CN205968985U - 一种基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人 - Google Patents

一种基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人 Download PDF

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许宜申
吴茂成
张景越
周佳顺
李欣冉
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Suzhou University
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Abstract

本申请公开了一种基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,包括车体,以及设置于车体上的:多自由度舵机云台;摄像头,安装于所述多自由度舵机云台上,该多自由度舵机云台至少可带动所述摄像头在水平和竖直方向上转动;微处理器;WiFi模块,分别与所述微处理器和摄像头连接,该WiFi模块可将摄像头拍摄的图像数据实时传输给显示终端。本新型针对摄像头固定导致侦察范围小的缺陷,通过多自由度舵机云台控制摄像头灵活转动,极大地扩大了侦察范围。此外,本新型的侦察机器人小巧灵活,便于携带,且具有自动避障等功能。

Description

一种基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人
技术领域
[0001] 本申请属于机器人技术领域,特别是涉及基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人。
背景技术
[0002]自第一台工业机器人面世以来,现代机器人历经了三个发展阶段。第一阶段的机器人是示教再现型,只能按对应程序重复工作,具有存储和记忆功能。第二阶段的机器人具有视觉和力觉等感官功能,它能够获取周围环境的相关信息,并采取一定的实时处理。第三阶段的机器人是智能机器人,它除了可以感知环境信息,还能自主判断,自主工作。随着机器人功能越来越丰富,移动机器人的用途越来越广泛。在农业、工业、服务等领域中移动机器人都有非常广泛的应用,此外在辐射、排雷和救援等高危场合移动机器人也有很好的应用。
[0003]当前,对于不同的用途,功能各异的移动机器人相继面世。例如,侦察机器人就是移动机器人在救灾和军事中的典型应用。侦察机器人系统由两个部分组成,分别是操作员控制器和侦察机器人。通过电缆或者无线网,操作员控制器和机器人可以相互通信。侦察机器人移动机构有履带式的、轮式的、仿生腿式的等;其工作方式有全自主、半自主和全遥控等方式。有的侦察机器人装备机械手臂,能够进行采样、抓物、侦测等操作。使用者可以使用操作员控制器监测四周的环境,并查看机器人的状态。
[0004]随着微机电系统和无线通信技术的快速发展,世界范围内许多研究者正致力于设计各种移动侦察机器人。但许多之前的设计都采用将摄像头固定在机器人前端的方法,这导致机器人无法监控其上方的空间,而且必须通过转动机器人才能监控其他方向的情况。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,以克服现有技术中的不足。
[0006] 为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
[0007] 本申请实施例公开一种基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,包括车体,以及设置于车体上的:
[0008]多自由度舵机云台;
[0009] 摄像头,安装于所述多自由度舵机云台上,该多自由度舵机云台至少可带动所述摄像头在水平和竖直方向上转动;
[0010] 微处理器;
[0011] WiFi模块,分别与所述微处理器和摄像头连接,该WiFi模块可将摄像头拍摄的图像数据实时传输给显示终端。
[0012] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述显示终端可为手机。
[0013] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述WiFi模块通过串口线与微处理器之间进行串口通信。
[0014] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述摄像头通过USB接口与WiFi模块连接。
[0015] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述车体上设置有连接于所述微处理器的温度传感器和湿度传感器,所述微处理器将获取的温度和湿度数据经串口通信发送给WiFi模块,再利用WiFi模块将数据发送给显示终端。
[0016] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述微处理器米用 ATmegal6A。
[0017] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述车体的底部设置有四轮。
[0018] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述多自由度舵机云台包括两个舵机,该两个舵机分别可带动所述摄像头在水平和竖直方向上转动。
[0019] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述两个舵机上下设置。
[0020] 优选的,在上述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人中,所述车体上还设置有自动避障模块,该自动避障模块包括超声波测距模块。
[0021]与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本新型针对摄像头固定导致侦察范围小的缺陷,通过多自由度舵机云台控制摄像头灵活转动,极大地扩大了侦察范围。此外,本新型的侦察机器人小巧灵活,便于携带,且具有自动避障等功能。
附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1所示为本实用新型具体实施例中基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人的结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0025]结合图1所示,基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,包括车体I,以及设置于车体I上的:
[0026]多自由度舵机云台2;
[0027] 摄像头3,安装于多自由度舵机云台2上,该多自由度舵机云台2至少可带动摄像头在水平和竖直方向上转动;
[0028] 微处理器4;
[0029] WiFi模块5,分别与微处理器4和摄像头3连接,该WiFi模块5通过Socket控件可将摄像头3拍摄的图像数据实时传输给远端的显示终端6。
[0030] 进一步地,车体I的底部设置有四个车轮7。车体I上还设置有驱动车轮7转动的电机驱动模块8,该电机驱动模块8采用L298N芯片,该芯片具有高电压、大电流的特点。L298N内部有两个H桥桥式驱动器,可驱动46V 2A以下的电机。
[0031] 进一步地,多自由度舵机云台2包括两个舵机,该两个舵机分别可带动摄像头3在水平和竖直方向上转动。舵机的输入信号是宽度为0.5〜2.5ms、周期为20ms的脉冲宽度调制(PWM)信号。舵盘位置根据控制信号不同的脉冲宽度从O到180°线性变化。
[0032]该技术方案中,两个舵机上下设置,通过调整上下两个舵机的转角,摄像头可以上下左右旋转,从而扩大侦察范围,增强该侦察机器人的实用性。
[0033] 进一步地,车体I上还设置有自动避障模块,该自动避障模块包括超声波测距模块9。
[0034]自动避障采用超声波测距的方法,当测出小车与前方障碍物的距离小于15cm时,小车启动自动避障功能。该功能实现过程是小车先向后退,当小车与前方障碍物的距离大于15cm后,小车停止。超声波测距模块型号为HC-SR04。
[0035] 进一步地,车体上设置有连接于微处理器的温度传感器和湿度传感器10,微处理器将获取的温度和湿度数据经串口通信发送给WiFi模块,再利用WiFi模块将数据发送给显示终端O
[0036] 温湿度传感器优选为DHT11。
[0037] 显示终端6优选为手机。
[0038] 进一步地,WiFi模块通过串口线与微处理器之间进行串口通信。摄像头通过USB接口与WiFi模块连接。微处理器采用ATmegal6A。
[0039] 优选的,摄像头采用HD720P摄像头,该摄像头动态分辨率为1280 X 720,最大帧频60FPS,并支持夜视功能。
[0040]车体I上设置有为微处理器、电机、舵机等提供电源的电源模块11,该电源模块11优选为锂离子电池。
[0041] 综上所述,本新型中,机器人车体采用四轮机构,主板采用ATmegal6A作为微处理器。WiFi模块通过串口线与主板进行串口通信。摄像头通过USB接口与WiFi模块连接。通过Socket控件可将拍摄的图像数据实时显示在手机屏幕上。通过Android客户端可以点触滑动控制机器人的运动。机器人的运动也可以通过重力感应来控制。微处理器将获取的温度湿度数据经串口通信发送给WiFi模块,再利用WiFi将数据发送给手机客户端显示在屏幕上,实现环境监测。本新型针对摄像头固定导致侦察范围小的缺陷,通过多自由度舵机云台控制摄像头灵活转动,极大地扩大了侦察范围。此外,本新型的侦察机器人小巧灵活,便于携带,且具有自动避障等功能。
[0042] 最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (10)

