工业机器人视觉检测及避障系统

本发明涉及工业机器人，具体涉及工业机器人视觉检测及避障系统。

背景技术：

1、工业机器人作为时代的产物不仅是一个国家的支柱产业，更象征着一个国家的创新能力和现代化水平。作为一款高端自动化产品，它集机械学、力学、电子信息学、自动化、计算机科学、仿生学等众多学科于一体，具有生产效率高，产品质量好，能够在严苛的环境下连续工作等优势。

2、这些特点使工业机器人不仅将人类从繁重的体力劳动中解放出来，也在生产生活的各个方面大大的改善着人们的生活条件，为了能够更好的服务于人类其不可避免地向智能化、密集化方向发展开来。到目前为止，我国机器人拥有量已达40万台，除了一些无法代替人类的场合，多机器人、人机合作将会是工业机器人发展、应用的主流趋势。然而，无论是多机器人合作还是人机协作，机器人避障的精准度使机器人领域面临着巨大挑战，为此我们提出一种工业机器人视觉检测及避障系统。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、为了克服现有技术不足，现提出工业机器人视觉检测及避障系统，环境采集模块利用摄像头采集环境数据，生成图像至分析模块，分析模块通过通信模块发送数据至控制模块，控制模块生成指令至行走模块，行走模块转向绕过障碍物，提高其避障行为的灵敏度和反应速度。

3、(二)技术方案

4、本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了工业机器人视觉检测及避障系统，包括工业机器人本体、环境采集模块、分析模块、通信模块、控制模块和行走模块，其特征在于：所述机器人本体的内部设置有供电模块，机器人本体的侧面设置有充电接口，所述环境采集模块包括图像预导入单元和监控图像采集单元，所述图像预导入单元用于向机器人本体内预先导入多种预设工作环境的相关图像，所述监控图像采集单元用于将机器人本体的数据库通过通信模块与其实际工作环境内的监控摄像设备连接，所述分析模块建立数据库，实时将机器人本体实际工作环境内的监控摄像图像分析处理后传输至数据库，所述通信模块用于系统内各部组件之间的数据信号传输、接收和处理，所述控制模块包括障碍物学习单元、视觉检测单元、障碍物定位单元、中断单元以及避障单元，所述行走模块包括转向指示单元和行走指示单元。

5、进一步的，所述充电接口的一侧设置有电量提示灯。

6、进一步的，所述障碍物学习单元用于对根据预先采集的样本图像进行学习，获取障碍物分类器；所述视觉检测单元，根据所述障碍物学习单元获取的障碍物分类器，通过最大似然算法对障碍物进行识别，获取障碍物轮廓；障碍物定位单元基于所述障碍物轮廓确定障碍物的位置坐标和影响半径。

7、进一步的，所述中断单元接收障碍物的位置坐标和影响半径，生成中断当前行进任务，并建立避障任务指令，并将避障任务指令发送给所述避障单元；避障单元，获取所述工业机器人的位置信息，速度信息和角速度信息，并根据获取的障碍物的所述位置坐标、所述影响半径以及目标点的位置信息生成对轮系伺服电机的驱动指令。

8、(三)有益效果

9、本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：环境采集模块利用摄像头采集环境数据，生成图像至分析模块，分析模块通过通信模块发送数据至控制模块，控制模块生成指令至行走模块，行走模块转向绕过障碍物，提高其避障行为的灵敏度和反应速度。

技术特征：

1.工业机器人视觉检测及避障系统，包括工业机器人本体、环境采集模块、分析模块、通信模块、控制模块和行走模块，其特征在于：所述机器人本体的内部设置有供电模块，机器人本体的侧面设置有充电接口，所述环境采集模块包括图像预导入单元和监控图像采集单元，所述图像预导入单元用于向机器人本体内预先导入多种预设工作环境的相关图像，所述监控图像采集单元用于将机器人本体的数据库通过通信模块与其实际工作环境内的监控摄像设备连接，所述分析模块建立数据库，实时将机器人本体实际工作环境内的监控摄像图像分析处理后传输至数据库，所述通信模块用于系统内各部组件之间的数据信号传输、接收和处理，所述控制模块包括障碍物学习单元、视觉检测单元、障碍物定位单元、中断单元以及避障单元，所述行走模块包括转向指示单元和行走指示单元。

2.根据权利要求1所述的工业机器人视觉检测及避障系统，其特征在于：所述充电接口的一侧设置有电量提示灯。

3.根据权利要求1所述的工业机器人视觉检测及避障系统，其特征在于：所述障碍物学习单元用于对根据预先采集的样本图像进行学习，获取障碍物分类器；所述视觉检测单元，根据所述障碍物学习单元获取的障碍物分类器，通过最大似然算法对障碍物进行识别，获取障碍物轮廓；障碍物定位单元基于所述障碍物轮廓确定障碍物的位置坐标和影响半径。

4.根据权利要求1所述的工业机器人视觉检测及避障系统，其特征在于：所述中断单元接收障碍物的位置坐标和影响半径，生成中断当前行进任务，并建立避障任务指令，并将避障任务指令发送给所述避障单元；避障单元，获取所述工业机器人的位置信息，速度信息和角速度信息，并根据获取的障碍物的所述位置坐标、所述影响半径以及目标点的位置信息生成对轮系伺服电机的驱动指令。

技术总结本发明公开了工业机器人视觉检测及避障系统，包括工业机器人本体、环境采集模块、分析模块、通信模块、控制模块和行走模块，环境采集模块包括图像预导入单元和监控图像采集单元，分析模块建立数据库，环境内的监控摄像图像分析处理后传输至数据库，通信模块用于系统内各部组件之间的数据信号传输、接收和处理，控制模块包括障碍物学习单元、视觉检测单元、障碍物定位单元、中断单元以及避障单元，行走模块包括转向指示单元和行走指示单元，本发明环境采集模块利用摄像头采集环境数据，生成图像至分析模块，分析模块通过通信模块发送数据至控制模块，控制模块生成指令至行走模块，行走模块转向绕过障碍物，提高其避障行为的灵敏度和反应速度。技术研发人员：许财旺,谢佳朔受保护的技术使用者：内蒙古机电职业技术学院技术研发日：技术公布日：2024/7/9