一种智能避障机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能避障机器人，包括供电模块、障碍探测模块和环境检测模块，所述供电模块与USB插口双向连接，且供电模块的另三个输出端分别与障碍探测模块、环境检测模块和PLC控制器的输入端连接，所述障碍探测模块包括超声波测距模块、倾角测量模块、激光测距模块和红外避障模块，环境检测模块包括PM2.5传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和甲醛传感器。本发明专利技术在本机器人内部安装了障碍探测模块，且障碍探测模块包括超声波测距模块、倾角测量模块、激光测距模块和红外避障模块，有效提高了本机器人对障碍物的检测能力，使其在遇到障碍物之前可以自动转弯，不仅降低了机器人对物体的损坏力，同时也提高了本机器人的使用寿命。

An intelligent obstacle avoidance robot

【技术实现步骤摘要】
一种智能避障机器人
本专利技术涉及机器人
，具体为一种智能避障机器人。
技术介绍
机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业、或是危险的工作，它是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致，一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器，在很多情况下，机器人还是儿童的玩具，但现有的玩具机器人只具有单一的行走能力，无法在遇到障碍物时自动转弯，导致其撞在障碍物上，降低了其使用寿命，为此，我们提出一种智能避障机器人。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能避障机器人，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种智能避障机器人，包括供电模块、障碍探测模块和环境检测模块，所述供电模块与USB插口双向连接，且供电模块的另三个输出端分别与障碍探测模块、环境检测模块和PLC控制器的输入端连接，所述障碍探测模块包括超声波测距模块、倾角测量模块、激光测距模块和红外避障模块，所述环境检测模块包括PM2.5传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和甲醛传感器，所述障碍探测模块和环境检测模块的输出端均与模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端还与PLC控制器的另一个输入端连接，所述PLC控制器和遥控器的输出端均与灯光模块、音频播放模块、显示模块、驱动模块和转向模块的输入端连接，且驱动模块和转向模块的输出端与行走模块的输入端连接。优选的，所述供电模块为可充电的锂电池。优选的，所述超声波测距模块包括方波发射子模块、发射放大子模块、超声波发射子模块、超声波接收子模块、接收放大子模块、检波子模块、超声波检验接收子模块、检验接收放大子模块和检验检波子模块，其中：方波发射子模块与发射放大子模块相连并传输方波信号，发射放大子模块与超声波发射子模块相连并传输经放大的方波信号，超声波接收子模块与接收放大子模块相连并传输接收到的超声波信号，接收放大子模块与检波子模块相连并传输放大的超声波信号，超声波检验接收子模块与检验接收放大子模块相连并传输接收到的超声波信号，检验接收放大子模块与检验检波子模块相连并传输放大的超声波信号。优选的，所述倾角测量模块为倾角传感器，且倾角传感器由三个单轴加速度计组成，三个单轴加速度计分别为第一单轴加速度计、第二单轴加速度计和第三单轴加速度计，它们按其敏感轴的方向在同一竖直平面内互成120°均匀布置。优选的，所述激光测距模块包括激光发射组件、回波接收及预处理组件、本地接收及预处理组件和FPGA处理器。优选的，所述FPGA处理器用锁相环产生两个时钟频率f1、f2，由时钟频率f1分频产生一个测尺频率fs的方波信号送给激光发射组件，FPGA处理器用时钟频率f2对两路方波a、b同步读取，通过数据处理解算出两路方波之间相位差，对应给出目标距离。优选的，所述红外避障模块包括红外光发射模块、红外光发射透镜组、红外光接收透镜组和光信号处理单元。优选的，所述红外光发射模块为红外LED或激光器，发射出红外线的发光峰位在900～1600nm之间。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术在本机器人内部安装了障碍探测模块，且障碍探测模块包括超声波测距模块、倾角测量模块、激光测距模块和红外避障模块，有效提高了本机器人对障碍物的检测能力，使其在遇到障碍物之前可以自动转弯，不仅降低了机器人对物体的损坏力，同时也提高了本机器人的使用寿命。