一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，具有視覺功能且能夠自主作業(yè)。所述機(jī)器人包括：云臺、機(jī)械雙臂、輪式底盤、顯示屏及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括：處理器、雙目視覺攝像頭及工控機(jī)；其中，所述處理器，用于通過所述云臺控制所述雙目視覺攝像頭的水平、俯仰動(dòng)作，由所述雙目視覺攝像頭采集不同區(qū)域的視頻，并將采集到的視頻傳輸至所述處理器；還用于將所述處理器的輸出結(jié)果上傳至工控機(jī)，同時(shí)將處理器的輸出結(jié)果輸出至所述顯示屏上顯示；所述工控機(jī)，用于根據(jù)接收到的所述處理器的輸出結(jié)果，發(fā)出控制命令控制所述輪式底盤和機(jī)械雙臂的動(dòng)作。本實(shí)用新型適用于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
【專利說明】
一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著科技的發(fā)展以及人們不斷探索的精神，機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域都得到了很大的普及和應(yīng)用，比如工業(yè)、家居等。但一般的機(jī)器人功能單一，價(jià)格也相對較高，難以得到大規(guī)模的普及。尤其是現(xiàn)在用于工廠環(huán)境中的流水線機(jī)器人，功能相對單一，有些并不具備視覺和顯示等功能，限制了機(jī)器人發(fā)揮更大的作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的功能單一、價(jià)格高的問題。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，包括:云臺、機(jī)械雙臂、輪式底盤、顯示屏及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括:處理器、雙目視覺攝像頭及工控機(jī)；
[0005]其中，所述云臺、機(jī)械雙臂設(shè)置在所述輪式底盤上；
[0006]所述云臺、顯示屏、雙目視覺攝像頭及工控機(jī)分別與所述處理器相連；
[0007]所述處理器，用于通過所述云臺控制所述雙目視覺攝像頭的水平、俯仰動(dòng)作，由所述雙目視覺攝像頭采集不同區(qū)域的視頻，并將采集到的視頻傳輸至所述處理器;還用于將所述處理器的輸出結(jié)果上傳至工控機(jī)，同時(shí)將處理器的輸出結(jié)果輸出至所述顯示屏上顯示；
[0008]所述工控機(jī)，用于根據(jù)接收到的所述處理器的輸出結(jié)果，發(fā)出控制命令控制所述輪式底盤和機(jī)械雙臂的動(dòng)作。
[0009]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括:第一電源；
[0010]所述第一電源與所述處理器及雙目視覺攝像頭相連。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括:云臺控制器；
[0012]所述云臺通過云臺控制器與所述處理器進(jìn)行連接；
[0013]所述處理器，具體用于通過所述云臺控制器來控制所述云臺完成水平、俯仰動(dòng)作。
[0014]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括:視頻采集電路；
[0015]所述雙目視覺攝像頭通過所述視頻采集電路與所述處理器進(jìn)行連接；
[0016]所述視頻采集電路，用于將雙目視覺攝像頭采集到的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號接入所述處理器。
[0017]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括:視頻顯示電路；
[0018]所述顯示屏通過所述視頻顯示電路與所述處理器進(jìn)行連接；
[0019]所述顯示屏，具體用于將所述視頻顯示電路的輸出視頻進(jìn)行顯示。
[0020]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括:協(xié)議轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、第一電機(jī)及第二電機(jī)；
[0021]所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、工控機(jī)、機(jī)械雙臂分別與所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接；
[0022]所述第一電機(jī)、第二電機(jī)分別與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行連接。
[0023]進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)還包括:第二電源；
[0024]所述工控機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)均連接于所述第二電源。
[0025]進(jìn)一步地，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于對工控機(jī)發(fā)送的控制指令進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，并通過轉(zhuǎn)換后的控制指令控制機(jī)械雙臂的動(dòng)作，以及驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一電機(jī)、第二電機(jī)的動(dòng)作。
[0026]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案的有益效果如下:
[0027]上述方案中，通過云臺控制雙目視覺攝像頭的水平、俯仰動(dòng)作，從而使得雙目視覺攝像頭能夠采集不同區(qū)域的視頻信息，使得智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人具有視覺功能;根據(jù)采集的視頻信息，由工控機(jī)發(fā)出控制命令控制機(jī)械雙臂的動(dòng)作使得智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人具有自主作業(yè)的功能，還可以由工控機(jī)發(fā)出控制命令控制輪式底盤進(jìn)行移動(dòng)。這樣，得到的集自主移動(dòng)、云臺控制、視覺顯示、自主作業(yè)于一體的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，能夠應(yīng)用于多種場合，擴(kuò)大了智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人的使用范圍。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的雙目視覺系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有的功能單一、價(jià)格高的問題，提供一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人。
