本發(fā)明屬于機器人技術領域，具體涉及一種基于視覺識別的機器人。

背景技術：

機器人及自動化裝備有著廣闊的應用市場，以機器人為例，機器人技術作為先進制造技術的典型代表，是集機械、電子、控制、計算機、傳感器、人工智能等多學科先進技術于一體的重要的現(xiàn)代制造業(yè)自動化裝備。

目前，在全世界的制造業(yè)中，工業(yè)機器人已經(jīng)在生產(chǎn)中起到了越來越重要的作用。為了使用機器人能夠勝任越來越復雜的工作，機器人不但要有更好的控制系統(tǒng)，還要需要更多的感知環(huán)境的變化。其中機器人視覺以其信息量大、信息完整成為最重要的機器人感知功能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于視覺識別的機器人，以解決帶有立體視覺識別功能，使遠程控制機器人運作更加精準的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種基于視覺識別的機器人，包括由頭部、身體部位和腿部構成的機器人本體；其中所述頭部設置有視覺識別系統(tǒng)；該視覺識別系統(tǒng)包括圖像采集模塊；所述圖像采集模塊包括設置在頭部頂端的全向圖像單元；該全向圖像單元包括一頂部攝像頭；所述頂部攝像頭連接有圖像采集卡；所述圖像采集卡連接到圖像傳感器的輸入端；所述圖像傳感器與一信號發(fā)射電路相連；以及所述身體部位設有第一驅動電機和PLC控制器，所述腿部設有一對驅動輪，所述第一驅動電機分別與所述PLC控制器和驅動輪相連，所述PLC控制器設有一信號控制電路，用于接收上位機的控制信號；所述身體部件兩側分別設有一機器人手臂，所述機器人手臂連接有第二驅動電機，所述機器人手臂由若干活動關節(jié)組成，所述PLC控制器與所述第二驅動電機相連。

進一步，所述機器人本體還包括設置于身體部位的通信模塊，該通信模塊實現(xiàn)PLC控制器、視覺識別系統(tǒng)與上位機的數(shù)據(jù)與指令的無線傳輸。

進一步，所述上位機采用數(shù)據(jù)包格式傳送指令到所述通信模塊，該通信模塊通過解包機制把數(shù)據(jù)包解開，通過串口發(fā)送到單片機并通過各驅動模塊執(zhí)行機器人運作。

進一步，所述頂部攝像頭安裝于頭部頂端設置的一云臺上；以及所述云臺包括兩個數(shù)字舵機，頂部攝像頭可在云臺上可水平 0°～ 180°、上下 0°～ 180°旋轉。

進一步，所述PLC控制器包括單片機及分別與其連接的直流電機驅動電路、舵機驅動電路、下載串口以及數(shù)據(jù)通信接口。

進一步，所述視覺識別系統(tǒng)還包括相連的圖像處理模塊和圖像分析模塊；其中所述圖像處理模塊與圖像采集模塊相連，且用以對圖像采集模塊的采集的圖像進行處理；所述圖像分析模塊用以對處理的圖像處理模塊處理后的圖像進行分析整合。

進一步，所述視覺識別系統(tǒng)還包括設置于圖像處理模塊與圖像采集模塊之間的一信號轉換模塊，該信號轉換模塊用以對圖像采集模塊的采集的圖像轉換成所述圖像處理模塊能處理的數(shù)據(jù)信號。

進一步，所述圖像分析模塊包括第一對比電路、濾波電路和信號放大電路，所述信號放大電路分別與所述第一對比電路和濾波電路相連。

進一步，所述機器人手臂設有一夾取裝置。

本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的基于視覺識別的機器人，通過設置的全向圖像單元和云臺，建立全方位的圖像采集系統(tǒng)，擴大視野范圍，很好地模擬人類視覺系統(tǒng)，使采集的圖像更立體全面，從而使機器人運作更加精確。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本基于視覺識別的機器人的立體結構示意圖；

