一种基于机器视觉的探测机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉的探测机器人，包括圆台形主体，所述主体的下表面某一直径的两端设置有第一驱动轮和第二驱动轮，所述主体的下表面边缘还设置有4个万向轮，所述第一驱动轮、第二驱动轮和万向轮中相邻两个车轮之间的圆心角为60度，每个所述车轮上方均设置有摄像模块，所述摄像模块分布于主体的侧面。本实用新型专利技术能够通过机器视觉中的多摄像头协同空间建模和双目立体视觉应用，让探测救援机器人系统发挥功能更大，且可搭载多种传感器和探测仪，并通过上位机远程控制系统进行生命体征探测，为灾难事故现场救援提供有用的现场信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉的探测机器人
本专利技术属于电子
，具体涉及一种基于机器视觉的探测机器人。
技术介绍
在灾难或者事故现场，可能存在扁平狭窄空间，还可能出现有毒、有色气体泄露等复杂环境，这极大的阻碍了救援人员进入事故核心区域开展救援工作，因此采用救援辅助机器人得到了很多人的重视。在现有的救援辅助机器人研究方面，有的机器人体积过大，不利于复杂环境下开展工作，像蛇形机器人，虽然体积较小，但速度和功能方面发挥的作用有限。因此本技术采用本体为锥形的扁平龟形机器人本体一方面能够进入一定扁平踏板下进行数据采集，采用轮式机构能够保证快速的到达核心区域，采集相关关键数据；并通过机器视觉中的多摄像头协同空间建模和双目立体视觉应用，能够让探测救援机器人系统发挥功能更大。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种基于机器视觉的探测机器人解决了现有技术中救援困难的问题。为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：一种基于机器视觉的探测机器人，包括圆台形主体，所述主体的下表面某一直径的两端设置有第一驱动轮和第二驱动轮，所述主体的下表面边缘还设置有4个万向轮，所述第一驱动轮、第二驱动轮和万向轮中相邻两个车轮之间的圆心角为60度，每个所述车轮上方均设置有摄像模块，所述摄像模块分布于主体的侧面。进一步地，所述摄像模块包括固定于主体内部底面上的水平转向电机，所述水平转向电机的输出轴上设置有转向台，所述转向台内部设置有垂直转向电机，所述垂直转向电机的输出轴上设置有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮设置于转动轴的一端，所述转动轴的另一端穿设于连接杆的一端且与转向台连接；所述转动轴的轴线与垂直转向电机的轴线垂直，所述连接杆的另一端上设置有摄像头。进一步地，所述主体内部设置有摄像电路，所述摄像电路包括摄像头模块U1、处理器U2、FIFO芯片U3、与非门U4、电机驱动芯片U5、电机U6、电机驱动芯片U7、电机U8和无线通讯模块U9；所述摄像头模块U1的SIO_D引脚、SIO_C引脚和VSYNC引脚分别与处理器U2的PA6引脚、PA7引脚和PA10引脚一一对应连接，所述摄像头模块U1的DO0-DO7引脚分别与FIFO芯片U3的DI0-DI7引脚一一对应连接，所述摄像头模块U1的PCLK引脚与摄像头模块U1的WCLK引脚连接，所述摄像头模块U1的HREF引脚与与非门U4的IB引脚连接，所述与非门U4的IY引脚与FIFO芯片U3的WE引脚连接，所述与非门U4的IA引脚与处理器U2的PB9引脚连接，所述FIFO芯片U3的RCK引脚、WRST引脚、RRST引脚和RE引脚分别与处理器U2的PE0引脚、PE1引脚、PB7引脚和PB8引脚一一对应连接，所述FIFO芯片U3的DO0-DO7引脚与处理器U2的PC0-PC7引脚一一对应连接，所述处理器U2的PA11-PA13引脚分别与电机驱动芯片U5的PLS-引脚、DIR引脚和ENA-引脚一一对应连接，所述电机驱动芯片U5的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚分别与电机U6的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚一一对应连接；所述处理器U2的PB11-PB13引脚分别与电机驱动芯片U7的PLS-引脚、DIR引脚和ENA-引脚一一对应连接，所述电机驱动芯片U7的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚分别与电机U8的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚一一对应连接；所述处理器U2的PC10-PC15引脚分别与无线通讯模块U9的CE引脚、CSN引脚、SCK引脚、MOSI引脚、MISO引脚和IRQ引脚一一对应连接。