[0033]如圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，包括:云臺、機(jī)械雙臂、輪式底盤、顯示屏及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括:處理器、雙目視覺攝像頭及工控機(jī)；
[0034]其中，所述云臺、機(jī)械雙臂設(shè)置在所述輪式底盤上；
[0035]所述云臺、顯示屏、雙目視覺攝像頭及工控機(jī)分別與所述處理器相連；
[0036]所述處理器，用于通過所述云臺控制所述雙目視覺攝像頭的水平、俯仰動(dòng)作，由所述雙目視覺攝像頭采集不同區(qū)域的視頻，并將采集到的視頻傳輸至所述處理器;還用于將所述處理器的輸出結(jié)果上傳至工控機(jī)，同時(shí)將處理器的輸出結(jié)果輸出至所述顯示屏上顯示；
[0037]所述工控機(jī)，用于根據(jù)接收到的所述處理器的輸出結(jié)果，發(fā)出控制命令控制所述輪式底盤和機(jī)械雙臂的動(dòng)作。
[0038]本實(shí)用新型實(shí)施例所述的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，通過云臺控制雙目視覺攝像頭的水平、俯仰動(dòng)作，從而使得雙目視覺攝像頭能夠采集不同區(qū)域的視頻信息，使得智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人具有視覺功能;根據(jù)采集的視頻信息，由工控機(jī)發(fā)出控制命令控制機(jī)械雙臂的動(dòng)作使得智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人具有自主作業(yè)的功能，還可以由工控機(jī)發(fā)出控制命令控制輪式底盤進(jìn)行移動(dòng)。這樣，得到的集自主移動(dòng)、云臺控制、視覺顯示、自主作業(yè)于一體的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，能夠應(yīng)用于多種場合，擴(kuò)大了智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人的使用范圍。
[0039]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述處理器可以為處理器DM6446雙核處理器，如圖2所示，圖2也稱為雙目視覺系統(tǒng)；所述云臺、雙目視覺攝像頭、顯示屏及工控機(jī)均連接于所述DM6446雙核處理器。
[0040]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述云臺、機(jī)械雙臂設(shè)置在所述輪式底盤上，通過所述輪式底盤，能夠?qū)崿F(xiàn)該智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人的自主/控制移動(dòng)。
[0041]本實(shí)用新型實(shí)施例中，通過對所述云臺的控制，可以實(shí)現(xiàn)雙目視覺攝像頭的水平、俯仰動(dòng)作，進(jìn)而由所述雙目視覺攝像頭采集不同區(qū)域的視頻，并將采集到的視頻傳輸?shù)紻M6446雙核處理器，再將DM6446雙核處理器的輸出結(jié)果上傳到工控機(jī)，由工控機(jī)發(fā)出控制指令控制機(jī)械雙臂和輪式底盤做出相應(yīng)的動(dòng)作，并在所述顯示屏上顯示DM6446雙核處理器輸出的視頻畫面。
[0042]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括:第一電源;所述第一電源與所述處理器及雙目視覺攝像頭相連。
[0043]本實(shí)用新型實(shí)施例中，如圖2所示，所述控制系統(tǒng)還包括:云臺控制器、視頻采集電路、視頻顯示電路;其中，所述雙目視覺攝像頭通過所述視頻采集電路與所述處理器進(jìn)行連接(模塊I);所述云臺通過云臺控制器與所述處理器進(jìn)行連接(模塊2);所述顯示屏通過所述視頻顯示電路與所述處理器進(jìn)行連接(模塊3)。
[0044]本實(shí)用新型實(shí)施例中，模塊I主要是雙目視覺攝像頭進(jìn)行視頻采集，所述雙目視覺攝像頭置于云臺之上，所述雙目視覺攝像頭可以是CCD或者CMOS攝像頭，經(jīng)視頻采集電路將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號傳入DM6446雙核處理器，并將DM6446雙核處理器的輸出結(jié)果通過網(wǎng)線傳入到工控機(jī)。
[0045]本實(shí)用新型實(shí)施例中，模塊2用來控制云臺的相關(guān)動(dòng)作，所述云臺經(jīng)云臺控制器連接DM6446雙核處理器，所述DM6446雙核處理器通過RS485接口以及云臺控制器來控制云臺完成水平、俯仰動(dòng)作，使得雙目視覺攝像頭能夠采集不同區(qū)域的視頻。
[0046]本實(shí)用新型實(shí)施例中，模塊3是DM6446雙核處理器經(jīng)視頻顯示電路將所述雙目視覺攝像頭采集到的視頻顯示在顯示屏上。
[0047]本實(shí)用新型實(shí)施例中，如圖3所示，所述控制系統(tǒng)還包括:協(xié)議轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、第一電機(jī)、第二電機(jī);例如，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器為STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器;其中，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、工控機(jī)、機(jī)械雙臂均連接于所述STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器，具體的，所述機(jī)械雙臂通過所述STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器與所述工控機(jī)進(jìn)行連接;所述第一電機(jī)、第二電機(jī)均連接于所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。圖3以STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器為核心，因此，圖3也稱為STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器控制系統(tǒng)。
