一种具有自动导引功能的并联智能机器人及其导引方法与流程

文档序号:20167831发布日期:2020-03-24 22:50阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有自动导引功能的并联智能机器人,其特征在于:包括并联机器人、智能行走系统;所述智能行走系统与机器人管理服务器连接通信;

所述智能行走系统包括行走车架,所述行走车架上安装有所述并联机器人、fpga导引控制器、以及与所述fpga导引控制器电连接的驱动机构、超声波传感器发送器、cmos摄像头、rfid通讯模块;所述超声波传感器发送器与设置在工作区域边界位置的超声波传感器接收器感应通信,所述超声波传感器接收器接收到检测信息通过现场can总线发送至所述机器人管理服务器,所述机器人管理服务器计算出定位信息;所述cmos摄像头检测机器人工位的标志图像和/或景物图像,并发送至所述fpga导引控制器,与作业数据比对进行工位判断;

所述机器人管理服务器包括机器人调度系统,所述机器人调度系统与所述fpga导引控制器通过rfid通讯模块无线连接,用于根据预设的工作区域地图和所述定位信息计算运行轨迹,并向所述fpga导引控制器发送运行轨迹和作业数据。

2.根据权利要求1所述的一种具有自动导引功能的并联智能机器人,其特征在于,还包括设置在所述行走车架上的蓄电池,用于向所述智能行走系统和所述并联机器人供电;所述工作区域设有与所述蓄电池相匹配的充电电源插座;所述并联机器人在待机状态下,所述机器人管理服务器根据所述定位信息计算所述并联机器人到所述充电电源插座的路径,并发送至所述fpga导引控制器,控制驱动机构行进至所述充电电源插座位置自动充电。

3.根据权利要求1所述的一种具有自动导引功能的并联智能机器人,其特征在于,还包括位于所述行走车架上,且与所述fpga导引控制器电连接的激光传感器,用于检测安装于行走路径终端的反射板,并将检测信号通过所述rfid通讯模块无线发送至所述机器人管理服务器,测定所述并联机器人的行进距离。

4.根据权利要求1所述的一种具有自动导引功能的并联智能机器人,其特征在于,还包括位于所述行走车架上,且与所述fpga导引控制器电连接的红外传感器,用于检测障碍物,红外传感器将检测到的信号发送至fpga导引控制器,fpga导引控制器按红外传感器检测到障碍物距离,调整行车轨迹,所述fpga导引控制器根据障碍物检测信号控制所述驱动机构减速、避让或停止。

5.根据权利要求1所述的一种具有自动导引功能的并联智能机器人,其特征在于,还包括位于所述行走车架上,且与所述fpga导引控制器电连接的磁感应传感器,用于检测预埋在行走路径上的磁钉,所述fpga导引控制器根据障碍物检测信号进行行走距离误差校准。

6.根据权利要求1所述的一种具有自动导引功能的并联智能机器人,其特征在于,同一个所述行走车架上的所述并联机器人与所述rfid通讯模块相对应,所述机器人管理服务器同时向若干所述rfid通讯模块发送与其相对应的并联机器人的运行轨迹和作业数据。

7.根据权利要求1所述的一种具有自动导引功能的并联智能机器人,其特征在于,所述驱动机构包括设置在所述行走车架上的行走轮、轮驱动电机,所述fpga导引控制器通过串口与所述轮驱动电机连接,并控制所述行走轮的转动,包括对左、右轮驱动电机进行差速控制,实现行走车架的转弯。

8.根据权利要求7所述的一种具有自动导引功能的并联智能机器人,其特征在于,所述轮驱动电机上设置有编码器,所述编码器与所述fpga导引控制器电连接,用于计算并反馈行走轮的行走状态数据。

9.一种根据权利要求1~8所述的并联智能机器人自动导引方法,其特征在于,包括如下步骤:

设置在工作区域边界位置的超声波传感器接收器感应行走车架上的超声波传感器发送器发送的超声波信号,并通过现场can总线发送至所述机器人管理服务器,机器人管理服务器计算出定位信息;

机器人管理服务器根据预设的工作区域地图和所述定位信息计算运行轨迹,并向fpga导引控制器无线发送运行轨迹和作业数据;

fpga导引控制器根据运行轨迹控制驱动机构的运动;

fpga导引控制器获取cmos摄像头检测的机器人工位的标志图像和/或景物图像,将图象信号发送至fpga导引控制器,与作业数据比对进行工位判断,并将判断结果无线反馈至机器人管理服务器。

10.根据权利要求9所述的并联智能机器人自动导引方法,其特征在于,在并联机器人向目标工位自动导引过程中,fpga导引控制器接收到标志图像和/或景物图像,即原始图像,后,进行图像处理,包括:

采用中值滤波算法对原始图像进行预处理,包括去噪、灰度变化处理、锐化;

利用拉普拉斯高斯算法对经过预处理的图像进行分割,根据图象的用途分别采用边缘化算法、阀值算法、区域算法对图象进行区域化分割处理;

经过区域化分割处理后的图形信息,进行图形特征提取,包括颜色、纹理、外部几何特征;

将提取的图形特征应用识别算法,通过模板匹配、特征匹配、结构匹配,完成图象目标识别。

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