本发明专利技术涉及智能传感的技术领域，具体涉及用于移动机器人的智能传感装置及控制方法，智能传感装置包括安装壳、激光雷达组件和拍摄组件，激光雷达组件包括收发器和驱动组件，收发器位于所述安装壳的顶端，驱动组件驱动收发器转动；拍摄组件包括摄像头和球形卡位块，安装壳侧壁设有球形卡位槽，摄像头上安装有球形卡位块，球形卡位块嵌入球形卡位槽内，摄像头的尾端伸入安装壳内；驱动组件包括动力件、第一齿轮和旋转驱动齿轮，动力件驱动第一齿轮转动，第一齿轮的非轴心位置设有第一连杆，第一连杆与摄像头的尾端铰接。第一传动齿轮转动后，第一连杆带动摄像头的尾端转动实现摄像头的摆动拍摄，增加摄像头拍摄视角，方便机器人的精准感知和识别。的精准感知和识别。的精准感知和识别。
【技术实现步骤摘要】
一种用于移动机器人的智能传感装置及控制方法
[0001]本专利技术涉及智能传感的
，具体涉及一种用于移动机器人的智能传感装置及控制方法。
技术介绍
[0002]移动机器人集自动控制、体系结构、人工智能和视觉计算等众多技术于一体，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物，装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，在工业制造领域有广泛的应用。
[0003]移动机器人主要依靠内部的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现路径规划进行自主驾驶移动。自主驾驶移动的基本原理是通过传感系统感知周围环境，再由硬件进行自动规划行驶路线并控制机器人移动到达预定目标。移动机器人的感知主要依靠的是激光雷达和摄像头感应部件。
[0004]激光雷达主要包括激光发射、扫描系统、激光接收和信息处理四大系统，这四个系统相辅相成，形成传感闭环。首先激光发射系统中激励源周期性地驱动激光器，发射激光脉冲，激光调制器通过光束控制器控制发射激光的方向和线数，最后通过发射光学系统，将激光发射至目标物体；扫描系统负责以稳定的转速旋转起来，实现对所在平面的扫描，并产生实时的平面图信息；激光接收系统中光电探测器接受目标物体反射回来的激光，产生接收信号；信息处理系统中接收信号经过放大处理和数模转换，经由信息处理模块计算，获取目标表面形态、物理属性等特性，最终建立物体模型。摄像头负责实时拍摄，检测并智能识别。
[0005]在机器人移动过程中，需要激光雷达与相机协同作业来完成机器人的感知和定位。但现有的传感装置的摄像头一般是固定安装，不能进行移动调整，此时会导致拍摄视角过小，在一定程度上影响智能机器人的精准感知和识别。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于移动机器人的智能传感装置及控制方法，以解决上述
技术介绍
中的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种用于移动机器人的智能传感装置，包括：
[0008]安装壳；
[0009]激光雷达组件，包括收发器和驱动组件，所述收发器位于所述安装壳的顶端，所述驱动组件位于所述安装壳内且一端伸出所述安装壳并驱动所述收发器转动；
[0010]拍摄组件，包括摄像头和球形卡位块，所述安装壳侧壁设有球形卡位槽，所述摄像头的身部中段外围固定安装有所述球形卡位块，所述球形卡位块嵌入所述球形卡位槽内，所述摄像头的尾端伸入安装壳内；
[0011]所述驱动组件包括动力件、第一齿轮和旋转驱动齿轮，所述动力件驱动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮的非轴心位置设有第一连杆，所述第一连杆与所述摄像头的尾端
铰接。
[0012]进一步地，所述第一连杆垂直于所述第一齿轮，所述第一连杆的转动路径上留有避免干涉的活动空间。
[0013]进一步地，所述驱动组件还包括动力齿轮和第二齿轮，所述动力齿轮固定在所述动力件的输出轴端，所述第一齿轮与所述动力齿轮相啮合，所述第一齿轮的中心固定有第一转轴，所述第二齿轮的中心与所述第一转轴固定连接，所述第二齿轮与所述旋转驱动齿轮相啮合，所述旋转驱动齿轮的中心固定有第二转轴，所述第二转轴的一端与收发器底端固定连接，所述动力齿轮和第一齿轮为直齿轮，所述第二齿轮和所述旋转驱动齿轮为锥齿轮。
[0014]进一步地，所述驱动组件还包括导向框、升降轴、安装座和升降板，所述升降板位于所述安装壳顶端，所述收发器位于所述升降板顶端，所述第二齿轮的非轴心位置设有第二连杆，所述第二连杆与所述导向框相连接，所述升降轴滑动连接于所述安装座，所述升降轴一端伸出所述安装壳顶端并与所述升降板连接，所述第二齿轮转动并驱动所述升降板升降，所述第二转轴为伸缩轴。
[0015]进一步地，所述第二齿轮成环形且边缘设有连接齿，所述第二齿轮设有穿过中心的连接梁，所述第二连杆设置在所述连接梁的非轴心位置。
[0016]进一步地，所述第二连杆的一端设有导向滑轮，所述导向滑轮嵌入所述导向框的滑槽内且滑动连接于所述导向框。
[0017]进一步地，所述第二连杆垂直于所述第二齿轮和所述旋转驱动齿轮，所述第二连杆的长度大于所述第二齿轮的外径。
[0018]进一步地，所述导向框的两端均设有升降轴，两个所述升降轴对称设置在所述第二齿轮的两侧。
