本发明专利技术属于智能机器人技术领域，具体涉及一种智能机器人视觉装置。基于5摄像头的智能机器人视觉装置，其技术方案是：方位电机(2)的输出轴从半球形固定件(1)的顶部穿出与工字形骨架(3)固定连接；俯仰电机(4)布置在工字形骨架(3)的四个象限；广角摄像头(5)分别通过L形支架(7)与俯仰电机(4)的输出轴连接；两个普通摄像头(6)安装在与水平支架(8)的两端组成双目相机，并通过水平支架(8)与剩下的一个俯仰电机(4)的输出轴连接；摄像头、俯仰电机(4)、方位电机(2)通过集线器与控制芯片(9)连接，实现图像数据的取得与传递。本发明专利技术使得机器人能够获取三维实时监测周围环境异常信息。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于智能机器人
，具体涉及一种智能机器人视觉装置。基于5摄像头的智能机器人视觉装置，其技术方案是：方位电机(2)的输出轴从半球形固定件(1)的顶部穿出与工字形骨架(3)固定连接；俯仰电机(4)布置在工字形骨架(3)的四个象限；广角摄像头(5)分别通过L形支架(7)与俯仰电机(4)的输出轴连接；两个普通摄像头(6)安装在与水平支架(8)的两端组成双目相机，并通过水平支架(8)与剩下的一个俯仰电机(4)的输出轴连接；摄像头、俯仰电机(4)、方位电机(2)通过集线器与控制芯片(9)连接，实现图像数据的取得与传递。本专利技术使得机器人能够获取三维实时监测周围环境异常信息。【专利说明】基于5摄像头的智能机器人视觉装置
本专利技术属于智能机器人
，具体涉及一种智能机器人视觉装置。
技术介绍
机器人飞速发展的今天，机器人的智能化变得尤为重要。当机器人进行行走的过 程中，需要实时获取周边信息，判断异常信息是否存在，选取最佳行走前进的路径。当前，很 多文献已经着力于视觉避障、人机交互、信息获取等方面。但是，大多数是单目相机，获取的 信息相对较少，无法完成复杂的路径规划和避障等功能。当然，有一些研究已经着力于双目 视觉定位、三维重建等避障研究。即使是这样，也不能解决获取信息的实时性问题：机器人 无法获取身后、左右信息。 在当前的研究中，有一些把双目的摄像头做反射式全景镜头，虽然可以实现实时 信息获取和三维重建。但是，众所周知，这种镜头具有高畸变等问题。而畸变是三维重建中 较为破坏的影响因素。 【专利技术内容】 本专利技术的目的是：提供一种基于5摄像头的智能机器人视觉装置，以满足机器人 信息获取、人机交互、躲避障碍的功能需求； 本专利技术的技术方案是：基于5摄像头的智能机器人视觉装置，它包括：半球形固定 件、方位电机、工字形骨架、俯仰电机以及摄像头；摄像头包括：3个广角摄像头以及两个普 通摄像头； 方位电机安装于半球形固定件内壁，其输出轴从半球形固定件的顶部穿出并与工 字形骨架固定连接； 俯仰电机的数量有4个，周向对称的布置在工字形骨架的下端面的四个象限； 3个广角摄像头分别通过3个L形支架与3个俯仰电机的输出轴连接；两个普通 摄像头安装在与水平支架的两端组成双目相机，并通过水平支架与剩下的一个俯仰电机的 输出轴连接； 摄像头、俯仰电机、方位电机通过集线器与控制芯片连接，实现图像数据的取得与 传递。 有益效果是：（1)本专利技术有效的解决信息实时性和畸变等问题。使得机器人能够 获取三维实时监测周围环境异常信息，进而进行三维检测、路径规划、避障等功能；与普通 的机器人视觉相比，本专利技术巧妙的利用了均布式普通摄像头、电机和算法控制组合优势，成 功搭建一套机器人全方位智能视觉装置。 (2)本专利技术具有五个自由度，其中，广角相机和双目相机均匀分布分别具有4个自 由度可以观测除了水平位置上下范围内的有效信息，方位电机的设置可实时获取机器人周 围的360°信息，满足信息获取实时性的要求。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图； 图2为图1的B-B剖视图 图3为图1的轴测图； 图4为本专利技术的控制算法流程图； 图5、图6为本专利技术的实验数据分析图； 其中，1-半球形固定件、2-方位电机、3-工字形骨架、4-俯仰电机、5-广角摄像头、 6-普通摄像头、7-L形支架、8-水平支架、9-控制芯片。 