CN211454368U - 一种智能机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能机器人装置包括：车体，所述车体设置有动力装置；转动装置，所述转动装置设置在所述车体上；摄像监控装置，所述摄像监控装置设置在所述转动装置的顶端；控制器，所述控制器设置在所述车体上，所述控制器包括控制模块、驱动模块和WiFi通讯模块，所述驱动模块分别与所述控制模块和所述动力装置电连接，所述WiFi通讯模块与所述控制模块电连接；摄像云台装置，所述摄像云台接收所述控制模块的数据，所述摄像云台装置发送数据至所述摄像监控装置。本实用新型一种实施例的一种智能机器人，设置有转动装置和摄像监控装置，所述转动装置能够调整所述摄像监控装置的摄像方向，能够消灭摄像监控装置的视觉盲点。

Description

一种智能机器人

技术领域

本实用新型属于机器人设备领域，尤其是涉及一种智能机器人。

背景技术

目前，移动机器人开始研究自主车、建筑机器人、消防机器人、水下机器人、火山探险机器人和空间机器人等应用于许多。在一些危险的情景，往往需要移动机器人代替人类去进行营救。

开发这些在非结构化环境工作的机器人，其核心的关键之一就是多感觉传感器系统及多信息融合，但是现在的移动机器人部分基于双目视觉的目标识别装置，存在一定的视角盲点，还有部分的移动机器人使用鱼眼装置进行图像捕抓，其图像的处理难度大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种智能机器人。

本实用新型一种实施例的一种智能机器人，包括：车体，所述车体设置有动力装置；

转动装置，所述转动装置设置在所述车体上；

摄像监控装置，所述摄像监控装置设置在所述转动装置的顶端；

控制器，所述控制器设置在所述车体上，所述控制器包括控制模块、驱动模块和WiFi通讯模块，所述驱动模块分别与所述控制模块和所述动力装置电连接，所述WiFi通讯模块与所述控制模块电连接；

摄像云台装置，所述摄像云台接收所述控制模块的数据，所述摄像云台装置发送数据至所述摄像监控装置；

供电装置，所述供电装置设置在所述车体上，所述供电装置为所述车体、所述转动装置、所述摄像监控装置和所述控制器提供电源。

本实用新型一种实施例的一种智能机器人，设置有转动装置和摄像监控装置，所述转动装置能够调整所述摄像监控装置的摄像方向，能够消灭摄像监控装置的视觉盲点。

在一优选或可选实施例中，所述转动装置为一支撑杆，所述摄像监控装置与所述支撑杆的顶端可转动连接，所述摄像监控装置包括摄像外壳、若干摄像头和第一光照单元，若干所述摄像头设置在所述摄像外壳的圆周面上，所述第一光照单元设置在所述摄像外壳的圆周面上。

在一优选或可选实施例中，所述控制模块包括STC89C52单片机，所述驱动模块包括L298芯片，所述STC89C52单片机的第一输出端连接所述L298芯片的第一电平控制端，所述STC89C52单片机的第二输出端连接所述L298芯片的第二电平控制端，所述STC89C52单片机的第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端分别连接所述L298芯片的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端，所述L298芯片的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端分别连接所述动力装置。

在一优选或可选实施例中，所述控制模块还包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电抗和第一电阻；

所述STC89C52单片机的放大器输入端通过所述第一电容后接地，所述STC89C52单片机的放大器输出端通过所述第二电容后接地，所述STC89C52单片机的放大器输入端通过所述第一电抗连接所述STC89C52单片机的放大器输出端，所述STC89C52单片机的复位端分别通过所述第三电容和所述第一电阻接地。

在一优选或可选实施例中，所述驱动模块还包括第四电容、第五电容和第二电阻，所述L298芯片的电源端分别通过所述第四电容和所述第五电容接地，所述L298芯片的第一电流监测端和第二电流监测端均通过所述第二电阻接地。

在一优选或可选实施例中，所述控制模块还包括Atmega16扩展I/O，所述Atmega16扩展I/O与所述控制模块连接。

在一优选或可选实施例中，还包括车体传感装置，所述车体传感装置设置在所述车体上，所述车体传感装置包括振动传感器、速度传感器、加速度传感器和位置传感器，所述振动传感器、所述速度传感器、所述加速度传感器和所述位置传感器分别与所述控制模块电连接。

在一优选或可选实施例中，还包括外界传感装置，所述外界传感装置设置在所述车体上，所述外界传感装置包括电红外传感器、毫米波雷达和超声波雷达，所述电红外传感器、所述毫米波雷达和所述超声波雷达分别与所述控制模块电连接。