进一步地，所述摄像头模块U1所采用的型号为OV7670，所述处理器U2所采用的型号为STM32F417，所述FIFO芯片U3所采用的型号为AL422B，所述与非门U4所采用的型号为74HC00，所述电机驱动芯片U5和电机驱动芯片U7所采用的型号均为DM542，所述电机U6和电机U8所采用的型号均为J-5718HB6401，所述无线通讯模块U9所采用的型号为NRF24L01。进一步地，所述摄像头模块U1作为摄像头，所述电机U6作为水平转向电机，所述电机U8作为垂直转向电机。进一步地，所述主体内部还设置有车轮驱动电路，所述车轮驱动电路包括单片机U10、无线通讯模块U11、电机驱动芯片U12、电机U13、电机驱动芯片U14和电机U15；所述单片机U10的XTAL1引脚分别与接地电容C1和晶振X1的一端连接，所述单片机U10的XTAL2引脚分别与接地电容C2和晶振X1的另一端连接，所述单片机U10的RST引脚分别与接地电阻R1和极性电容C3的负极连接，所述极性电容C3的正极与+5V电源连接，所述单片机U10的EA引脚与+5V电压连接，所述单片机U10的P1.0-P1.5引脚分别与无线通讯模块U11的CE引脚、CSN引脚、SCK引脚、MOSI引脚、MISO引脚和IRQ引脚一一对应连接，所述无线通讯模块U11的GND引脚接地，所述无线通讯模块U11的VCC引脚与+3V电源连接；所述单片机U10的P2.5引脚通过电阻R3与电机驱动芯片U12的PLS-引脚连接，所述单片机U10的P2.4引脚通过电阻R4与电机驱动芯片U12的DIR-引脚连接，所述单片机U10的P2.3引脚通过电阻R5与电机驱动芯片U12的ENA-引脚连接；所述电机驱动芯片U12的PLS+引脚、DIR+引脚和ENA+引脚均与+5V电源连接，所述电机驱动芯片U12的+V引脚与+24V电源连接，所述电机驱动芯片U12的GND引脚接地，所述电机驱动芯片U12的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚分别与电机U13的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚一一对应连接；所述单片机U10的P2.2引脚通过电阻R6与电机驱动芯片U14的PLS-引脚连接，所述单片机U10的P2.1引脚通过电阻R7与电机驱动芯片U14的DIR-引脚连接，所述单片机U10的P2.0引脚通过电阻R8与电机驱动芯片U14的ENA-引脚连接；所述电机驱动芯片U14的PLS+引脚、DIR+引脚和ENA+引脚均与+5V电源连接，所述电机驱动芯片U14的+V引脚与+24V电源连接，所述电机驱动芯片U14的GND引脚接地，所述电机驱动芯片U14的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚分别与电机U15的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚一一对应连接。进一步地，所述单片机U10所采用的型号为AT89C51，所述无线通讯模块U11所采用的型号为NRF24L01+，所述电机驱动芯片U12和电机驱动芯片U14所采用的型号均为DM542，所述电机U13和电机U15所采用的型号均为J-5718HB6401。进一步地，所述电机U13作为第一驱动轮的驱动电机，所述电机U15作为第二驱动轮的驱动电机。本技术的有益效果为：(1)本技术结构简单，易于实现，采用的电子元器件都是常用器件，成本低，可适用范围较广。(2)本技术设置有两个单独的驱动轮，搭配四个万向轮，可实现原地转向以及本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉的探测机器人，其特征在于，包括圆台形主体(1)，所述主体(1)的下表面某一直径的两端设置有第一驱动轮(2)和第二驱动轮(3)，所述主体(1)的下表面边缘还设置有4个万向轮(4)，所述第一驱动轮(2)、第二驱动轮(3)和万向轮(4)中相邻两个车轮之间的圆心角为60度，每个所述车轮上方均设置有摄像模块(5)，所述摄像模块(5)分布于主体(1)的侧面。