《全智能小物品捡拾机器人.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《全智能小物品捡拾机器人.pdf（8页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102535369A43申请公布日20120704CN102535369ACN102535369A21申请号201010612587322申请日20101224E01H1/0020060171申请人上海市莘格高级中学地址201100上海市闵行区腾冲路168号72发明人喻承钱海库许卓炅74专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中54发明名称全智能小物品捡拾机器人57摘要本发明提供全智能小物品捡拾机器人，包括机械臂单元、移动单元、翻斗单元，还包括装置探测单元，其用于在探测到物品后生成物品位置信息；物品收集控制单元，其用于根据所述物品位置信息控制所述移动单元将。
2、所述机器人移动到被探测物品附近，然后控制所述机械臂单元将被探测物品拾取到所述翻斗单元中；物品倾倒控制单元，其用于当第一参数大于第一阈值后控制所述移动单元将所述机器人移动到倾倒位置，然后控制所述翻斗单元执行倾倒动作。根据本发明提供的机器人是一台全自动垃圾采集收集机器人。它拥有其他垃圾采集机器人所不具备的垃圾自动采集功能，并且能自行寻觅垃圾收集处理处。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页1/1页21一种全智能小物品捡拾机器人，包括机械臂单元、移动单元、翻斗单元，其特征在于，还包括如下装置探测单元，其用于在探测。
3、到物品后生成物品位置信息；物品收集控制单元，其用于根据所述物品位置信息控制所述移动单元将所述机器人移动到被探测物品附近，然后控制所述机械臂单元将被探测物品拾取到所述翻斗单元中；物品倾倒控制单元，其用于当第一参数大于第一阈值后控制所述移动单元将所述机器人移动到倾倒位置，然后控制所述翻斗单元执行倾倒动作。2根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述第一参数包括如下参数中的任一种参数被探测物品数量，其用于指示所述翻斗内被探测物品的数量；被探测物品重量，其用于指示所述翻斗内被探测物品的重量；机械臂拾取次数，其用于指示自最近一次所述翻斗执行倾倒动作起所述机械臂累计拾取被探测物品的次数。3根据权利要求1。
4、或2所述的机器人，其特征在于，所述探测单元包括如下装置第一测距传感器，其用于在第一水平面内侧量距离；第二测距传感器，其用于在第二水平面内测量距离；第一生成装置，其用于当所述第一测距传感器与所述第二测距传感器在同一铅垂面内所测得距离的差值大于第二阈值时生成所述物品位置信息。4根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述第一测距传感器以及第二测距传感器包括如下传感器中的任一种传感器超声波测距传感器；红外线测距传感器；激光测距传感器。5根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，所述探测单元包括如下装置第三测距传感器，其用于在第一平面内侧量距离；第四测距传感器，其用于在平行于所述第一平面的第二平面内。
5、测量距离；第二生成装置，其用于当所述第三测距传感器与所述第四测距传感器所测得距离的差值大于第三阈值时生成所述物品位置信息。6根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述第三测距传感器以及第四测距传感器包括如下传感器中的任一种传感器超声波测距传感器；红外线测距传感器；激光测距传感器。7根据权利要求1至6中任一项所述的机器人，其特征在于，所述移动单元包括履带式底盘。权利要求书CN102535369A1/4页3全智能小物品捡拾机器人技术领域0001本发明涉及机器人，尤其是保洁机器人，具体地，涉及全智能小物品捡拾机器人。背景技术0002城市卫生是城市生活状况和社会发展程度的集中体现，是城市进步的基本条。
