一种图像识别元素跟随拾取机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种图像识别元素跟随拾取机器人，包括：四车轮底盘、主控板和六轴机械手臂；六轴机械手臂和主控板安装在四车轮底盘上；主控板上设置有微控制器、超声波模块、Pixy视觉传感器模块、WIFI无线模块和电机驱动模块；微控制器分别与所述超声波模块、Pixy视觉传感器模块、WIFI无线模块、电机驱动模块、六轴机械手臂连接；电机驱动模块与设置在四车轮底盘上的电机连接。本实用新型专利技术能实现自动识别、移动寻找、拾取目标等动作，提高动作智能化和多样化。

【技术实现步骤摘要】
一种图像识别元素跟随拾取机器人
本技术涉及机器人
，尤其涉及一种图像识别元素跟随拾取机器人。
技术介绍
在步入21世纪后，机器人已逐步进入我们的生活，在现实生活当中，有着许多危险和繁重的工作，而如果能将这些工作交与给机器人，将极大的解放人的双手。现有的拾取机器人只能远程遥控控制，或者把固定的动作通过编程烧录进控制器或者存储器中，造成动作单一，不能灵活应对突发状况，不能完成动作的智能化和多样化。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种图像识别元素跟随拾取机器人，实现自动识别、移动寻找、拾取目标等动作，提高动作智能化和多样化。为解决以上技术问题，本技术实施例提供一种图像识别元素跟随拾取机器人，包括：四车轮底盘、主控板和六轴机械手臂；所述六轴机械手臂和所述主控板安装在所述四车轮底盘上；所述主控板上设置有微控制器、超声波模块、Pixy视觉传感器模块、WIFI无线模块和电机驱动模块；所述微控制器分别与所述超声波模块、Pixy视觉传感器模块、WIFI无线模块、电机驱动模块、六轴机械手臂连接；所述电机驱动模块与设置在所述四车轮底盘上的电机连接。进一步的，所述主控板为Arduino主控板；所述微控制器是型号为ATMEGA328P的控制芯片。进一步的，所述六轴机械手臂包括一个270度的底盘舵机和五个180度的旋转舵机。进一步的，所述超声波模块是型号为SR-04超声波设备，探测距离为：2cm-450cm。进一步的，WIFI无线模块是型号为ESP8266的无线模块。进一步的，所述电机驱动模块是型号为TB6612的电机驱动模块。进一步的，所述主控板上还设置有电源模块；所述电源模块与所述微控制器连接。本技术实施例提供的图像识别元素跟随拾取机器人，通过设置超声波模块和Pixy视觉传感器模块进行智能识别，完成自动识别目标，移动寻找目标，捡拾目标等动作。而且本技术的四车轮底盘和六种机械手臂能够完成多角度的运动，快速灵活。附图说明图1是本技术提供的主控板的一种实施例的结构示意图；图2是本技术提供的微处理器的一种实施例的电路结构示意图；图3是本技术提供的超声波模块接口电路的一种实施例的电路结构示意图；图4是本技术提供的电机驱动模块的一种实施例的结构示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本技术提供了一种图像识别元素跟随拾取机器人，包括：四车轮底盘、主控板和六轴机械手臂。其中，六轴机械手臂和主控板安装在四车轮底盘上。参见图1，图1是本技术提供的主控板的一种实施例的结构示意图。如图1所示，主控板上设置有微控制器1、超声波模块2、Pixy视觉传感器模块3、WIFI无线模块4和电机驱动模块5。微控制器1分别与超声波模块2、Pixy视觉传感器模块3、WIFI无线模块4、电机驱动模块5、六轴机械手臂连接。电机驱动模块5与设置在四车轮底盘上的电机连接。在本实施例中，主控板为Arduino主控板；微控制器1是型号为ATMEGA328P的控制芯片。本技术以ATMEGA328P为主控的Arduinonano最小系统开发板,作为小车的大脑。ArduinoNano是ArduinoUSB接口的微型版本，最大的不同是没有电源插座以及USB接口是Mini-B型插座。ArduinoNano是尺寸非常小的而且可以直接插在面包板上使用。其处理器核心是ATmega168(Nano2.x)和ATmega328(Nano3.0)，同时具有14路数字输入/输出口(其中6路可作为PWM输出)，8路模拟输入，一个16MHz晶体振荡器，一个mini-BUSB口，一个ICSPheader和一个复位按钮。参见图2，图2是本技术提供的微处理器的一种实施例的电路结构示意图。在本实施例中，微控制器1用于在进入自动拾取模式时，发送物体寻找指令到Pixy视觉传感器模块和超声波模块，以使Pixy视觉传感器模块采集图像数据，使超声波模块采集超声波数据；以及用于根据图像数据和超声波数据，控制四车轮底盘移动，控制六轴机械手臂完成拾取动作。