CN112706193A - 一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，涉及机器人性能检测设备领域，包括底座，所述底座的顶部设置有机器人本体，所述机器人本体的顶部设置有定位机构，所述机器人本体的四周设置有测量机构，测量机构包括相机、支架，所述支架的底部与底座固定连接，所述相机设置为多个，且多个相机固定连接于支架上。该基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，在对圆形机器人进行检测时，首先将底板放置在圆形机器人顶部，然后旋转旋转座，直至第一永磁铁和第三永磁铁相对应，这时第一永磁铁和第三永磁铁异极相吸，第二永磁铁和第四永磁铁异极相吸，使得四个固定块开设有弧度的一面朝向圆形机器人，然后开启电动推杆伸长。

Description

一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统

技术领域

本发明涉及机器人性能检测设备技术领域，具体为一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统。

背景技术

扫地机器人，又称自动打扫机、智能吸尘、机器人吸尘器等，是智能家用电器的一种，能凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作。一般采用刷扫和真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能。一般来说，将完成清扫、吸尘、擦地工作的机器人，也统一归为扫地机器人。

扫地机器的机身为无线机器，以圆盘型和正方型为主。不管是方形扫地机还是圆形扫地机，基础功能都不会差太多，唯一有变化的就是方形外观对于墙角和边角的匹配度高，能很好贴合边角，从而达到高效清洁的目的，而圆形则更加圆润美观。

现有的机器人性能检测一般采用被动式红外光学定位技术，使用多个红外发射摄像头(相机)对室内定位空间进行覆盖；在被追踪物体(清扫机器人)上放置多个红外反光点(靶球)，通过捕捉这些反光点反射回摄像机的图像，确定其在空间中的位置信息。理论上说，对于三维空间中的一个点，只要这个点能同时为两部摄像机所见，则根据同一时刻两部摄像机所拍摄的图像和对应参数，可以确定这一时刻该点在三维空间里的位置信息。

根据中国专利号为CN201710120397.1提供的一种基于单目相机机器视觉的工业机器人性能检测系统，该对比文件包括测量机构，所述测量机构用于在检测时进行信号采集，所述测量机构包括用于安装至机器人末端的测量基座，所述测量基座上分别设置有负载支架、光源支架及相机，所述负载支架用于安装测试负载，所述光源支架上设置有与所述相机位置相对应的测量光源，所述测量光源用于在测试时为所述相机提供均匀稳定的照明；分析处理机构，所述分析处理机构用于在检测时进行信号处理、运算并输出计算结果，所述分析处理机构包括信号采集控制卡和分析计算装置，所述采集控制卡分别与机器人控制柜、所述相机、所述测量光源及所述分析计算装置电连接；靶标机构，所述靶标机构用于在检测时提供测量对象，所述靶标机构包括隔震基座、伸缩式连杆、万向球头关节、横向固定支架及靶标，所述万向球头关节通过所述伸缩式连杆与所述隔震基座固定连接，所述横向固定支架的一端与所述万向球头关节相连接，所述横向固定支架的另一端与所述靶标固定连接。

但是该对比文件中提出的一种基于单目相机机器视觉的工业机器人性能检测系统不方便对于清扫机器人进行性能检测，检测不方便。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，包括底座，所述底座的顶部设置有机器人本体，所述机器人本体的顶部设置有定位机构，所述机器人本体的四周设置有测量机构，测量机构包括相机、支架，所述支架的底部与底座固定连接，所述相机设置为多个，且多个相机固定连接于支架上。

优选的，定位机构包括底板、固定柱、靶球、固定座，所述底板设置为圆形，所述固定座固定连接在底板的顶部，所述固定座上开设有螺孔，所述固定柱的底端开设有与固定座的螺孔相适配的外螺纹，所述固定柱螺纹配合于固定座上，所述固定柱的顶端与靶球固定连接。

