一种乘梯机器人及其乘梯机器人按键控制方法技术

本发明专利技术提出了一种乘梯机器人及其乘梯机器人按键控制方法，该乘梯机器人包括底座，在所述底座顶面安装有机械臂；在所述机械臂末端安装有末端执行器，末端执行器包括弹簧按钮开关，在弹簧按钮开关正下方安装有摄像头，在弹簧按钮开关左方安装有超声波距离传感器；所述摄像头的图像信号输出端与处理器的图像信号输入端相连，处理器的运动控制输出端与运动装置的控制命令输入端相连，处理器的机械臂控制信号输出端与机械臂的控制信号输入端相连，弹簧按钮开关的信号输出端与处理器的按钮反馈输入端相连。本发明专利技术的机器人能够在乘坐电梯时，自动按击预按楼层按钮和预按升降按钮，对输送物流起到决定性的作用。

A Key Control Method for Elevator Robot and Its Elevator Robot

The invention provides a key control method for elevator robot and its elevator robot. The elevator robot includes a base, and a mechanical arm is installed on the top of the base. An end-effector is installed at the end of the mechanical arm, which includes a spring button switch, a camera is installed under the spring button switch, and an ultrasonic distance is installed on the left side of the spring button switch. The output terminal of the image signal of the camera is connected with the input terminal of the image signal of the processor, the output terminal of the motion control of the processor is connected with the input terminal of the control command of the motion device, the output terminal of the control signal of the mechanical arm of the processor is connected with the input terminal of the control signal of the mechanical arm, and the output terminal of the signal of the spring button switch is connected with the input terminal of the button feedback of the processor. The robot of the invention can automatically press the floor button and the elevator button when riding in the elevator, thus playing a decisive role in conveying logistics.

