一种基于多种算法的智能无人搬运装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于多种算法的智能无人搬运装置，包括控制系统和机械系统以及语音系统三个系统构成，控制系统包括：主控模块，电源和电机驱动模块，物料扫描分拣模块，路线规划与避障模块，机械系统包括：机械爪，舵机，语音系统包括：智能语音识别模块，电源和电机驱动模块

【技术实现步骤摘要】
一种基于多种算法的智能无人搬运装置


[0001]本专利技术主要涉及计算机机械行业
，具体涉及一种基于多种算法的智能无人搬运装置
。

技术介绍

[0002]随着工业自动化进程的不断推进，快递站点
、
物流公司和企业的生产过程越来越趋于智能化，而与此同时，快递分拣过程中需要工作人员对大量快递在规定时间完成扫码
、
分拣
、
放置而且劳动力成本也逐年提升，从而导致从事相关领域的企业和终端自提点对具有精准搬运
、
智能识别
、
自主避障等高性能的智能机器人的需求日益凸显
。
[0003]虽然目前市场上有相关智能无人搬运装置的机器人，如
AVG
，但其功能具有一定的局限性，只适用于具有一定规模的大型重资产物流公司，比如京东自营打造的整条的生产链中的物流环节
。
目前
,
在我国具有综合性的智能无人搬运装置产品的认知度还不高，属于潜力巨大的新型智能机器人产品
。
根据我国智能无人搬运装置市场目前的开发程度，可以预知存在巨大需求量，尤其在快递站点和物流公司等终端服务上，智能无人搬运装置的前景广阔
。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要提供了一种基于多种算法的智能无人搬运装置用以解决上述
技术介绍
中提出的技术问题
。
[0005]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：
[0006]一种基于多种算法的智能无人搬运装置，包括控制系统和机械系统以及语音系统三个系统构成，所述控制系统包括：
[0007]主控模块，对各模块进行数据处理，用于负责整个系统的逻辑运作，是整个系统的核心；
[0008]电源和电机驱动模块，电源和电机驱动模块包括电源和电机驱动二个部分，所述电源采用直流减速电动机，所述电机驱动采用高电压
、
大电流电机专用驱动芯片
L298N
；
[0009]物料扫描分拣模块，用于对物料进行扫描并进行识别；
[0010]路线规划与避障模块，通过传感器采集物体信息，并将生成的信息传送到控制电路板，同时配合安装在车体二侧的
GPS
与雷达以及一系列传感器，控制电路板根据预设的程序指令；
[0011]所述机械系统包括：
[0012]机械爪，为二指平动机械手爪，所述二指平动机械手爪的手部机构是机器人直接与工件接触的部件，它能执行人手的部分功能，手抓取物体要以物体为中心，用手指包络物体，根据抓取物体时的相对状态，抓取方式可分为捏
、
夹
、
握三类；
[0013]机械臂，用于进行搬运装置的
360
°
自由旋转；
[0014]舵机，为电机驱动器，通过三个舵机来控制机械臂的方向及机械爪的张开闭合；
[0015]所述语音系统包括：
[0016]智能语音识别模块，将一段语音信号转换成相对应的文本信息；所述电源和电机驱动模块
、
物料扫描分拣模块
、
路线规划与避障模块
、
舵机
、
智能语音识别模块均与主控模块实现电性连接
。
[0017]进一步的，所述主控模块采用
Arduino Mega 2560
主控芯片，并通过
7.8V
供电电源经过
LP3853ES
‑
5.0
稳压器给所述
Arduino Mega 2560
主控芯片提供
3.3V
电压
。
[0018]进一步的，所述物料扫描分拣模块采用
SymbolLS4000
系列激光条码扫描仪，并采用卷积神经网络算法
CNN
进行扫描识别控制
。
[0019]进一步的，所述
SymbolLS4000
系列激光条码扫描仪包含有激光光源
、
扫描器
、
受光检测器
、
控制单元，所述激光光源
、
扫描器
、
受光检测器均与控制单元实现电性连接
。
[0020]进一步的，所述机械臂采用五轴关节型机械臂，所述机械臂各关节的运动均为转动副轴，分别由五台所述舵机控制，所述舵机之间由四个
U
