一种智能巡检捕鼠机器人装置的制作方法

本发明涉及机器人领域，尤其涉及捕鼠机器人方面，更具体地说，涉及一种智能巡检捕鼠机器人装置。

背景技术：

随着图像视频技术的不断发展，很多智能算法在准确性和实时性有了极大提高，为综合信息处理提供了可靠低信息特征。同时实时音频采集和处理技术也越来越成熟，大量应用在人机交互领域，包括声音的采集、处理与合成等。无线通信技术如wifi、4g、5g、蓝牙、zigbee等技术为无线传输数据提供了保障。结合传统的红外模块、高压产生器模块以及捕鼠箱模块等，为智能巡检捕鼠机器人系统的实施提供了技术上的可能。

老鼠先天磨牙习性会破坏生产生活用品，有破坏的王称号；本身携带病毒细菌会传染给人类；打洞对建筑物基础有严重威胁等。人与老鼠的斗争正在日常生活中上演，提出一种高效地捕捉或者灭鼠方法，在现实生活中是有具体意义的，本发明的提出契合了人们的现实需要。

技术实现要素：

本发明为解决其技术问题，提供了一种智能巡检捕鼠机器人装置，包含：

电源模块，用于为整个智能巡检捕鼠机器人装置提供工作所需的电源；

中央控制模块，用于对智能巡检捕鼠机器人装置进行数据处理以及综合控制；

电控运动模块，连接并受控于中央控制模块，用于驱动智能巡检捕鼠机器人装置进行运动；

捕鼠箱模块，连接并受控于中央控制模块，包括一箱体，箱体上安装有电动门，箱体内安装有：诱饵食物盛放盛放装置、电击灭鼠装置以及用于感应是否老鼠是否进入电击灭鼠装置的工作范围内的红外感应模块；

无线通信模块，连接并受控于中央控制模块，用于与用户客户端进行通信；

红外摄像头图像采集模块，连接并受控于中央控制模块，用于对带巡检区域进行图像采集，并将采集的图像传送给中央控制模块，中央控制模块采用智能算法识别出图像中的障碍物以及是否有老鼠，然后一方面根据图像中存在的障碍物调节巡检路线从而进行避障，另一方面在识别到存在老鼠时，提取图像中老鼠的运动信息，保存，等待中央控制模块的下一步处理，并控制无线通信模块将识别到老鼠的信息发送到用户客户端，若在识别到不存在老鼠时，进行正常巡检，旋转所述红外摄像头，扩大所述红外摄像头对带巡检区域的拍摄角度，并将采集的图像传送给中央控制模块进行处理；

音频采集模块，连接并受控于中央控制模块，用于对带巡检区域进行声音采集，并将采集的声音发送给中央处理模块，中央处理模块采用30khz-50khz的带通滤波器对声音进行滤波，然后判断滤波后得到声音中是否有老鼠的音频信息，若存在老鼠的音频信息，保保存，等待中央控制模块的下一步处理，并控制无线通信模块将识别到老鼠的信息发送到用户客户端；若不存在老鼠的音频信息，则忽略；

中央控制模块进行综合处理：

c、若只有红外摄像头图像采集模块采集到图像中老鼠的运动信息，中央控制模块会暂时中止正常巡检，根据老鼠的运动信息，通过路径探索算法，来控制电控运动模块，使得智能巡检捕鼠机器人装置向老鼠方向移动，到达距离老鼠设定距离后，停止，控制捕鼠箱模块打开卡开电动门，并控制无线通信模块将准备捕获老鼠的状态信息发送到用户客户端；

d、若只有音频采集模块得到了老鼠存在的音频信息，中央控制模块会调用巡检算法的路径规划功能，探索出能获得老鼠音频响度最大的方向，并按照这个路径向老鼠方向移动，到达距离老鼠设定距离后，停止，控制捕鼠箱模块打开卡开电动门，并控制无线通信模块将准备捕获老鼠的状态信息发送到用户客户端；

c、若红外摄像头图像采集模块采集到图像中老鼠的运动信息，同时，音频采集模块也得到了老鼠存在的音频信息，中央控制模块会综合这两个信息，得出靠近老鼠的最优路径，并且向老鼠方向移动，到达距离老鼠设定距离后，停止，控制捕鼠箱模块打开卡开电动门，并控制无线通信模块将准备捕获老鼠的状态信息发送到用户客户端；

