CN212846499U - 深度学习智能机器人 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种深度学习智能机器人，包括：移动车体(1)、设置于移动车体(1)上的导航定位装置(2)、设置于移动车体(1)上表面的车载终端(3)以及设置于移动车体(1)上表面的与车载终端(3)电连接的图像采集装置(4)，其中导航定位装置(2)包括分别与车载终端(3)电连接的超声波传感器(21)和红外传感器(22)；图像采集装置(4)用于采集机器人周围环境的图像；以及车载终端(3)用于控制机器人的移动和收集机器人的状态信息。

Description

深度学习智能机器人

技术领域

本申请涉及机器人领域，特别是涉及一种深度学习智能机器人。

背景技术

教学机器人作为机器人中的一种特殊机器人，其除用于参加各种比赛外，还可用于学科教学与课外兴趣拓展，提高学生设计、开发、应用机器人的能力和创新能力。但是，在教学方向，目前缺少一种综合嵌入式开发、深度学习和机器人操作系统的智能机器人，在实验室环境，学生学习红外循迹和超声波避障等工作原理时，无法同时模拟无人驾驶上的车道线检测和标志物检测。

实用新型内容

本实用新型提供了一种深度学习智能机器人，目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请，提供了一种深度学习智能机器人，包括：移动车体、设置于移动车体上的导航定位装置、设置于移动车体上表面的车载终端以及设置于移动车体上表面的与车载终端电连接的图像采集装置，其中导航定位装置包括分别与车载终端电连接的超声波传感器和红外传感器；图像采集装置用于采集机器人周围环境的图像；以及车载终端用于控制机器人的移动和收集机器人的状态信息。

可选地，移动车体包括：移动底盘、控制板以及设置于移动底盘上方的上盖板，其中移动底盘包括用于驱动移动车体的驱动装置；控制板固定设置于上盖板朝向移动底盘的一侧，与驱动装置电连接，用于控制驱动装置。

可选地，控制板上设置有扩展接口和烧录接口，其中机器人通过扩展接口与其他传感器外连接；以及控制板通过烧录接口与车载终端电连接。

可选地，驱动装置包括车轮和传动装置，车轮与传动装置的输出轴固定连接。

可选地，图像采集装置包括第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头，并且车载终端的一端设置有竖直支架，竖直支架的下端设置有滑槽结构；其中第一摄像头通过第一可旋转支架设置于移动车体的上表面；第二摄像头通过第二可旋转支架设置于竖直支架的上端；以及第三摄像头通过第三可旋转支架与滑槽结构连接。

可选地，超声波传感器包括多个超声波传感器，多个超声波传感器分别设置于移动车体的四周；并且红外传感器设置于移动车体的底部。

可选地，超声波传感器包括设置于移动车体左右两侧的第一超声波传感器和第二超声波传感器、设置于移动车体前部的第三超声波传感器和设置于移动车体后部的第四超声波传感器。

可选地，还包括：设置于车载终端上表面的显示设备。

可选地，还包括设置于移动底盘上的电池，电池与控制板电连接，用于向控制板提供电源；并且移动车体还包括分别与控制板电连接的电量显示模块和电源开关，其中电量显示模块用于显示电池的电量，电源开关用于控制电池和控制板之间的电连接。

可选地，上盖板上设置有与电量显示模块对应的第一通孔、与电源开关对应的第二通孔、与扩展接口对应的第三通孔以及与烧录接口对应的第四通孔。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请实施例所述的深度学习智能机器人的一个示意性结构图；

图2是根据本申请实施例所述的深度学习智能机器人的又一个示意性结构图；

图3是图1所示的移动车体的移动底盘的一个示意性结构图；

图4是图1所示的移动车体的移动底盘的又一个示意性结构图；

图5a是图1所示的移动车体的控制板的一个示意性结构图；

图5b是图1所示的移动车体的控制板的又一个示意性结构图；

图6是图1所示的连接有控制板、电源开关和电量显示模块的上盖板的一个示意性结构图；

图7是图1所示的连接有控制板、电源开关和电量显示模块的上盖板的又一个示意性结构图；

图8是图1所示的移动车体的上盖板的示意性结构图；以及

图9是根据本申请实施例所述的深度学习智能机器人的控制流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

图1示例性的示出了本实施例所述的深度学习智能机器人的一个结构图，图2示例性的示出了本实施例所述的深度学习智能机器人的又一个结构图。参照图1以及图2所示，在本实施例中，深度学习智能机器人，包括：移动车体1、设置于移动车体1上的导航定位装置2、设置于移动车体1上表面的车载终端3以及设置于移动车体1上表面的与车载终端3电连接的图像采集装置4，其中导航定位装置2包括分别与车载终端3电连接的超声波传感器21和红外传感器22；图像采集装置4用于采集机器人周围环境的图像；以及车载终端3用于控制机器人的移动和收集机器人的状态信息。

