[发明专利]基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制系统及控制设备

权利要求书

1.一种基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制装置，其组成包括：支架，主控模块，其特征是：控制装置还包括与所述的主控模块连接的单目摄像头，与所述的单目摄像头连接的电机控制模块和舵机控制模块，与小广告清除机器人联系的无线通信模块，应用程序下载调试模块与上位工控机；所述的主控模块和电源都分别连接图像控制模块、所述的无线通信模块、所述的电机控制模块、所述的舵机控制模块和所述的程序下载调试模块、电机反馈模块。

2.根据权利要求1所述的基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制装置，其特征是：所述的支架包括带有车轱辘的横向刚性支架，所述的横向刚性支架连接竖向刚性支架，在所述的竖向刚性支架的左侧装有与所述的横向刚性支架连接的所述的磨头，所述的磨头上方连接装在所述的横向刚性支架上的磨头旋转驱动电机，所述的磨头旋转驱动电机通过磨头升降连杆连接磨头升降驱动电机和磨头升降弹簧，在所述的竖向刚性支架的右侧装有与所述的横向刚性支架连接的控制系统，所述的控制系统连接无线通讯装置，所述的横向刚性支架的尾部连接行进驱动电机和外置编码器，所述的横向刚性支架的前部装有与所述的磨头旋转驱动电机连接的转向驱动电机，所述的竖向刚性支架顶端装有所述的单目摄像头。

3.根据权利要求1或2所述的基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制装置，其特征是：所述的主控模块是用辅助视觉系统进行移动清除的；以飞思卡尔半导体公司16位单片机型号MC9S12XS128B为核心的主控芯片及芯片初始化电路组成的，所述的图像采集模块是采用摄像头型号0V6620驱动芯片进行摄像头驱动，为主控芯片提供很好的数字图像信息、行中断和场中断标识位，且具有356*292的分辨率和每秒50场的高采集速度，通过主控芯片捕捉相应的信号，或产生中断或输入比较来判断接收图像数据。

4.根据权利要求1或2所述的基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制装置，其特征是：所述的电机控制模块是由电机驱动芯片和两直流电机组成，采用1片L298n电机驱动芯片控制2个直流电机。

5.根据权利要求1或2所述的基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制装置，其特征是：所述的舵机控制模块包括控制地面广告清除机器人转向的驱动装置和磨头上下升降的驱动装置；所述的无线通讯模块采用Zigbee作为通信载体，使用串口连接方式，所选Zigbee具有外置天线3db及任意可设波特率的性能，控制上位机和小广告清除机器人的直接通信。

6.根据权利要求1或2所述的基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制装置，其特征是：所述的程序下载调试模块采用专用的飞思卡尔单片机的下载调试模块MC908JB16芯片设计；该模块是搭配专用编程开发环境和在线跟踪调试环境，完成程序的修改和维护的专用模块。

7.一种基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制系统，其特征是：由主控模块发出指令直接控制图像控制模块，由图像控制模块发出信号应用到单目摄像头对要清除的地面进行图像采集和处理，处理后的数据信息反馈给电机控制模块和舵机控制模块进行控制，并动态扫描电机反馈模块的实时状态，使机器人能够自动寻找地面广告并清除；同时，由无线通信模块发出的指令，控制上位机和小广告清除机器人的直接通信，完成远程控制、数据跟踪；应用程序下载调试模块与上位机搭配编程开发环境，进行程序修改和维护。

8.根据权利要求7所述的基于视觉辅助的地面广告清除机器人控制系统，其特征是：所述的电机反馈模块将移动装置的转动圈数和位置反馈给主控芯片当中的外置编码器，使主控芯片感知电机的运动状况，获知小车的运动距离；所述的电机控制模块直流电机分别作为地面广告清除机器人的移动驱动装置和清除驱动装置；移动驱动装置连接运动轮杆齿轮组，实现轮胎的同步；清除驱动装置用来驱动底端磨头，完成清除动作所述的转向驱动装置分别连在两个轮子的转向杆端，完成轮子的转向动作；磨头上下升降的驱动装置进行角度旋转，推动弹簧杆的升降。