6、件和内容，全面认识城市卫生及其意义，是对城市实施卫生管理的基本前提。无论是在室外场合还是室内场合都需要保持一个没有垃圾的洁净环境。但我们发现现在的垃圾收集车辆还没有集成高智能型，环卫工人不但要早起，还要每天面对许许多多的垃圾，这样环卫工人的身体健康就得不到很好的保障。城市中乱吐痰，乱扔易拉罐的现象时有发生，造成环境的极其不美观，因此我们必须解决环境问题，让城市给人们一个优美的环境。0003通过机器人清洁环境是一种高效的方式。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。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、。
7、建筑业，或是危险的工作。机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机、材料和仿生学的产物。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途。发明内容0004针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种全智能小物品捡拾机器人。0005根据本发明的一个方面，提供全智能小物品捡拾机器人，包括机械臂单元、移动单元、翻斗单元，还包括如下装置探测单元，其用于在探测到物品后生成物品位置信息；物品收集控制单元，其用于根据所述物品位置信息控制所述移动单元将所述机器人移动到被探测物品附近，然后控制所述机械臂单元将被探测物品拾取到所述翻斗单元中；物品倾倒控制单元，其用于当第一参数大于第一阈值后控制所述移动单元将所。
8、述机器人移动到倾倒位置，然后控制所述翻斗单元执行倾倒动作。0006优选地，所述第一参数包括如下参数中的任一种参数被探测物品数量，其用于指示所述翻斗内被探测物品的数量；被探测物品重量，其用于指示所述翻斗内被探测物品的重量；机械臂拾取次数，其用于指示自最近一次所述翻斗执行倾倒动作起所述机械臂累计拾取被探测物品的次数。0007优选地，所述探测单元包括如下装置第一测距传感器，其用于在第一水平面内侧量距离；第二测距传感器，其用于在第二水平面内测量距离；第一生成装置，其用于当所述第一测距传感器与所述第二测距传感器在同一铅垂面内所测得距离的差值大于第二阈值时生成所述物品位置信息。0008优选地，所述第一测距。
9、传感器以及第二测距传感器包括如下传感器中的任一种传感器超声波测距传感器；红外线测距传感器；激光测距传感器。0009优选地，所述探测单元包括如下装置第三测距传感器，其用于在第一平面内侧量距离；第四测距传感器，其用于在平行于所述第一平面的第二平面内测量距离；第二生成说明书CN102535369A2/4页4装置，其用于当所述第三测距传感器与所述第四测距传感器所测得距离的差值大于第三阈值时生成所述物品位置信息。0010优选地，所述第三测距传感器以及第四测距传感器包括如下传感器中的任一种传感器超声波测距传感器；红外线测距传感器；激光测距传感器。0011优选地，所述移动单元包括履带式底盘。0012本发明有。
10、效地利用超声波传感器来寻找垃圾。一般把频率在2KHZ到25MHZ范围内的声波叫做超声波。它能透入物体内部并可以在物体中传播。我们利用两台超声波分别测距离，同一平面内的两台超声波探测到的距离的差值大于一个范围时即可视为前方有垃圾。0013根据本发明提供的机器人是一台全自动垃圾采集收集机器人。它拥有其他垃圾采集机器人所不具备的垃圾自动采集功能，并且能自行寻觅垃圾收集处理处。多处运用触感设计，有助于高效率的来实现垃圾的采集，不会在不必要的停留环节浪费时间。0014本发明运用两个相对独立的的超声波传感器作为机器人的垃圾搜索的传感装置，不但能确定垃圾的方位，还能确定垃圾处理站的位置。优选地，本机器人一共。
