[实用新型]一种基于Raspberry Pi的轮腿式爬楼机器人控制系统

说明书

本实用新型公开了一种基于Raspberry Pi的轮腿式爬楼机器人控制系统，包括Raspberry Pi主板、信息采集模块、无线通讯控制模块、电机驱动模块、报警模块和电源模块；所述信息采集模块通过GPIO接口与所述Raspberry Pi主板进行数据连接，所述无线通讯控制模块通过所述Raspberry Pi主板中的蓝牙收发器与所述Raspberry Pi主板进行无线传输数据连接，所述电机驱动模块通过GPIO接口与所述Raspberry Pi主板进行数据连接，所述报警模块通过GPIO接口与所述Raspberry Pi主板进行数据连接；所述信息采集模块包括超声波距离传感器、压力传感器和摄像头。本实用新型具有系统结构简单、测量精度高、安全性高等诸多优点。

技术领域

本实用新型涉及机器人控制技术领域，具体为一种基于Raspberry Pi的轮腿式爬楼机器人控制系统。

背景技术

机器人作为自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力。爬楼机器人则具有与人一样的爬楼能力，对保障人身安全、改善劳动环境、减轻劳动强度、提高劳动生产率及降低生产成本等方面具有十分重要的意义。

目前爬楼机器人主要分为轮式、履带式、腿式和轮腿式，轮式爬楼梯机器人具有结构简单、效率高、重量轻和易于控制的优点，但其环境适应性较差；履带式爬楼机器人具有良好的爬楼梯性能和一定的越障能力，但其灵活机动性较差，自身重量较大，爬楼的速度较慢；腿式爬楼机器人具有较强的环境适应能力，可通过调整腿部姿态来适应崎岖不平的地形，但这种机器人结构复杂，且平地移动速度较慢；轮腿式爬楼机器人具有很强的地形适应能力和较好的机动性，但其控制系统在轨迹规划和步态划等方面较为复杂。

发明内容

为了解决上述背景中轮腿式爬楼机器人控制系统较为复杂的问题，本实用新型提供了一种基于Raspberry Pi的轮腿式爬楼机器人控制系统，使用双目摄像头对台阶高度进行测量，对于不同高低的台阶都可以准确的识别并进行爬楼动作。

为了实现以上的目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种基于Raspberry Pi的轮腿式爬楼机器人控制系统，包括Raspberry Pi主板、信息采集模块、无线通讯控制模块、电机驱动模块、报警模块和电源模块；所述信息采集模块与所述Raspberry Pi主板进行数据连接，用于采集外部信息数据并发送给所述Raspberry Pi主板；所述无线通讯控制模块通过所述Raspberry Pi主板中的蓝牙收发器与所述Raspberry Pi主板进行无线传输数据连接，用于发送控制指令给所述Raspberry Pi主板以及接收所述Raspberry Pi主板发送的反馈信息；所述电机驱动模块与所述RaspberryPi主板进行数据连接，所述电机驱动模块中的电机控制器用于接收所述Raspberry Pi主板的控制信号并驱动电机转动；所述报警模块与所述Raspberry Pi主板进行数据连接，用于接收所述Raspberry Pi主板的报警信号并进行报警；所述信息采集模块包括超声波距离传感器、压力传感器和摄像头；所述超声波距离传感器用于将距离数值信号发送给所述Raspberry Pi主板，所述压力传感器用于将压力数值信号发送给所述Raspberry Pi主板，所述摄像头用于将图像信号发送给所述Raspberry Pi主板。

具体的，所述摄像头为双目摄像头，所述摄像头包括前摄像头和后摄像头。

优选的，所述超声波距离传感器发送距离数值信号给所述Raspberry Pi主板，所述Raspberry Pi主板根据距离数值信号发送避障信号给所述电机驱动模块中的电机控制器，并驱动所述电机驱动模块中驱动轮电机转动。

优选的，所述压力传感器发送压力数值信号给所述Raspberry Pi主板，所述Raspberry Pi主板根据压力数值信号发送报警信号给所述报警模块，或发送活动信号给所述电机驱动模块中的电机控制器，并驱动所述电机驱动模块中机身滑动电机转动。