具体地，本实施所提出的深度学习智能机器人通过图像采集装置4采集机器人周围环境的图像数据(例如：车道线图像数据、标志物图像数据)，然后将采集到的图像数据发送至车载终端3。通过超声波传感器21检测机器人周围区域，并将检测到的超声波数据发送至车载终端3。通过红外传感器22采集机器人的底部数据，并将底部数据发送至车载终端3。并且，车载终端3上可以预先配置训练好的深度学习模型，车载终端3能够根据接收到的图像数据、超声波数据和底部数据，在实验室环境模拟无人驾驶上的车道线检测和标志物检测，并做出相应的反应，从而控制机器人的移动和收集机器人的状态信息，同时方便学生学习红外循迹和超声波避障等工作原理。

可选地，移动车体1包括：移动底盘11、控制板12以及设置于移动底盘11上方的上盖板13，其中移动底盘11包括用于驱动移动车体1的驱动装置111；以及控制板12固定设置于上盖板13朝向移动底盘11的一侧，与驱动装置111电连接，用于控制驱动装置111。

具体地，结合图1、图2、图5a、图5b以及图6所示，移动车体1包括移动底盘11、控制板12和上盖板13，其中移动底盘11包括驱动装置111，并且参照图7所示，控制板12固定设置于上盖板13朝向移动底盘11的一侧，与驱动装置111电连接，用于控制驱动装置111。在一个优先实施例中，驱动装置111包括车轮1111和传动装置1112，车轮1111与传动装置1112的输出轴固定连接。其中，传动装置1112可以为电机。此外，参照图5所示，主板12上设置有用于控制电机的控制板，例如控制电机的转速和转角。

可选地，控制板12上设置有扩展接口121和烧录接口122，其中机器人通过扩展接口121与其他传感器外连接；以及控制板12通过烧录接口122与车载终端3电连接。

具体地，参照图5a和图5b所示，深度学习智能机器人除了内置传感器外，还可以扩展其他传感器。因此通过扩展接口121还可以搭载视频模块，机械手，物联网等多种设备。并且，深度学习智能机器人可以使用mini-USB接口作为烧录接口122使用随机配送的USB数据线连接到车载终端3上。此外，超声波传感器和红外传感器与控制板12电连接，采集到的数据通过mini-USB接口传输至车载终端3。

可选地，图像采集装置4包括第一摄像头41、第二摄像头42和第三摄像头43，并且车载终端3的一端设置有竖直支架31，竖直支架31的下端设置有滑槽结构311；其中第一摄像头41通过第一可旋转支架5设置于移动车体1的上表面；第二摄像头42通过第二可旋转支架6设置于竖直支架31的上端；以及第三摄像头43通过第三可旋转支架7与滑槽结构311连接。

具体地，参照图1以及图2所示，图像采集装置4包括3个摄像头，用于从不同的角度和高度采集机器人周围环境的图像数据。例如但不限于为，使用其中一个摄像头采集车道线图像数据，使用另外一个或者两个摄像头采集标志物图像数据，保证了所采集到的图像数据的多样性、全面性和完整性。其中，第一摄像头41设置于移动车体1的前端的上表面，通过第一可旋转支架5与移动车体1连接，能够不断转换第一摄像头41的采集角度。第二摄像头42通过第二可旋转支架6与竖直支架31的上端连接，保证了可以采集更远距离的环境图像，也能够不断转换采集角度。第三摄像头43通过第三可旋转支架7与滑槽结构311连接，在保证能够不断转换采集角度的同时，还能够不断调节第三摄像头43与滑槽结构311的连接位置，从而不断调节第三摄像头43的采集高度。需要特别说明的是，图像采集装置4不仅限于包括3个摄像头，还可以包括1个、2个、4个及更多的摄像头，关于摄像头的数量，用户可以根据实际应用场景进行添加或者删减，此处不做具体的限定。

可选地，超声波传感器21包括多个超声波传感器，多个超声波传感器分别设置于移动车体1的四周；并且红外传感器22设置于移动车体1的底部。

具体地，参照图3所示，超声波传感器21包括多个超声波传感器，多个超声波传感器分别设置于移动车体1的四周。在一个优选实施例中，超声波传感器21包括设置于移动车体1左右两侧的第一超声波传感器211和第二超声波传感器212、设置于移动车体1前部的第三超声波传感器213和设置于移动车体1后部的第四超声波传感器214。其中，例如但不限于，超声波传感器21包括7个超声波传感器，移动车体1的左右两侧各设置有1个超声波传感器，移动车体1的前部设置有3个超声波传感器以及移动车体1的前部设置有2个超声波传感器。通过这种方式，能够采集到移动车体1周围360度的周边信息。此外，参照图4所示，红外传感器22设置于移动车体1的底部。

可选地，参照图1以及图2所示，深度学习智能机器人还包括设置于车载终端3上表面的显示设备8，用于向学生显示采集到的图像数据、展示车道线检测结果和标志物检测结果，便于学生查看相关知识。

可选地，深度学习智能机器人还包括设置于移动底盘11上的电池9，电池9与控制板12电连接，用于向控制板12提供电源；并且移动车体1还包括分别与控制板12电连接的电量显示模块14和电源开关15，其中电量显示模块14用于显示电池9的电量，电源开关15用于控制电池9和控制板12之间的电连接。

