CN110238861A - 一种基于Arduino的室内安防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于Arduino的室内安防机器人，包括：四足机器人本体、摄像头云台，摄像头云台设置在四足机器人本体上，四足机器人本体包括承载平台及多关节支撑腿，多关节支撑腿与承载平台固定，多关节支撑腿带动承载平台移动，摄像头云台包括旋转支架、旋转舵机、俯仰支架、俯仰舵机、摄像头，旋转支架一端与承载平台固定，旋转舵机的固定端固定在旋转支架的另一端固定，俯仰舵机的固定端与旋转舵机的活动端固定，俯仰支架与俯仰舵机的活动端固定，摄像头设置在俯仰支架上。本发明的四足机器人本体可进行移动，摄像头云台可进行转动，增大了视野面积，能更好的进行监控。

Description

一种基于Arduino的室内安防机器人

技术领域

本发明涉及安防领域，具体是一种基于Arduino的室内安防机器人。

背景技术

当前我国已经进入改革发展、社会转型跃迁的关键时期，经济体制的深刻变革，社会结构的快速转变，利益格局在加速调整，思想观念飞速变化，流动人口的大量增加，这种空前的社会变革，给我国的发展进步带来巨大活力的同时，各种安全隐患也随之出现，尤其反映到园区的治安领域，社会治安高度变化为社区安防系统带来巨大的压力。

因此，需要安装各种安防设备，但现有的安防系统主要存在以下缺陷：

传统的安防系统主要采用固定位置的监控设备采集图像，其拍摄视野有限，需要投入大量监控设备，产生较大的监控死角。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，提供一种基于Arduino的室内安防机器人。

本发明采用的技术方案为：一种基于Arduino的室内安防机器人，包括：四足机器人本体、摄像头云台，所述摄像头云台设置在所述四足机器人本体上，所述四足机器人本体包括承载平台及多关节支撑腿，所述多关节支撑腿与所述承载平台固定，所述多关节支撑腿带动所述承载平台移动，所述摄像头云台包括旋转支架、旋转舵机、俯仰支架、俯仰舵机、摄像头，所述旋转支架一端与所述承载平台固定，所述旋转舵机的固定端固定在所述旋转支架的另一端固定，所述俯仰舵机的固定端与所述旋转舵机的活动端固定，所述俯仰支架与所述俯仰舵机的活动端固定，所述摄像头设置在所述俯仰支架上。

本发明的效果是：本发明所述的基于Arduino的室内安防机器人，所述四足机器人本体可进行移动，所述摄像头云台可进行转动，增大了视野面积，能更好的进行监控。

附图说明

图1所示为一种基于Arduino的室内安防机器人的结构示意图；

图2所示为图1中摄像头云台的结构示意图；

图3所示为本发明的电路连接示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

下面结合附图介绍本发明的基于Arduino的室内安防机器人：

请参阅图1至图3，为本发明提供的一种基于Arduino的室内安防机器人，包括：四足机器人本体1、摄像头云台2、控制器3、检测传感器，所述摄像头云台2、所述控制器3、所述检测传感器设置在所述四足机器人本体1上，所述控制器3与所述四足机器人本体1、所述摄像头云台2、所述检测传感器连接。

所述四足机器人本体1包括承载平台11及多关节支撑腿12，所述多关节支撑腿12与所述承载平台11固定，所述多关节支撑腿12带动所述承载平台11移动。

所述摄像头云台2、所述控制器3、所述检测传感器设置在所述承载平台11上。

所述承载平台11大体上呈长方体状。

于本实施例中，包括4个所述多关节支撑腿12，4个所述多关节支撑腿12两两对称的设置在所述承载平台11长度方向的两侧上。

所述多关节支撑腿12包括第一舵机121、第一转动座122、第二舵机123、第二转动座124、第三舵机125及支脚126，所述第一舵机121的固定端固定在所述承载平台11上，所述第一舵机121的活动端与所述第一转动座122的固定，所述第二舵机123的固定端固定在所述第一转动座122上，所述第二舵机123的的活动端及所述第三舵机125的活动端与所述第二转动座124固定，所述第三舵机125的固定端固定在所述支脚126上。

所述第一转动座122呈“匚”形，其两端与所述第一舵机121的活动端固定。

所述第二转动座大体呈H形，其延伸的4个端部形成2个连接部，分别与所述第二舵机123的的的活动端及所述第三舵机125的活动端连接。

所述第三舵机125的固定端固定在所述支脚126的一端上，所述支脚126的另一端上设有支撑面1261。

所述第一舵机121活动端的转动轴、所述第二舵机123活动端的转动轴、所述第三舵机125活动端的转动轴相互垂直。

所述第一舵机121、所述第二舵机123、所述第三舵机125的型号为MG995，工作扭矩为13KG/CM。

所述摄像头云台2包括旋转支架21、旋转舵机22、俯仰支架23、俯仰舵机24、摄像头25，所述旋转支架21一端与所述承载平台11固定，所述旋转舵机22的固定端固定在所述旋转支架21的另一端固定，所述俯仰舵机24的固定端与所述旋转舵机22的活动端固定，所述俯仰支架23与所述俯仰舵机24的活动端固定，所述摄像头25设置在所述俯仰支架23上。

