[发明专利]自主服务机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人交互及控制技术领域，尤其涉及一种自主服务机器人。

背景技术

服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有意于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。

目前，服务机器人都是基于半自动模式下来开展任务，这就必须通过人工来操作和控制；这也就成为了服务机器人发展的短板。

而且，现在自主服务机器人一直都是使用PC机来参与复杂的图像处理，再通过无线来控制机器人的动作，这样，消耗了大量的传输时间和受到了距离的限制；并且高分辨率的物体识别技术也是进一步困扰机器人智能化的发展。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种自主服务机器人，其将所有的图像处理过程全部在机器人的本体上完成，从而直接控制机械手和机器人本体来协调工作，实现自主跟踪对象，锁定对象，分析对象形状，自主完成任务等功能。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种自主服务机器人。

为实现上述目的，本发明提供了一种自主服务机器人，包括轮式机器人本体和机械手，其特征在于，所述服务机器人还包括嵌入式视觉模块、WIFI视觉传输及基于PC机监控与控制系统和机器人控制板；

所述机械手安装在所述轮式机器人本体上；

所述嵌入式视觉模块安装在所述机械手的顶部，并与所述机器人控制板连接，所述嵌入式视觉模块是用于对外部环境图像信息进行处理；

所述WIFI视觉传输及基于PC机监控与控制系统包括WIFI模块和PC机，所述WIFI模块安装在所述轮式机器人本体内，所述PC机通过所述WIFI模块远程向所述服务机器人发送控制指令；

所述机器人控制板安装在所述轮式机器人本体上，所述机器人控制板根据所述WIFI模块传递过来的所述控制指令控制所述轮式机器人本体、所述机械手和所述嵌入式视觉模块。

进一步地，所述轮式机器人本体包括四个驱动轮和面板，且所述驱动轮对称地安装在所述面板的两侧；所述面板上设置有多个固定孔。

进一步地，所述机械手采用五自由度铝合金机械手，包括5个微伺服舵机。

进一步地，所述服务机器人还包括安装在所述轮式机器人本体上的摄像头和视觉云台；所述嵌入式视觉模块所处理的所述外部环境图像信息是由所述摄像头所采集的。

进一步地，所述嵌入式视觉模块采用嵌入linux系统的Propeller P8X32A八核32位芯片。

进一步地，所述机器人控制板包括电机驱动模块和舵机驱动模块。

进一步地，所述WIFI模块是路由器。

进一步地，所述路由器安装有由linux构建的OpenWrt软件。

进一步地，所述PC机通过自身安装的WIFIREBOT客户端软件向所述服务机器人发送控制指令。

进一步地，所述机器人控制板采用基于arduino2560的嵌入式控制系统。

本发明公开了一种小型自主服务机器人解决方案，通过集成嵌入式视觉系统和移动机械手臂通过无线网络传输利用计算机强大的运算能力协调工作来实现服务的多样性和智能性，主要涉及领域为服务型机器人，整个系统由嵌入式视觉系统锁定目标，通过四驱移动平台来跟踪，再通过机械手臂来执行，最后通过WIFI无线设备及时抓取图片和完成任务的反馈等信息。

高分辨率的物体识别技术一直困扰服务机器人进一步智能化的发展难题，以往一直是使用PC机的参与复杂的图像处理，再通过无线来控制机器人的动作，这样一来消耗了大量的传输时间和受到了距离的限制，本机器人使用32位8核主芯片作为嵌入式控制器嵌入linux操作系统，所有的图像处理可以在机器人本体上直接识别出来，从而直接控制机械手和机器人本体来协调工作。

本发明的一种带视觉系统的机器人，采用基于嵌入式视觉模块的边沿特征跟踪与匹配特征的圆形模型化与中心坐标提取算法来达到动态抓取的准确性和连贯性，并且能够得到目标坐标控制机械手执行CA时间的最优机械臂轨迹规划算法快速响应动作，再通过wifi传输到PC机对任务完成进行监控和规划，保证了机器人的服务多样性和稳定性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的自主服务机器人的结构示意图；

图2是本发明的自主服务机器人的一个较佳实施例的结构示意图；

图3本发明的自主服务机器人的四轮驱动机器人本体的结构示意图；