11、运用6个电机，组成机器人的动力、机械臂、垃圾倾倒装置，其中我们运用包括2个电机的机械臂完成了上下的自由度和机械爪的开合，2个电机用于动力装置，我们舍弃了轮胎而采用了更加优秀的履带装置可以实现前进后退，左转右转，还可以实现原地360度旋转，剩下的两个电机一个来驱动翻斗的运动可以实现精确控制，一个用来控制超声波探头的位置，以防阻碍机械臂的运作。此机器人一经发现垃圾，就能精确定位实施抓举和释放当拾取一定次数后便会自动在全区域内搜寻垃圾，并实施倾倒垃圾的动作。并能不停重复以上寻找垃圾，拾取并释放，搜索垃圾处理中心和倾倒垃圾的动作。附图说明0015通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发。
12、明的其它特征、目的和优点将会变得更明显0016图1示出根据本发明的第一实施例的，全智能小物品捡拾机器人的系统框架图；0017图2示出根据本发明的第二实施例的，全智能小物品捡拾机器人的机械臂拾取物品时的结构示意图；0018图3示出根据本发明的第二实施例的，全智能小物品捡拾机器人的机械臂释放物品时的结构示意图；0019图4示出根据本发明的第三实施例的，全智能小物品捡拾机器人的结构示意图；0020图5示出根据本发明的第四实施例的，全智能小物品捡拾机器人的结构示意图。具体实施方式0021图1示出根据本发明的第一实施例的，全智能小物品捡拾机器人的系统框架图，具体地，在本实施例中，根据本发明提供的所述机器。
13、人包括机械臂单元1、移动单元2、翻斗单元3，还包括探测单元7、物品收集控制单元4、以及物品倾倒控制单元5。其中，所述探测单元7，用于在探测到物品后生成物品位置信息；所述物品收集控制单元4用于根据所述物品位置信息控制所述移动单元2将所述机器人移动到被探测物品附近，然后控制所述机械说明书CN102535369A3/4页5臂单元1将被探测物品拾取到所述翻斗单元3中；所述物品倾倒控制单元5用于当第一参数大于第一阈值后控制所述移动单元2将所述机器人移动到倾倒位置，然后控制所述翻斗单元3执行倾倒动作。优选地，所述移动单元2包括履带式底盘。0022更为具体地，所述机器人启动后首先进行初始化，由所述物品倾倒控。
14、制单元5判断所述第一参数是否大于所述第一阈值，若判断结果是否定的，则触发所述探测单元7进行探测，若判断结果是肯定的，则所述物品倾倒控制单元5先控制所述移动单元2将所述机器人移动到倾倒位置进而控制所述翻斗单元3执行倾倒动作，然后才触发所述探测单元7进行工作。进一步地，在优先级上，所述物品倾倒控制单元5对所述第一参数是否大于所述第一阈值的判断优先于所述物品收集控制单元4所执行的指令，换句话说，所述物品倾倒控制单元5可以向所述物品收集控制单元4发出中断指令以优先得到对所述移动单元的控制。0023更进一步地，当所述物品倾倒控制单元5控制所述翻斗单元3完成倾倒动作后，其触发所述探测单元7继续执行探测动作。
15、。在所述探测单元7进行探测的过程中，其受到所述物品收集控制单元4的控制，所述物品收集控制单元4按照设定好的寻路规则控制所述移动单元2移动，使得所述探测单元7可以探测相应的区域。0024其中，所述机器人在探测位置、被探测物位置、倾倒位置之间移动的过程中，其可以根据存储的寻路指令进行移动，例如，可以预先将所述机器人将要清洁的区域的地图存储到所述机器人的存储器中，并对该区域中的非垃圾物件编制以坐标，这样，所述机器人可以根据该地图以及坐标进行寻路，而所述物品位置信息优选地包括所述被探测物品的坐标。本领域技术人员可以结合现有技术实现所述机器人的寻路过程，此次不予赘述。0025在本实施例的一个优选例中，所。
16、述第一参数包括被探测物品数量，其用于指示所述翻斗内被探测物品的数量。具体地，每次初始化以及每次所述翻斗单元7执行完倾倒动作后，所述物品倾倒控制单元5对所述被探测物品数量进行清零，所述机械臂单元1每次执行完抓取以及释放动作后，所述物品倾倒控制单元5对所述被探测物品数量进行加1。0026在本实施例的另一个优选例中，所述第一参数包括被探测物品重量，其用于指示所述翻斗内被探测物品的重量。具体地，所述翻斗单元3包括翻斗部、以及压力传感器，该压力传感器用于获取所述翻斗部内物品的重量，当所述翻斗部内物品的重量过重时，所述物品倾倒控制单元5控制所述移动单元2将所述机器人移动到倾倒位置，然后控制所述翻斗单元3执。
