CN110091302B - 一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人。其包括移动座、升降转向机构、多方位对准头、图像识别系统，所述移动座内设有四驱驱动转向行走机构，所述四驱驱动转向行走机构用于支撑移动座移动以及四驱同步的转向，所述升降转向机构包括嵌设在所述移动座顶部端面内的伺服电机，所述伺服电机顶部输出端末端固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆顶部末端侧面固定连接有多方位对准头，所述多方位对准头内设有图像识别系统，其中，所述多方位对准头包括支撑机体以及固定连接在其右端的多维转向机构以及其转向对准后用于扫描的探头扫描机构和平面扫描机构。

Description

一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体是一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人。

背景技术

机器人作为现代人们文明的空前需求，其代替了手工业时代，将人类从手工业演变至现代化的工业时代，将低效率的生产作业发展至今的高效生产，很大一定程度上解决了工厂生产成本较大、生活作业繁琐等一系列的问题，现有的机器人如工业作业机器人、生活作业机器人、运输机器人、军事机器人等。然而，现有的智能机器人对于识别图像进行深度学习的功能较少，扫描图案的范围和角度受限，图像采集和识别的准确度较差，完全智能化处理较差，学习的效率较差等等一系列的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人，从根本上解决了现有机器人图像识别准确度较差、学习能力较差、图像处理技术较差等问题，其具有结构简单、智能化识别、深度学习能力较强等优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人，其包括移动座、升降转向机构、多方位对准头、图像识别系统，所述移动座内设有四驱驱动转向行走机构，所述四驱驱动转向行走机构用于支撑移动座移动以及四驱同步的转向，所述升降转向机构包括嵌设在所述移动座顶部端面内的伺服电机，所述伺服电机顶部输出端末端固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆顶部末端侧面固定连接有多方位对准头，所述多方位对准头内设有图像识别系统，其中，所述多方位对准头包括支撑机体以及固定连接在其右端的多维转向机构以及其转向对准后用于扫描的探头扫描机构和平面扫描机构。

作为优选地技术方案，所述四驱驱动转向行走机构包括开凿在所述移动座底部端面内的收纳槽以及设置在所述移动座内位于所述收纳槽之间的传动腔，所述传动腔内转动连接有上下延伸的第一转轴，所述第一转轴上设有涡轮，所述第一转轴底部末端固定连接有支撑圆盘，所述支撑圆盘靠近所述移动座中心侧嵌设有驱动电机，所述驱动电机输出端末端固定连接有车轮，所述传动腔内转动连接有前后对称的蜗杆，所述蜗杆两端伸进所述收纳槽内并且与所述涡轮动力连接，所述第一转轴上设有位于所述传动腔内的第一带轮，所述传动腔左端内壁内嵌设有马达，所述马达输出端末端固定连接有第二带轮，所述的两个第一带轮与所述第二带轮之间动力连接有皮带。通过马达可以实现四驱的轮毂同时同向的转动，便于及时有效的转向。

作为优选地技术方案，所述多维转向机构包括铰接连接在所述支撑体右端端面上的竖直弧形导轨和铰接连接在所述支撑体右端端面上并且与所述竖直弧形导轨滑动连接的水平弧形导轨，所述竖直弧形导轨内贯通设有竖直导向槽，所述水平弧形导轨内贯通设有水平导向槽，所述水平弧形导轨内圈与所述竖直弧形导轨外侧滑动连接，所述竖直导向槽和所述水平导向槽内贯通设有连接销轴，所述连接销轴上固定连接有与所述水平弧形导轨外侧滑动连接的固定限位弧块，所述连接销轴另一端螺纹连接有与所述竖直弧形导轨内侧面滑动连接的活动限位弧块，所述连接销轴另一端与所述电动伸缩杆顶部固定连接。通过活动限位弧块与所述固定限位弧块固定位置，通过竖直弧形导轨与水平弧形导轨可实现三维的切换方向。

作为优选地技术方案，所述探头扫描机构包括开凿在所述支撑体内的收藏槽，所述收藏槽后端内壁内连通设有内螺纹槽，所述收藏槽内滑动连接有第一滑块，所述第一滑块底部内壁内嵌设有第二马达，所述第二马达底部输出端末端固定连接有与所述内螺纹槽螺纹连接的外螺纹圆盘，所述第一滑块顶部固定连接有可自动随意弯曲的引导弯曲杆，所述引导弯曲杆末端固定连接有微型摄像头。当需要采集比较狭隘的场所时，只需启动第二马达带动外螺纹圆盘使第一滑块上移滑出引导弯曲杆，依靠引导弯曲杆的自动弯曲将微型摄像头伸进所需探测的位置，之后经过图像识别系统进行识别学习。

