[发明专利]一种爬坡机器人

摘要

本发明公开了一种爬坡机器人，包括基座、安装于所述基座底部的支架、安装于所述支架上的多组轮组总成，每组轮组总成包括人字轮架、安装在人字轮架尖端顶部的转角电机、安装在人字轮架底部的两个车轮、每个车轮各自连接的伺服电机以及每个伺服电机各自连接的伺服电机驱动器，所述基座内安装有控制器，每个所述伺服电机驱动器均与所述控制器通信连接，所述基座上安装有电动云台，所述电动云台上安装有摄像头，所述电动云台和摄像头均与控制器通信连接，所述基座内还设置有蓄电池，所述蓄电池通过控制器为转角电机、伺服电机、电动云台和摄像头提供工作电压。本发明一种爬坡机器人，不仅能在平坦地面上行驶，还能在阶梯式坡上爬行，有助于提高巡检全面性。

主权项

1.一种爬坡机器人，其特征在于：包括基座、安装于所述基座底部的支架、安装于所述支架上的多组轮组总成，每组所述的轮组总成包括人字轮架、安装在人字轮架尖端顶部的转角电机、安装在人字轮架底部的两个车轮、每个车轮各自连接的伺服电机以及每个伺服电机各自连接的伺服驱动器，所述的基座内安装有控制器，每个所述的伺服驱动器均与所述的控制器通信连接，所述的基座上安装有电动云台，所述的电动云台上安装有摄像头，所述的电动云台和摄像头均与控制器通信连接，所述的基座内还设置有蓄电池，所述的蓄电池通过控制器为转角电机、伺服电机、电动云台和摄像头提供工作电压；所述控制器接收所述摄像头采集的外部场景图像，对所述外部场景图像进行障碍物识别，根据障碍物识别的结果输出控制信号至所述伺服电机驱动器，使所述伺服电机驱动器驱动所述伺服电机运转；其中，所述控制信号通过以下步骤计算获得：第一步，接收所述摄像头采集的外部场景图像p(x,y)，1≤x≤X，1≤y≤Y，所述外部场景图像的像素量为X×Y，提取其中代表障碍物边缘的特征点，获取所述特征点的坐标为T(x,y)；第二步，计算由所述各特征点T(x,y)包围的图像区域占所述外部场景图像中的位置；第三步，获取所述摄像头采集的上一外部场景图像p′(x′,y′)中的各特征点T′(x′,y′)，计算第二步中所述各特征点T(x,y)相对上一外部场景图像p′(x′,y′)中各特征点T′(x′,y′)的位移量第四步，根据所述位移量Δt计算控制信号的占空比按照该占空比PWM(t)产生所述控制信号；其中，比例系数Kp、积分系数Ki、微分系数均Kd由预先的训练获得，或由经验设置；第五步，当所述各特征点T(x,y)包围的图像区域占所述外部场景图像的位置偏向所述外部场景图像的左侧时，输出所述控制信号至左侧车轮所对应的所述伺服电机驱动器；当所述各特征点T(x,y)包围的图像区域占所述外部场景图像的位置偏向所述外部场景图像的右侧时，输出所述控制信号至右侧车轮所对应的所述伺服电机驱动器。