【技术实现步骤摘要】
一种乘梯机器人及其乘梯机器人按键控制方法
本专利技术涉及一种机器人乘梯
，特别是涉及一种乘梯机器人及其乘梯机器人按键控制方法。
技术介绍
近年来，随着城镇化的推进及居民生活水平的提高，电梯已成为百姓生产、生活中不可或缺的垂直交通工具。目前中国已成为世界上电梯保有量最大的国家，截至2013年底，我国电梯保有量达到292.24万台，同比增长19.97％。我国电梯拥有数为21.48台/1万人，与全球平均23.88台/1万人相比，已经接近全球平均水平。而我国未来电梯的保有量会达到800万台左右，年新装/更新量会维持在50万台的水平。由此一来，众多的电梯装置也为物流机器人提供了货物配送的最佳捷径。为了使物流机器人能够充分利用电梯，提高货物配送速度，开发机器人自动搭乘电梯技术至关重要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种乘梯机器人及其乘梯机器人按键控制方法。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种乘梯机器人，包括底座，在所述底座底面设置有运动装置，在所述底座顶面安装有机械臂；在所述机械臂末端安装有末端执行器，末端执行器包括弹簧按钮开关，在弹簧按钮开关正下方安装有摄像头，在弹簧按钮开关左方安装有超声波距离传感器；所述摄像头的图像信号输出端与处理器的图像信号输入端相连，处理器的运动控制输出端与运动装置的控制命令输入端相连，处理器的机械臂控制信号输出端与机械臂的控制信号输入端相连，弹簧按钮开关的信号输出端与处理器的按钮反馈输入端相连，超声波距离传感器的距离信息输出端与处理器的距离采集输入端相连。本专利技术通过摄像头拍摄图像数据，通过计算分析，控制机械臂三轴运动，对电梯楼层按钮和电梯升降按钮的识别和点亮，实现物流货物的运送，提高效率。本专利技术还公开了一种乘梯机器人按键控制方法，包括以下步骤：S1，机器人进入电梯后，摄像头进行无目标循环扫描，搜寻电梯楼层面板位置；捕获到电梯楼层面板位置后；执行步骤S2；S2，在捕获到电梯楼层面板位置后，控制机械臂移动摄像头使得所识别出的电梯楼层面板位置中心点位于摄像头的视野中央后并在当前位置附近进行S形扫描，直到预按楼层按钮出现在摄像头视野中；执行步骤S3；S3，对预按楼层按钮进行再次确认识别，然后进行标注并保持跟踪，控制机械臂移动使得预按楼层按钮处于摄像头视野中央；当检测到预按楼层按钮处于摄像头视野中央并反复检测其在位于摄像头视野中央达M次后，所述M为正整数，执行步骤S4；S4，处理器的机械臂控制信号输出端向机械臂输出控制信号，控制机械臂水平向前运动执行按压预按楼层按钮的动作，进而完成按压预按楼层按钮的任务。在本专利技术的一种优选实施方式中，步骤S1包括以下步骤：S11，判断摄像头正对面是否扫描到电梯上有电梯楼层面板：若摄像头正对面扫描到电梯上有电梯楼层面板，则执行步骤S2；若摄像头正对面未扫描到电梯上有电梯楼层面板，则执行步骤S12；S12，处理器的机械臂控制信号输出端输出控制信号使得机械臂运动到程序预定的扫描起始点，机械臂的末端高度不变并开始在同一水平面以机械臂底座中心为圆心，以起始点为一端，角度范围为90°的范围内缓慢地逆时针运动，运动过程中，摄像头将图像信息实时采集到处理器进行处理，若过程中一旦检测到电梯楼层面板，机械臂立刻停止运动并执行步骤S2；若运动到90°时依然未检测到电梯楼层面板，则执行步骤S13；S13，同理于步骤S12，只是将机械臂的运动方式改为竖直向上运动，且此步骤的运动起始点为步骤S12的终止点；处理器的机械臂控制信号输出端输出控制信号使得机械臂开始缓慢竖直向上运动至机械臂硬件的运动上限位置；运动过程中，摄像头将图像信息实时采集到处理器进行处理，若过程中一旦检测到电梯楼层面板，机械臂立刻停止运动并执行步骤S2；若运动到机械臂的上限位置时依然未检测到电梯楼层面板，则执行步骤S14；S14，同理于步骤S12，只是将机械臂的运动方向改为顺时针，运动范围也是90°，且此步骤的运动起始点为步骤S13的终止点；处理器的机械臂控制信号输出端输出控制信号使得机械臂开始缓慢移动90°；运动过程中，摄像头将图像信息实时采集到处理器进行处理，若过程中一旦检测到电梯楼层面板，机械臂立刻停止运动并执行步骤S2；若运动到90°位置时依然未检测到电梯楼层面板，则执行步骤S15；S15，同理于步骤S13，只是将机械臂的运动方向改为竖直向下，此步骤的运动起点为步骤S14的终止点，此步骤的运动终止点为步骤S12的起始点；处理器的机械臂控制信号输出端输出控制信号使得机械臂开始缓慢移动至此步骤的运动终止点；运动过程中，摄像头将图像信息实时采集到处理器进行处理，若过程中一旦检测到电梯楼层面板，机械臂立刻停止运动并执行步骤S2。在本专利技术的一种优选实施方式中，步骤S2中包括以下步骤：S21，处理器对摄像头采集回来的图像进行实时识别并得到电梯楼层面板中心的位置，根据摄像头视野中心和电梯楼层面板中心的距离控制机械臂运动，最终使得电梯楼层面板的中心位置处于摄像头的视野中央；执行步骤S22；S22，基于S21中当电梯楼层面板的中心位置处于摄像头的视野中央时的位置，在此位置附近控制机械臂移动摄像头进行S形扫描；S形扫描中，在每一次扫描方向改变时的拐点处进行一次预按楼层按钮的精准识别，若检测到预按楼层按钮，机械臂立刻停止运动，执行步骤S3。在本专利技术的一种优选实施方式中，步骤S3包括以下步骤：S31，处理器再次采集摄像头图像进行一次精准识别，确保识别目标无误，进而对预按楼层按钮进行标注，调用图像跟踪程序对摄像头视野中识别出来的预按楼层按钮进行实时跟踪，并获取预按楼层按钮的中心位置，处理器根据预按楼层按钮的中心位置控制摄像头移动，最终使得预按楼层按钮位于摄像头视野中央，执行步骤S32；S32，处理器持续地实时返回预按楼层按钮中心的位置，若检测到预按楼层按钮中心位置处于摄像头视野中央达到M次后，处理器最终确认预按楼层按钮处于摄像头视野中央；执行步骤S4。在本专利技术的一种优选实施方式中，步骤S4包括以下步骤：S41，处理器向机械臂发送控制命令，控制机械臂末端执行器水平向前运动，同时超声波距离传感器实时检测末端执行器和电梯楼层面板之间的距离，当距离小于K厘米时，所述K为正数，控制机械臂使其向前运动的速度减慢，进而机械臂末端执行器缓慢靠近预按楼层按钮；执行步骤S42；S42，当机械臂末端执行器按下到预按楼层按钮时，安装在机械臂末端执行器上的弹簧按钮开关被按下，处理器接收到按压信息反馈后，控制机械臂收回，完成一次预按楼层按钮的识别及按下。在本专利技术的一种优选实施方式中，在进电梯前，还包括以下步骤：S71，机器人在电梯门口等候，摄像头进行无目标循环扫描，搜寻电梯升降面板位置；捕获到电梯升降面板位置后；执行步骤S72；S72，在捕获到电梯升降面板位置后，处理器首先控制底座运动到靠近电梯升降面板的位置，然后控制机械臂移动摄像头使得所识别出的电梯升降面板位置中心点位于摄像头的视野中央后并在当前位置附近进行S形扫描，直到预按升降按钮出现在摄像头视野中；执行步骤S73；S73，对预按升降按钮进行再次确认识别，然后进行标注并保持跟踪，控制机械臂移动使得预按升降按钮处于摄像头视野中央；当检测到预按升降按钮处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种乘梯机器人，其特征在于，包括底座，在所述底座底面设置有运动装置，在所述底座顶面安装有机械臂；在所述机械臂末端安装有末端执行器，末端执行器包括弹簧按钮开关，在弹簧按钮开关正下方安装有摄像头，在弹簧按钮开关左方安装有超声波距离传感器；所述摄像头的图像信号输出端与处理器的图像信号输入端相连，处理器的运动控制输出端与运动装置的控制命令输入端相连，处理器的机械臂控制信号输出端与机械臂的控制信号输入端相连，弹簧按钮开关的信号输出端与处理器的按钮反馈输入端相连，超声波距离传感器的距离信息输出端与处理器的距离采集输入端相连。