作为优选地技术方案，所述平面扫描机构包括开凿在所述支撑体左端端面内的圆槽，所述圆槽右端内壁内嵌设有第一电机，所述第一电机输出端末端固定连接有与所述圆槽转动连接的圆盘，所述圆盘左端端面内开凿有滑槽，所述滑槽内滑动连接有第二滑块，所述第二滑块内螺纹连接有贯穿其的螺纹杆，所述螺纹杆顶部末端固定连接有嵌设在所述滑槽顶部内壁内的第二电机的输出端，所述第二滑块左端端面上固定连接有摄像头。通过第一电机带动圆盘转动，通过第二电机带动螺纹杆转动移动第二滑块的位置调节半径，通过不断的重复更换位置，完成整个大平面的图像采集工作。

作为优选地技术方案，所述图像识别系统包括图像采集模块、图像预处理模块、图像处理模块、图像识别模块、服务器和数据库，所述数据库储存了所有相关的图像信息，所述服务器用于与互联连接并且用于提取所述数据库内部的数据，所述图像采集模块用于接收来自摄像头和所述微型摄像头的图像信号，所述图像预处理模块用于接收图像信号并且将图像信号分割成若干便于计算统计的单元，所述图像处理模块用于接收预处理分割成若干便于计算统计的单元图像信号，所述图像识别模块用于识别单元图像信号并且将信号传输至服务器，从而服务器将与从数据库中的信息进行对比，若为已有图像信息，简单备案即可，若为新的图像信号，进行深度剖解并且记录学习，从而实现深度的智能图像识别学习。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过采用微型四驱转向移动座，移动座顶部设有升降转向机构，在其顶部又设有具有探头扫描机构和平面扫描机构的双重图像采集机构，图像采集的全面性，忽略性较小，识别范围较广，另外二者均用三维的转换机构，采集范围和角度较广，而且移动比较便利，可智能控制移动，识别学习的范围较广，实用性较高，解决了现有的深度学习的图像识别机器人的硬件设施上的缺点，而二者所采集的图像信息均可通过图像识别系统进行严格采集、处理、分类、学习、记录等等的具有可持续的学习方式，深度学习效果较好，智能化程度较高，普及性较高。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人整体结构示意图；

图2为图1中A-A的截面示意图；

图3为本发明的支撑体的内部结构示意图；

图4为本发明的图像识别系统的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-4，一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人，其包括移动座100、升降转向机构、多方位对准头114、图像识别系统，移动座100内设有四驱驱动转向行走机构，四驱驱动转向行走机构用于支撑移动座100移动以及四驱同步的转向，升降转向机构包括嵌设在移动座100顶部端面内的伺服电机110，伺服电机110顶部输出端末端固定连接有电动伸缩杆113，电动伸缩杆113顶部末端侧面固定连接有多方位对准头，多方位对准头内设有图像识别系统，其中，多方位对准头包括支撑机体114以及固定连接在其右端的多维转向机构以及其转向对准后用于扫描的探头扫描机构和平面扫描机构。

四驱驱动转向行走机构包括开凿在移动座100底部端面内的收纳槽101以及设置在移动座100内位于收纳槽101之间的传动腔108，传动腔108内转动连接有上下延伸的第一转轴111，第一转轴111上设有涡轮112，第一转轴111底部末端固定连接有支撑圆盘103，支撑圆盘103靠近移动座100中心侧嵌设有驱动电机，驱动电机输出端末端固定连接有车轮104，传动腔108内转动连接有前后对称的蜗杆102，蜗杆102两端伸进收纳槽101内并且与涡轮112动力连接，第一转轴111上设有位于传动腔108内的第一带轮109，传动腔108左端内壁内嵌设有马达105，马达105输出端末端固定连接有第二带轮106，的两个第一带轮109与第二带轮106之间动力连接有皮带107。通过马达可以实现四驱的轮毂同时同向的转动，便于及时有效的转向。