其中，在a、b及c中，智能巡检捕鼠机器人装置在运动过程中，中央控制模块会基于红外摄像头图像采集模块采集到图像进行避障；且在红外感应模块感应到老鼠进入电击灭鼠装置的工作范围内，中央控制模块控制电击灭鼠装置进行电击，并且控制无线通信模块将电击到了老鼠的消息以及智能巡检捕鼠机器人装置发送到用户客户端，使得用户知道老鼠被电击以及老鼠被电击的位置。

进一步地，在本发明的智能巡检捕鼠机器人装置中，电源模块为锂电池供电装置，所述智能巡检捕鼠机器人装置具有typec充电接口，用于为所述电源模块充电。

进一步地，在本发明的智能巡检捕鼠机器人装置中，所述运动信息包括：老鼠的位置坐标估计、与老鼠之间的距离大小估计以及老鼠运动速度与方向估计。

进一步地，在本发明的智能巡检捕鼠机器人装置中，所述智能巡检捕鼠机器人装置为双轮移动机器人、三轮移动机器人、四轮移动机器人或履带式移动机器人。

进一步地，在本发明的智能巡检捕鼠机器人装置中，所述箱体底部的中间位置，与所述电击灭鼠装置在同一区域，或者安装在所述箱体顶部的中间位置，与所述电击灭鼠装置相对。

进一步地，在本发明的智能巡检捕鼠机器人装置中，所述智能巡检捕鼠机器人装置在进行巡检时，采用存储器块中初始内置的智能巡检算法，包括紧靠物体边沿行走、自动避障功能以及最优路径规划功能。

进一步地，在本发明的智能巡检捕鼠机器人装置中，所述无线通信模块包括蓝牙模块、zigbee模块以及wifi模块中的至少一种，用于连接用户客户端后，实现对智能巡检捕鼠机器人装置的远程人工控制；

所述无线通信模块同时还包括采取wifi模块、4g模块、5g模块中的至少一种，用于接通互联网，为中央控制模块提供数据获取交换通道。

进一步地，在本发明的智能巡检捕鼠机器人装置中，所述音频采集模块通过麦克风实现。

本发明公开了一种智能巡检捕鼠机器人装置，该装置具体包括：电源模块、中央控制模块、电控运动模块、捕鼠箱模块、无线通信模块、红外摄像头图像采集模块以及音频采集模块。本发明专利利用自带巡检算法在家庭或者工场地区等室内地区自动来回巡检，利用音频采集模块，通过滤波算法得到老鼠音频信息，再通过路径探索算法得到声源方向，向老鼠声音源缓慢靠近；或者利用旋转红外摄像头采集拍摄到老鼠，再通过路径探索算法，向老鼠缓慢靠近；或者两者兼有。于此同时打开捕鼠箱装置，用箱中的饵料食物用来吸引老鼠到箱体中，当捕鼠箱中红外感应模块触发时，启动电击灭鼠装置电击老鼠，立刻使老鼠丧失行动，并在这些过程中通过无线通信模块向用户手机发送相应信息。利用本发明的智能巡检捕鼠机器人装置进行捕鼠，具有可以巡检、实用性好、可行性高的优点。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的智能巡检捕鼠机器人装置的原理示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1，图1是本发明的智能巡检捕鼠机器人装置的原理示意图。本发明的智能巡检捕鼠机器人装置，包含：电源模块、中央控制模块、电控运动模块、捕鼠箱模块、无线通信模块、红外摄像头图像采集模块以及音频采集模块。智能巡检捕鼠机器人装置可选为双轮移动机器人、三轮移动机器人、四轮移动机器人或履带式移动机器人。智能巡检捕鼠机器人装置上设置有启动开关，启动开关为一般的意义上的按键开关，在智能巡检捕鼠机器人装置有电情况下开启即可。开启智能巡检捕鼠机器人装置，将其放置在家庭房间或者工厂室内环境等待巡检区域，即可实现对待巡检区域的巡检。

电源模块用于为整个智能巡检捕鼠机器人装置提供工作所需的电源。作为本发明的一种优选实施方式，电源模块为锂电池供电装置，所述智能巡检捕鼠机器人装置具有typec充电接口，用于为所述电源模块充电。

