一种智能循迹机器人、系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106125725A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610414747.0(22)申请日2016.06.14(71)申请人夏烬楚地址610000四川省成都市武侯区龙门巷6号1栋2单元12号(72)发明人夏烬楚(74)专利代理机构成都九鼎天元知识产权代理有限公司51214代理人詹永斌(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种智能循迹机器人、系统及控制方法(57)摘要本发明提供了一种智能循迹机器人、系统及控制方法，涉及机器人领域。其特征在于，所述系统包括：机器人体、所述机器人体顶部设有摄像头；所述机器人体底部设有车轮；所述机器人体内部设有驱动车轮运动的电机和控制机器人前进方向的舵机;所述机器人体内部还设有控制机器人运行的控制系统。该发明具有处理简单，占用资源，执行效率高、准确性高等优点。CN106125725ACN106125725A权利要求书1/2页1.一种智能循迹机器人，其特征在于，它包括：机器人体(2)、所述机器人体(2)顶部设有摄像头(1)；所述机器人体(2)底部设有车轮(3)；所述机器人体(2)内部设有驱动车轮运动的电机和控制机器人前进方向的舵机；所述机器人体(2)内部还设有控制机器人运行的控制系统。2.如权利要求1所述的智能循迹机器人，其特征在于，所述摄像头为黑白图像摄像头，最高像素为664*492。3.如权利要求1或2所述的智能循迹机器人，其特征在于，所述控制系统包括：路径检测模块、起跑线检测模块、车速检测模块、电源模块、中央处理器、舵机驱动模块和电机驱动模块；所述路径检测模块信号连接于中央处理器；所述起跑线检测模块信号连接于中央处理器；所述电源模块信号连接于中央处理器；所述舵机驱动模块信号连接于中央处理器；所述电机驱动模块信号连接于中央处理器；所述中央处理器分别信号连接于路径检测模块、起跑线检测模块、车速检测模块、电源模块、舵机驱动模块和电机驱动模块。4.如权利要求3所述的智能循迹机器人，其特征在于，所述路径检测模块，用于根据摄像头发送过来的图像信息，判断机器人所处的跑道类型为直道还是弯道，将判断结果发送给中央处理器；所述车速检测模块，用于对机器人前进的速度进行实时采集，将采集结果发送至中央处理器；所述起跑线检测模块，用于检测机器人是否处于起跑线，将检测结果发送至中央处理器；所述电源模块，用于给机器人提供运行的能源；所述中央处理器，用于根据各个模块发送过来的数据信息，发送控制命令至舵机驱动模块和电机驱动模块；所述舵机驱动模块，用于根据中央处理器发送过来的控制命令，控制舵机的运行；所述电机驱动模块，用于根据中央处理器发送过来的控制命令，控制电机的运行。5.一种基于权利要求1至4之一所述的智能循迹机器人的控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1：机器人启动，起跑线检测模块检测机器人是否处于起跑线，如果不是，则待机不动；如果是，中央处理器则发送控制命令至电机驱动模块，电机驱动模块驱动电机控制机器人前进；步骤2：前行过程中，摄像头实时采集跑到图像信息，将图像信息发送到路径检测模块，路径检测模块根据图像信息判断机器人当前是处于直道还是弯道；步骤3：车速检测模块开始实时检测机器人的速度，并将检测结果发送给中央处理器；步骤4：中央处理器根据路径检测模块和车速检测模块发送过来的数据信息发送控制命令道舵机驱动模块和电机驱动模块，；步骤5：舵机控制模块和电机控制模块根据中央处理器发送过来的控制命令分别控制舵机和电机的运行。6.如权利要求5所述的智能循迹机器人控制方法，其特征在于，所述路径检测模块的检测方法及中央处理器根据检测结果控制机器人前进方向的包括下步骤：步骤1：接收到摄像头发送过来的图像信息；步骤2：对图像进行二值化；步骤3：计算图像左侧白点数和图像右侧白点数之差；步骤4：判断差的绝对值是否小于130，如果不是，则发送结果至中央处理器，执行步骤5；如果是，则计算DIR值，并判断DIR值的是否满足：-11.2<DIR<11.2；如果是，则发送结果至2CN106125725A权利要求书2/2页中央处理器，执行步骤5；如果不是，且DIR<-12，则发送结果至中央处理器，执行步骤6；如果DIR值>12，则发送结果至中央处理器，执行步骤7；步骤5：中央处理器发送控制命令至舵机驱动模块，从而控制舵机正中电机加速；步骤6：中央处理器发送控制命令至舵机驱动模块，从而控制舵机左转电机加速；步骤7：中央处理器发送控制命令至舵机驱动模块，从而控制舵机右转电机加速。7.如权利要求6所述的智能循迹机器人控制方法，其特征在于，所述舵机及电机控制算法包括以下步骤：步骤1：路径检测模