CN114147700A - 智能移动机器人系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种智能移动机器人系统，包括移动控制终端与智能移动机器人，所述移动控制终端与智能移动机器人通过无线连接的方式实现通讯，所述移动控制终端包括人机交互界面、控制模块及处理模块，所述人机交互界面与处理模块分别与控制模块电性连接，所述智能移动机器人包括AIoT系统，所述移动控制终端通过人机交互界面发送移动控制指令给智能移动机器人，AIoT系统对移动控制指令进行分析，当分析认定所接收的移动控制指令的计算量大于AIoT系统自身可处理的范畴时发送协同计算请求给移动控制终端，移动控制终端在接收到协同计算请求时通过处理模块协助AIoT系统对移动控制指令进行处理。
Description
【技术领域】
本发明涉及移动机器人技术领域，尤其涉及一种智能移动机器人系统。
【背景技术】
随着科技的发展以及人工视觉技术的成熟，人们将研发的重点投入到如何运用人工视觉技术来减少人的劳动上来，以为人提供更多的时间精力到难度更大的工作上去，促进人们的进步与发展，而最为有效减少人们劳动的器械目前是各种机器人；同时对机器人的应用目前也成为了在教育领域中较为重要的环节，通过对机器人的操作对学生在编程、人工智能方面也会有深一步的了解。
虽然市面上大多数的智能移动机器人具备一定的减少人们劳动的作用，但考虑到目前对设备朝小型化方向发展并结合智能移动机器人自身的重量设置，导致智能移动机器人无法满足计算量过大的指令，影响了智能移动机器人的发展。
因此，现有技术存在不足，需要改进。
【发明内容】
为克服上述的技术问题，本发明提供了一种智能移动机器人系统。
本发明解决技术问题的方案是提供一种智能移动机器人系统，包括移动控制终端与智能移动机器人，所述移动控制终端与智能移动机器人通过无线连接的方式实现通讯，所述移动控制终端包括人机交互界面、控制模块及处理模块，所述人机交互界面与处理模块分别与控制模块电性连接，所述智能移动机器人包括AIoT系统，所述移动控制终端通过人机交互界面发送移动控制指令给智能移动机器人，AIoT系统对移动控制指令进行分析，当分析认定所接收的移动控制指令的计算量大于AIoT系统自身可处理的范畴时发送协同计算请求给移动控制终端，移动控制终端在接收到协同计算请求时通过处理模块协助AIoT系统对移动控制指令进行处理。
优选地，所述智能移动机器人还包括显示屏,所述显示屏与AIoT系统电性连接,所述显示屏用于显示文字、符号或图像。
优选地，所述智能移动机器人还包括摄像头，所述摄像头与AIoT系统电性连接,所述摄像头用于摄像并发送视频信号给AIoT系统。
优选地，所述智能移动机器人还包括麦克风与扬声器，所述麦克风与扬声器分别与AIoT系统电性连接,所述麦克风用于接收语音信息，所述扬声器用于发出声音。
优选地，所述智能移动机器人还包括驱动系统，所述驱动系统与AIoT系统电性连接。
优选地，所述驱动系统包括驱控系统、编码器、IMU惯性传感器及传感器组，所述编码器、IMU惯性传感器及传感器组分别与驱控系统电性连接。
优选地，所述驱动系统还包括车轮电机、机械臂舵机，所述车轮电机与驱控系统电性连接，所述机械臂舵机与驱控系统电性连接。
优选地，所述驱动系统还包括供电部，所述供电部包括电源管理芯片、可充电电池及充电接口，所述电源管理芯片与驱控系统电性连接，所述可充电电池分别与电源管理芯片及充电接口电性连接。
优选地，所述驱动系统还包括开关按键及指示灯，所述开关按键与驱控系统电性连接，所述指示灯与驱控系统电性连接。
优选地,所述人机交互界面包括操控单元、显示单元，所述显示单元包括机器人图像显示单元与人工智能计算显示单元，所述人工智能计算显示单元用于对智能移动机器人在处理任务时的图像进行显示和对智能移动机器人在处理任务时的文本进行显示。
相对于现有技术，本发明的智能移动机器人系统具有如下优点：
通过将计算量过大的移动控制指令部分返回至移动控制终端，通过智能移动机器人与移动控制终端两者共同完成对移动控制指令分解及执行，降低了智能移动机器人的计算量，有助于智能移动机器人朝小型化方向发展；人们也可通过人机交互界面与智能移动机器人进行互动，增加了在操作过程中的趣味性，有利于增加人们对智能移动机器人的操作兴趣。
【附图说明】
图1是本发明智能移动机器人系统的具体模块连接示意图。
图2是本发明智能移动机器人系统的智能移动机器人的具体模块连接示意图。
图3是本发明智能移动机器人系统的移动控制终端的具体模块连接示意图。
图4是本发明智能移动机器人系统的人机交互界面的具体模块连接示意图。
图5是本发明智能移动机器人系统的驱动系统的具体模块连接示意图。
图6是本发明智能移动机器人系统的供电部与驱控系统的具体模块连接示意图。
附图标记说明：