多维转向机构包括铰接连接在支撑体114右端端面上的竖直弧形导轨126和铰接连接在支撑体114右端端面上并且与竖直弧形导轨126滑动连接的水平弧形导轨131，竖直弧形导轨126内贯通设有竖直导向槽129，水平弧形导轨131内贯通设有水平导向槽130，水平弧形导轨131内圈与竖直弧形导轨126外侧滑动连接，竖直导向槽129和水平导向槽130内贯通设有连接销轴134，连接销轴134上固定连接有与水平弧形导轨131外侧滑动连接的固定限位弧块132，连接销轴134另一端螺纹连接有与竖直弧形导轨126内侧面滑动连接的活动限位弧块135，连接销轴134另一端与电动伸缩杆113顶部固定连接。通过活动限位弧块135与固定限位弧块132固定位置，通过竖直弧形导轨126与水平弧形导轨131可实现三维的切换方向。

探头扫描机构包括开凿在支撑体114内的收藏槽125，收藏槽125后端内壁内连通设有内螺纹槽127，收藏槽125内滑动连接有第一滑块137，第一滑块137底部内壁内嵌设有第二马达138，第二马达138底部输出端末端固定连接有与内螺纹槽127螺纹连接的外螺纹圆盘139，第一滑块137顶部固定连接有可自动随意弯曲的引导弯曲杆128，引导弯曲杆128末端固定连接有微型摄像头127。当需要采集比较狭隘的场所时，只需启动第二马达138带动外螺纹圆盘139使第一滑块137上移滑出引导弯曲杆128，依靠引导弯曲杆128的自动弯曲将微型摄像头127伸进所需探测的位置，之后经过图像识别系统进行识别学习。

平面扫描机构包括开凿在支撑体114左端端面内的圆槽115，圆槽115右端内壁内嵌设有第一电机121，第一电机121输出端末端固定连接有与圆槽115转动连接的圆盘122，圆盘122左端端面内开凿有滑槽117，滑槽117内滑动连接有第二滑块119，第二滑块119内螺纹连接有贯穿其的螺纹杆118，螺纹杆118顶部末端固定连接有嵌设在滑槽117顶部内壁内的第二电机116的输出端，第二滑块119左端端面上固定连接有摄像头120。通过第一电机121带动圆盘122转动，通过第二电机116带动螺纹杆118转动移动第二滑块119的位置调节半径，通过不断的重复更换位置，完成整个大平面的图像采集工作。

图像识别系统包括图像采集模块143、图像预处理模块144、图像处理模块145、图像识别模块146、服务器147和数据库148，数据库148储存了所有相关的图像信息，服务器147用于与互联连接并且用于提取数据库148内部的数据，图像采集模块143用于接收来自摄像头120和微型摄像头124的图像信号，图像预处理模块144用于接收图像信号并且将图像信号分割成若干便于计算统计的单元，图像处理模块145用于接收预处理分割成若干便于计算统计的单元图像信号，图像识别模块146用于识别单元图像信号并且将信号传输至服务器147，从而服务器147将与从数据库中的信息进行对比，若为已有图像信息，简单备案即可，若为新的图像信号，进行深度剖解并且记录学习，从而实现深度的智能图像识别学习。

初始状态时，所有车轮104与移动座100的前后侧面平行即行驶方向为笔直左右状态，电动伸缩杆113为最短状态，此时，支撑体114位于电动伸缩杆113正左侧，支撑体114正面向左，第一滑块137位于收藏槽125最底部，引导弯曲杆128和微型摄像头124完全位于收藏槽125内，第二滑块119位于滑槽117中部。

当需要工作时，首先启动驱动电机带动车轮104转动，使装置移动，当需要转向时，启动马达105打动第二带轮106转动，通过皮带107带动蜗杆102转动，最终使车轮转动角度，从而实现转向，直至移动至所需工作的位置，

若采集的位置为比较狭隘，普通的摄像头采集不到时，使用探头扫描机构采集时，只需启动第二马达138带动外螺纹圆盘139使第一滑块137上移滑出引导弯曲杆128，依靠引导弯曲杆128的自动弯曲将微型摄像头127伸进所需探测的位置，之后经过图像识别系统进行识别学习。

若采集的位置为比较宽广时，采用平面扫描机构采集，通过第一电机121带动圆盘122转动，通过第二电机116带动螺纹杆118转动移动第二滑块119的位置调节半径，通过不断的重复更换位置，完成整个大平面的图像采集工作。

二者采集的图像信息均可采用图像识别系统进行严格采集、处理、分类、学习、记录等等的具有可持续的学习方式。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人，其特征在于：其包括移动座（100）、升降转向机构、多方位对准头、图像识别系统，所述移动座（100）内设有四驱驱动转向行走机构，所述四驱驱动转向行走机构用于支撑移动座（100）移动以及四驱同步的转向，所述升降转向机构包括嵌设在所述移动座（100）顶部端面内的伺服电机（110），所述伺服电机（110）顶部输出端末端固定连接有电动伸缩杆（113），所述电动伸缩杆（113）顶部末端侧面固定连接有多方位对准头，所述多方位对准头内设有图像识别系统，其中，所述多方位对准头包括支撑体（114）以及固定连接在其右端的多维转向机构以及其转向对准后用于扫描的探头扫描机构和平面扫描机构；

