CN208424551U - 机器人视觉障碍采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种机器人视觉障碍采集装置，包括：视觉避障采集装置、多个AP通讯终端，多个AP通讯终端均匀安装在机器人的行驶轨迹附近，所述视觉避障采集装置通过AP通讯终端与远端报警装置无线连接，所述视觉避障采集装置包括采集模块、主控芯片、无线通讯模块，所述采集模块的输出端连接主控芯片，所述主控芯片的输出端连接无线通讯模块，所述无线通讯模块通过附近的AP通讯终端与远端报警装置内的通讯模块连接。本实用新型沿机器人的行驶轨迹附近安装多个AP通讯终端，从而使得机器人在采摘园的任何地点都有无线通讯信号，并且都可以将数据进行无线传输。

Description

机器人视觉障碍采集装置

技术领域

本实用新型涉及采集装置技术领域，特别涉及一种机器人视觉障碍采集装置。

背景技术

机器人视觉障碍采集装置是采摘机器人的眼镜，能够将采摘机器人前面的障碍物的信息传输给采摘机器人，当机器人视觉障碍采集装置采用无线的传输方式时，由于采摘机器人经常在远离市区的地方作业，其无线通讯信号非常差，经常无法进行无线传输，无法将采集到的障碍信息传输出去，并且机器人视觉障碍采集装置存在抗干扰能力差、制造成本高的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种机器人视觉障碍采集装置,能够增强无线传输信号，且抗干扰能力强。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种机器人视觉障碍采集装置，包括视觉避障采集装置、多个AP通讯终端，多个AP通讯终端均匀安装在机器人的行驶轨迹附近，所述视觉避障采集装置通过AP通讯终端与远端报警装置无线连接，所述视觉避障采集装置包括采集模块、主控芯片、无线通讯模块，所述采集模块的输出端连接主控芯片，所述主控芯片的输出端连接无线通讯模块，所述无线通讯模块通过附近的AP通讯终端与远端报警装置内的通讯模块连接；

所述采集模块包括CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头、红外发射器，所述CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头分别连接所述主控芯片的输入端，且CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头、红外发射器集成于一体，所述红外发射器连接所述主控芯片的输出端；

所述无线通讯模块包括无线通讯芯片、滤波电路、抗干扰电路、天线，所述无线通讯芯片与抗干扰电路连接，所述抗干扰电路与天线连接，所述滤波电路与无线通讯芯片。

进一步的，所述无线通讯模块选用ZigBee无线通信，所述无线通讯芯片选用CC2530型号的芯片。

进一步的，所述抗干扰电路包括第一电容-第五电容、第一电阻、第一电感、第二电感、第三电感，所述第一电容的一端与无线通讯芯片连接，其另一端接第二电容的一端、第一电感的一端，所述第二电感的另一端接第三电容的一端、第二电感的一端、第四电容的一端，所述第四电容的另一端接第一电阻的一端、第三电感的一端、第五电容的一端，所述第五电容的另一端与无线通讯芯片连接，所述第二电容的另一端、第二电感、第三电感的另一端接地，所述第三电容的另一端接天线。

进一步的，所述滤波电路包括多个并联的接地电容、与接地电容并联的稳压管，所述稳压管的阴极接地，所述稳压管的阳极接电源电压。

进一步的，所述AP通讯终端选用ESP8266芯片。

进一步的，所述主控芯片选用TMS320F28335型号的芯片。

进一步的，所述超声波测距传感器选用LM61-JCS1501型号。

进一步的，所述视觉避障采集装置还通过AP通讯终端与远端的监控中心无线连接。

本实用新型的机器人视觉障碍采集装置具有以下有益效果：

1、本实用新型沿机器人的行驶轨迹附近安装多个AP通讯终端，通过AP通讯终端搭建多个无线通讯接入点，当机器人沿行驶轨迹运动时，机器人上的视觉避障采集装置可以通过无线通讯模块与AP通讯终端连接，再由AP通讯终端经过云端后与远端报警装置无线连接，从而使得机器人在采摘园的任何地点都有无线通讯信号，并且都可以将数据进行无线传输。