中央控制模块用于对智能巡检捕鼠机器人装置进行数据处理以及综合控制，例如可以先采用stm32处理器以及其外围电路。

电控运动模块连接并受控于中央控制模块，用于驱动智能巡检捕鼠机器人装置进行运动，其一般包括轮子、传动装置以及驱动装置。

捕鼠箱模块连接并受控于中央控制模块，包括一箱体，箱体上安装有电动门，箱体内安装有：诱饵食物盛放盛放装置、电击灭鼠装置以及用于感应是否老鼠是否进入电击灭鼠装置的工作范围内的红外感应模块。在本发明的智能巡检捕鼠机器人装置中，所述箱体底部的中间位置，与所述电击灭鼠装置在同一区域，或者安装在所述箱体顶部的中间位置，与所述电击灭鼠装置相对。

无线通信模块连接并受控于中央控制模块，用于与用户客户端进行通信。无线通信模块包括蓝牙模块、zigbee模块以及wifi模块中的至少一种，用于连接用户客户端后，实现对智能巡检捕鼠机器人装置的远程人工控制；无线通信模块同时还包括采取wifi模块、4g模块、5g模块中的至少一种，用于接通互联网，为中央控制模块提供数据获取交换通道。

红外摄像头图像采集模块，连接并受控于中央控制模块，用于对带巡检区域进行图像采集，并将采集的图像传送给中央控制模块，所述智能巡检捕鼠机器人装置在进行巡检时，采用存储器块中初始内置的智能巡检算法，包括紧靠物体边沿行走、自动避障功能以及最优路径规划功能，巡检过程受到红外摄像头图像采集模块采集图像的反馈调节。中央控制模块采用智能算法识别出图像中的障碍物以及是否有老鼠，然后一方面根据图像中存在的障碍物调节巡检路线从而进行避障，另一方面在识别到存在老鼠时，提取图像中老鼠的运动信息(运动信息包括：老鼠的位置坐标估计、与老鼠之间的距离大小估计以及老鼠运动速度与方向估计，下述中的运动信息也与此相同)，保存，等待中央控制模块的下一步处理，并控制无线通信模块将识别到老鼠的信息发送到用户客户端，若在识别到不存在老鼠时，进行正常巡检，旋转所述红外摄像头，扩大所述红外摄像头对带巡检区域的拍摄角度，并将采集的图像传送给中央控制模块进行处理；

音频采集模块，连接并受控于中央控制模块，音频采集模块通过麦克风实现，用于对带巡检区域进行声音采集，并将采集的声音发送给中央处理模块，中央处理模块采用30khz-50khz的带通滤波器对声音进行滤波(老鼠通信靠的是30khz-50khz的超声波)，然后判断滤波后得到声音中是否有老鼠的音频信息，若存在老鼠的音频信息，保保存，等待中央控制模块的下一步处理，并控制无线通信模块将识别到老鼠的信息发送到用户客户端；若不存在老鼠的音频信息，则忽略；

中央控制模块进行综合处理：

e、若只有红外摄像头图像采集模块采集到图像中老鼠的运动信息，中央控制模块会暂时中止正常巡检，根据老鼠的运动信息，通过路径探索算法，来控制电控运动模块，使得智能巡检捕鼠机器人装置向老鼠方向移动，到达距离老鼠设定距离后，停止，控制捕鼠箱模块打开卡开电动门，并控制无线通信模块将准备捕获老鼠的状态信息发送到用户客户端；

f、若只有音频采集模块得到了老鼠存在的音频信息，中央控制模块会调用巡检算法的路径规划功能，探索出能获得老鼠音频响度最大的方向，并按照这个路径向老鼠方向移动，到达距离老鼠设定距离后，停止，控制捕鼠箱模块打开卡开电动门，并控制无线通信模块将准备捕获老鼠的状态信息发送到用户客户端；

c、若红外摄像头图像采集模块采集到图像中老鼠的运动信息，同时，音频采集模块也得到了老鼠存在的音频信息，中央控制模块会综合这两个信息，得出靠近老鼠的最优路径，并且向老鼠方向移动，到达距离老鼠设定距离后，停止，控制捕鼠箱模块打开卡开电动门，并控制无线通信模块将准备捕获老鼠的状态信息发送到用户客户端；

其中，在a、b及c中，智能巡检捕鼠机器人装置在运动过程中，中央控制模块会基于红外摄像头图像采集模块采集到图像进行避障；且在红外感应模块感应到老鼠进入电击灭鼠装置的工作范围内，中央控制模块控制电击灭鼠装置进行电击，并且控制无线通信模块将电击到了老鼠的消息以及智能巡检捕鼠机器人装置发送到用户客户端，使得用户知道老鼠被电击以及老鼠被电击的位置。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。