优选的，所述底板的直径小于机器人本体的长度。

优选的，所述固定座设置为四个，且四个固定座以底板的圆心为中心等角度分布。

优选的，定位机构还包括第一滑杆、第二滑杆、第一滑座、第二滑座、固定块、旋转轴、旋转座、电动推杆、联动块、连动杆、第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁、第四永磁铁，所述第一滑杆设置有四个，四个第一滑杆均固定连接在底板的边缘，且四个第一滑杆以底板的圆心为中心等角度分布，所述第一滑座滑动配合于第一滑杆上，所述旋转轴铰接于第一滑座上，所述旋转轴为竖直设置，且旋转轴的底端与固定块固定连接，所述固定块设置为一面开设有弧度的长方体，所述底板的顶部中心与旋转座铰接，所述第二滑杆设置为四个，四个第二滑杆均固定连接在旋转座的外侧，且四个第二滑杆以旋转座的轴线为中心等角度分布，所述第二滑座滑动配合于第二滑杆上，所述旋转座的中心开设有与电动推杆相匹配的凹槽，所述电动推杆固定连接于旋转座的凹槽内，所述电动推杆为竖直设置，所述联动块固定连接于电动推杆的顶部，所述连动杆设置为四根，且四根连动杆的一端均与联动块铰接，四根连动杆远离联动块的一端分别与四个第二滑座铰接，所述第一永磁铁、第二永磁铁、第三永磁铁、第四永磁铁的数量均为两块，两块第一永磁铁和两块第二永磁铁分别固定连接于四个旋转轴的顶端，两块第一永磁铁和两块第二永磁铁交错设置，且第一永磁铁朝向旋转座的磁极与第二永磁铁朝向旋转座的磁极相异，两块第三永磁铁和两块第四永磁铁分别固定连接于四个第二滑座的底部，两块第三永磁铁和两块第四永磁铁交错设置，且第三永磁铁朝向旋转座的磁极与第四永磁铁朝向旋转座的磁极相异。

优选的，所述第一永磁铁朝向旋转座的磁极与第三永磁铁朝向旋转座的磁极相同。

优选的，所述固定块的外部固定连接有橡胶层，且橡胶层的外表面开设有防滑纹。

优选的，所述固定柱的外侧套设有固定环，所述固定环的两侧均固定连接有连接杆，所述连接杆远离固定环的一端与第二滑杆固定连接。

优选的，所述固定柱的高度大于旋转座的高度。

优选的，所述第一滑杆远离底板的一端固定连接有用于防止第一滑座脱出的限位杆。

(三)有益效果

本发明提供了一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统。具备以下有益效果：

1、该基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，在对圆形机器人进行检测时，首先将底板放置在圆形机器人顶部，然后旋转旋转座，直至第一永磁铁和第三永磁铁相对应，这时第一永磁铁和第三永磁铁异极相吸，第二永磁铁和第四永磁铁异极相吸，使得四个固定块开设有弧度的一面朝向圆形机器人，然后开启电动推杆伸长，电动推杆带动联动块上升，联动块通过连动杆带动第二滑座向着内侧运动，第二滑座通过其底部的第三永磁铁和第四永磁铁带动第一永磁铁和第二永磁铁向内侧运动，第一永磁铁和第二永磁铁带动四个第一滑座向着内侧运动，四个第一滑座带动四个固定块将圆形机器人夹紧固定，然后将圆形机器人放置在底座上，随着圆形机器人的运动靶球也会产生运动，相机为红外线摄像机，并由相机摄取靶球上反射的红外线，相机再将采集到的图像信息实时传送至计算机，由计算机对获取的图像信息进行分析处理、运算并输出结果；而当需要对正方形机器人进行检测时，首先将底板放置在正方形机器人顶部，然后旋转旋转座，直至第一永磁铁和第四永磁铁相对应，这时第一永磁铁和第四永磁铁同极相斥，在斥力的作用下第一永磁铁会产生旋转，直至第一永磁铁的另一端的磁极朝向第四永磁铁，使得第一永磁铁的另一端磁极与第四永磁铁异极相吸，第一永磁铁通过旋转轴带动固定块旋转一百八十度，使得固定块为水平面的一面朝向正方形机器人，第二永磁铁和第三永磁铁相对应，使得第二永磁铁也会旋转一百八十度将固定块为水平面的一面朝向正方形机器人，使得四个固定块水平的一面均朝向正方形机器人，电动推杆伸长，然后跟上方对圆形机器人的检测步骤一样进行检测即可完成检测，使得该装置能够方便的对正方形机器人和圆盘形机器人进行方便的测试，使用非常方便。