在本实施例中，微控制器1根据该图像数据和超声波数据，控制四车轮底盘移动，控制六轴机械手臂完成拾取动作，各步骤具体为：步骤1：根据图像数据，判断是否识别到目标物体；若是，则执行步骤2；否则，执行步骤6后，返回步骤1。步骤2：控制四车轮底盘转动以修正左右角度，使目标物体居中。步骤3：当修正左右角度完成后，根据超声波数据，确定目标物体的距离，控制四车轮底盘向前移动，使得四车轮底盘与目标物体保持一个确定的预设距离。步骤4：控制六轴机械手臂伸出机械手并拾取目标物体。步骤5：如果机械手上的拾取开关被触发，则确定目标物体拾取成功，否则，收回机械手，根据实时采集的图像数据和超声波数据，调整四车轮底盘的位置后重新拾取，直到确定目标物体拾取成功。步骤6：控制四车轮底盘转动预设的角度，由Pixy视觉传感器重新采集图像数据。在本实施例中，六轴机械手臂包括一个270度的底盘舵机和五个180度的旋转舵机。每一路舵机都是独立的，可以单独控制。在本实施例中，超声波模块2是型号为SR-04超声波设备，探测距离为：2cm-450cm。其采用IO口TRIG触发测距，生成至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回，如果有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。超声波模块2可实现超声波避障，如预先设置规避距离20cm，通过超声波模块2获取的超声波数据计算出实际距离，当实际距离小于20cm时，微处理器1控制机器人停止运动并好退20cm。参见图3，图3是本技术提供的超声波模块接口电路的一种实施例的电路结构示意图。如图3所述，超声波模块接口电路通过端子线将超声波模块2连接起来，接口引脚定义(从上到下)为电源5v，数据线，使能线，底线。在本实施例中，WIFI无线模块4是型号为ESP8266的无线模块，具有简洁高效的AT指令，使用串口与单片机相连接。这样使用者就可以通过手机wifi连接可移动操作平台，从而用手机app控制拾取机器人。在本实施例中，电机驱动模块5是型号为TB6612的电机驱动模块，具有大电流MOSFET-H桥结构，双通道电路输出。每通道输出最高1.2A的连续驱动电流，启动峰值电流达2A/3.2A(连续脉冲/单脉冲)；4种电机控制模式：正转/反转/制动/停止；PWM支持频率高达100kHz。车轮底盘采用4mm厚的铝合金板与角铝加工拼接而成，拥有4个减速电机驱动的车轮，每个电机可独立转动。参见图4，图4是本技术提供的电机驱动模块的一种实施例的结构示意图。在本实施例中，主控板上还设置有电源模块。电源模块与微控制器1连接。在本实施例中，Pixy视觉传感器模块3是一个开源的图像识别传感器，支持多物体，多色彩的颜色识别，最高支持7种颜色。Pixy支持多种通信方式，如SPI，I2C等，可以直插在Arduino控制板上面。它搭载的图像传感器配合强大的硬件，可以配合PC跟踪、分析多色的数据。在本实施例中，Pixy视觉传感器模块3可以对要拾取的目标物体进行学习，主要学习的是物体的颜色和形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像识别元素跟随拾取机器人，其特征在于，包括：四车轮底盘、主控板和六轴机械手臂；所述六轴机械手臂和所述主控板安装在所述四车轮底盘上；所述主控板上设置有微控制器、超声波模块、Pixy视觉传感器模块、WIFI无线模块和电机驱动模块；所述微控制器分别与所述超声波模块、Pixy视觉传感器模块、WIFI无线模块、电机驱动模块、六轴机械手臂连接；所述电机驱动模块与设置在所述四车轮底盘上的电机连接。

【技术特征摘要】
1.一种图像识别元素跟随拾取机器人，其特征在于，包括：四车轮底盘、主控板和六轴机械手臂；所述六轴机械手臂和所述主控板安装在所述四车轮底盘上；所述主控板上设置有微控制器、超声波模块、Pixy视觉传感器模块、WIFI无线模块和电机驱动模块；所述微控制器分别与所述超声波模块、Pixy视觉传感器模块、WIFI无线模块、电机驱动模块、六轴机械手臂连接；所述电机驱动模块与设置在所述四车轮底盘上的电机连接。2.根据权利要求1所述的图像识别元素跟随拾取机器人，其特征在于，所述主控板为Arduino主控板；所述微控制器是型号为ATMEGA328P的控制芯片。3.根据权利要求1所述的图像识别元素跟随拾...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪文南，郭方宇，朱俊杰，
申请(专利权)人：华南理工大学广州学院，
类型：新型
国别省市：广东,44