形架连接整合
。
[0021]进一步的，所述智能语音识别模块的工作流程分为；通用初始化，语音识别用初始化，写入识别列表，开始识别，响应中断
。
[0022]进一步的，所述智能语音识别模块的识别方法为：
[0023]预处理，首尾端的静音切除，降低对后续步骤造成的干扰，静音切除的操作一般称为
VAD
；
[0024]声音分帧，把声音切开成一小段一小段，每小段称为一帧，使用移动窗函数来实现；
[0025]特征提取，通过线性预测倒谱系数和
Mel
倒谱系数把每一帧波形变成一个包含声音信息的多维向量；
[0026]解码：通过声学模型，字典，语言模型对提取特征后的音频数据进行文字输出
。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0028]1.
针对现有的智能无人搬运小车体积过大，移动性较差的问题，主控模块的驱动控制芯片使其具有体积较小，准确性较高等优势，为实现可以适用于更多的环境打下基础；
[0029]2.
针对智能无人搬运市场分类搬运效率较低，易出错的问题，采用闭环系统控制系统
、
导航传感器
、
基于物联网技术的区域智能车管理系统和自主设计的无线通讯系统软件，针对不同的环境设计得出不同的最优解，实现装置的自动化运行与准确性得到巨大的提升；
[0030]3.
针对传统快递搬运产品功能单一，操作复杂的问题，通过物料扫描分拣模块以及语音系统对产物进行多级升级完善处理，提高装置的实用性；物品经过多层处理的装置，达到目前市场上所需要的标准
。
[0031]以下将结合附图与具体的实施例对本专利技术进行详细的解释说明
。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的结构示意图；
[0033]图2为本专利技术的结构示意图；
[0034]图3为本专利技术的结构示意图；
[0035]图4为本专利技术的结构示意图；
[0036]图5为本专利技术的结构示意图
。
[0037]图中：
10、
控制系统；
11、
主控模块；
12、
电源和电机驱动模块；
13、
物料扫描分拣模块；
131、
激光光源；
132、
扫描器；
133、
受光检测器；
134、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于多种算法的智能无人搬运装置，包括控制系统
(10)
和机械系统
(20)
以及语音系统
(30)
三个系统构成，其特征在于，所述控制系统
(10)
包括：主控模块
(11)
，对各模块进行数据处理，用于负责整个系统的逻辑运作，是整个系统的核心；电源和电机驱动模块
(12)
，电源和电机驱动模块
(12)
包括电源和电机驱动二个部分，所述电源采用直流减速电动机，所述电机驱动采用高电压
、
大电流电机专用驱动芯片
L298N
；物料扫描分拣模块
(13)
，用于对物料进行扫描并进行识别；路线规划与避障模块
(14)
，通过传感器采集物体信息，并将生成的信息传送到控制电路板，同时配合安装在车体二侧的
GPS
与雷达以及一系列传感器，控制电路板根据预设的程序指令；所述机械系统
(20)
包括：机械爪
(21)
，为二指平动机械手爪，所述二指平动机械手爪的手部机构是机器人直接与工件接触的部件，它能执行人手的部分功能，手抓取物体要以物体为中心，用手指包络物体，根据抓取物体时的相对状态，抓取方式可分为捏
、
夹
、
握三类；机械臂
(22)
，用于进行搬运装置的
360
°
自由旋转；舵机
(23)
，为电机驱动器，通过三个舵机
(23)
来控制机械臂
(22)
的方向及机械爪
(21)
的张开闭合；所述语音系统
(30)
包括：智能语音识别模块
(31)
，将一段语音信号转换成相对应的文本信息；所述电源和电机驱动模块
(12)、
物料扫描分拣模块
(13)、
路线规划与避障模块
(14)、
舵机
(23)、
智能语音识别模块
(31)
均与主控模块
(11)
实现电性连接
。2.
根据权利要求1所述的一种基于多种算法的智能无人搬运装置，其特征在于，所述主控模块
(11)
采用
ArduinoMega2560

【专利技术属性】
技术研发人员：方强龙，
申请(专利权)人：安徽信息工程学院，
类型：发明
国别省市：