一种履带式机器人的导航装置的制作方法

本发明属于机器人领域，尤其是涉及一种履带式机器人的导航装置。

背景技术：

现有技术中，履带式机器人的导航装置通常采用传统的视觉系统，但是传统的视觉系统由于视场角的限制，必须配备一套随动机械云台装置，来采集多幅图像和锁定目标，这样不仅增加了整个系统的体积，导致性能下降，同时也会带来更多不稳定参数导致误差增多。而且随动系统在目标跟踪时存在滞后，灵活性差，且目标容易丢失。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种履带式机器人的导航装置，采用全方位视觉系统，能够一次拍摄图像信息的360度方位角和天顶180度半球域视场中的全部景物，有利于满足履带式机器人的跟踪定位和导航要求。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种履带式机器人的导航装置，包括壳体，该壳体上分别固定有用于安装视频采集组件的第一支撑架，用于安装显示组件的第二支撑架，以及用于固定嵌入式视频图像处理组件的第三支撑架；该壳体下面还固定有用于安装于履带式机器人上的底盘；所述的视频采集组件包括全向视觉镜头和高清晰度模拟相机，用于环境和航标信息的采集与输出；所述的嵌入式视频图像处理组件负责对视频采集组件采集的图像数据进行运算处理，实时跟踪导航航标；所述的显示组件用于实时观察嵌入式视频图像处理组件对航标的跟踪结果；所述的底盘上固定有电源组件，该电源组件上引出12v视频采集组件电源线、5v嵌入式视频图像处理组件电源线和12v显示组件电源线，分别用于为视频采集组件、嵌入式视频图像处理组件和显示组件供电。

所述的嵌入式视频图像处理组件采用基于嵌入式dsp硬件系统的航标跟踪器。

所述的显示组件采用高分辨率的液晶显示器。

所述的视频采集组件上还设置有视频采集输出线和视频采集通讯接口。

所述的显示组件上还设置有液晶显示器输入线和显示组件通讯接口。

所述的嵌入式视频图像处理组件上还设置有视频图像输入线、视频图像处理输出线、视频图像通讯接口、网口、并口以及usb接口。

所述的履带式机器人的导航装置还包括车载嵌入式控制系统，该车载嵌入式控制系统根据嵌入式视频图像处理组件的视频图像处理结果，对传感器以及伺服电机进行驱动。

所述的车载嵌入式控制系统采用arm控制器，该arm控制器上设置有arm通讯接口，视频图像通讯接口通过arm通讯接口实现嵌入式视频图像处理组件与arm的通讯。

相对于现有技术，本发明所述的履带式机器人的导航装置具有以下优势：本发明所述的履带式机器人的导航装置结构紧凑，灵活小巧，稳定性好，全向视觉一次性摄取整个半球域 的全部场景，无需依靠单台摄像机的转动或多台摄像机的影像合成，对全方位观测及移动体的制导极为有利。多功能可扩展机电接口包括电源组件接口和通讯接口以及扩展接口，能够满足不同用户的要求，增强了该装置的通用性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明所述的导航装置的壳体示意图。

图2是本发明所述的导航装置的整体结构示意图。

图3是本发明所述的导航装置安装在履带式机器人上的结构示意图。

其中，1-壳体，2-第二支撑架，3-第一支撑架，4-第三支撑架，5-底盘，6-视频采集组件，7-嵌入式视频图像处理组件，8-显示组件，9-电源组件，10-视频采集输出线，11-视频图像输入线，12-视频图像处理输出线，13-液晶显示器输入线，14-视频采集通讯接口，15-5v嵌入式视频图像处理组件电源线，16-12v显示组件电源线，17-视频图像通讯接口，18-网口，19-并口，20-usb接口，21-arm通讯接口，22-arm控制器，131-显示组件通讯接口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-3所示，一种履带式机器人的导航装置，包括壳体1，该壳体上分别固定有用于安装视频采集组件6的第一支撑架3，用于安装显示组件8的第二支撑架2，以及用于固定嵌入式视频图像处理组件7的第三支撑架4；该壳体下面还固定有用于安装于履带式机器人上的底盘5；所述的视频采集组件6包括全向视觉镜头和高清晰度模拟相机，用于环境和航标信息的采集与输出；所述的嵌入式视频图像处理组件7负责对视频采集组件6采集的图像数据进行运算处理，实时跟踪导航航标；所述的显示组件8用于实时观察嵌入式视频图像处理 组件7对航标的跟踪结果；所述的底盘5上固定有电源组件9，该电源组件上引出12v视频采集组件电源线14、5v嵌入式视频图像处理组件电源线15和12v显示组件电源线16，分别用于为视频采集组件6、嵌入式视频图像处理组件7和显示组件8供电。

所述的嵌入式视频图像处理组件采用基于嵌入式dsp硬件系统的航标跟踪器。

所述的显示组件8采用高分辨率的液晶显示器。

所述的视频采集组件6上还设置有视频采集输出线10和视频采集通讯接口14。

所述的显示组件8上还设置有液晶显示器输入线13和显示组件通讯接口131。

所述的嵌入式视频图像处理组件7上还设置有视频图像输入线11、视频图像处理输出线12、视频图像通讯接口17、网口18、并口19以及usb接口20。网口18、并口19以及usb接口20均为扩展接口，供用户扩展使用。

所述的履带式机器人的导航装置还包括车载嵌入式控制系统，该车载嵌入式控制系统根据嵌入式视频图像处理组件7的视频图像处理结果，对传感器以及伺服电机进行驱动。

所述的车载嵌入式控制系统采用arm控制器22，该arm控制器22上设置有arm通讯接口21，视频图像通讯接口17通过arm通讯接口21实现嵌入式视频图像处理组件与arm的通讯。

所述的履带式机器人的导航装置结构紧凑，灵活小巧，可以合理利用机器人上的空间，方便安装，而且稳定性好，有利于实现快速和准确的跟踪导航。基于嵌入式dsp硬件系统的航标追踪器较之传统的工控机加图像采集卡的架构，其实用性强，经济易扩展，功耗低。多功能可扩展机电接口提供了电源组件接口和通讯接口以及扩展接口，增强了该导航装置的通用性和灵活性。

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