2、该基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，通过连接杆和固定环的设置，当固定柱插入固定环内然后于固定座螺纹连接时，能够使得固定柱对于旋转座进行固定，而当需要旋转旋转座时，只需要将固定柱旋出固定座即可方便的对旋转座进行旋转调整，使用更加方便。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明定位机构结构立体图一；

图3为本发明定位机构结构立体图二；

图4为本发明图2中A处结构放大图；

图5为本发明定位机构结构俯视图；

图6为本发明定位机构结构剖面图一；

图7为本发明定位机构结构剖面图二。

图中：1底座、2支架、3相机、4机器人本体、5底板、6第四永磁铁、7第二永磁铁、8第一永磁铁、9第三永磁铁、10连接杆、11固定环、12靶球、13固定柱、14固定座、15联动块、16固定块、17第一滑杆、18第一滑座、19旋转轴、20限位杆、21第二滑杆、22第二滑座、23连动杆、24电动推杆、25旋转座。

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。

本发明实施例提供一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，如图1-7所示，包括底座1，底座1的顶部设置有机器人本体4，机器人本体4的顶部设置有定位机构，机器人本体4的四周设置有测量机构，测量机构包括相机3、支架2，支架2的底部与底座1固定连接，相机3设置为多个，且多个相机3固定连接于支架2上。

定位机构包括底板5、固定柱13、靶球12、固定座14，底板5设置为圆形，固定座14固定连接在底板5的顶部，固定座14上开设有螺孔，固定柱13的底端开设有与固定座14的螺孔相适配的外螺纹，固定柱13螺纹配合于固定座14上，固定柱13的顶端与靶球12固定连接。

底板5的直径小于机器人本体4的长度。

固定座14设置为四个，且四个固定座14以底板5的圆心为中心等角度分布。

定位机构还包括第一滑杆17、第二滑杆21、第一滑座18、第二滑座22、固定块16、旋转轴19、旋转座25、电动推杆24、联动块15、连动杆23、第一永磁铁8、第二永磁铁7、第三永磁铁9、第四永磁铁6，第一滑杆17设置有四个，四个第一滑杆17均固定连接在底板5的边缘，且四个第一滑杆17以底板5的圆心为中心等角度分布，第一滑座18滑动配合于第一滑杆17上，旋转轴19铰接于第一滑座18上，旋转轴19为竖直设置，且旋转轴19的底端与固定块16固定连接，固定块16设置为一面开设有弧度的长方体，底板5的顶部中心与旋转座25铰接，第二滑杆21设置为四个，四个第二滑杆21均固定连接在旋转座25的外侧，且四个第二滑杆21以旋转座25的轴线为中心等角度分布，第二滑座22滑动配合于第二滑杆21上，旋转座25的中心开设有与电动推杆24相匹配的凹槽，电动推杆24固定连接于旋转座25的凹槽内，电动推杆24为竖直设置，联动块15固定连接于电动推杆24的顶部，连动杆23设置为四根，且四根连动杆23的一端均与联动块15铰接，四根连动杆23远离联动块15的一端分别与四个第二滑座22铰接，第一永磁铁8、第二永磁铁7、第三永磁铁9、第四永磁铁6的数量均为两块，两块第一永磁铁8和两块第二永磁铁7分别固定连接于四个旋转轴19的顶端，两块第一永磁铁8和两块第二永磁铁7交错设置，且第一永磁铁8朝向旋转座25的磁极与第二永磁铁7朝向旋转座25的磁极相异，两块第三永磁铁9和两块第四永磁铁6分别固定连接于四个第二滑座22的底部，两块第三永磁铁9和两块第四永磁铁6交错设置，且第三永磁铁9朝向旋转座25的磁极与第四永磁铁6朝向旋转座25的磁极相异。