在一优选或可选实施例中，所述车体的两侧均设置有护栏，所述护栏的外侧设置有第二光照单元，所述第二光照单元与所述供电装置电连接。

为了能更清晰的理解本实用新型，以下将结合附图说明阐述本实用新型的具体实施方式。

附图说明

图1是本实用新型一种智能机器人的整体结构第一视角图；

图2是本实用新型一种智能机器人的整体结构第二视角图；

图3是本实用新型护栏的结构示意图；

图4是本实用新型转动装置和摄像监控装置的结构示意图；

图5是本实用新型一种智能机器人的数据传输示意图；

图6是本实用新型控制模块和驱动模块的电路图。

附图图例说明：1、车体；11、护栏；12、第二光照单元；2、转动装置；3、摄像监控装置；31、外壳；32、摄像头；33、第一光照单元；4、供电装置。

具体实施方式

请同时参阅图1和图2，图1是本实用新型一种智能机器人的整体结构第一视角图，图2是本实用新型一种智能机器人的整体结构第二视角图。

本实施例的一种智能机器人包括车体1、转动装置2、摄像监控装置3、控制器、摄像云台装置和供电装置4。所述转动装置2设置在所述车体1上，所述摄像监控装置3设置在所述转动装置2的顶端，所述控制器设置在所述车体1上，所述摄像云台装置接收所述控制器的数据，所述设系那个云台装置发送数据至所述摄像监控装置3，所述供电装置4为所述车体1、所述转动装置2、所述摄像监控装置3和所述控制器提供电源。

请参阅图3，图3是本实用新型护栏的结构示意图。

所述车体1设置有动力装置，所述动力装置与所述供电装置4电连接。在本实施例中，所述动力装置包括驱动电机和车轮，所述驱动电机驱动所述车轮，所述车轮带动所述车体1进行移动。在其他实施例中，所述车体1的同一侧的车轮可以通过履带进行连接，加强所述智能机器人的场地适应性。所述车体1的两侧均设置有护栏11，所述护栏11的外侧设置有第二光照单元12，所述第二光照单元12与所述供电装置4电连接，所述护栏11能够保护所述车体1，增强所述车体1的对外界的抗冲击性，所述第二光照单元12能够提高所述智能机器人两侧的照明效果，使得所述智能机器人收集的图像信息更清晰。

请参阅图4，图4是本实用新型转动装置和摄像监控装置的结构示意图。

所述转动装置2为一支撑杆，所述支撑杆能使得所述摄像监控装置3的视野更加广阔，使得所述摄像监控装置3能够捕捉更多的图像信息。

所述摄像监控装置3与所述转动装置2的顶端可转动连接，所述转动装置2的顶端能够调整所述摄像监控装置3的方向，消除所述摄像监控装置3的视觉盲点。优选地，所述摄像监控装置3包括摄像外壳31、若干摄像头32和第一光照单元33，若干所述摄像头32设置在所述摄像外壳31的圆周面上，所述第一光照单元33设置在所述摄像外壳31的圆周面上，若干所述摄像头32可以同时对所述智能机器人的周围进行图像信息收集，并且可以通过调节若干所述摄像头32的焦距使得收集的图像信息更清晰。

所述控制器包括控制模块、驱动模块和WiFi通讯模块，所述驱动模块分别与所述控制模块和所述动力装置电连接，所述WiFi通讯模块与所述控制模块电连接。所述驱动模块用于控制所述动力装置的动力输出，所述WiFi通讯模块与所述摄像监控装置3电连接，所WiFi通讯模块能够将所述摄像监控装置3的图像信息传输到上位机中，所述图像信息可以图片也可以是视频信息，所述摄像监控装置3可以直接将数据传输到所述控制模块也可以通过所述WiFi通讯模块将数据传输到所述控制模块中。

请同时参阅图5和图6，图5是本实用新型一种智能机器人的数据传输示意图，图6是本实用新型控制模块和驱动模块的电路图。

在本实施例中，所述控制模块包括STC89C52单片机，所述驱动模块包括L298芯片，所述L298芯片是一种高电压、大电流电机芯片，所述L298芯片的内部设置有两个H桥的高电压大电流全桥式驱动器。所述STC89C52单片机的第一输出端P1.2连接所述L298芯片的第一电平控制端ENB，所述STC89C52单片机的第二输出端P1.3连接所述L298芯片的第二电平控制端ENA，所述STC89C52单片机的第三输出端P1.4、第四输出端P1.5、第五输出端P1.6和第六输出端P1.7分别连接所述L298芯片的第一输入端IN4、第二输入端IN3、第三输入端IN2和第四输入端IN1，所述L298芯片的第一输出端OUT1、第二输出端OUT2、第三输出端OUT3和第四输出端OUT4分别连接所述动力装置，具体地，所述L298芯片的第一输出端OUT1连接所述驱动电机M1和驱动电机M3的正极端，所述L298芯片的第二输出端OUT2连接驱动电机M1和驱动电机M3的负极端。所述L298芯片的第三输出端OUT3连接驱动电机M2和驱动电机M4的正极端，所述L298芯片的第四输出端OUT4连接驱动电机M2和驱动电机M4的负极端。