具体地，参照图3以及图6所示，电源开关15为机器人中管理电源的部分，主要用于控制机器人连接供应电源和取消供应电源。该电源开关15还可以控制电池9和控制板12之间的电连接。电量显示模块14用于显示电池9的电量，便于判断是否要给予电池充电。

可选地，参照图8所示，上盖板13上设置有与电量显示模块14对应的第一通孔131、与电源开关15对应的第二通孔132、与扩展接口121对应的第三通孔133以及与烧录接口122对应的第四通孔134。

此外，参照图9所示，深度学习智能机器人包括设置于移动车体1内的超声波传感器21、红外传感器22、电量显示模块14、电源开关15、传动装置1112(电机)以及用于控制电机的转速和转角的控制板12。并且，超声波传感器21和红外传感器22均通过该控制板12将采集到的信号传递至设置于移动车体1上表面的车载终端3。此外，深度学习智能机器人还包括显示装置8、图像采集装置1、无线键鼠以及无线手柄等。其中图像采集装置1、无线键鼠以及无线手柄均通过USB接口与车载终端3相连，显示装置8通过HDMI接口与车载终端3相连。并且，车载终端3通过充电口引出线进行供电以及通过串口线与移动底盘11的烧录接口122相连，进而传递数据。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种深度学习智能机器人，其特征在于，包括：移动车体(1)、设置于所述移动车体(1)上的导航定位装置(2)、设置于所述移动车体(1)上表面的车载终端(3)以及设置于所述移动车体(1)上表面的与所述车载终端(3)电连接的图像采集装置(4)，其中

所述导航定位装置(2)包括分别与所述车载终端(3)电连接的超声波传感器(21)和红外传感器(22)；

所述图像采集装置(4)用于采集所述机器人周围环境的图像；以及

所述车载终端(3)用于控制机器人的移动和收集所述机器人的状态信息。

2.根据权利要求1所述的深度学习智能机器人，其特征在于，所述移动车体(1)包括：移动底盘(11)、控制板(12)以及设置于所述移动底盘(11)上方的上盖板(13)，其中

所述移动底盘(11)包括用于驱动所述移动车体(1)的驱动装置(111)；以及

所述控制板(12)固定设置于所述上盖板(13)朝向所述移动底盘(11)的一侧，与所述驱动装置(111)电连接，用于控制所述驱动装置(111)。

3.根据权利要求2所述的深度学习智能机器人，其特征在于，所述控制板(12)上设置有扩展接口(121)和烧录接口(122)，其中

所述机器人通过所述扩展接口(121)与传感器外连接；以及

所述控制板(12)通过所述烧录接口(122)与所述车载终端(3)电连接。

4.根据权利要求2所述的深度学习智能机器人，其特征在于，所述驱动装置(111)包括车轮(1111)和传动装置(1112)，所述车轮(1111)与所述传动装置(1112)的输出轴固定连接。

5.根据权利要求1所述的深度学习智能机器人，其特征在于，所述图像采集装置(4)包括第一摄像头(41)、第二摄像头(42)和第三摄像头(43)，并且所述车载终端(3)的一端设置有竖直支架(31)，所述竖直支架(31)的下端设置有滑槽结构(311)；其中

所述第一摄像头(41)通过第一可旋转支架(5)设置于所述移动车体(1) 的上表面；

所述第二摄像头(42)通过第二可旋转支架(6)设置于所述竖直支架(31)的上端；以及

所述第三摄像头(43)通过第三可旋转支架(7)与所述滑槽结构(311)连接。

6.根据权利要求1所述的深度学习智能机器人，其特征在于，所述超声波传感器(21)包括多个超声波传感器，所述多个超声波传感器分别设置于所述移动车体(1)的四周；并且所述红外传感器(22)设置于所述移动车体(1)的底部。

7.根据权利要求6所述的深度学习智能机器人，其特征在于，所述超声波传感器(21)包括设置于所述移动车体(1)左右两侧的第一超声波传感器(211)和第二超声波传感器(212)、设置于所述移动车体(1)前部的第三超声波传感器(213)和设置于所述移动车体(1)后部的第四超声波传感器(214)。

8.根据权利要求1所述的深度学习智能机器人，其特征在于，还包括：设置于所述车载终端(3)上表面的显示设备(8)。

9.根据权利要求3所述的深度学习智能机器人，其特征在于，还包括设置于所述移动底盘(11)上的电池(9)，所述电池(9)与所述控制板(12)电连接，用于向所述控制板(12)提供电源；并且

所述移动车体(1)还包括分别与所述控制板(12)电连接的电量显示模块(14)和电源开关(15)，其中所述电量显示模块(14)用于显示所述电池(9)的电量，所述电源开关(15)用于控制所述电池(9)和所述控制板(12)之间的电连接。

10.根据权利要求9所述的深度学习智能机器人，其特征在于，所述上盖板(13)上设置有与所述电量显示模块(14)对应的第一通孔(131)、与所述电源开关(15)对应的第二通孔(132)、与所述扩展接口(121)对应的第三通孔(133)以及与所述烧录接口(122)对应的第四通孔(134)。

Images