CN203650526U - 一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人 - Google Patents
一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人，包括：MCU模块，分别与该MCU模块相连的红外寻迹模块、超声波避障模块、视频采集装置、无线模块；红外寻迹模块包括：与MCU模块相连的比较器电路，该比较电路与红外传感器相连；超声波避障模块包括：与MCU模块相连的放大电路，该放大电路与一超声波发射探头相连；以及超声波接收头，该超声波接收头通过一信号调理电路与MCU模块相连；视频采集装置包括：转动盘，该转动盘的上端面设有摄像头，转动盘的下端面设有用于控制转动盘转动的步进电机；MCU模块通过电机驱动模块与步进电机相连；摄像头的视频信号输出端与MCU模块相连，该MCU模块与无线模块相连。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动追踪与循迹的机器人，具体的是指一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人。
背景技术
随着机器人工业的快速发展，关于机器人的研究也就越来越受到关注，而机器人的发展水平在很大程度上反映着一个国家的工业水平。智能小车，也就是轮式机器人，它能够完成很多人类无法完成的任务，比如高层户外打扫卫生、各种军事机器人、勘探机器人等，和我们日常生活更为接近的有各种医疗机器人、汽车泊位机器人、自动驾驶系统等。但是它要实现这些高级应用，有赖于底层的轨迹跟踪控制能力的提高，使机器人能够快速而准确的定位，提高机器人的工作效率，工作能够更加可靠稳定。机器人要实现自动寻迹功能和避障功能就必须要感知引导线和障碍物，感知导线相当于给机器人一盒视觉功能。避障控制系统是基于自动导引小车系统，基于它的智能小车实现自动识别线路，判断并自动避开障碍，选择正确的行进路线。使用传感器感知路线和障碍并做出判断和相应的执行动作，提高其实时性和准确性，就成为一个焦点和难点。因而对于轮式机器人的寻迹避障控制的研究就显得非常有必要了。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人，该机器人解决了现有轮式机器人的寻迹、避障效率不高，以及视频信号采集、无线传输的技术问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人，包括：MCU模块，分别与该MCU模块相连的红外寻迹模块、超声波避障模块、视频采集装置、无线模块；红外寻迹模块包括：与所述MCU模块相连的比较器电路，该比较电路与红外传感器相连；所述超声波避障模块包括：与所述MCU模块相连的放大电路，该放大电路与一超声波发射探头相连；以及超声波接收头，该超声波接收头通过一信号调理电路与所述MCU模块相连；所述视频采集装置包括：位于所述机器人的车架上的转动盘，该转动盘的上端面设有摄像头，所述转动盘的下端面设有用于控制转动盘360度旋转的步进电机；所述MCU模块通过电机驱动模块与步进电机相连；所述摄像头的视频信号输出端与MCU模块相连，该MCU模块与所述无线模块相连。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：（1）通过所述红外寻迹模块、超声波避障模块提高了寻迹、避障准确性，其具有结构简单，成本低，可靠性好的特点；（2）通过视频采集装置还可以360度全方位拍摄机器人路经时的视频图像，并可以通过所述无线模块发送至上位机，并且还可以实现远程控制转动盘转动，以调节摄像头的拍摄角度。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型的机器人的电路框图；
图2为本实用新型的超声波避障模块的电路框图；
图3为本实用新型的视频采集装置的电路框图；
图4为本实用新型的机器人的结构示图。
其中，车轮1、车架2、转动盘3、摄像头4。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：
见图1，一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人，包括：MCU模块，分别与该MCU模块相连的红外寻迹模块、超声波避障模块、视频采集装置、无线模块。
红外寻迹模块包括：与所述MCU模块相连的比较器电路，该比较电路与红外传感器相连，该红外线传感器对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物（反射面）时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出低电平信号，该红外线传感器具有干扰小、便于装配、使用方便等特点。
见图2，所述超声波避障模块包括：与所述MCU模块相连的放大电路，该放大电路与一超声波发射探头相连；以及超声波接收头，该超声波接收头通过一信号调理电路与所述MCU模块相连。其中，信号调理电路包括：检波放大单元电路和积分整形单元电路。
见图3和图4，所述视频采集装置包括：位于所述机器人的车架2上的适于360度旋转的转动盘3，该转动盘3的上端面设有摄像头4，所述转动盘3的下端面设有用于控制转动盘3转动的步进电机，即该步进电机的转轴插入所述转动盘3的中心转轴通孔中；所述MCU模块通过电机驱动模块与步进电机相连；所述摄像头4的视频信号输出端与MCU模块相连，该MCU模块与所述无线模块相连，同时也可以实现远程控制转动盘3转动，以调节摄像头4的拍摄角度。其中，无线模块可以采用WiFi模块来实现，例如Marvell8686WiFi模块。
通过MCU模块进行视频信号处理的方法在现有技术中已有论述，这里不再详细说明。所述MCU模块可以采用ARM芯片，例如S3C2440、STM32F103RB等芯片，所述MCU模块还可以与一存储单元相连，该存储单元用于存储视频信息。
所述摄像头采集的视频信号通过MCU模块进行处理后，经过WiFi模块发送至上位机，操作人员可以通过上位机查看机器人路经情况。进一步，所述MCU模块与驱动车轮转动的直流电机驱动模块相连，可以通过所述WiFi模块接收上位机的指令，实现远程控制机器人的行驶速度和方向（转向、倒车、前进）。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (1)
1.一种基于嵌入式的适于自动追踪与循迹的机器人，其特征在于，包括：MCU模块，分别与该MCU模块相连的红外寻迹模块、超声波避障模块、视频采集装置、无线模块；
红外寻迹模块包括：与所述MCU模块相连的比较器电路，该比较电路与红外传感器相连；
所述超声波避障模块包括：与所述MCU模块相连的放大电路，该放大电路与一超声波发射探头相连；以及超声波接收头，该超声波接收头通过一信号调理电路与所述MCU模块相连；
所述视频采集装置包括：位于所述机器人的车架上的转动盘，该转动盘的上端面设有摄像头，所述转动盘的下端面设有用于控制转动盘360度旋转的步进电机；所述MCU模块通过电机驱动模块与步进电机相连；所述摄像头的视频信号输出端与MCU模块相连，该MCU模块与所述无线模块相连。
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| CN104149781A (zh) * | 2014-07-07 | 2014-11-19 | 广东技术师范学院天河学院 | 智能搬运车控制系统及其控制方法 |
| CN105425805A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-23 | 河池学院 | 交通救援机器人控制系统 |
| CN106003043A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-10-12 | 先驱智能机械（深圳）有限公司 | 机械臂的避障方法及避障系统 |
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