专利名称：天车机器人的视觉避障预警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天车安全避障预警装置，具体是一种天车机器人的视觉避障预警
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背景技术：
目前，公知的用于工业中的天车安全避障预警装置，采用激光、超声波和红外等装置，只能检测单一方向的单个障碍物，不能同时对多方向的多个障碍物进行检测，缺乏对障碍物的识别和认知功能，而且随着距离增加，需要换能器的能耗也越大。
实用新型内容为了解决工业中天车安全避障预警装置的存在的上述问题，本实用新型提供了一种基于双目立体视觉的天车机器人避障预警装置，它不仅能够检测多个障碍物，而且能够对障碍物进行识别和认知，更不会因为被测物的距离变化而增加能耗。通过双目立体视觉三维测量来确定吊运货物和障碍物的质心三维空间坐标，进而判断是否处在危险距离内进行安全预警提示。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种天车机器人的视觉避障预警装置，包括移动大车、移动小车，移动大车安装在天车机器人的纵梁上并横跨两纵梁沿纵梁前后运动，移动小车通过传动丝杠安装在移动大车上横向运动，移动小车内部装有连接吊钩的吊钩电机，所述移动大车的驱动电机和移动小车的丝杠电机及吊钩电机分别装配有通过无线蓝牙模块与工业计算机进行通讯的控制器，移动小车底部装有监测吊钩周围环境的一对双目摄像机，所述双目摄像机通过千兆网线与装配在天车下部的千兆网交换机连接，千兆网交换机与工业计算机进行通讯。更进一步，天车下部装有电源组，其中两路24V5A直流电源通过电源线与驱动电机和丝杠电机连接，一路12V5A直流电源通过电源线与吊钩控制器和吊钩电机连接，一路12V1A直流电源通过电源线与双目摄像机连接，一路5V2A直流电源通过电源线与驱动电机和丝杠电机的控制器连接。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是能够实时对吊运货物和障碍物进行识别和认知，准确其空间三维坐标，进而判断其相互间距离是否处在危险状态作出预警提示，防止天车发生刮碰事故。
图1是本实用新型实施例正视图。图2是本实用新型实施例俯视图。图3是本实用新型实施例侧视图。图4是移动大车驱动机构示意图。图中纵梁I，丝杠电机2，传动丝杠3，移动小车4，吊钩电机5，双目摄像机6，吊钩7，移动大车8，电源组9，千兆网交换机10，电源线11，千兆网线12，移动大车车架13，驱动电机14，车轮15，传动齿轮16，介齿轮17，驱动齿轮18。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明参见附图，天车机器人的两根纵梁I上装有导轨，移动大车8横跨两纵梁1，移动大车车架13下部装有在导轨上运行的车轮15，车轮15的轮轴上装有传动齿轮16，移动大车车架13上部装有驱动电机14，驱动电机14的输出轴上装有驱动齿轮18，驱动齿轮18通过介齿轮17与传动齿轮16啮合传动，使移动大车8在轨道上沿纵梁I前后运行。移动大车8上装有横向布置的传动丝杠3，传动丝杠3 —端与安装在移动大车车架13上部的丝杠电机2输出轴连接，移动小车4通过丝杠螺母装配在传动丝杠3上，丝杠电机2带动传动丝杠3旋转，进而带动移动小车4在传动丝杠3上横向移动。移动小车4内部装有连接吊钩7的吊钩电机5，吊钩7在吊绳的带动下可以上下运动。移动小车4底部装有监测吊钩7周围环境的一对双目摄像机6，双目摄像机6通过千兆网线12与装配在天车下部的千兆网交换机10连接，千兆网交换机10与工业计算机进行通
o上述驱动电机14、丝杠电机2及吊钩电机5装配有通过无线蓝牙模块与工业计算机进行通讯的控制器。天车下部装有电源组9，其中两路24V5A直流电源通过电源线11与驱动电机14和丝杠电机2连接，一路12V5A直 流电源通过电源线11与吊钩控制器和吊钩电机5连接，一路12V1A直流电源通过电源线11与双目摄像机6连接，一路5V2A直流电源通过电源线11与驱动电机14和丝杠电机2的控制器连接。驱动电机14和丝杠电机2采用无刷大扭矩直流电机，吊钩电机5采用减速直流电机。控制器由单片机编程来实现。一个控制器控制移动大车8和移动小车4的无刷直流电机的运动状态，另一个控制器控制吊钩7的直流减速电机的运行状态。这两个控制器都是通过无线蓝牙通讯模块与工业计算机进行无线通讯。双目摄像机6由两只千兆以太网工业相机组成，两只相机前后一致，平行或者汇聚安装在一起，分别通过千兆网交换机10与工业计算机进行通讯。工业计算机上的操作软件包括天车机器人的控制部分和视觉预警部分。控制部分用来控制吊钩7、移动大车8和移动小车4的启动停止、运动速度、方向和检测速度。双目摄像机6拍摄到的图像经过工业计算机的机器视觉算法处理，可以对吊运货物和障碍物进行识别与认知，还原其质心的空间三维坐标。根据它们的质心间的距离来判断是否处在危险警戒距离内，以作出相应的预警提示给天车司机，起到视觉辅助驾驶的作用，可有效避免危险事故的发生。
权利要求1.一种天车机器人的视觉避障预警装置，包括移动大车、移动小车，移动大车安装在天车机器人的纵梁上并横跨两纵梁沿纵梁前后运动，移动小车通过传动丝杠安装在移动大车上横向运动，移动小车内部装有连接吊钩的吊钩电机，其特征在于，所述移动大车的驱动电机和移动小车的丝杠电机及吊钩电机分别装配有通过无线蓝牙模块与工业计算机进行通讯的控制器，移动小车底部装有监测吊钩周围环境的一对双目摄像机，所述双目摄像机通过千兆网线与装配在天车下部的千兆网交换机连接，千兆网交换机与工业计算机进行通讯。
2.根据权利要求1所述的天车机器人的视觉避障预警装置，其特征在于，天车下部装有电源组，其中两路24V5A直流电源通过电源线与驱动电机和丝杠电机连接，一路12V5A直流电源通过电源线与吊钩控制器和吊钩电机连接，一路12V1A直流电源通过电源线与双目摄像机连接，一路5V2A直流电源通过电源线与驱动电机和丝杠电机的控制器连接。
专利摘要本实用新型涉及一种天车机器人的视觉避障预警装置。包括移动大车、移动小车，移动大车安装在天车机器人的纵梁上并横跨两纵梁沿纵梁前后运动，移动小车通过传动丝杠安装在移动大车上横向运动，移动小车内部装有连接吊钩的吊钩电机，移动大车的驱动电机和移动小车的丝杠电机及吊钩电机装配有通过无线蓝牙模块与工业计算机进行通讯的控制器，移动小车底部装有监测吊钩周围环境的一对双目摄像机，双目摄像机通过千兆网线与装配在天车下部的千兆网交换机连接，千兆网交换机与工业计算机进行通讯。本实用新型实时对吊运货物和障碍物进行识别和认知，准确其空间三维坐标，进而判断其相互间距离是否处在危险状态作出预警提示，防止天车发生刮碰事故。
文档编号B66C15/04GK202897859SQ20122062477
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者陈至坤, 王福斌, 王文慧 申请人:河北联合大学