附图说明图1为本专利技术系统原理示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，一种智能避障机器人，包括供电模块、障碍探测模块和环境检测模块，供电模块为可充电的锂电池，供电模块与USB插口双向连接，且供电模块的另三个输出端分别与障碍探测模块、环境检测模块和PLC控制器的输入端连接，障碍探测模块包括超声波测距模块、倾角测量模块、激光测距模块和红外避障模块，超声波测距模块包括方波发射子模块、发射放大子模块、超声波发射子模块、超声波接收子模块、接收放大子模块、检波子模块、超声波检验接收子模块、检验接收放大子模块和检验检波子模块，其中：方波发射子模块与发射放大子模块相连并传输方波信号，发射放大子模块与超声波发射子模块相连并传输经放大的方波信号，超声波接收子模块与接收放大子模块相连并传输接收到的超声波信号，接收放大子模块与检波子模块相连并传输放大的超声波信号，超声波检验接收子模块与检验接收放大子模块相连并传输接收到的超声波信号，检验接收放大子模块与检验检波子模块相连并传输放大的超声波信号，倾角测量模块为倾角传感器，且倾角传感器由三个单轴加速度计组成，三个单轴加速度计分别为第一单轴加速度计、第二单轴加速度计和第三单轴加速度计，它们按其敏感轴的方向在同一竖直平面内互成120°均匀布置，激光测距模块包括激光发射组件、回波接收及预处理组件、本地接收及预处理组件和FPGA处理器，FPGA处理器用锁相环产生两个时钟频率f1、f2，由时钟频率f1分频产生一个测尺频率fs的方波信号送给激光发射组件，FPGA处理器用时钟频率f2对两路方波a、b同步读取，通过数据处理解算出两路方波之间相位差，对应给出目标距离，红外避障模块包括红外光发射模块、红外光发射透镜组、红外光接收透镜组和光信号处理单元，红外光发射模块为红外LED或激光器，发射出红外线的发光峰位在900～1600nm之间，环境检测模块包括PM2.5传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和甲醛传感器，障碍探测模块和环境检测模块的输出端均与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端还与PLC控制器的另一个输入端连接，PLC控制器和遥控器的输出端均与灯光模块、音频播放模块、显示模块、驱动模块和转向模块的输入端连接，且驱动模块和转向模块的输出端与行走模块的输入端连接。使用时，在本机器人内部安装了障碍探测模块，且障碍探测模块包括超声波测距模块、倾角测量模块、激光测距模块和红外避障模块，有效提高了本机器人对障碍物的检测能力，使其在遇到障碍物之前可以自动转弯，不仅降低了机器人对物体的损坏力，同时也提高了本机器人的使用寿命。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能避障机器人，包括供电模块、障碍探测模块和环境检测模块，其特征在于：所述供电模块与USB插口双向连接，且供电模块的另三个输出端分别与障碍探测模块、环境检测模块和PLC控制器的输入端连接，所述障碍探测模块包括超声波测距模块、倾角测量模块、激光测距模块和红外避障模块，所述环境检测模块包括PM2.5传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和甲醛传感器，所述障碍探测模块和环境检测模块的输出端均与模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端还与PLC控制器的另一个输入端连接，所述PLC控制器和遥控器的输出端均与灯光模块、音频播放模块、显示模块、驱动模块和转向模块的输入端连接，且驱动模块和转向模块的输出端与行走模块的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能避障机器人，包括供电模块、障碍探测模块和环境检测模块，其特征在于：所述供电模块与USB插口双向连接，且供电模块的另三个输出端分别与障碍探测模块、环境检测模块和PLC控制器的输入端连接，所述障碍探测模块包括超声波测距模块、倾角测量模块、激光测距模块和红外避障模块，所述环境检测模块包括PM2.5传感器、温湿度传感器、烟雾传感器和甲醛传感器，所述障碍探测模块和环境检测模块的输出端均与模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端还与PLC控制器的另一个输入端连接，所述PLC控制器和遥控器的输出端均与灯光模块、音频播放模块、显示模块、驱动模块和转向模块的输入端连接，且驱动模块和转向模块的输出端与行走模块的输入端连接。2.根据权利要求1所述的一种智能避障机器人，其特征在于：所述供电模块为可充电的锂电池。3.根据权利要求1所述的一种智能避障机器人，其特征在于：所述超声波测距模块包括方波发射子模块、发射放大子模块、超声波发射子模块、超声波接收子模块、接收放大子模块、检波子模块、超声波检验接收子模块、检验接收放大子模块和检验检波子模块，其中：方波发射子模块与发射放大子模块相连并传输方波信号，发射放大子模块与超声波发射子模块相连并传输经放大的方波信号，超声波接收子模块与接收放大子模块相连并传输接收到的超声波信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐国聪，
申请(专利权)人：徐国聪，
类型：发明
国别省市：浙江,33