[0019]进一步地，两个所述升降轴端部中心的连线穿过所述升降板的重心。
[0020]进一步地，本专利技术还提供一种用于移动机器人的控制方法，采用上述所述的智能传感装置，其特征在于，控制方法如下：
[0021]监测机器人行驶速度，并控制所述动力件输出对应的转速；
[0022]控制所述激光雷达组件以预设频率进行旋转升降扫描；
[0023]控制所述拍摄组件以预设频率摆动拍摄。
[0024]本专利技术的有益效果在于：
[0025]1、驱动组件包括动力件、第一齿轮和旋转驱动齿轮，动力件驱动第一齿轮转动，第一齿轮的非轴心位置设有第一连杆，第一连杆与摄像头的尾端铰接，第一传动齿轮转动后带动旋转驱动齿轮转动并带动收发器转动。第一传动齿轮转动后，第一连杆带动摄像头的尾端转动进而实现摄像头的摆动拍摄，增加摄像头的拍摄视角，方便智能机器人的精准感知和识别。同时，仅通过一个动力件既实现了收发器的转动，又实现了摄像头的摆动，减少整体零部件的数量，使得传感装置结构紧凑小巧。
[0026]2、第一连杆垂直于第一齿轮，第一齿轮转动后第一连杆的移动路径封闭为一圆柱体状，在第一连杆的移动路径内留出活动空间，避免零部件干涉并阻碍第一连杆的移动。
[0027]3、驱动组件还包括升降驱动部件，升降驱动部件包括导向框、升降轴、安装座和升降板，升降板位于安装壳顶端，收发器位于升降板顶端，第一齿轮的非轴心位置设有第二连
杆，第二连杆与导向框相连接，升降轴滑动连接于安装座，升降轴一端伸出安装壳顶端并与升降板连接，第二齿轮转动并驱动升降板升降，第二转轴为伸缩轴。采用上述的结构设置，通过一个动力件既可以实现收发器的旋转升降，又可以实现摄像头的摆动拍摄。收发器的进行旋转的同时又增加了升降功能，有更广阔的扫描视角。
[0028]4、第二齿轮成环形且边缘设有连接齿，采用上述结构可以减轻第二齿轮的整体重量，在满足使用功能的前提下节省制造成本。
[0029]5、第二连杆的一端设有导向滑轮，导向滑轮嵌入导向框的滑槽内且滑动连接于导向框。采用上述的结构设置，有效减小导向滑轮在滑槽内滑动时的摩擦力，避免产生卡死现象。
[0030]6、第二连杆垂直于第二齿轮和旋转驱动齿轮。第二连杆的长度大于第二齿轮的外径，此时安装的导向框和升降轴会在第二齿轮的外侧，使得第二齿轮、导向框和升降轴各自工作，不发生干涉现象。
[0031]7、导向框的两端均设有升降轴，两个升降轴对称设置在第二齿轮的两侧。两个升降轴端部中心的连线穿过升降板的重心，采用上述结构，当升降轴推动升降板向上移动，可以有效避免重心偏移，防止升降轴在滑动的过程中部分摩擦力过大造成升降板的滑动卡死。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于移动机器人的智能传感装置，其特征在于，包括：安装壳(1)；激光雷达组件(2)，包括收发器(21)和驱动组件(22)，所述收发器(21)位于所述安装壳(1)的顶端，所述驱动组件(22)位于所述安装壳(1)内且一端伸出所述安装壳(1)并驱动所述收发器(21)转动；拍摄组件(3)，包括摄像头(31)和球形卡位块(32)，所述安装壳(1)侧壁设有球形卡位槽(11)，所述摄像头(31)的身部中段外围固定安装有所述球形卡位块(32)，所述球形卡位块(32)嵌入所述球形卡位槽(11)内，所述摄像头(31)的尾端伸入安装壳(1)内；所述驱动组件(22)包括动力件(221)、第一齿轮(222)和旋转驱动齿轮(223)，所述动力件(221)驱动所述第一齿轮(222)转动，所述第一齿轮(222)的非轴心位置设有第一连杆(2221)，所述第一连杆(2221)与所述摄像头(31)的尾端铰接。2.如权利要求1所述的用于移动机器人的智能传感装置，其特征在于，所述第一连杆(2221)垂直于所述第一齿轮(222)，所述第一连杆(2221)的转动路径上留有避免干涉的活动空间。3.如权利要求1所述的用于移动机器人的智能传感装置，其特征在于，所述驱动组件(22)还包括动力齿轮(224)和第二齿轮(225)，所述动力齿轮(224)固定在所述动力件(221)的输出轴端，所述第一齿轮(222)与所述动力齿轮(224)相啮合，所述第一齿轮(222)的中心固定有第一转轴(2222)，所述第二齿轮(225)的中心与所述第一转轴(2222)固定连接，所述第二齿轮(225)与所述旋转驱动齿轮(223)相啮合，所述旋转驱动齿轮(223)的中心固定有第二转轴(2231)，所述第二转轴(2231)的一端与收发器(21)底端固定连接，所述动力齿轮(224)和第一齿轮(222)为直齿轮，所述第二齿轮(225)和所述旋转驱动齿轮(223)为锥齿轮。4.如权利要求3所述的用于移动机器人的智能传感装置，其特征在于，所述驱动组件(22)还包括导向框(226)、升降轴(227)、...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐可信，叶立平，
申请(专利权)人：深圳市志奋领科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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