【具体实施方式】 参见附图1、2、3,基于5摄像头的智能机器人视觉装置，它包括：半球形固定件1、 方位电机2、工字形骨架3、俯仰电机4以及摄像头；摄像头包括：3个广角摄像头5以及两 个普通摄像头6 ; 方位电机2安装于半球形固定件1内壁，其输出轴从半球形固定件1的顶部穿出 并与工字形骨架3固定连接； 俯仰电机4的数量有4个，周向对称的布置在在工字形骨架3的下端面的四个象 限；工字形骨架3的下端面设有若干安装孔，俯仰电机4通过螺钉安装在工字形骨架3的下 端面； 3个广角摄像头5分别通过3个L形支架7与3个俯仰电机4的输出轴连接；两 个普通摄像头6安装在与水平支架8的两端组成双目相机，并通过水平支架8与剩下的一 个俯仰电机4的输出轴连接； 摄像头、俯仰电机4、方位电机2通过集线器与控制芯片9连接，实现图像数据的取 得与传递。 本专利技术图像数据的取得与传递的过程为： A.控制芯片9控制方位电机2的360°旋转，控制俯仰电机4上下30°摆动，直至 任一广角摄像头5发现目标障碍； B.广角摄像头5发现目标障碍后，控制芯片9继续调节方位电机2以及俯仰电机 4,直至令发现目标障碍的广角摄像头5的中心与目标障碍偏离的像素值小于10,并对此位 置进行标定； C.再次启动方位电机2,令双目相机旋转至标定位置后，采集目标障碍信息，传输 至控制芯片9进行三维构建，并将三维构建结果传送至智能机器人。 如图4所示：为本专利技术的控制算法流程图。本专利技术启动之后，控制芯片9不断接收 摄像头采集的信息，进而对信息进行判断。如果没有目标障碍，则驱动俯仰电机4、方位电机 2往复旋转。一旦摄像头接收到目标障碍，利用上述步骤B、C，将双目相机旋转至标定位置 采集目标障碍信息。 如图5为步骤B中的调节实验数据：对五种不同的情况，即偏离图像中心的位置 (50像素，100像素，150像素，200,像素，240像素）分别进行10次试验。实验结果表明随 着偏离图像中心像素增加，调节时间相应增加。 如图6为采用步骤C的方法后最终目标障碍偏离双目相机中心的像素值。实验中 表明，所有试验结果能够满足目标同时出现在双目相机的连个相机视野中，从而，能够为后 续三维构建提供基础。【权利要求】1. 基于5摄像头的智能机器人视觉装置，它包括：半球形固定件（1)、方位电机（2)、 工字形骨架（3)、俯仰电机（4)以及摄像头；其特征在于：所述摄像头包括：3个广角摄像头 (5)以及两个普通摄像头（6); 所述方位电机（2)安装于所述半球形固定件（1)内壁，其输出轴从所述半球形固定件 (1) 的顶部穿出并与所述工字形骨架（3)固定连接； 所述俯仰电机（4)的数量有4个，周向对称的布置在所述工字形骨架（3)的下端面的 四个象限； 3个所述广角摄像头（5)分别通过3个L形支架（7)与3个所述俯仰电机（4)的输出 轴连接；两个所述普通摄像头（6)安装在与水平支架（8)的两端组成双目相机，并通过所述 水平支架（8)与剩下的一个所述俯仰电机（4)的输出轴连接； 所述摄像头、所述俯仰电机（4)、所述方位电机（2)通过集线器与控制芯片（9)连接，实 现图像数据的取得与传递。2. 如权利要求1所述的基于5摄像头的智能机器人视觉装置，其特征在于，所述工字 形骨架（3)的下端面设有若干安装孔，所述俯仰电机（4)通过螺钉安装在所述工字形骨架 (3)的下端面。3. 如权利要求1或2所述的基于5摄像头的智能机器人视觉装置，其特征在于，图像数 据的取得与传递的过程为： A. 所述控制芯片（9)控制所述方位电机（2)360°旋转，控制所述俯仰电机（4)上下 30°摆动，本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于5摄像头的智能机器人视觉装置，它包括：半球形固定件(1)、方位电机(2)、工字形骨架(3)、俯仰电机(4)以及摄像头；其特征在于：所述摄像头包括：3个广角摄像头(5)以及两个普通摄像头(6)；所述方位电机(2)安装于所述半球形固定件(1)内壁，其输出轴从所述半球形固定件(1)的顶部穿出并与所述工字形骨架(3)固定连接；所述俯仰电机(4)的数量有4个，周向对称的布置在所述工字形骨架(3)的下端面的四个象限；3个所述广角摄像头(5)分别通过3个L形支架(7)与3个所述俯仰电机(4)的输出轴连接；两个所述普通摄像头(6)安装在与水平支架(8)的两端组成双目相机，并通过所述水平支架(8)与剩下的一个所述俯仰电机(4)的输出轴连接；所述摄像头、所述俯仰电机(4)、所述方位电机(2)通过集线器与控制芯片(9)连接，实现图像数据的取得与传递。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：石青，宋永博，黄强，福田敏男，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。