[实用新型]一种新型的全向轮移动机器人平台

说明书

本实用新型公开了一种新型的全向轮移动机器人平台，其中，所述的全向轮移动机器人平台包括嵌入式芯片开发板，一台机械臂、机械臂控制器、三个全向轮、全向轮控制器，摄像头装置和显示器。所述的机械臂控制器控制机械臂，所述的全向轮控制器控制全向轮。所的述嵌入式芯片开发板与机械臂控制器和全向轮控制器通过串口通信，与摄像头装置通过USB接口通信，与显示器通过无线网络通信。本实用新型可显著缩短自动导航、机器视觉、机器学习、机械臂等领域的研究和产品的开发周期，提高开发效率。

技术领域

本实用新型涉及机器人设计技术领域，具体涉及一种新型的全向轮移动机器人平台，特别是一种搭载有机械臂和多种传感器以及嵌入式芯片开发板的新型的全向轮移动机器人平台。

背景技术

在机器学习和自动化技术日益得到重视和广泛应用的今天，识别、控制技术日新月异，开发和应用周期有逐渐缩短的趋势。在此情形下，其载体机器人的设计成为开发和应用这些技术不容忽视的额外负担。因此，设计一种泛用性的机器人平台来支持自动导航、机器视觉、机器学习、机械臂等领域的开发和应用，能有效减少开发难度、缩短开发周期。甚至从多个项目可以重复使用的角度来说，能节约开发成本。

现有技术也有文献涉及全向轮式机器人平台，但仅仅搭载了全向轮，功能单一，应用面狭窄，难以满足需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种新型的全向轮移动机器人平台，通过设计一个机器人平台来支持自动导航、机器视觉、机器学习、机械臂等领域的开发和应用，以缩短上述领域的研究和产品的开发周期，提高开发效率。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种新型的全向轮移动机器人平台，所述的全向轮移动机器人平台包括嵌入式芯片开发板、一台机械臂、机械臂控制器、三个全向轮、全向轮控制器，摄像头装置和显示器，其中所述的嵌入式芯片开发板通过所述的机械臂控制器与机械臂电气连接，通过所述的全向轮控制器分别与三个全向轮电气连接，

所述的摄像头装置固定安装在全向轮机器人平台上，用于获取图像数据，并传递到电气相连的所述的嵌入式芯片开发板进行相应的图像特征提取，实现对目标物体的图像识别以及定位，所述的嵌入式芯片开发板通过无线网络实时地将获取的图像信息传送到所述的显示器上进行显示。

进一步地，所述的嵌入式芯片开发板通过串口通信的方式分别与所述的全向轮控制器以及所述的机械臂控制器电气连接。

进一步地，所述的嵌入式芯片开发板通过USB接口与所述的摄像头装置电气连接。

进一步地，所述的全向轮包括编码传感器，用于采集位移数据。

进一步地，所述的嵌入式芯片开发板根据所述的全向轮的编码传感器采集的位移数据，估计移动机器人平台的相对位置以及每个全向轮的速度，然后计算出各个全向轮的速度，通过串口通信发布给全向轮控制器去调节各全向轮转速。

进一步地，所述的机械臂控制器通过串口通信将机械臂关节数据转发给所述的嵌入式芯片开发板，所述的嵌入式芯片开发板进行机械臂逆运动学计算后通过串口通信把机械臂关节舵机控制量传送到所述的机械臂控制器，再通过所述的机械臂控制器转换成相应的脉宽调制输出控制信号，实现机械臂的运动控制。

进一步地，所述的三个全向轮中，其两两之间的夹角为120°。

进一步地，所述的嵌入式芯片开发板采用NVIDIA Jestson TK1；所述的全向轮为麦克纳姆轮；所述的全向轮控制器为Arduino Mega 2560；所述的机械臂为奥松AS-6DOF 6自由度机械臂；所述的机械臂控制器为 Arduino控制器；所述的摄像头装置为微软Kinect2。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：