本实用新型专利技术涉及基于Arduino的具有图像识别功能的搬运机器人。目的是提供的搬运机器人能自主感知并自主运行，具有小型化、低成本、结构简单的技术特点。技术方案是：基于Arduino的具有图像识别功能的搬运机器人，其特征在于：包括车架、安装在车架顶部的机械臂、安装在机械臂上的视觉传感器模块、安装在车架底部的行走装置以及寻迹装置，还包括安装在车架上的Arduino控制系统，所述机械臂、视觉传感器模块、寻迹装置、行走装置与Arduino控制系统与电连接并且受该Arduino控制系统控制。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及搬运机器人
，具体是一种具有颜色识别及追踪功能的自主运行的搬运机器人。
技术介绍
搬运机器人是一种集自主视觉感知，自主移动，自主实施抓取动作，自主移动至指定位置以及自主放置指定物体的机器人。更简单地说，搬运机器人可以实现自动搬运物体的功能。它涵盖了多方面学科的知识，包括传感器技术，机构学，电子控制工程，计算机编程技术以及相关的人工智能方面的优秀成果。它集中体现着目前机电一体化技术的前沿发展水平。目前的搬运机器人普遍结构复杂，存在体积大、成本高昂等缺陷，尚待改进。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服上述
技术介绍
的不足，提供一种具有颜色识别及追踪功能的自主运行的搬运机器人，能自主感知并自主运行，具有小型化、低成本、结构简单的技术特点。本技术采用的技术方案是：基于Arduino的具有图像识别功能的搬运机器人，其特征在于：包括车架、安装在车架顶部的机械臂、安装在机械臂上的视觉传感器模块、安装在车架底部的行走装置以及寻迹装置，还包括安装在车架上的Arduino控制系统，所述机械臂、视觉传感器模块、寻迹装置、行走装置与Arduino控制系统电连接并且受该Arduino控制系统控制。作为优选，所述Arduino控制系统包含Arduino Mega2560开发板以及第一、第二Arduino UNO开发板，第一Arduino UNO开发板通过I/O接口与第二Arduino UNO开发板以及Arduino Mega2560开发板连接通讯。作为优选，所述机械臂包括第一到第六舵机、五个支架以及一个机械爪，其中，第一到第六舵机依顺序由前至后排列，前后两个相邻舵机之间通过一个支架连接，且支架的一端固定在前一舵机的输出轴上，另一端铰接在后一舵机的外壳上，第一舵机的输出轴上安装着所述机械爪并控制机械爪的开与闭，第六舵机的外壳固定在车架上。作为优选，所述第一到第六舵机分别与舵机控制板连接，舵机控制板与所述第一Arduino UNO开发板的I/O接口连接。作为优选，所述行走装置包括四个行走轮，其中两个行走轮布置在车架底部的前侧和后侧，另外两个行走轮布置在车架底部的左侧和右侧，每个行走轮各由一减速电机带动，每个减速电机的电机驱动模块分别连接所述Arduino Mega2560开发板。作为优选，所述寻迹装置包括呈矩形布置的四个寻迹模块，其中两个位于车架底部的前侧和后侧，另外两个位于车架底部的左侧和右侧，四个寻迹模块分别与所述Arduino Mega2560开发板连接。作为优选，所述视觉传感器模块安装在第二舵机的壳体顶部，并与所述第二Arduino UNO开发板连接。本技术的有益效果是：本技术专利以3块Arduino开发板作为核心部件并进行集成开发设计，能够满足机器人的自主移动，自主识别，自主抓取指定物体等功能；自主化程度高，研发制做成本相对较低，结构简单，有利于实现机器人的自主化和小型化。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2是寻迹模块的布置结构图。图3是Arduino控制系统的原理框图。图4是本技术的控制流程图。具体实施方式下面对本技术作进一步说明，但本技术并不局限于以下实施例。如图1到图4所示，本技术所述的基于Arduino的具有图像识别功能的搬运机器人，包括车架1、安装在车架顶部的机械臂2、安装在机械臂上的视觉传感器模块4、安装在车架底部的行走装置6以及寻迹装置7，还包括安装在车架上的Arduino控制系统，所述机械臂、视觉传感器模块、寻迹装置、行走装置与Arduino控制系统电连接并且受该Arduino控制系统控制。所述Arduino控制系统包含Arduino Mega2560开发板3-3以及第一Arduino UNO开发板3-1、第二Arduino UNO开发板3-2，第一Arduino UNO开发板通过预留的I/O接口与第二Arduino UNO开发板的I/O接口以及Arduino Mega2560开发板的I/O接口连接通讯。三块Arduino板之间采用I/O口通讯技术，不仅拓展了Arduino板的I/O口数量，更使得不同硬件能够达到协同配合，自主完成指定动作。