陀螺仪13和电磁编码器15均与底层驱动器17连接；陀螺仪13为包含有九轴自由度陀螺仪，型号为GY-85，通过陀螺仪13读取移动机器人的角速度，电磁编码器15负责采集驱动电机的转速获得里程数据，陀螺仪13和电磁编码器15与底层控制器相连并将数据传给底层控制器。
上层控制器，上层控制器为树莓派3B+开发板12，树莓派3B+开发板12上运行Ubuntu操作系统，树莓派3B+开发板上连接有激光测距传感器4和1080P高清单目摄像机3，激光测距传感器4和1080P高清单目摄像机3均设置有USB接口5，它们通过USB数据传输线6与树莓派3B+开发板12连接；激光测距传感器4用于扫描当前环境信息，1080P高清单目摄像机3用于拍摄和监控当前环境。
信息采集模块，负责对移动机器人所处的当前环境信息进行检测，将检测到的模拟信号通过A/D转换模块转换为数字信号发送给上层控制器12；信息采集模块包括与上层控制器相连的三种传感器：温湿度传感器7，烟雾检测传感器8和人体检测传感器9，温湿度传感器7，烟雾检测传感器8和人体检测传感器9均通过控制线10与树莓派GPIO引脚11连接；湿温度传感器7型号为DHT22，用于获得当前环境的湿温度信息；烟雾传感器8型号为MQ-2，用于发现当前环境是否存在可燃性气体；人体检测传感器9型号为HC-SR501，可检测8m内是否有人。
无线传输模块2，上层控制器通过无线传输模块2与远程监控中心1连接；向远程监控中心1发送地图数据和传感器数据。
下面介绍本发明的工作原理：
本发明移动机器人根据激光测距传感器4测得的当前环境数据和由底层驱动器17所反馈的里程数据，将其融合后在上层控制器中进行地图构建并实时更新当前的环境地图。用户可以在远程监控中心1查看地图和移动机器人所处的当前位置，并可以设置目标点，移动机器人可以按照设好的目标点进行路径规划，发送控制指令到底层驱动器17，控制驱动电机的运动从而前往该目标点并进行沿路的巡检工作，在机器人移动的过程中，1080P高清单目摄像机3可以不断监控并拍摄当前环境的信息，三种传感器收集当前环境信息，大大的提高了巡检的安全性与智能性，并减少了人力成本。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.一种室内巡检移动机器人，包括车身，其特征在于，还包括：
底层驱动器；
驱动电机；
电机驱动模块,所述电机驱动模块连接底层驱动器和驱动电机；
定位导航模块，所述定位导航模块包括陀螺仪和电磁编码器，陀螺仪和电磁编码器均与底层驱动器连接；
上层控制器，所述上层控制器与底层驱动器连接；
信息采集模块,所述信息采集模块包括与上层控制器连接的温湿度传感器、烟雾检测传感器和人体检测传感器；
激光测距传感器和单目摄像机，所述激光测距传感器和单目摄像机与上层控制器连接；
无线传输模块，上层控制器通过所述无线传输模块与远程监控中心连接。
2.根据权利要求1所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述底层驱动器为STM32F103RCT6芯片。
3.根据权利要求1或2所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述驱动电机为直流电机，直流电机设置两个。
4.根据权利要求3所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述陀螺仪为九轴自由度陀螺仪。
5.根据权利要求4所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述上层控制器为树莓派3B+开发板。
6.根据权利要求5所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述单目摄像机为1080P高清单目摄像机。
7.根据权利要求6所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述湿温度传感器型号为DHT22。
8.根据权利要求7所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述烟雾传感器型号为MQ-2。
9.根据权利要求8所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述人体检测传感器型号为HC-SR501。
10.根据权利要求9所述室内巡检移动机器人，其特征在于，所述陀螺仪型号为GY-85。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110353373A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-22 | 正如(广东)机器人科技有限公司 | 遮阳伞机器人、方法及计算机存储介质 |
| CN110493214A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-22 | 南京信息工程大学 | 一种基于物联网的自主巡航观测系统 |
| CN111508097A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-07 | 深圳市阡丘越科技有限公司 | 场地巡检方法、装置、设备及存储介质 |
| CN112454353A (zh) * | 2020-05-08 | 2021-03-09 | 北京理工大学 | 一种危险气体泄露检测巡检机器人及巡检方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130027339A (ko) * | 2011-09-07 | 2013-03-15 | 엘지전자 주식회사 | 이동 로봇, 및 이동 로봇의 원격 제어 시스템 및 방법 |
| CN204712076U (zh) * | 2015-05-07 | 2015-10-21 | 华南理工大学广州学院 | 一种智能巡检机器人 |
| CN107065874A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-18 | 常州大学怀德学院 | 一种基于激光slam技术的消防巡逻智能车 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130027339A (ko) * | 2011-09-07 | 2013-03-15 | 엘지전자 주식회사 | 이동 로봇, 및 이동 로봇의 원격 제어 시스템 및 방법 |
| CN204712076U (zh) * | 2015-05-07 | 2015-10-21 | 华南理工大学广州学院 | 一种智能巡检机器人 |
| CN107065874A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-08-18 | 常州大学怀德学院 | 一种基于激光slam技术的消防巡逻智能车 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110353373A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-10-22 | 正如(广东)机器人科技有限公司 | 遮阳伞机器人、方法及计算机存储介质 |
| CN110493214A (zh) * | 2019-08-14 | 2019-11-22 | 南京信息工程大学 | 一种基于物联网的自主巡航观测系统 |
| CN111508097A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-08-07 | 深圳市阡丘越科技有限公司 | 场地巡检方法、装置、设备及存储介质 |
| CN112454353A (zh) * | 2020-05-08 | 2021-03-09 | 北京理工大学 | 一种危险气体泄露检测巡检机器人及巡检方法 |
| CN112454353B (zh) * | 2020-05-08 | 2022-04-15 | 北京理工大学 | 一种危险气体泄露检测巡检机器人及巡检方法 |
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