CN112849009A - 共享式运输机器人系统 - Google Patents

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陈昭
闫登胜
徐志宏
赵浩君
戴继增
徐晓红
刘斌
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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Abstract

本发明公开了一种共享式运输机器人系统,包括机器人本体、控制站和用户终端;所述机器人本体包括行走机构、存储机构和视觉机构,所述行走机构用于实现在不同楼层之间的行走,所述存储机构用于存储运输物资,所述视觉机构用于采集环境图像;所述用户终端与所述控制站相连,用于设定运输任务并发送至控制站;所述控制站与所述行走机构和视觉机构相连,用于根据所述视觉机构采集的环境图像控制所述行走机构的行走以执行运输任务。本发明引用共享理念,具有远程操作运输、无接触配送、提高机器人利用率等优点。

Description

共享式运输机器人系统
技术领域
本发明主要涉及运输机器人技术领域,具体涉及一种共享式运输机器人系统。
背景技术
目前,常见的智能社区物流机器人大多局限于公路运输,难以进入楼内服务,而辅助楼梯运输的工具主要是安装加厚三角轮的人力拖车,易造成震动导致运输货物受损。除此以外,还有悬挂在楼梯扶手上的电动上楼车、上楼梯座椅等,主要用来运输大型货物或帮助老年人上楼,但是会挤占楼道空间且不适用于运输日常用品。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于:针对现有技术存在的问题,本发明提供一种引入共享理念、远程操作运输、无接触配送的共享式运输机器人系统。
为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:
一种共享式运输机器人系统,包括机器人本体、控制站和用户终端;所述机器人本体包括行走机构、存储机构和视觉机构,所述行走机构用于实现在不同楼层之间的行走,所述存储机构用于存储运输物资,所述视觉机构用于采集环境图像;所述用户终端与所述控制站相连,用于设定运输任务并发送至控制站;所述控制站与所述行走机构和视觉机构相连,用于根据所述视觉机构采集的环境图像控制所述行走机构的行走以执行运输任务。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述控制站包括显示单元和遥控单元,所述视觉机构将采集的环境图像信息通过互联网云服务器发送至控制站,并通过控制站上的显示单元进行显示;所述遥控单元将遥控指令经Blynk云平台发送至机器人本体的行走机构。
所述用户终端上设有APP,控制通过内网穿透实现端口映射,以保证APP与控制站远程通信。
所述机器人本体上设有环境信息检测单元,用于检测机器人本体所在的环境信息。
所述环境信息检测单元包括烟雾气敏传感器。
所述视觉机构包括摄像头。
所述行走机构包括两个驱动轮、两个行走轮和两个摆臂组件;两个驱动轮位于机器人本体后端的两侧,两个行走轮位于机器人本体前端的两侧,对应侧的驱动轮与行走轮之间通过第一履带连接;两个摆臂组件的一端活动安装于机器人本体前端的两侧。
所述摆臂组件均包括摆臂、第一随动轮、第二随动轮、第二履带和转动机构,所述第一随动轮和第二随动轮均安装于摆臂上,所述第一随动轮与所述行走轮同轴安装并随行走轮转动而转动,所述第一随动轮和第二随动轮之间通过第二履带连接,所述转动机构与所述摆臂相连,用于调整所述摆臂的转动角度。
与现有技术相比,本发明的优点在于:
本发明克服现有社区运输机器人不足,弥补目前楼梯运输机器人空缺,提供一种多功能共享式运输机器人系统,不仅能通过APP实现远程呼叫,能依靠远视距遥控完成准确的楼梯运输和安全巡逻任务。
本发明的用户终端APP实时交互实现一键呼叫机器人服务,电脑端作为服务器通过内网穿透实现端口映射,保证手机app与服务器远程通信;应用esp8266无线通信模块实现单片机接入物联网,通过Blynk物联网平台开发遥控单元,由控制站根据机载摄像头回传画面完成对机器人本体的远视距遥控。机器人搭载烟雾气敏传感器,在运输过程中检测到火情可及时报警疏散住户,从而达到安全巡逻的目的。