所述探头扫描机构包括开凿在所述支撑体（114）内的收藏槽（125），所述收藏槽（125）后端内壁内连通设有内螺纹槽（127），所述收藏槽（125）内滑动连接有第一滑块（137），所述第一滑块（137）底部内壁内嵌设有第二马达（138），所述第二马达（138）底部输出端末端固定连接有与所述内螺纹槽（127）螺纹连接的外螺纹圆盘（139），所述第一滑块（137）顶部固定连接有可自动随意弯曲的引导弯曲杆（128），所述引导弯曲杆（128）末端固定连接有微型摄像头（124）；

所述平面扫描机构包括开凿在所述支撑体（114）左端端面内的圆槽（115），所述圆槽（115）右端内壁内嵌设有第一电机（121），所述第一电机（121）输出端末端固定连接有与所述圆槽（115）转动连接的圆盘（122），所述圆盘（122）左端端面内开凿有滑槽（117），所述滑槽（117）内滑动连接有第二滑块（119），所述第二滑块（119）内螺纹连接有贯穿其的螺纹杆（118），所述螺纹杆（118）顶部末端固定连接有嵌设在所述滑槽（117）顶部内壁内的第二电机（116）的输出端，所述第二滑块（119）左端端面上固定连接有摄像头（120）。

2.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人，其特征在于：所述四驱驱动转向行走机构包括开凿在所述移动座（100）底部端面内的收纳槽（101）以及设置在所述移动座（100）内位于所述收纳槽（101）之间的传动腔（108），所述收纳槽（101）内转动连接有上下延伸的第一转轴（111），所述第一转轴（111）上设有涡轮（112），所述第一转轴（111）底部末端固定连接有支撑圆盘（103），所述支撑圆盘（103）靠近所述移动座（100）中心侧嵌设有驱动电机，所述驱动电机输出端末端固定连接有车轮（104），所述传动腔（108）内转动连接有前后对称的蜗杆（102），所述蜗杆（102）两端伸进所述收纳槽（101）内并且与所述涡轮（112）动力连接，所述蜗杆（102）上设有位于所述传动腔（108）内的第一带轮（109），所述传动腔（108）左端内壁内嵌设有马达（105），所述马达（105）输出端末端固定连接有第二带轮（106），所述的两个第一带轮（109）与所述第二带轮（106）之间动力连接有皮带（107）。

3.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人，其特征在于：所述多维转向机构包括铰接连接在所述支撑体（114）右端端面上的竖直弧形导轨（126）和铰接连接在所述支撑体（114）右端端面上并且与所述竖直弧形导轨（126）滑动连接的水平弧形导轨（131），所述竖直弧形导轨（126）内贯通设有竖直导向槽（129），所述水平弧形导轨（131）内贯通设有水平导向槽（130），所述水平弧形导轨（131）内圈与所述竖直弧形导轨（126）外侧滑动连接，所述竖直导向槽（129）和所述水平导向槽（130）内贯通设有连接销轴（134），所述连接销轴（134）上固定连接有与所述水平弧形导轨（131）外侧滑动连接的固定限位弧块（132），所述连接销轴（134）另一端螺纹连接有与所述竖直弧形导轨（126）内侧面滑动连接的活动限位弧块（135），所述连接销轴（134）另一端与所述电动伸缩杆（113）顶部固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于深度学习的图像识别技术改进的智能机器人，其特征在于：所述图像识别系统包括图像采集模块（143）、图像预处理模块（144）、图像处理模块（145）、图像识别模块（146）、服务器（147）和数据库（148），所述数据库（148）储存了所有相关的图像信息，所述服务器（147）用于与互联连接并且用于提取所述数据库（148）内部的数据，所述图像采集模块（143）用于接收来自摄像头（120）和所述微型摄像头（124）的图像信号，所述图像预处理模块（144）用于接收图像信号并且将图像信号分割成若干便于计算统计的单元，所述图像处理模块（145）用于接收预处理分割成若干便于计算统计的单元图像信号，所述图像识别模块（146）用于识别单元图像信号并且将信号传输至服务器（147）。

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