2、本实用新型采用抗干扰电路和滤波电路的设计，有助于提高无线通讯的抗干扰能力，避免信号丢失，确保数据无线传输的完整性。

3、本实用新型将视觉避障采集装置与远端报警装置直接进行无线数据传输，当视觉避障采集装置采集到的数据异常时，则直接进行无线报警，有利于快速安排工作人员进行查看，避免采集模块(如CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头等)异常时，机器人撞到障碍物损坏。

4、本实用新型将CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头、红外发射器集成于一体，有利于缩小视觉避障采集装置的整体体积，便于集成。

5、本实用新型的结构简单，所用元器件少，且体积小，便于集成，能够大大降低整体的制造成本、使用起来非常便利，可以大范围推广使用。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型中结构框图；

图2为本实用新型中AP通讯终端的电路原理图；

图3为本实用新型中无线通讯模块的电路原理图；

图4为本实用新型的滤波电路的电路原理图；

图5为本实用新型的主控芯片的电路原理图；

图中，1、视觉避障采集装置；2、AP通讯终端；3、远端报警装置；11、采集模块；12、主控芯片；13、无线通讯模块；31、通讯模块；111、CCD摄像头；112、超声波测距传感器；113、红外摄像头；114、红外发射器；

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例；所述实施例的示例在附图中示出；其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的；旨在用于解释本实用新型；而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种机器人视觉障碍采集装置；参考附图1-5所示；包括视觉避障采集装置1、多个AP通讯终端2，多个AP通讯终端2均匀安装在机器人的行驶轨迹附近，视觉避障采集装置1通过AP通讯终端2与远端报警装置3无线连接，视觉避障采集装置1包括采集模块11、主控芯片12、无线通讯模块13，采集模块11的输出端连接主控芯片12，主控芯片12的输出端连接无线通讯模块13，无线通讯模块13通过附近的AP通讯终端2与远端报警装置3内的通讯模块31连接，此外，主控芯片12还与机器人内的处理器连接。

其中，AP是(Wireless)Access Point的缩写，即(无线)访问接入点。如果无线网卡可比作有线网络中的以太网卡，那么AP就是传统有线网络中的HUB，也是目前组建小型无线局域网时最常用的设备。AP相当于一个连接有线网和无线网的桥梁，其主要作用是将各个无线网络客户端连接到一起，然后将无线网络接入以太网(这正是Access Point名称的本义)。

本实用新型的AP通讯终端2的主要芯片选用ESP8266芯片，如图2所示。

采集模块11包括CCD摄像头111、超声波测距传感器112、红外摄像头113、红外发射器114，CCD摄像头111、超声波测距传感器112、红外摄像头113分别连接主控芯片12的输入端，且CCD摄像头111、超声波测距传感器112、红外摄像头113、红外发射器114集成于一体，红外发射器114连接主控芯片12的输出端。

工作原理：首先在机器人的行驶轨迹附近安装多个AP通讯终端，视觉避障采集装置安装在机器人上，当机器人进行作业时，视觉避障采集装置内的CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头将采集到的信息传输给主控芯片进行处理，并将数据传输给机器人内部的处理器，同时将数据进行无线通讯，无线传输时，无线通讯模块与机器人附近的AP通讯终端连接，通过AP通讯终端接入以太网，再由以太网与远端报警装置连接，当视觉避障采集装置采集到的数据异常时，则直接进行无线报警，有利于快速安排工作人员进行查看，避免采集模块(如CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头等)异常时，机器人撞到障碍物损坏。

本实用新型的无线通讯模块13包括无线通讯芯片、滤波电路、抗干扰电路、天线，无线通讯芯片与抗干扰电路连接，抗干扰电路与天线连接，滤波电路与无线通讯芯片，如图3所示。

无线通讯模块13选用ZigBee无线通信，无线通讯芯片选用CC2530型号的芯片。

图3中，抗干扰电路包括第一电容-第五电容、第一电阻R23、第一电感L2、第二电感L4、第三电感L3，第一电容C8的一端与无线通讯芯片U5连接，其另一端接第二电容C7的一端、第一电感L2的一端，第一电感L2的另一端接第三电容C9的一端、第二电感L4的一端、第四电容C11的一端，第四电容C11的另一端接第一电阻R23的一端、第三电感L3的一端、第五电容C10的一端，第五电容C10的另一端与无线通讯芯片U5连接，第二电容C7的另一端、第二电感L4、第三电感L3的另一端接地，第三电容C9的另一端接天线P2。