所述机械臂包括第一到第六舵机、五个支架2.1以及一个机械爪5，其中，第一到第六舵机依顺序由前至后排列，前后两个相邻舵机之间通过一个支架连接，且支架的一端固定在前一舵机的输出轴上，另一端铰接在后一舵机的外壳上；即第一舵机2-1的输出轴与第二舵机2-2的外壳之间通过支架连接，第二舵机的输出轴与第三舵机2-3的外壳之间通过支架连接，第三舵机的输出轴与第四舵机的外壳之间通过支架连接，第四舵机2-4的输出轴与第五舵机的外壳之间通过支架连接，第五舵机2-5的输出轴与第六舵机2-6的外壳之间通过支架连接。第一舵机的输出轴上安装着所述机械爪并控制机械爪的开与闭，第六 舵机的外壳固定在车架上。所述第一到第六舵机分别与舵机控制板连接，舵机控制板与所述第一Arduino UNO开发板的I/O接口连接，一定程度上减少了接线难度。所述视觉传感器模块安装在第二舵机的壳体顶部，并与所述第二Arduino UNO开发板的I/O接口连接，该视频传感器模块采用一个具有颜色识别及追踪功能的PIXY摄像头。所述行走装置包括四个行走轮6-2，其中两个行走轮布置在车架底部的前侧和后侧，另外两个行走轮布置在车架底部的左侧和右侧，每个行走轮各由一减速电机6-1带动，每个减速电机的电机驱动模块(采用L298电机驱动模块)分别连接所述Arduino Mega2560开发板的I/O接口。所述寻迹装置包括呈矩形布置的四个寻迹模块7-1，用于控制机器人的行走路线，以及修正机器人的行走路线。其中两个寻迹模块位于车架底部的前侧和后侧，另外两个寻迹模块位于车架底部的左侧和右侧，四个寻迹模块分别与所述Arduino Mega2560开发板的I/O接口连接。本技术工作原理是：当PIXY摄像头识别到不同物体时，第二Arduino UNO开发板通过I/O口通讯会给机械臂所连的第一Arduino UNO开发板不同的信号，此时机械臂的各舵机以及机械爪将根据第一Arduino UNO开发板的指令执行不同的动作，通过I/O口通讯，Arduino Mega2560开发板也会发出指令，行走装置也会执行相应的动作，三部分之间协同配合，直至将正确的物体获取，再将其放入正确的地方。进一步地，本技术专利在车架底部使用了四个寻迹模块，如图2所示，四个寻迹模块呈现矩形分布，分别控制机器人前后左右四个方向上的路径寻迹，在不同的情况下，给Arduino Mega 2560处理器发送不同的信号，Arduino Mega2560随后给2块L298电机驱动模块发送信号，进而控制四个减速电机的运动， 四个减速电机的运动情况不一定相同，但它们可以根据Arduino Mega 2560的指令协同配合完成某一路径的运动。期间，四个寻迹模块还带有反馈作用，当机器人偏离指定的路线时，寻迹模块将会自动感应到并发送有别与上述的信号至Arduino Mega 2560处理器，按照与前述相同的控制方式驱动减速电机，使机器人回归至指定的运动路线，以便完成后续的动作。进一步地，本实用本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于Arduino的具有图像识别功能的搬运机器人，其特征在于：包括车架(1)、安装在车架顶部的机械臂(2)、安装在机械臂上的视觉传感器模块(4)、安装在车架底部的行走装置(6)以及寻迹装置(7)，还包括安装在车架上的Arduino控制系统，所述机械臂、视觉传感器模块、寻迹装置、行走装置与Arduino控制系统电连接并且受该Arduino控制系统控制。
【技术特征摘要】
1.基于Arduino的具有图像识别功能的搬运机器人，其特征在于：包括车架(1)、安装在车架顶部的机械臂(2)、安装在机械臂上的视觉传感器模块(4)、安装在车架底部的行走装置(6)以及寻迹装置(7)，还包括安装在车架上的Arduino控制系统，所述机械臂、视觉传感器模块、寻迹装置、行走装置与Arduino控制系统电连接并且受该Arduino控制系统控制。2.根据权利要求1所述的基于Arduino的具有图像识别功能的搬运机器人，其特征在于：所述Arduino控制系统包含Arduino Mega2560开发板(3-3)以及第一、第二Arduino UNO开发板，第一Arduino UNO开发板(3-1)通过I/O接口与第二Arduino UNO开发板(3-2)以及Arduino Mega2560开发板连接通讯。3.根据权利要求2所述的基于Arduino的具有图像识别功能的搬运机器人，其特征在于：所述机械臂包括第一到第六舵机、五个支架(2.1)以及一个机械爪(5)，其中，第一到第六舵机依顺序由前至后排列，前后两个相邻舵机之间通过一个支架连接，且支架的一端固定在前一舵机的输出轴上，另一端铰接在后一舵机的外壳上，第一舵机的输出轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：麻文克，李振，陆志伟，姚智辉，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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