17、行倾倒动作。0027在本实施例的又一个优选例中，所述第一参数包括机械臂拾取次数，其用于指示自最近一次所述翻斗执行倾倒动作起所述机械臂累计拾取被探测物品的次数。具体地，每次初始化以及每次所述翻斗单元7执行完倾倒动作后，所述物品收集控制单元4对所述机械臂拾取次数进行清零，所述机械臂单元1每次执行完抓取以及释放动作后，所述物品收集控制单元5对所述机械臂拾取次数进行加1。0028图2示出根据本发明的第二实施例的，全智能小物品捡拾机器人的机械臂拾取物品时的结构示意图。具体地，在本实施例中，所述机器人的俯视结构图如图2所示，所述机械臂单元1包括机械手11，当所述机器人移动到所述被探测物品附近时，所述机械臂。
18、单元1控制所述机械手11拾取所述被探测物品，然后所述机械臂单元1将所述被探测物品放置到所述翻斗单元3中。优选地，所述移动单元包括履带式底盘，所述机器人的其余部分承载在说明书CN102535369A4/4页6所述履带式底盘上，所述履带式底盘包括左侧履带21以及后侧履带22。0029如图3所示，图3示出根据本发明的第二实施例的，全智能小物品捡拾机器人的机械臂释放物品时的结构示意图。具体地，所述机械臂单元1活动到所述翻斗单元3的上方，使得所述机械手11松开后所述被探测物品可以下落到所述翻斗单元3中。0030图4示出根据本发明的第三实施例的，全智能小物品捡拾机器人的结构示意图。具体地，在本实施例中，所。
19、述探测单元包括第一测距传感器71、第二测距传感器72、以及第一生成装置。其中，所述第一测距传感器71用于在第一水平面内侧量距离；所述第二测距传感器72用于在第二水平面内测量距离；所述第一生成装置用于当所述第一测距传感器71与所述第二测距传感器72在同一铅垂面内所测得距离的差值大于第二阈值时生成所述物品位置信息。优选地，所述第一测距传感器71以及第二测距传感器72可以包括超声波测距传感器、红外线测距传感器、以及激光测距传感器。0031在本实施例的一个优选实施方式中，若在所述机器人与墙壁91之间没有所述被探测物品时，所述第一测距传感器71以及第二测距传感器72所测量得到的距离应当基本上相同，而当所。
20、述机器人前方的地面93上放置有被探测物品92时，所述第一测距传感器71与第二测距传感器72所测量得到的距离之间存在差值，因此第一生成装置可以确定所述机器人的前方存在所述被探测物品92进而生成所述物品位置信息。0032图5示出根据本发明的第四实施例的，全智能小物品捡拾机器人的结构示意图。具体地，在本实施例中，所述探测单元包括第三测距传感器73、第四测距传感器74、以及第二生成装置。其中，所述第三测距传感器73用于在第一平面内侧量距离；所述第四测距传感器74用于在平行于所述第一平面的第二平面内测量距离；所述第二生成装置用于当所述第三测距传感器73与所述第四测距传感器74所测得距离的差值大于第三阈值。
21、时生成所述物品位置信息。优选地，所述第三测距传感器73以及第四测距传感器74可以包括超声波测距传感器、红外线测距传感器、以及激光测距传感器。0033在本实施例的一个优选实施方式中，若在所述第四测距传感器74与地面93之间没有所述被探测物品92时，所述第三测距传感器73以及第四测距传感器74所测量得到的距离为一定值例如该定值可以略小于第三阈值，而当所述机器人前方的地面93上放置有被探测物品92时，所述第三测距传感器73与第四测距传感器74所测量得到的距离之间的差值会发生变化，即差值变大，因此所述第二生成装置可以确定所述机器人的前方存在所述被探测物品92进而生成所述物品位置信息。0034以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。说明书CN102535369A1/2页7图1图2图3说明书附图CN102535369A2/2页8图4图5说明书附图CN102535369A。