圖2是本基于視覺識別的機器人的工作原理圖。

圖中：頂部攝像頭1、驅動輪2、活動關節(jié)3、云臺4、夾取裝置5。

具體實施方式

現(xiàn)在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

如圖1至圖2所示，本發(fā)明的一種基于視覺識別的機器人，包括由頭部、身體部位和腿部構成的機器人本體；其中所述頭部設置有視覺識別系統(tǒng)；該視覺識別系統(tǒng)包括圖像采集模塊；所述圖像采集模塊包括設置在頭部頂端的全向圖像單元；該全向圖像單元包括一頂部攝像頭1；所述頂部攝像頭1連接有圖像采集卡；所述圖像采集卡連接到圖像傳感器的輸入端；所述圖像傳感器與一信號發(fā)射電路相連；以及所述身體部位設有第一驅動電機和PLC控制器，所述腿部設有一對驅動輪2，所述第一驅動電機分別與所述PLC控制器和驅動輪2相連，所述PLC控制器設有一信號控制電路，用于接收上位機的控制信號；所述身體部件兩側分別設有一機器人手臂，所述機器人手臂連接有第二驅動電機，所述機器人手臂由若干活動關節(jié)3組成，所述PLC控制器與所述第二驅動電機相連，實現(xiàn)對機器人手臂的控制，可以通過機器人手臂實現(xiàn)一些簡單的動作。

具體的，所述頂部攝像頭1采用RGB彩色攝像頭。優(yōu)選的，所述頂部攝像頭1的視覺深度范圍0.5～4.0米。所述機器人手臂設有一夾取裝置5，可以通過夾取裝置5來實現(xiàn)一些簡單的動作，例如對危險品的操作。

所述頂部攝像頭1安裝于頭部頂端設置的一云臺4上；以及所述云臺4包括兩個數(shù)字舵機，頂部攝像頭1可在云臺4上可水平 0°～ 180°、上下 0°～ 180°旋轉。

所述機器人本體還包括設置于身體部位的通信模塊，該通信模塊實現(xiàn)PLC控制器、視覺識別系統(tǒng)與上位機的數(shù)據(jù)與指令的無線傳輸?？蛇x的，所述通信模塊例如但不限于采用WIFI 通信模塊。

所述上位機采用數(shù)據(jù)包格式傳送指令到所述通信模塊，具體的，包頭用 OXFF，包尾用 OXFF，無校驗位。該通信模塊通過解包機制把數(shù)據(jù)包解開，通過串口發(fā)送到單片機并通過各驅動模塊執(zhí)行機器人運作。

所述PLC控制器包括單片機及分別與其連接的直流電機驅動電路、舵機驅動電路、下載串口以及數(shù)據(jù)通信接口。具體的，所述直流電機驅動電路用于驅動第一驅動電機和第二驅動電機的運作；所述舵機驅動電路用于驅動所述數(shù)字舵機的運作。

所述視覺識別系統(tǒng)還包括相連的圖像處理模塊和圖像分析模塊；其中所述圖像處理模塊與圖像采集模塊相連，且用以對圖像采集模塊的采集的圖像進行處理；所述圖像分析模塊用以對處理的圖像處理模塊處理后的圖像進行分析整合。

優(yōu)選的，所述視覺識別系統(tǒng)還包括設置于圖像處理模塊與圖像采集模塊之間的一信號轉換模塊，該信號轉換模塊用以對圖像采集模塊的采集的圖像轉換成所述圖像處理模塊能處理的數(shù)據(jù)信號。

所述圖像分析模塊包括第一對比電路、濾波電路和信號放大電路，所述信號放大電路分別與所述第一對比電路和濾波電路相連。其中第一對比電路用于對分析的圖像進行對比，濾波電路用于對信號的濾波，信號放大電路用于對接收的信號進行放大，可以提高對圖像分析的精度。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。