所述STC89C52单片机的第一输出端P1.2发送控制信号控制所述驱动电机M1和所述驱动电机M3的转速，所述STC89C52单片机的第二输出端P1.3控制所述驱动电机M2和所述驱动电机M4的转速。当所述STC89C52单片机的第六输出端P1.7输出高电平和第五输出端P1.6输出低电平时，所述驱动电机M1和M3正转，当所述STC89C52单片机的第六输出端P1.7输出低电平和第五输出端P1.6输出高电平时，所述驱动电机M1和M3反转。同理，当所述STC89C52单片机的第四输出端P1.5输出高电平和第三输出端P1.4输出低电平时，所述驱动电机M2和M4正转，当所述STC89C52单片机的第四输出端P1.5输出低电平和第三输出端P1.4输出高电平时，所述驱动电机M2和M4反转。

所述控制模块还包括第一电容C8、第二电容C7、第三电容C3、第一电抗X1和第一电阻R1；所述STC89C52单片机的放大器输入端XTAL1通过所述第一电容C8后接地，所述STC89C52单片机的放大器输出端XTAL2通过所述第二电容C7后接地，所述STC89C52单片机的放大器输入端XTAL1通过所述第一电抗X1连接所述STC89C52单片机的放大器输出端XTAL2，所述STC89C52单片机的复位端RST分别通过所述第三电容C3和所述第一电阻R1接地。优选地，所述控制模块还包括Atmega16扩展I/O，所述Atmega16扩展I/O与所述控制模块连接，所述Atmega16扩展I/O增加所述控制模块的输入输出口。

所述驱动模块还包括第四电容C1、第五电容C2和第二电阻R2，所述L298芯片的电源端VCC分别通过所述第四电容C1和所述第五电容C2接地，所述L298芯片的第一电流监测端SENSA和第二电流监测端SENSB均通过所述第二电阻R2接地。

所述驱动模块还包括续流电路，所述续流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8。所述二极管D1、所述二极管D2、所述二极管D3和所述二极管D4的正极均连接所述L298芯片的电源端，所述二极管D5、所述二极管D6、所述二极管D7和所述二极管D8的负极均接地，所述L298芯片的第一输出端OUT1分别连接所述二极管D1的正极和所述二极管D5的负极，第二输出端OUT2分别连接所述二极管D2的正极和所述二极管D6的负极，第三输出端OUT3分别连接所述二极管D3的正极和所述二极管D7的负极，第四输出端OUT4分别连接所述二极管D4的正极和所述二极管D8的负极。所述续流电路增加所述驱动模块的稳定性，保证了所述智能机器人的行驶稳定性。

在本实施例中，所述第一电容C8的电容值为22pf、所述第二电容C7的电容值为22pf、所述第三电容C3的电容值为10μf，所述第四电容C1的电容值为100pf、所述第五电容C2的电容值为100μf，所述第一电抗X1的电抗值为12Mh，所述第一电阻R1的电阻值为10KΩ，所述第二电阻R2的电阻值为10KΩ。在其他实施例中，电容、电抗和电阻的值可以根据实际的应用进行调整，而不局限于本实施例中的数值。

所述摄像云台接收所述控制模块的数据，使用者可以对所述摄像云台进行操作，所述摄像云台装置发送数据至所述摄像监控装置3，所述摄像云台装置控制所述摄像监控装置3的动作，可以控制所述摄像监控装置3对所述智能机器人的摄像方向、焦距等进行调整。

所述智能机器人还包括车体1传感装置，所述车体1传感装置设置在所述车体1上，所述车体1传感装置包括振动传感器、速度传感器、加速度传感器和位置传感器，所述振动传感器、所述速度传感器、所述加速度传感器和所述位置传感器分别与所述控制模块电连接。所述车体1传感装置可以探测所述车体1自身的情况，所述车体1传感装置可将所述WiFi通讯模块将传感数据传输到上位机中，方便使用者收集对所述智能机器人的信息。

