[實用新型]一種基于OPENMV的視覺伺服移動機器人系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021855910.5
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN213182424U
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王福杰;秦毅;姚智偉;張佳寧;任斌;郭芳
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京翔石知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11816
• 代理人: 李勇

本實用新型涉及一種基于OPENMV的視覺伺服移動機器人系統(tǒng)，包括運動單元、OPENMV視覺伺服單元、電機驅(qū)動單元、藍(lán)牙單元、超聲波避障單元、OLED顯示屏、中控單片機和電池組。本實用新型使用OPENMV視覺伺服單元與運動單元搭配組合建立以圖像信息反饋為基礎(chǔ)的視覺控制系統(tǒng)，利用OPENMV視覺伺服單元對外界環(huán)境進行感知，利用圖像誤差跟蹤目標(biāo)物體，引導(dǎo)移動機器人系統(tǒng)表達(dá)出控制單元下達(dá)的指令操作，從而提高所述系統(tǒng)對環(huán)境的自適應(yīng)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及智能設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于OPENMV的視覺伺服移動機器人系統(tǒng)。

背景技術(shù)

視覺伺服的移動機器人系統(tǒng)是應(yīng)用視覺伺服機器人系統(tǒng)與移動機器人系統(tǒng)兩大機器人研究開發(fā)技術(shù)綜合而成的系統(tǒng)設(shè)計。隨著生產(chǎn)應(yīng)用環(huán)境的復(fù)雜程度增加，傳統(tǒng)非視覺移動機器人系統(tǒng)在作業(yè)中帶來的較大誤差與精度偏差在工業(yè)方面有改進的必要，設(shè)計一個利用視覺系統(tǒng)快速采集并實時處理圖像，還能與控制對象實時交互，同時拓展多個外設(shè)的功能多樣且性能穩(wěn)定的視覺伺服移動機器人系統(tǒng)將是移動機器人系統(tǒng)發(fā)展的趨勢所在。

由于機器視覺的日漸成熟，傳統(tǒng)非視覺移動機器人正逐漸被取代，基于視覺系統(tǒng)伺服控制的移動機器人系統(tǒng)受到前所未有的關(guān)注。根據(jù)實際應(yīng)用的經(jīng)驗，視覺傳感器相對于傳統(tǒng)的如光電、電磁傳感器等，對外部環(huán)境如光線、氣溫等影響因素的抗干擾能力更強。而基于視覺傳感器的伺服移動機器人系統(tǒng)，其避障能力、追蹤效果、可交互性以及功能的可拓展性將大大地超過傳統(tǒng)非視覺移動機器人系統(tǒng)。基于視覺的伺服策略，是采用相機獲取的特征控制機器人移動的一種靈活有效的方法。

視覺伺服系統(tǒng)是豐富傳感器在集成技術(shù)與信息收集方面的集合，主要探討的內(nèi)容包括視覺伺服控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，圖像處理算法與視覺伺服控制器軟硬件方面的設(shè)計，研究結(jié)果可應(yīng)用在攝像頭與機器人手部末端的結(jié)合、移動機器人系統(tǒng)在不同環(huán)境中的智能跟蹤與自主規(guī)劃路線等。視覺伺服系統(tǒng)區(qū)別于機器視覺，機器視覺一般指實時采集圖像并自行分析，最終獲得某組對圖像內(nèi)容有特定描述的數(shù)據(jù)；而視覺伺服機器人系統(tǒng)會通過機器視覺的算法獲得有效數(shù)據(jù)，利用這部分?jǐn)?shù)據(jù)實現(xiàn)對機器人的某項控制，更強調(diào)數(shù)據(jù)的控制效果。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中的視覺伺服的移動機器人系統(tǒng)無法對特定的障礙標(biāo)記進行識別和追蹤，從而無法對現(xiàn)實使用時的路況進行準(zhǔn)確地分析，對環(huán)境的適應(yīng)性低。

實用新型內(nèi)容

為此，本實用新型提供一種基于openmv的視覺伺服移動機器人系統(tǒng)，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中對環(huán)境的適應(yīng)性低的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種基于OPENMV的視覺伺服移動機器人系統(tǒng)，包括：

運動單元，其為一雙層結(jié)構(gòu)的小車，用以裝載所述系統(tǒng)中的部件；

OPENMV視覺伺服單元，其設(shè)置在所述運動單元內(nèi)，用以識別所述系統(tǒng)的周邊環(huán)境并運用OPENMV視覺算法快速捕獲特定顏色的目標(biāo)或AprilTag二維碼；

電機驅(qū)動單元，其設(shè)置在所述運動單元內(nèi)，用以驅(qū)動運動單元移動；

藍(lán)牙單元，其設(shè)置在所述運動單元內(nèi)，用以使所述系統(tǒng)與外部設(shè)備進行藍(lán)牙通訊；

超聲波避障單元，其設(shè)置在所述運動單元內(nèi)，用以發(fā)射超聲波以檢測所述系統(tǒng)周邊環(huán)境；

OLED顯示屏，其設(shè)置在所述運動單元內(nèi)，用以顯示所述OPENMV視覺伺服單元識別到的目標(biāo)的坐標(biāo)；

中控單片機，其分別與所述OPENMV視覺伺服單元、電機驅(qū)動單元、藍(lán)牙單元、超聲波避障單元和OLED顯示屏相連，用以分別接收和分析OPENMV視覺伺服單元、超聲波避障單元和藍(lán)牙單元輸送的信息并根據(jù)分析結(jié)果控制電機驅(qū)動單元；

電池組，其分別與所述電機驅(qū)動單元和所述中控單片機相連，用以對電機驅(qū)動單元和中控單片機提供電源。

進一步地，所述運動單元包括：