[實用新型]一種基于機器視覺的循跡小車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520762903.3
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN204965187U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 孫澤中;閆曉光
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;H04N7/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

技術領域

本實用新型涉及智能化控制領域，特別涉及一種基于機器視覺的循跡小車。

背景技術

智能車是機器人的一種，是一個集環(huán)境感知，決策規(guī)劃，自動行駛為一體的綜合系統(tǒng)。智能循跡小車是智能車的一種，在無人駕駛，工業(yè)巡檢，科學探索等多方面有著廣泛的應用?，F(xiàn)在市面上的循跡小車方案，主要由采用紅外循跡方案，如實用新型CN204406203U《高速紅外循跡小車》。紅外循跡方案形式單一，抗干擾能力弱，只能識別出一條循跡路線，功能有限，無法滿足各領域?qū)ρE小車功能多樣化的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術方案形式單一，抗干擾能力弱，只能識別一條循跡路線不能滿足功能多樣化需求的問題，提供一種行穩(wěn)定，功能多樣化，能夠自動識別物體，能識別多條循跡軌道，可應用于工業(yè)現(xiàn)場的智能巡檢小車。

本實用新型采用的技術方案是：一種基于機器視覺的循跡小車,包括單片機主控模塊，攝像頭及路由器模塊，電腦處理平臺系統(tǒng)，無線射頻模塊，電機及驅(qū)動模塊，舵機轉(zhuǎn)向模塊，電源模塊；所述單片機主控模塊上連接有所述電機驅(qū)動模塊，所述舵機轉(zhuǎn)向模塊，所述電源模塊和所述無線射頻模塊，所述無線射頻模塊依次連接所述電腦處理平臺系統(tǒng)和所述攝像頭及路由器模塊。

進一步地，所述單片機主控模塊包括單片機，復位電路，晶振電路，電源電路。

進一步地，所述單片機選用MSP430F149單片機。

進一步地，所述電腦處理平臺系統(tǒng)包括圖像處理系統(tǒng)和報警燈。

進一步地，所述圖像處理系統(tǒng)利用LabVIEW軟件的VISION模塊開發(fā)。

進一步地，所述攝像頭及路由器模塊包括CCD攝像頭和WIFI路由器。

進一步地，所述電源模塊采用電壓為12V，容量為6500mAh的可充電鋰電池。

進一步地，所述電機及驅(qū)動模塊包括370減速電機，BTN7871驅(qū)動電路。

更進一步地，所述舵機轉(zhuǎn)向模塊采用MG995舵機。

更進一步地，所述無線射頻模塊采用NRF24L01模塊。

本實用新型的工作過程是，在遠程遙控模式下，操作人員可以通過操作電腦處理平臺系統(tǒng)，遙控小車，實現(xiàn)對小車運動的控制，并從攝像頭觀察到現(xiàn)場的工作狀況。

在自動循跡模式下，攝像頭采集到圖像，通過路由器將圖像傳送到電腦處理平臺系統(tǒng)，電腦處理平臺系統(tǒng)收到圖像后，圖像處理系統(tǒng)會對圖像進行處理，提取出設定好的運動路線，計算出控制指令，并通過無線射頻模塊將控制指令發(fā)送給小車的單片機主控模塊，單片機主控模塊對指令解碼后，會控制電機及驅(qū)動模塊及舵機轉(zhuǎn)向模塊，使小車沿著路線運動起來，從而實現(xiàn)循跡功能。

在循跡的過程中，圖像處理系統(tǒng)也會對接收到的圖像進行篩選，尋找我們需要識別的物體，如果找到我們預先設定好的物體，會啟動報警燈報警，提示操作員。

本實用新型的有益效果是：采用攝像頭對小車行進路線進行信息采集，不僅可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，還能實現(xiàn)自動循跡，自動識別物體；小車運行穩(wěn)定，系統(tǒng)成本低，智能化程度高，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場的自動巡檢功能。

附圖說明

圖1為本實用新型原理框圖；

圖2為本實用新型的循跡小車結構示意圖；

其中，1–單片機主控模塊，3–攝像頭及路由器模塊，4–電源模塊，5–電機及驅(qū)動模塊，6–舵機轉(zhuǎn)向模塊，7–無線射頻模塊；

圖3為2–電腦平臺處理系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

通過以下詳細說明結合附圖可以進一步理解本實用新型的特點和優(yōu)點。所提供的實施例僅是對本實用新型的說明，而不以任何方式限制本實用新型揭示的其余內(nèi)容。

實施例1

如圖1所示，一種基于機器視覺的循跡小車,包括單片機主控模塊，攝像頭及路由器模塊，電腦處理平臺系統(tǒng)，無線射頻模塊，電機及驅(qū)動模塊，舵機轉(zhuǎn)向模塊，電源模塊；所述單片機主控模塊上連接有所述電機驅(qū)動模塊、所述舵機轉(zhuǎn)向模塊、所述電源模塊和所述無線射頻模塊、所述無線射頻模塊依次連接所述電腦處理平臺系統(tǒng)和所述攝像頭及路由器模塊。

如圖2、圖3所示，一種基于機器視覺的循跡小車，包括單片機主控模塊1，電腦處理平臺系統(tǒng)2，攝像頭及路由器模塊3，電源模塊4，電機及驅(qū)動模塊5，舵機轉(zhuǎn)向模塊6，無線射頻模塊7。

單片機主控模塊1選用德州儀器的MSP430F149單片機，還包括復位電路，晶振電路，電源電路，該部分負責編譯由電腦處理平臺發(fā)送而來的信號，控制小車的行進及轉(zhuǎn)彎。