[0048]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括:第二電源;所述工控機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)均連接于所述第二電源。
[0049]本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述工控機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、機(jī)械雙臂均連接于STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器，由工控機(jī)發(fā)送相應(yīng)的控制指令，經(jīng)STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，并通過轉(zhuǎn)換后的控制指令控制機(jī)械雙臂的動(dòng)作，以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一電機(jī)、第二電機(jī)的具體動(dòng)作，也就是說，由工控機(jī)協(xié)調(diào)各個(gè)部分工作。具體的，所述STM32串口協(xié)議轉(zhuǎn)換器包括:一路RS232和兩路RS485接口，主控制芯片是STM32單片機(jī)，采用uCOS-1I多線程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一路輸入多路輸出的通信功能。一路RS232接口連接到所述工控機(jī)接收工控機(jī)發(fā)送來的控制指令;第一路RS485接口連接到所述機(jī)械雙臂，控制機(jī)械雙臂的動(dòng)作;第二路RS485接口連接到電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路連接第一電機(jī)、第二電機(jī)，控制兩個(gè)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)速。
[0050]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，包括:云臺、機(jī)械雙臂、輪式底盤、顯示屏及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括:處理器、雙目視覺攝像頭及工控機(jī)； 其中，所述云臺、機(jī)械雙臂設(shè)置在所述輪式底盤上； 所述云臺、顯示屏、雙目視覺攝像頭及工控機(jī)分別與所述處理器相連； 所述處理器，用于通過所述云臺控制所述雙目視覺攝像頭的水平、俯仰動(dòng)作，由所述雙目視覺攝像頭采集不同區(qū)域的視頻，并將采集到的視頻傳輸至所述處理器;還用于將所述處理器的輸出結(jié)果上傳至工控機(jī)，同時(shí)將處理器的輸出結(jié)果輸出至所述顯示屏上顯示； 所述工控機(jī)，用于根據(jù)接收到的所述處理器的輸出結(jié)果，發(fā)出控制命令控制所述輪式底盤和機(jī)械雙臂的動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括:第一電源； 所述第一電源與所述處理器及雙目視覺攝像頭相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括:云臺控制器； 所述云臺通過云臺控制器與所述處理器進(jìn)行連接； 所述處理器，具體用于通過所述云臺控制器來控制所述云臺完成水平、俯仰動(dòng)作。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括:視頻米集電路； 所述雙目視覺攝像頭通過所述視頻采集電路與所述處理器進(jìn)行連接； 所述視頻采集電路，用于將雙目視覺攝像頭采集到的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號接入所述處理器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括:視頻顯不電路； 所述顯示屏通過所述視頻顯示電路與所述處理器進(jìn)行連接； 所述顯示屏，具體用于將所述視頻顯示電路的輸出視頻進(jìn)行顯示。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括:協(xié)議轉(zhuǎn)換器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、第一電機(jī)及第二電機(jī)； 所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、工控機(jī)、機(jī)械雙臂分別與所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器進(jìn)行連接； 所述第一電機(jī)、第二電機(jī)分別與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還包括:第二電源； 所述工控機(jī)、第一電機(jī)、第二電機(jī)均連接于所述第二電源。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能雙臂移動(dòng)機(jī)器人，其特征在于，所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器，用于對工控機(jī)發(fā)送的控制指令進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，并通過轉(zhuǎn)換后的控制指令控制機(jī)械雙臂的動(dòng)作，以及驅(qū)動(dòng)所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路控制所述第一電機(jī)、第二電機(jī)的動(dòng)作。
【文檔編號】B25J5/00GK205466152SQ201620075833
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月26日
【發(fā)明人】馬洪岳, 解侖, 何志杰, 王志良
【申請人】北京科技大學(xué)