[发明专利]一种基于双目视觉的饮水机自动上水装置

说明书

一种基于双目视觉的饮水机自动上水装置，包括行走机构、调姿机构、夹持机构及传感机构；调姿机构和传感机构均设在行走机构上，夹持机构设在调姿机构上。行走机构采用履带式结构，提高路面适应能力和运行平稳性；立柱采用平行双柱结构，立柱与底座之间固连斜撑筋板并构成三角支撑，提高装置结构稳定性，优化配重，减少因承重问题引起的操作失误；夹持机构由蜗轮与蜗杆配合传动实现回转，因其具有自锁性，即使突然断电也可保持姿态不改变，提高装置的安全性，同时还具有承载能力大、传动平稳及噪声小的特点；由两个摄像头配合形成双目视觉，可对目标物进行快速搜索和识别，提高夹持机构的夹持精度，通过测距传感器实现有效地避障，提高运行安全性。

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，特别是涉及一种基于双目视觉的饮水机自动上水装置。

背景技术

近年来，随着经济的不断发展，智能家居应用趋势日益增长，人们的生活水平不断提高，桶装纯净水也已经走进千家万户，然而当代社会人口老龄化加剧，空巢老人及留守儿童数量逐年增加，在没有外人帮助的情况下，这些人很难独立完成桶装水的更换，也就无法解决饮水机上水问题。

现有的饮水机上水方式大多属于半自动模式，需要人为移至指定位置，再对桶装水进行夹取、上移、旋转、下移、松开等一系列操作，虽然可以实现饮水机的正常上水，但是未能做到智能识别、远距离自动运输、稳定上水等功能，因此还尚未达到成为智能家居的标准。

公开号为CN109205532A的中国专利申请，公开了一种饮水机自动上水装置，其利用可旋转且具有开合功能的夹持爪夹取桶装水，桶装水在上升过程中，利用齿轮和链条的嵌合作用控制水桶翻转，虽然该装置能完成自动上水，但该装置在使用过程中仍需要人为辅助进行移动以到达指定位置，无法自主移动和精准抓取水桶。

公开号为CN208500284U的中国专利申请，公开了一种桶装水自动上水设备，虽然设备可水平任意移动并到达指定位置，并可实现升降、旋转及抓取动作，但仍然存在许多问题。当其夹取桶装水时，该设备仅靠底座下方的万向轮实现水平移动，适应路面的能力较差，设备的防抖和减震效果不佳；该设备并不具备自动测距与识别功能，虽然车身上配置了限位传感器，但其只是用来保证夹持机构的高度位置，并不能保证在夹取时桶装水与夹持机构的安全距离，无法防止夹持机构与桶装水发生碰撞；该设备利用底座进行配重，通过单臂抓取桶装水，夹取机构欠缺稳定性。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于双目视觉的饮水机自动上水装置，具备自主移动能力且适应路面的能力强，能够自动识别指定位置处存放的水桶，并能够精准地抓取水桶以完成桶装水的更换。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于双目视觉的饮水机自动上水装置，包括行走机构、调姿机构、夹持机构及传感机构；所述调姿机构和传感机构均设置在行走机构上，所述夹持机构设置在调姿机构上；所述行走机构用于驱动饮水机自动上水装置水平移动；所述调姿机构用于调整夹持机构的高度和旋转角度；所述夹持机构用于夹取水桶；所述传感机构用于水桶识别和行走避障。

所述行走机构采用履带式结构，行走机构包括底座、主动链轮、从动链轮、行走驱动电机及履带；所述行走驱动电机固装在底座底部，行走驱动电机的电机轴与主动链轮的轮轴相固连；所述从动链轮数量至少为一个，从动链轮安装在底座上，从动链轮与主动链轮排成一列；所述主动链轮与从动链轮之间通过履带进行传动连接。