在对圆形机器人进行检测时，首先将底板5放置在圆形机器人顶部，然后旋转旋转座25，直至第一永磁铁8和第三永磁铁9相对应，这时第一永磁铁8和第三永磁铁9异极相吸，第二永磁铁7和第四永磁铁6异极相吸，使得四个固定块16开设有弧度的一面朝向圆形机器人，然后开启电动推杆24伸长，电动推杆24带动联动块15上升，联动块15通过连动杆23带动第二滑座22向着内侧运动，第二滑座22通过其底部的第三永磁铁9和第四永磁铁6带动第一永磁铁8和第二永磁铁7向内侧运动，第一永磁铁8和第二永磁铁7带动四个第一滑座18向着内侧运动，四个第一滑座18带动四个固定块16将圆形机器人夹紧固定，然后将圆形机器人放置在底座1上，随着圆形机器人的运动靶球12也会产生运动，相机3为红外线摄像机，并由相机3摄取靶球12上反射的红外线，相机3再将采集到的图像信息实时传送至计算机，由计算机对获取的图像信息进行分析处理、运算并输出结果；而当需要对正方形机器人进行检测时，首先将底板5放置在正方形机器人顶部，然后旋转旋转座25，直至第一永磁铁8和第四永磁铁6相对应，这时第一永磁铁8和第四永磁铁6同极相斥，在斥力的作用下第一永磁铁8会产生旋转，直至第一永磁铁8的另一端的磁极朝向第四永磁铁6，使得第一永磁铁8的另一端磁极与第四永磁铁6异极相吸，第一永磁铁8通过旋转轴19带动固定块16旋转一百八十度，使得固定块16为水平面的一面朝向正方形机器人，第二永磁铁7和第三永磁铁9相对应，使得第二永磁铁7也会旋转一百八十度将固定块16为水平面的一面朝向正方形机器人，使得四个固定块16水平的一面均朝向正方形机器人，电动推杆24伸长，然后跟上方对圆形机器人的检测步骤一样进行检测即可完成检测，使得该装置能够方便的对正方形机器人和圆形机器人进行方便的测试，使用非常方便。

第一永磁铁8朝向旋转座25的磁极与第三永磁铁9朝向旋转座25的磁极相同。

固定块16的外部固定连接有橡胶层，且橡胶层的外表面开设有防滑纹。

固定柱13的外侧套设有固定环11，固定环11的两侧均固定连接有连接杆10，连接杆10远离固定环11的一端与第二滑杆21固定连接。

通过连接杆10和固定环11的设置，当固定柱13插入固定环11内然后于固定座14螺纹连接时，能够使得固定柱13对于旋转座25进行固定，而当需要旋转旋转座25时，只需要将固定柱13旋出固定座14即可方便的对旋转座25进行旋转调整，使用更加方便。

固定柱13的高度大于旋转座25的高度。

第一滑杆17远离底板5的一端固定连接有用于防止第一滑座18脱出的限位杆20。

工作原理：在对圆形机器人进行检测时，首先将底板5放置在圆形机器人顶部，然后旋转旋转座25，直至第一永磁铁8和第三永磁铁9相对应，这时第一永磁铁8和第三永磁铁9异极相吸，第二永磁铁7和第四永磁铁6异极相吸，使得四个固定块16开设有弧度的一面朝向圆形机器人，然后开启电动推杆24伸长，电动推杆24带动联动块15上升，联动块15通过连动杆23带动第二滑座22向着内侧运动，第二滑座22通过其底部的第三永磁铁9和第四永磁铁6带动第一永磁铁8和第二永磁铁7向内侧运动，第一永磁铁8和第二永磁铁7带动四个第一滑座18向着内侧运动，四个第一滑座18带动四个固定块16将圆形机器人夹紧固定，然后将圆形机器人放置在底座1上，随着圆形机器人的运动靶球12也会产生运动，相机3为红外线摄像机，并由相机3摄取靶球12上反射的红外线，相机3再将采集到的图像信息实时传送至计算机，由计算机对获取的图像信息进行分析处理、运算并输出结果；而当需要对正方形机器人进行检测时，首先将底板5放置在正方形机器人顶部，然后旋转旋转座25，直至第一永磁铁8和第四永磁铁6相对应，这时第一永磁铁8和第四永磁铁6同极相斥，在斥力的作用下第一永磁铁8会产生旋转，直至第一永磁铁8的另一端的磁极朝向第四永磁铁6，使得第一永磁铁8的另一端磁极与第四永磁铁6异极相吸，第一永磁铁8通过旋转轴19带动固定块16旋转一百八十度，使得固定块16为水平面的一面朝向正方形机器人，第二永磁铁7和第三永磁铁9相对应，使得第二永磁铁7也会旋转一百八十度将固定块16为水平面的一面朝向正方形机器人，使得四个固定块16水平的一面均朝向正方形机器人，电动推杆24伸长，然后跟上方对圆形机器人的检测步骤一样进行检测即可完成检测，使得该装置能够方便的对正方形机器人和圆形机器人进行方便的测试，使用非常方便。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部设置有机器人本体(4)，所述机器人本体(4)的顶部设置有定位机构，所述机器人本体(4)的四周设置有测量机构，测量机构包括相机(3)、支架(2)，所述支架(2)的底部与底座(1)固定连接，所述相机(3)设置为多个，且多个相机(3)固定连接于支架(2)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：定位机构包括底板(5)、固定柱(13)、靶球(12)、固定座(14)，所述底板(5)设置为圆形，所述固定座(14)固定连接在底板(5)的顶部，所述固定座(14)上开设有螺孔，所述固定柱(13)的底端开设有与固定座(14)的螺孔相适配的外螺纹，所述固定柱(13)螺纹配合于固定座(14)上，所述固定柱(13)的顶端与靶球(12)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：所述底板(5)的直径小于机器人本体(4)的长度。