本发明的机器人全局统筹协调,共享式的服务模式在社区服务、建造智慧社区方面有很大的开发价值,具有以下优势特点:APP平台共享理念:通过Android Studio完成APP的设计开发,用户可以通过APP一键呼叫服务,由后台控制机器人本体实现在不同楼层之间的货物运输;引入共享理念,服务功能符合大众需求,进一步提高机器人本体的利用率。
本发明为便于楼内通信和远距离运输,将机器人本体接入互联网,通过Blynk物联网平台实现控制站和机器人本体通信,机器人本体服务范围不再受限,在特定形势(如疫情防控)下能更好的完成无接触配送服务,方便且更有安全保障。
附图说明
图1为本发明在实施例的结构示意图。
图2为本发明中机器人本体在实施例的俯视结构图。
图3为本发明中机器人本体在实施例的主视结构图。
图4为本发明中机器人本体在实施例的侧视结构图。
图中标号表示:1、机器人本体;11、行走机构;111、驱动轮;112、行走轮;113、摆臂组件;1131、摆臂;1132、第一随动轮;1133、第二随动轮;1134、第二履带;12、存储机构;13、视觉机构;2、控制站;3、用户终端。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示,本实施例的共享式运输机器人系统,包括机器人本体1、控制站2和用户终端3;机器人本体1包括行走机构11、存储机构12和视觉机构13,行走机构11用于实现在不同楼层之间的行走,存储机构12用于存储运输物资,视觉机构13用于采集环境图像;用户终端3与控制站2相连,用于设定运输任务并发送至控制站2;控制站2与行走机构11和视觉机构13相连,用于根据视觉机构13采集的环境图像控制行走机构11的行走以执行运输任务。
在一具体实施例中,控制站2包括显示单元和遥控单元,视觉机构13将采集的环境图像信息通过互联网云服务器发送至控制站2,并通过控制站2上的显示单元进行显示;遥控单元将遥控指令经Blynk云平台发送至主控模块Arduino,主控模块Arduino再控制行走机构11中的驱动电机运转,从而实现机器人本体1的运动。其中选择esp8266-01作为中间通信模块,借助物联网通信技术,实现主控模块Arduino连接到Blynk云平台;Arduino则进行指令解析,控制机器人本体1的运转。考虑到局域网范围有限,采用内网穿透技术,将控制站2的电脑端服务器网络端口映射到互联网外网,便于用户终端3上的APP与控制站2进行实时远程通信。用户可在APP中设置运输任务,一键呼叫使用机器人本体1。
在一具体实施例中,机器人本体1上设有环境信息检测单元和电压传感器,其中电压传感器用于检测机器人本体1上电池电量,在电量过低时发出鸣响,提醒用户及时充电。环境信息检测单元则用于检测机器人本体1所在的环境信息,如采用烟雾气敏传感器,检测楼内烟雾浓度,如遇火情可及时发出警报,提醒楼内人员尽快疏散,辅助机器人本体1在运输过程中完成安全巡逻任务。
在一具体实施例中,视觉机构13包括机载摄像头;存储机构12则为箱子,采用可变式折叠结构,保证不同大小的物品在运输过程中的稳定性。
如图2-4所示,在一具体实施例中,机器人本体1的行走机构11采用“履带+双鳍”型结构,具体包括两个驱动轮111、两个行走轮112和两个摆臂组件113;两个驱动轮111位于机器人本体1后端的两侧,通过驱动电机进行驱动转动;两个行走轮112位于机器人本体1前端的两侧,对应侧的驱动轮111与行走轮112之间通过第一履带连接;后面两个驱动轮111分别通过第一履带(图中未示出)带动前面两个行走轮112运动实现机器人本体1的运动(前进、后退及转弯),其中第一履带可以提供较好的抓地攀爬能力。其中两个摆臂组件113的一端活动安装于机器人本体1前端的两侧,可以降低攀爬的难度。具体地,摆臂组件113均包括摆臂1131、第一随动轮1132、第二随动轮1133、第二履带1134和转动机构,第一随动轮1132和第二随动轮1133均安装于摆臂1131上,第一随动轮1132与行走轮112同轴安装并随行走轮112转动而转动,第一随动轮1132和第二随动轮1133之间通过第二履带1134连接,转动机构(如摆臂电机)与摆臂1131相连,用于调整摆臂1131的转动角度和转动方向。在工作时,Arduino将运动控制指令发送给驱动电机(直流电机)的驱动器,两个驱动器在接收到运动指令后通过输出电流变化控制驱动电机的转动,驱动电机转动带动车体外部的驱动轮111(如履带轮)转动,进而实现机器人本体1在各个方向的运动。Arduino发送指令给摆臂电机的驱动器,驱动器驱动摆臂电机运动,进而带动摆臂1131运动实现机器人在运动过程中的越障。上述“双鳍+履带”式机械结构,保证机器人本体1在负重攀爬过程中稳定可靠,避免物品受损。
