一种自动避障机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体为一种自动避障机器人。

背景技术：

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。随着现代自动控制技术的不断发展，对机器人的要求也越来越高，例如要求机器人进行自动清洁或者搜寻一类工作时，需要机器人能够实现自动躲避障碍物，否则容易产生碰撞导致机器损毁。

技术实现要素：

针对以上问题，本实用新型提供了一种自动避障机器人，能实现有效避障和自动导航，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自动避障机器人，包括微型计算机和躯体主干，所述躯体主干为不锈钢金属制成的长方体金属盒状，微型计算机安装在躯体主干内部，躯体主干的底部安装有行走机构，所述躯体主干的顶端安装有图像采集机构，图像采集机构与微型计算机之间连接有图像传感器，所述躯体主干的底部侧边四周设有开口，开口内安装有超声波传感器阵列，所述超声波传感器阵列通过RS232数据总线连接到微型计算机上；所述行走机构包括主动轮、万向轮和直流减速电机，所述主动轮与直流减速电机通过联动轴相连，所述行走机构的后部还设置有电池仓，电池仓内安装有充电蓄电池。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述图像采集机构包括左USB摄像头和右USB摄像头，左USB摄像头和右USB摄像头之间形成120度夹角，且左USB摄像头和右USB摄像头均通过USB数据线连接到微型计算机上。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述超声波传感器阵列由8个探测角为70度的超声波传感器组成，且超声波传感器阵列的控制端连接有脉冲生成器，脉冲生成器采用32位专用单片机，单片机的脉冲输出端还连接有反相器，反相器连接到超声波传感器的transmit端口。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述主动轮、万向轮均有两个，且主动轮安装在万向轮后方，所述直流减速电机与微型计算机之间连接有电机驱动器。

作为本实用新型一种优选的技术方案，所述微型计算机还连接有扬声器和液晶触摸屏，且所述液晶触摸屏镶嵌在躯体主干的前表面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该自动避障机器人，通过设置左USB摄像头和右USB摄像头两个摄像头，扩大了采集视角；通过设置超声波传感器阵列，提供辅助信息，消除摄像头的死角；设置主动轮和万向轮相配合，提高了机器人行走的灵活机动性；本装置利用较低成本设计并开发了一种基于机器视觉的、能实现有效避障和自动导航的服务机器人系统，适于推广。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型电路结构示意图。

图中：1-微型计算机；2-躯体主干；3-液晶触摸屏；4-行走机构；5-图像采集机构；6-图像传感器；7-超声波传感器阵列；8-主动轮；9-万向轮；10-直流减速电机；11-联动轴；12-充电蓄电池；13-左USB摄像头；14-右USB摄像头；15-脉冲生成器；16-反相器；17-扬声器；18-电机驱动器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种自动避障机器人，包括微型计算机1和躯体主干2，所述躯体主干2为不锈钢金属制成的长方体金属盒状，微型计算机1安装在躯体主干2内部，躯体主干2的底部安装有行走机构4，所述躯体主干2的顶端安装有图像采集机构5，图像采集机构,2与微型计算机1之间连接有图像传感器6，所述躯体主干2的底部侧边四周设有开口，开口内安装有超声波传感器阵列7，所述超声波传感器阵列7通过RS232数据总线连接到微型计算机1上；所述行走机构4包括主动轮8、万向轮9和直流减速电机10，所述主动轮8与直流减速电机10通过联动轴11相连，所述行走机构4的后部还设置有电池仓，电池仓内安装有充电蓄电池12；

所述图像采集机构5包括左USB摄像头13和右USB摄像头14，左USB摄像头13和右USB摄像头14之间形成120度夹角，且左USB摄像头13和右USB摄像头14均通过USB数据线连接到微型计算机1上；所述超声波传感器阵列7由8个探测角为70度的超声波传感器组成，且超声波传感器阵列7的控制端连接有脉冲生成器15，脉冲生成器15采用32位专用单片机，单片机的脉冲输出端连接有反相器16，反相器16连接到超声波传感器的transmit端口；所述主动轮8、万向轮9均有两个，且主动轮8安装在万向轮9后侧，所述直流减速电机10与微型计算机1之间连接有电机驱动器18；所述微型计算机1还连接有扬声器17和液晶触摸屏3，且所述液晶触摸屏3镶嵌在躯体主干2的前表面。

本实用新型的工作原理：所述微型计算机1为整个机器人的核心控制部分，用于控制其他各个机构的动作，所述躯体主干2为机器人的主体部位，用于安装和连接其他机构，所述液晶触摸屏3用于人机交互等功能的实现，所述行走机构4配合基于摄像头的机器视觉系统及引导线路标，实现视觉避障与导航，所述图像采集机构5用于实现对外部环境实施视频采集，所述超声波传感器阵列7为机器人提供辅助信息，消除摄像头的死角；当机器人开始工作后，左USB摄像头13和右USB摄像头14分别采集视频图像，采集到的图像数据通过图像传感器6转换为数字信号，且产生的数字信号送入微型计算机1，以便微型计算机1判断前方是否存在障碍物，所述超声波传感器阵列7在脉冲生成器15的控制下向周围发射超声波，所述反相器16提供反向电压，反射回来的超声波信号再通过RS232数据总线传输到微型计算机1，通过计算反射时间，确定障碍物距离和方位；在确定障碍物位置后，微型计算机1发送指令到电机驱动器18，电机驱动器18控制直流减速电机10，直流减速电机通过联动轴11带动主动轮8转动，并驱动万向轮9改变行进方向；所述充电蓄电池12为整个装置供电，所述扬声器17可以在微型计算机1的控制下播放音频文件。

该自动避障机器人，通过设置左USB摄像头13和右USB摄像头14两个摄像头，扩大了采集视角；通过设置超声波传感器阵列7，提供辅助信息，消除摄像头的死角；设置主动轮8和万向轮9相配合，提高了机器人行走的灵活机动性；本装置利用较低成本设计并开发了一种基于机器视觉的、能实现有效避障和自动导航的服务机器人系统，适于推广。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。