[发明专利]一种基于机器视觉的机器人巡线导航系统

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的机器人巡线导航系统，属于机器人控制系统领域。一种基于机器视觉的机器人巡线导航系统，包括：机器视觉模块、信息输入模块、图像分析模块、主控器与转向驱动器；机器视觉模块采集机器人周围的环境图像、航向标识线与导航线，并输出至图像分析模块；图像分析模块测量航向标识线与导航线之间的距离与夹角，输出至主控器；同时，图像分析模块分析判断环境图像中是否有障碍物，并将判断结果输出至主控器；主控器包括巡线校正模块与避障控制模块，与现有技术相比，本申请的机器人避障系统适用于外形不同的机器人，并且可以根据机器人机动性能进行连续避障。

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，具体涉及一种基于机器视觉的机器人巡线导航系统。

背景技术

巡线导航是一种常用的机器人导航方法，其原理是，在地面上设置导航线，机器人识别导航线，沿导航线运动。现有的机器人巡线导航系统采用颜色传感器进行识别，识别范围小，并且无法识别障碍物。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于机器视觉的机器人巡线导航系统，通过机器视觉识别导航线，并且识别并避开障碍物。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于机器视觉的机器人巡线导航系统，包括：机器视觉模块、信息输入模块、图像分析模块、主控器与转向驱动器；

所述机器视觉模块采集机器人周围的环境图像、航向标识线与导航线，并输出至所述图像分析模块；其中，所述航向标识线与机器人前进方向一致；

所述图像分析模块测量所述航向标识线与导航线之间的距离与夹角，输出至所述主控器；同时，所述图像分析模块分析判断所述环境图像中是否有障碍物，并将判断结果输出至所述主控器；

所述主控器包括巡线校正模块与避障控制模块，当所述图像分析模块判断无障碍物时，所述巡线校正模块控制所述转向驱动器，减少所述标识线与导航线之间的距离与夹角；当所述图像分析模块判断有障碍物时，所述避障控制模块调整所述转向驱动器避开障碍物。

进一步地，所述图像分析模块识别障碍物轮廓，并传输至所述避障控制模块，所述避障控制模块将所述障碍物轮廓向所述障碍物外部偏置，得到避障路线，所述避障控制模块控制所述转动驱动器，使得机器人沿所述避障路线运动。

进一步地，所述避障控制模块接收并存储预设的安全距离；所述偏置的距离等于所述安全距离。

进一步地，还包括PID控制模块，所述转向驱动器上设有测量其转动角度的角度传感器，所述PID控制模块接收所述巡线校正模块输出的控制信号，并减去角度传感器的反馈信号，再输出至所述转向驱动器。

本发明的有益效果：

本申请的机器人巡线导航系统，通过设置机器视觉模块，识别地面导航线，并且机器视觉模块还用于识别路线中的障碍物，避障控制模块根据障碍物的位置与轮廓，控制转向驱动器转向以规避障碍物。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本申请的机器人巡线导航系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，一种基于机器视觉的机器人巡线导航系统，包括：机器视觉模块1、信息输入模块、图像分析模块2、主控器3与转向驱动器4；