本发明克服现有社区运输机器人不足,弥补目前楼梯运输机器人空缺,提供一种多功能共享式运输机器人系统,不仅能通过APP实现远程呼叫,能依靠远视距遥控完成准确的楼梯运输和安全巡逻任务。
本发明的用户终端3APP实时交互实现一键呼叫机器人服务,电脑端作为服务器通过内网穿透实现端口映射,保证手机app与服务器远程通信;应用esp8266无线通信模块实现单片机接入物联网,通过Blynk物联网平台开发遥控单元,由控制站2根据机载摄像头回传画面完成对机器人本体1的远视距遥控。机器人本体1搭载烟雾气敏传感器,在运输过程中检测到火情可及时报警疏散住户,从而达到安全巡逻的目的。
本发明的机器人全局统筹协调,共享式的服务模式在社区服务、建造智慧社区方面有很大的开发价值,具有以下优势特点:
APP平台共享理念:通过Android Studio完成APP的设计开发,用户可以通过APP一键呼叫服务,由后台控制机器人本体1实现在不同楼层之间的货物运输;引入共享理念,服务功能符合大众需求,进一步提高机器人本体1的利用率。
为便于楼内通信和远距离运输,将机器人本体1接入互联网,通过Blynk物联网平台实现控制站2和机器人本体1通信,机器人本体1服务范围不再受限,在特定形势(如疫情防控)下能更好的完成无接触配送服务,方便且更有安全保障。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种共享式运输机器人系统,其特征在于,包括机器人本体(1)、控制站(2)和用户终端(3);所述机器人本体(1)包括行走机构(11)、存储机构(12)和视觉机构(13),所述行走机构(11)用于实现在不同楼层之间的行走,所述存储机构(12)用于存储运输物资,所述视觉机构(13)用于采集环境图像;所述用户终端(3)与所述控制站(2)相连,用于设定运输任务并发送至控制站(2);所述控制站(2)与所述行走机构(11)和视觉机构(13)相连,用于根据所述视觉机构(13)采集的环境图像控制所述行走机构(11)的行走以执行运输任务。
2.根据权利要求1所述的共享式运输机器人系统,其特征在于,所述控制站(2)包括显示单元和遥控单元,所述视觉机构(13)将采集的环境图像信息通过互联网云服务器发送至控制站(2),并通过控制站(2)上的显示单元进行显示;所述遥控单元将遥控指令经Blynk云平台发送至机器人本体(1)的行走机构(11)。
3.根据权利要求2所述的共享式运输机器人系统,其特征在于,所述用户终端(3)上设有APP,控制通过内网穿透实现端口映射,以保证APP与控制站(2)远程通信。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的共享式运输机器人系统,其特征在于,所述机器人本体(1)上设有环境信息检测单元,用于检测机器人本体(1)所在的环境信息。
5.根据权利要求4所述的共享式运输机器人系统,其特征在于,所述环境信息检测单元包括烟雾气敏传感器。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的共享式运输机器人系统,其特征在于,所述视觉机构(13)包括摄像头。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的共享式运输机器人系统,其特征在于,所述行走机构(11)包括两个驱动轮(111)、两个行走轮(112)和两个摆臂组件(113);两个驱动轮(111)位于机器人本体(1)后端的两侧,两个行走轮(112)位于机器人本体(1)前端的两侧,对应侧的驱动轮(111)与行走轮(112)之间通过第一履带连接;两个摆臂组件(113)的一端活动安装于机器人本体(1)前端的两侧。
8.根据权利要求7所述的共享式运输机器人系统,其特征在于,所述摆臂组件(113)均包括摆臂(1131)、第一随动轮(1132)、第二随动轮(1133)、第二履带(1134)和转动机构,所述第一随动轮(1132)和第二随动轮(1133)均安装于摆臂(1131)上,所述第一随动轮(1132)与所述行走轮(112)同轴安装并随行走轮(112)转动而转动,所述第一随动轮(1132)和第二随动轮(1133)之间通过第二履带(1134)连接,所述转动机构与所述摆臂(1131)相连,用于调整所述摆臂(1131)的转动角度。
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