1.一种基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于,包括车体,以及设置于车体上的: 多自由度舵机云台; 摄像头,安装于所述多自由度舵机云台上,该多自由度舵机云台至少可带动所述摄像头在水平和竖直方向上转动; 微处理器; WiFi模块,分别与所述微处理器和摄像头连接,该WiFi模块可将摄像头拍摄的图像数据实时传输给显示终端。
2.根据权利要求1所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述显示终端可为手机。
3.根据权利要求1所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述WiFi模块通过串口线与微处理器之间进行串口通信。
4.根据权利要求1所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述摄像头通过USB接口与WiFi模块连接。
5.根据权利要求1所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述车体上设置有连接于所述微处理器的温度传感器和湿度传感器,所述微处理器将获取的温度和湿度数据经串口通信发送给WiFi模块,再利用WiFi模块将数据发送给显示终端。
6.根据权利要求1所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述微处理器采用ATmegal6A。
7.根据权利要求1所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述车体的底部设置有四轮。
8.根据权利要求1所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述多自由度舵机云台包括两个舵机,该两个舵机分别可带动所述摄像头在水平和竖直方向上转动。
9.根据权利要求8所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述两个舵机上下设置。
10.根据权利要求1所述的基于智能移动终端控制的便携式侦查机器人,其特征在于:所述车体上还设置有自动避障模块,该自动避障模块包括超声波测距模块。
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CN107861410A (zh) * 2017-09-20 2018-03-30 天津理工大学 一种远程无线移动探测机器人探测系统及其探测方法
CN109542121A (zh) * 2018-11-23 2019-03-29 北京理工大学 一种应用于边防的全天候无人移动侦察设备及其控制方法

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