所述旋转舵机22的活动端沿竖直方向的轴线转动，所述俯仰舵机24的活动端沿水平方向的轴线转动。

于本实施例中，所述旋转舵机22、所述俯仰舵机24的型号为SG90，工作扭矩为13KG/CM。

于本实施例中，所述摄像头25为无线摄像头，可以通过WIFI网络将现场画面传送至操作人员手持终端或PC上位机。

所述控制器3包括单片机31、舵机控制板32、WIFI通讯模块33、蜂鸣器34，所述单片机31与所述舵机控制板32、所述WIFI通讯模块33、所述蜂鸣器34、所述检测传感器连接，所述舵机控制板32与所述第一舵机121、所述第二舵机123、所述第三舵机125、所述旋转舵机22、所述俯仰舵机24连接。

所述单片机31为Arduino单片机，型号为UNO R3。

所述舵机控制板32的型号为PCA9685，可以同时驱动16个舵机动作，用来控制所述四足机器人本体1的12个关节，以及所述摄像头云台2的旋转(旋转舵机22)和俯仰(俯仰舵机24)动作。

所述WIFI通讯模块33的型号为ESP8266-01，该模块是一款低功耗的UART-WIFI透传模块，专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到WIFI无线网络上，再进行互联网或局域网通信，实现联网功能。该模块与所述单片机31进行串口UART通信，从所述单片机31的端口接收信号，并将信号传送至云端，通过云端将信号和数据发送至操作人员手持终端或PC上位机。并通过云端从操作人员的手持终端或PC上位机接收操作指令，将指令传送给所述单片机31，从而控制机器人的动作。

所述检测传感器包括角度传感器41、声音传感器42、人体红外传感器43、超声波传感器44，所述角度传感器41、所述声音传感器42、所述人体红外传感器43、所述超声波传感器44分别与所述单片机31连接。

所述声音传感器42用来感知机器人周围是否有入室者的声音存在，当有声音存在是，所述声音传感器42的OUT端会发出高电平给所述单片机31的输入端。

所述人体红外传感器43用来感知机器人周围是否有人体热度存在，当附近有人体热度存在时，所述人体红外传感器43的OUT端会发出高电平给所述单片机31的输入端。

所述超声波传感器44具体型号为KS103，用于检测前方障碍物，该传感器包含实时温度补偿的距离探测，精度高，误差小；探测范围从1cm到1000cm，可以保证机器人适应各种不同的工作环境；探测频率可达500HZ，每秒可探测500次；使用工业级配置，工作温度范围从-30摄氏度到85摄氏度；采用了独特的可调滤波降噪技术，电源电压收到干扰或噪音较大时，仍可正常工作。

所述角度传感器41用于检测机器人的角度是否正常，如有人将机器人拿起、翻转、或是脚踢等造成机器人角度异常情况出现，则传感器可将信号发送给所述单片机31。

使用时，所述控制器3驱动所述四足机器人本体1、所述摄像头云台2进行活动，所述检测传感器用于检测周围环境变量，发送给所述控制器3进行处理，所述摄像头云台2拍摄现场画面并进行实时上传。

本发明所述的基于Arduino的室内安防机器人，其所述四足机器人本体1可进行移动，所述摄像头云台2可进行转动，增大了视野面积，能更好的进行监控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于Arduino的室内安防机器人，其特征在于，包括：四足机器人本体、摄像头云台，所述摄像头云台设置在所述四足机器人本体上，所述四足机器人本体包括承载平台及多关节支撑腿，所述多关节支撑腿与所述承载平台固定，所述多关节支撑腿带动所述承载平台移动，所述摄像头云台包括旋转支架、旋转舵机、俯仰支架、俯仰舵机、摄像头，所述旋转支架一端与所述承载平台固定，所述旋转舵机的固定端固定在所述旋转支架的另一端固定，所述俯仰舵机的固定端与所述旋转舵机的活动端固定，所述俯仰支架与所述俯仰舵机的活动端固定，所述摄像头设置在所述俯仰支架上。

2.如权利要求1所述的基于Arduino的室内安防机器人，其特征在于，所述多关节支撑腿包括第一舵机、第一转动座、第二舵机、第二转动座、第三舵机及支脚，所述第一舵机的固定端固定在所述承载平台上，所述第一舵机的活动端与所述第一转动座的固定，所述第二舵机的固定端固定在所述第一转动座上，所述第二舵机的的活动端及所述第三舵机的活动端与所述第二转动座固定，所述第三舵机的固定端固定在所述支脚上。

3.如权利要求2所述的基于Arduino的室内安防机器人，其特征在于，所述旋转舵机的活动端沿竖直方向的轴线转动，所述俯仰舵机的活动端沿水平方向的轴线转动，所述第一舵机活动端的转动轴、所述第二舵机活动端的转动轴、所述第三舵机活动端的转动轴相互垂直。

4.如权利要求3所述的基于Arduino的室内安防机器人，其特征在于，还包括控制器、检测传感器，所述控制器、所述检测传感器设置在所述四足机器人本体上，所述控制器与所述四足机器人本体、所述摄像头云台、所述检测传感器连接。

5.如权利要求4所述的基于Arduino的室内安防机器人，其特征在于，所述控制器包括单片机、舵机控制板、WIFI通讯模块、蜂鸣器，所述单片机与所述舵机控制板、所述WIFI通讯模块、所述蜂鸣器、所述检测传感器连接，所述舵机控制板与所述第一舵机、所述第二舵机、所述第三舵机、所述旋转舵机、所述俯仰舵机连接。

6.如权利要求5所述的基于Arduino的室内安防机器人，其特征在于，所述检测传感器包括角度传感器、声音传感器、人体红外传感器、超声波传感器，所述角度传感器、所述声音传感器、所述人体红外传感器、所述超声波传感器分别与所述单片机连接。