8、智能移动机器人系统；9、移动控制终端；10、智能移动机器人；11、AIoT系统；12、显示屏；13、摄像头；14、麦克风；15、扬声器；16、驱动系统；91、人机交互界面；92、控制模块；93、处理模块；94、操作单元；95、显示单元；96、机器人图像显示单元；97、人工智能计算显示单元；17、驱控系统；18、编码器；19、IMU惯性传感器；20、传感器组；21、车轮电机；22、机械臂舵机；23、供电部；24、开关按键；25、指示灯；26、电源管理芯片；27、可充电电池；28、充电接口。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-图6,本发明提供一种智能移动机器人系统8，包括移动控制终端9与智能移动机器人10，移动控制终端9与智能移动机器人10通过无线连接的方式实现通讯，具体地通过WiFi无线网络实现连接，包括但不限于此，只要能使移动控制终端9与智能移动机器人10无线连接即可，移动控制终端9用于对智能移动机器人10进行控制，发送控制指令给智能移动机器人10，智能移动机器人10根据收到的控制指令实现相应的运动。优选地，移动控制终端9为与智能移动机器人10分体设计的设备，其运行于Android系统之上，其可为手机或平板，也可为其他移动控制设备。
进一步地，智能移动机器人10包括AIoT系统11、显示屏12、摄像头13、麦克风14、扬声器15及驱动系统16，显示屏12、摄像头13、麦克风14、扬声器15及驱动系统16分别与AIoT系统11电性连接。优选地，AIoT系统11运行于Arm架构之上，其底层系统为Linux。
显示屏12用于显示文字信息、符号信息或图像信息；摄像头13用于摄像并发送视频信号给AIoT系统11，AIoT系统11通过分析视频信号确定出智能移动机器人10目前所处的位置及确定后续所要进行的移动；麦克风14用于接收语音信息，并发送语音信号给AIoT系统11，AIoT系统11当分析出语音信号所表达的指令时执行指令；扬声器15用于发出声音，具体可用于对行进路线上出现障碍物或电量不足等情形进行提示；驱动系统16主要用于驱动智能移动机器人10运动及提供电量，具体地，驱动系统16与AIoT系统11串口通信。
进一步地，移动控制终端9包括人机交互界面91、控制模块92及处理模块93，人机交互界面91及处理模块93分别与控制模块92电性连接。用户通过操作人机交互界面91发送移动控制指令给智能移动机器人10，智能移动机器人10的AIoT系统11对所接受的移动控制指令进行分析，当分析认定移动控制指令的计算量不大于AIoT系统11自身可处理的计算量的范畴时直接执行移动控制指令的内容以实现移动控制指令所所代表的的移动规划；当分析认定移动控制指令的计算量大于AIoT系统11自身可处理的计算量的范畴时发送协同计算请求给移动控制终端9，移动控制终端9在接收到协同计算请求时通过处理模块93对移动控制指令进行处理以协助AIoT系统11进行计算。
进一步地，人机交互界面91包括操作单元94与显示单元95。操作单元94用于用户的操作，具体为对智能移动机器人10的运动状态进行控制的操作；显示单元95包括机器人图像显示单元96与人工智能计算显示单元97，具体地，机器人图像显示单元96用于显示摄像头13所拍摄的内容，以便用户在远程即可了解智能移动机器人10所处的路况；人工智能计算显示单元97用于显示处理模块93和/或AIoT系统11在进行计算时的操作步骤，增加用户观看时的互动性与趣味性，具体用于对智能移动机器人在处理任务时的图像进行显示和对智能移动机器人在处理任务时的文本进行显示。
进一步地，驱动系统16包括驱控系统17、编码器18、IMU惯性传感器19、传感器组20、车轮电机21、机械臂舵机22、供电部23、开关按键24及指示灯25，编码器18、IMU惯性传感器19与驱控系统17电性连接，传感器组20、车轮电机21与驱控系统17电性连接，机械臂舵机22、供电部23与驱控系统17系统连接，开关按键24及指示灯25与驱控系统17电性连接。优选地，驱控系统17运行于单片机之上。
IMU惯性传感器19包括三轴陀螺仪及三轴加速度计，用于对智能移动机器人10的角速度及加速度进行测量；车轮电机21用于驱动智能移动机器人10的车轮，以带动车轮运动；编码器18用于对智能移动机器人10的运动方向进行计算，以确保智能移动机器人10可在任意方向上平移；传感器组20包括超声波传感器和/或红外传感器用于对路况进行探测，以更好地防止智能移动机器人10与外物发生刮蹭；机械臂舵机22用于对智能移动机器人10的机器臂进行控制，使得机器臂可准确地达到所要夹持的位置以便对外界目标物体进行夹持；供电部23用于给智能移动机器人10提供电源；开关按键24用于控制智能移动机器人10的开启及关闭；指示灯25用于进行指示，具体可用于对电量的指示、对与移动控制终端9的连接信号的指示等。