所述智能机器人还包括外界传感装置，所述外界传感装置设置在所述车体1上，所述外界传感装置包括电红外传感器、毫米波雷达和超声波雷达，所述电红外传感器、所述毫米波雷达和所述超声波雷达分别与所述控制模块电连接，所述电红外传感器可以感应到机器人周围半径6米的地方有没有人类，所述外界传感器可以检测到所述智能机器人周围的障碍物和待营救人员，为后台人员提供现场实施信息。

所述智能机器人还包括GPS装置，所述GPS装置能获取所述能机器人的地理位置，控制智能机器人到达准确位置。

所述智能机器人通过多传感器融合技术进行处理后，实现自主控制的同时，实现对整体环境的监测。

本实用新型有益效果是：

1、可以帮助用户应用于紧急营救场景分析，代替工作人员进入高危无人区，查看工作现场突发紧急情况，并为后台人员提供现场实施信息；

2、基于无线通信方式控制移动机器人方面有着巨大的潜力和应用，因而项目产品有较大的市场潜力和市场应用价值；

3、所述智能机器人设置有转动装置和摄像监控装置，所述转动装置能够调整所述摄像监控装置的摄像方向，能够消灭摄像监控装置的视觉盲点。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (9)

1.一种智能机器人，其特征在于，包括：

车体，所述车体设置有动力装置；

转动装置，所述转动装置设置在所述车体上；

摄像监控装置，所述摄像监控装置设置在所述转动装置的顶端；

控制器，所述控制器设置在所述车体上，所述控制器包括控制模块、驱动模块和WiFi通讯模块，所述驱动模块分别与所述控制模块和所述动力装置电连接，所述WiFi通讯模块与所述控制模块电连接；

摄像云台装置，所述摄像云台接收所述控制模块的数据，所述摄像云台装置发送数据至所述摄像监控装置；

供电装置，所述供电装置设置在所述车体上，所述供电装置为所述车体、所述转动装置、所述摄像监控装置和所述控制器提供电源。

2.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于：

所述转动装置为一支撑杆，所述摄像监控装置与所述支撑杆的顶端可转动连接，所述摄像监控装置包括摄像外壳、若干摄像头和第一光照单元，若干所述摄像头设置在所述摄像外壳的圆周面上，所述第一光照单元设置在所述摄像外壳的圆周面上。

3.根据权利要求1所述的一种智能机器人，其特征在于：

所述控制模块包括STC89C52单片机，所述驱动模块包括L298芯片，所述STC89C52单片机的第一输出端连接所述L298芯片的第一电平控制端，所述STC89C52单片机的第二输出端连接所述L298芯片的第二电平控制端，所述STC89C52单片机的第三输出端、第四输出端、第五输出端和第六输出端分别连接所述L298芯片的第一输入端、第二输入端、第三输入端和第四输入端，所述L298芯片的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端分别连接所述动力装置。

4.根据权利要求3所述的一种智能机器人，其特征在于：

所述控制模块还包括第一电容、第二电容、第三电容、第一电抗和第一电阻；

所述STC89C52单片机的放大器输入端通过所述第一电容后接地，所述STC89C52单片机的放大器输出端通过所述第二电容后接地，所述STC89C52单片机的放大器输入端通过所述第一电抗连接所述STC89C52单片机的放大器输出端，所述STC89C52单片机的复位端分别通过所述第三电容和所述第一电阻接地。

5.根据权利要求3所述的一种智能机器人，其特征在于：

所述驱动模块还包括第四电容、第五电容和第二电阻，所述L298芯片的电源端分别通过所述第四电容和所述第五电容接地，所述L298芯片的第一电流监测端和第二电流监测端均通过所述第二电阻接地。

6.根据权利要求3所述的一种智能机器人，其特征在于：

所述控制模块还包括Atmega16扩展I/O，所述Atmega16扩展I/O与所述控制模块连接。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种智能机器人，其特征在于：

还包括车体传感装置，所述车体传感装置设置在所述车体上，所述车体传感装置包括振动传感器、速度传感器、加速度传感器和位置传感器，所述振动传感器、所述速度传感器、所述加速度传感器和所述位置传感器分别与所述控制模块电连接。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的一种智能机器人，其特征在于：

还包括外界传感装置，所述外界传感装置设置在所述车体上，所述外界传感装置包括电红外传感器、毫米波雷达和超声波雷达，所述电红外传感器、所述毫米波雷达和所述超声波雷达分别与所述控制模块电连接。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的一种智能机器人，其特征在于：

所述车体的两侧均设置有护栏，所述护栏的外侧设置有第二光照单元，所述第二光照单元与所述供电装置电连接。

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