4.根据权利要求3所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：所述固定座(14)设置为四个，且四个固定座(14)以底板(5)的圆心为中心等角度分布。

5.根据权利要求4所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：定位机构还包括第一滑杆(17)、第二滑杆(21)、第一滑座(18)、第二滑座(22)、固定块(16)、旋转轴(19)、旋转座(25)、电动推杆(24)、联动块(15)、连动杆(23)、第一永磁铁(8)、第二永磁铁(7)、第三永磁铁(9)、第四永磁铁(6)，所述第一滑杆(17)设置有四个，四个第一滑杆(17)均固定连接在底板(5)的边缘，且四个第一滑杆(17)以底板(5)的圆心为中心等角度分布，所述第一滑座(18)滑动配合于第一滑杆(17)上，所述旋转轴(19)铰接于第一滑座(18)上，所述旋转轴(19)为竖直设置，且旋转轴(19)的底端与固定块(16)固定连接，所述固定块(16)设置为一面开设有弧度的长方体，所述底板(5)的顶部中心与旋转座(25)铰接，所述第二滑杆(21)设置为四个，四个第二滑杆(21)均固定连接在旋转座(25)的外侧，且四个第二滑杆(21)以旋转座(25)的轴线为中心等角度分布，所述第二滑座(22)滑动配合于第二滑杆(21)上，所述旋转座(25)的中心开设有与电动推杆(24)相匹配的凹槽，所述电动推杆(24)固定连接于旋转座(25)的凹槽内，所述电动推杆(24)为竖直设置，所述联动块(15)固定连接于电动推杆(24)的顶部，所述连动杆(23)设置为四根，且四根连动杆(23)的一端均与联动块(15)铰接，四根连动杆(23)远离联动块(15)的一端分别与四个第二滑座(22)铰接，所述第一永磁铁(8)、第二永磁铁(7)、第三永磁铁(9)、第四永磁铁(6)的数量均为两块，两块第一永磁铁(8)和两块第二永磁铁(7)分别固定连接于四个旋转轴(19)的顶端，两块第一永磁铁(8)和两块第二永磁铁(7)交错设置，且第一永磁铁(8)朝向旋转座(25)的磁极与第二永磁铁(7)朝向旋转座(25)的磁极相异，两块第三永磁铁(9)和两块第四永磁铁(6)分别固定连接于四个第二滑座(22)的底部，两块第三永磁铁(9)和两块第四永磁铁(6)交错设置，且第三永磁铁(9)朝向旋转座(25)的磁极与第四永磁铁(6)朝向旋转座(25)的磁极相异。

6.根据权利要求5所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：所述第一永磁铁(8)朝向旋转座(25)的磁极与第三永磁铁(9)朝向旋转座(25)的磁极相同。

7.根据权利要求6所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：所述固定块(16)的外部固定连接有橡胶层，且橡胶层的外表面开设有防滑纹。

8.根据权利要求7所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：所述固定柱(13)的外侧套设有固定环(11)，所述固定环(11)的两侧均固定连接有连接杆(10)，所述连接杆(10)远离固定环(11)的一端与第二滑杆(21)固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：所述固定柱(13)的高度大于旋转座(25)的高度。

10.根据权利要求9所述的一种基于动捕相机的清扫机器人性能检测系统，其特征在于：所述第一滑杆(17)远离底板(5)的一端固定连接有用于防止第一滑座(18)脱出的限位杆(20)。

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