【技术特征摘要】
1.一种乘梯机器人，其特征在于，包括底座，在所述底座底面设置有运动装置，在所述底座顶面安装有机械臂；在所述机械臂末端安装有末端执行器，末端执行器包括弹簧按钮开关，在弹簧按钮开关正下方安装有摄像头，在弹簧按钮开关左方安装有超声波距离传感器；所述摄像头的图像信号输出端与处理器的图像信号输入端相连，处理器的运动控制输出端与运动装置的控制命令输入端相连，处理器的机械臂控制信号输出端与机械臂的控制信号输入端相连，弹簧按钮开关的信号输出端与处理器的按钮反馈输入端相连，超声波距离传感器的距离信息输出端与处理器的距离采集输入端相连。2.一种乘梯机器人按键控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，机器人进入电梯后，摄像头进行无目标循环扫描，搜寻电梯楼层面板位置；捕获到电梯楼层面板位置后；执行步骤S2；S2，在捕获到电梯楼层面板位置后，控制机械臂移动摄像头使得所识别出的电梯楼层面板位置中心点位于摄像头的视野中央后并在当前位置附近进行S形扫描，直到预按楼层按钮出现在摄像头视野中；执行步骤S3；S3，对预按楼层按钮进行再次确认识别，然后进行标注并保持跟踪，控制机械臂移动使得预按楼层按钮处于摄像头视野中央；当检测到预按楼层按钮处于摄像头视野中央并反复检测其在位于摄像头视野中央达M次后，所述M为正整数，执行步骤S4；S4，处理器的机械臂控制信号输出端向机械臂输出控制信号，控制机械臂水平向前运动执行按压预按楼层按钮的动作，进而完成按压预按楼层按钮的任务。3.根据权利要求2所述的乘梯机器人按键控制方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：S11，判断摄像头正对面是否扫描到电梯上有电梯楼层面板：若摄像头正对面扫描到电梯上有电梯楼层面板，则执行步骤S2；若摄像头正对面未扫描到电梯上有电梯楼层面板，则执行步骤S12；S12，处理器的机械臂控制信号输出端输出控制信号使得机械臂运动到程序预定的扫描起始点，机械臂的末端高度不变并开始在同一水平面以机械臂底座中心为圆心，以起始点为一端，角度范围为90°的范围内缓慢地逆时针运动，运动过程中，摄像头将图像信息实时采集到处理器进行处理，若过程中一旦检测到电梯楼层面板，机械臂立刻停止运动并执行步骤S2；若运动到90°时依然未检测到电梯楼层面板，则执行步骤S13；S13，同理于步骤S12，只是将机械臂的运动方式改为竖直向上运动，且此步骤的运动起始点为步骤S12的终止点；处理器的机械臂控制信号输出端输出控制信号使得机械臂开始缓慢竖直向上运动至机械臂硬件的运动上限位置；运动过程中，摄像头将图像信息实时采集到处理器进行处理，若过程中一旦检测到电梯楼层面板，机械臂立刻停止运动并执行步骤S2；若运动到机械臂的上限位置时依然未检测到电梯楼层面板，则执行步骤S14；S14，同理于步骤S12，只是将机械臂的运动方向改为顺时针，运动范围也是90°，且此步骤的运动起始点为步骤S13的终止点；处理器的机械臂控制信号输出端输出控制信号使得机械臂开始缓慢移动90°；运动过程中，摄像头将图像信息实时采集到处理器进行处理，若过程中一旦检测到电梯楼层面板，机械臂立刻停止运动并执行步骤S2；若运动到90°位置时依然未检测到电梯楼层面板，则执行步骤S15；S15，同理于步骤S13，只是将机械臂的运动方向改为竖直向下，此步骤的运动起点为步骤S14的终止点，此步骤的运动终止点为步骤S12的起始点；处理器的机械臂控制信号输出端输出控制信号使得机械臂开始缓慢移动至此步骤的运动终止点；运动过程中，摄像头将图像信息实时采集到处理器进行处理，若过程中一旦检测到电梯楼层面板，机械臂立刻停止运动并执行步骤S2。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：文浩，杨鸿城，吴迪，岳峥嵘，
申请(专利权)人：文浩，杨鸿城，吴迪，
类型：发明
国别省市：重庆,50