如图4所示，滤波电路包括多个并联的接地电容、与接地电容并联的稳压管，稳压管的阴极接地，稳压管的阳极接电源电压。

本实用新型采用抗干扰电路和滤波电路的设计，有助于提高无线通讯的抗干扰能力，避免信号丢失，确保数据无线传输的完整性。

如图5所示，本实用新型的主控芯片12选用TMS320F28335型号的芯片。

超声波测距传感器112选用LM61-JCS1501型号。

本实用新型还可以进行进一步的拓展，视觉避障采集装置1还通过AP通讯终端2与远端的监控中心无线连接，将视觉避障采集装置1采集到的数据以及机器人的状态信息传输给远端的监控中心进行实时监控。

本实用新型沿机器人的行驶轨迹附近安装多个AP通讯终端，通过AP通讯终端搭建多个无线通讯接入点，当机器人沿行驶轨迹运动时，机器人上的视觉避障采集装置可以通过无线通讯模块与AP通讯终端连接，再由AP通讯终端经过云端后与远端报警装置无线连接，从而使得机器人在采摘园的任何地点都有无线通讯信号，并且都可以将数据进行无线传输，大大提高了整体的工作以及维修效率。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例；可以理解的是；上述实施例是示例性的；不能理解为对本实用新型的限制；本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (8)

1.一种机器人视觉障碍采集装置，其特征在于，包括视觉避障采集装置、多个AP通讯终端，多个AP通讯终端均匀安装在机器人的行驶轨迹附近，所述视觉避障采集装置通过AP通讯终端与远端报警装置无线连接，所述视觉避障采集装置包括采集模块、主控芯片、无线通讯模块，所述采集模块的输出端连接主控芯片，所述主控芯片的输出端连接无线通讯模块，所述无线通讯模块通过附近的AP通讯终端与远端报警装置内的通讯模块连接；

所述采集模块包括CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头、红外发射器，所述CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头分别连接所述主控芯片的输入端，且CCD摄像头、超声波测距传感器、红外摄像头、红外发射器集成于一体，所述红外发射器连接所述主控芯片的输出端；

所述无线通讯模块包括无线通讯芯片、滤波电路、抗干扰电路、天线，所述无线通讯芯片与抗干扰电路连接，所述抗干扰电路与天线连接，所述滤波电路与无线通讯芯片。

2.如权利要求1所述的机器人视觉障碍采集装置，其特征在于：所述无线通讯模块选用ZigBee无线通信，所述无线通讯芯片选用CC2530型号的芯片。

3.如权利要求1所述的机器人视觉障碍采集装置，其特征在于：所述抗干扰电路包括第一电容-第五电容、第一电阻、第一电感、第二电感、第三电感，所述第一电容的一端与无线通讯芯片连接，其另一端接第二电容的一端、第一电感的一端，所述第二电感的另一端接第三电容的一端、第二电感的一端、第四电容的一端，所述第四电容的另一端接第一电阻的一端、第三电感的一端、第五电容的一端，所述第五电容的另一端与无线通讯芯片连接，所述第二电容的另一端、第二电感、第三电感的另一端接地，所述第三电容的另一端接天线。

4.如权利要求1所述的机器人视觉障碍采集装置，其特征在于：所述滤波电路包括多个并联的接地电容、与接地电容并联的稳压管，所述稳压管的阴极接地，所述稳压管的阳极接电源电压。

5.如权利要求1所述的机器人视觉障碍采集装置，其特征在于：所述AP通讯终端选用ESP8266芯片。

6.如权利要求1所述的机器人视觉障碍采集装置，其特征在于：所述主控芯片选用TMS320F28335型号的芯片。

7.如权利要求1所述的机器人视觉障碍采集装置，其特征在于：所述超声波测距传感器选用LM61-JCS1501型号。

8.如权利要求1所述的机器人视觉障碍采集装置，其特征在于：所述视觉避障采集装置还通过AP通讯终端与远端的监控中心无线连接。