进一步地，供电部23包括电源管理芯片26、可充电电池27及充电接口28，电源管理芯片26与驱控系统17电性连接，可充电电池27分别与电源管理芯片26及充电接口28电性连接。电源管理芯片26用于对电源进行管理及对可充电电池27进行保护；可充电电池27用于提供电源，同时可多次被充电，使用方便、利于提升使用寿命；充电接口28用于与外界电源通过充电线材连接以给可充电电池27充电。
当该智能移动机器人系统8使用时，用户可通过人机交互界面91实现对智能移动机器人10的运动状态控制，可通过操作单元94实现访问智能移动机器人10的摄像头13所拍摄的图像并可通过机器人图像显示单元96显示，可通过人工智能计算显示单元97观察到处理模块93和/或AIoT系统11在进行计算时的操作步骤，当AIoT系统11分析认定所接收的移动控制指令的计算量大于其自身处理能力时会请求移动控制终端9协助处理以降低因计算量过大无法正常处理的问题，在AIoT系统11对移动控制指令所代表的移动规划计算完成后发送移动信息给驱动系统16，驱动系统16进行执行以控制车轮和/或机械臂达到预设目的地。
相对于现有技术，本发明的智能移动机器人系统具有如下优点：
通过将计算量过大的移动控制指令部分返回至移动控制终端，通过智能移动机器人与移动控制终端两者共同完成对移动控制指令分解及执行，降低了智能移动机器人的计算量，有助于智能移动机器人朝小型化方向发展；人们也可通过人机交互界面与智能移动机器人进行互动，增加了在操作过程中的趣味性，有利于增加人们对智能移动机器人的操作兴趣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能移动机器人系统，其特征在于：所述智能移动机器人系统包括移动控制终端与智能移动机器人，所述移动控制终端与智能移动机器人通过无线连接的方式实现通讯，所述移动控制终端包括人机交互界面、控制模块及处理模块，所述人机交互界面与处理模块分别与控制模块电性连接，所述智能移动机器人包括AIoT系统，所述移动控制终端通过人机交互界面发送移动控制指令给智能移动机器人，AIoT系统对移动控制指令进行分析，当分析认定所接收的移动控制指令的计算量大于AIoT系统自身可处理的范畴时发送协同计算请求给移动控制终端，移动控制终端在接收到协同计算请求时通过处理模块协助AIoT系统对移动控制指令进行处理。
2.如权利要求1所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述智能移动机器人还包括显示屏,所述显示屏与AIoT系统电性连接,所述显示屏用于显示文字、符号或图像。
3.如权利要求1所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述智能移动机器人还包括摄像头，所述摄像头与AIoT系统电性连接,所述摄像头用于摄像并发送视频信号给AIoT系统。
4.如权利要求1所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述智能移动机器人还包括麦克风与扬声器，所述麦克风与扬声器分别与AIoT系统电性连接,所述麦克风用于接收语音信息，所述扬声器用于发出声音。
5.如权利要求1所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述智能移动机器人还包括驱动系统，所述驱动系统与AIoT系统电性连接。
6.如权利要求5所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述驱动系统包括驱控系统、编码器、IMU惯性传感器及传感器组，所述编码器、IMU惯性传感器及传感器组分别与驱控系统电性连接。
7.如权利要求6所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述驱动系统还包括车轮电机、机械臂舵机，所述车轮电机与驱控系统电性连接，所述机械臂舵机与驱控系统电性连接。
8.如权利要求6所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述驱动系统还包括供电部，所述供电部包括电源管理芯片、可充电电池及充电接口，所述电源管理芯片与驱控系统电性连接，所述可充电电池分别与电源管理芯片及充电接口电性连接。
9.如权利要求6所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述驱动系统还包括开关按键及指示灯，所述开关按键与驱控系统电性连接，所述指示灯与驱控系统电性连接。
10.如权利要求1所述的智能移动机器人系统，其特征在于：所述人机交互界面包括操控单元、显示单元，所述显示单元包括机器人图像显示单元与人工智能计算显示单元，所述人工智能计算显示单元用于对智能移动机器人在处理任务时的图像进行显示和对智能移动机器人在处理任务时的文本进行显示。
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