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉的探测机器人，其特征在于，包括圆台形主体(1)，所述主体(1)的下表面某一直径的两端设置有第一驱动轮(2)和第二驱动轮(3)，所述主体(1)的下表面边缘还设置有4个万向轮(4)，所述第一驱动轮(2)、第二驱动轮(3)和万向轮(4)中相邻两个车轮之间的圆心角为60度，每个所述车轮上方均设置有摄像模块(5)，所述摄像模块(5)分布于主体(1)的侧面。


2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的探测机器人，其特征在于，所述摄像模块(5)包括固定于主体(1)内部底面上的水平转向电机(6)，所述水平转向电机(6)的输出轴上设置有转向台(7)，所述转向台(7)内部设置有垂直转向电机(8)，所述垂直转向电机(8)的输出轴上设置有第一齿轮(9)，所述第一齿轮(9)与第二齿轮(10)啮合，所述第二齿轮(10)设置于转动轴(11)的一端，所述转动轴(11)的另一端穿设于连接杆(12)的一端且与转向台(7)连接；所述转动轴(11)的轴线与垂直转向电机(8)的轴线垂直，所述连接杆(12)的另一端上设置有摄像头(13)。


3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的探测机器人，其特征在于，所述主体(1)内部设置有摄像电路，所述摄像电路包括摄像头模块U1、处理器U2、FIFO芯片U3、与非门U4、电机驱动芯片U5、电机U6、电机驱动芯片U7、电机U8和无线通讯模块U9；
所述摄像头模块U1的SIO_D引脚、SIO_C引脚和VSYNC引脚分别与处理器U2的PA6引脚、PA7引脚和PA10引脚一一对应连接，所述摄像头模块U1的DO0-DO7引脚分别与FIFO芯片U3的DI0-DI7引脚一一对应连接，所述摄像头模块U1的PCLK引脚与摄像头模块U1的WCLK引脚连接，所述摄像头模块U1的HREF引脚与与非门U4的IB引脚连接，所述与非门U4的IY引脚与FIFO芯片U3的引脚连接，所述与非门U4的IA引脚与处理器U2的PB9引脚连接，所述FIFO芯片U3的RCK引脚、WRST引脚、RRST引脚和RE引脚分别与处理器U2的PE0引脚、PE1引脚、PB7引脚和PB8引脚一一对应连接，所述FIFO芯片U3的DO0-DO7引脚与处理器U2的PC0-PC7引脚一一对应连接，所述处理器U2的PA11-PA13引脚分别与电机驱动芯片U5的PLS-引脚、DIR引脚和ENA-引脚一一对应连接，所述电机驱动芯片U5的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚分别与电机U6的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚一一对应连接；所述处理器U2的PB11-PB13引脚分别与电机驱动芯片U7的PLS-引脚、DIR引脚和ENA-引脚一一对应连接，所述电机驱动芯片U7的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚分别与电机U8的A+引脚、A-引脚、B+引脚和B-引脚一一对应连接；所述处理器U2的PC10-PC15引脚分别与无线通讯模块U9的CE引脚、CSN引脚、SCK引脚、MOSI引脚、MISO引脚和IRQ引脚一一对应连接。


4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的探测机器人，其特征在于，所述摄像头模块U1所采用的型号为OV7670，所述处理器U2所采用的型号为STM32F417，所述FIFO芯片U3所采用的型号为AL422B，所述与非门U4所采用的型号为74...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺靓，王磊，李若晨，范沛东，陈世杰，赵成强，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：新型
国别省市：四川;51