本實用新型屬于水下機器人技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,涉及一種具有智能避讓功能的水下機器人。
背景技術(shù):
水下機器人,我們通常也稱之為無人遙控水下機器人,是一種工作于水下的極限作業(yè)機器人。通過無線或有限的方式控制其在水下的運行。隨著海洋、湖泊等水下資源開發(fā)的日趨緊迫,由于水下環(huán)境惡劣危險而且人的潛水深度有限,所以水下機器人已成為開發(fā)海洋湖泊等水下資源的重要工具。
由于水下環(huán)境的惡劣復(fù)雜,水下機器人在深水中常常會遇到不可預(yù)料的障礙物,從而發(fā)生碰撞或繚繞,導(dǎo)致水下機器人損壞或無法正常工作,因此水下機器人應(yīng)具有良好的障礙物避讓機制,以保證在遇到障礙物時能夠?qū)崿F(xiàn)避讓,從而避免與障礙物相撞或者發(fā)生繚繞,保障水下機器人的安全運行。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求,本實用新型提供了一種具有智能避讓功能的水下機器人,其目的在于在惡劣復(fù)雜的水下環(huán)境中智能識別并避讓障礙物,由此解決現(xiàn)有技術(shù)中無法進(jìn)行自動智能避讓的技術(shù)問題。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型提供了一種具有智能避讓功能的水下機器人,包括機器人本體、圖像采集模塊、障礙物判斷模塊以及避讓裝置,其中:
所述圖像采集模塊安裝在所述機器人本體的前端,用于采集機器人本體前進(jìn)道路上的圖像信息;
所述障礙物判斷模塊,與所述圖像采集模塊通信連接,用于根據(jù)所述圖像采集模塊采集的圖像信息判斷前進(jìn)道路上是否存在障礙物;如果存在障礙物,則向避讓裝置發(fā)出避讓指令;
所述避讓裝置,用于根據(jù)所述避讓指令實施避讓動作,以避讓所述機器人本體在前進(jìn)道路上存在的障礙物。
本實用新型的一個實施例中,所述圖像采集模塊為攝像頭。
本實用新型的一個實施例中,所述圖像采集模塊為照相機。
本實用新型的一個實施例中,所述障礙物判斷模塊包括存儲器和比較器,所述存儲器存儲有預(yù)先設(shè)置的前進(jìn)道路上無障礙物的圖像信息,所述比較器用于將所述圖像采集模塊采集的圖像信息與所述存儲器中預(yù)先存儲的圖像信息進(jìn)行比對,當(dāng)二者差值大于預(yù)設(shè)閾值時,則確認(rèn)前進(jìn)道路上存在障礙物,并向避讓裝置發(fā)出避讓指令。
本實用新型的一個實施例中,所述障礙物判斷模塊為單片機。
本實用新型的一個實施例中,所述避讓裝置為安裝在所述機器人本體腹部的多個仿生腿。
本實用新型的一個實施例中,所述仿生腿的數(shù)量為4或8。
本實用新型的一個實施例中,所述水下機器人還包括有用于采集前方障礙物距離的距離傳感器。
本實用新型的一個實施例中,所述水下機器人還包括有與所述距離傳感器通信連接的距離判斷模塊,所述距離判斷模塊用于獲取所述距離傳感器采集的前方障礙物距離,并判斷所述距離是否小于預(yù)設(shè)距離閾值,若是則向所述避讓裝置發(fā)出避讓指令。
本實用新型的一個實施例中,所述預(yù)設(shè)距離閾值的取值范圍為2-5米。
總體而言,通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下有益效果:
(1)本實用新型提供的水下機器人,通過圖像采集模塊采集機器人本體前進(jìn)道路上的圖像信息,并通過障礙物判斷模塊判斷前進(jìn)道路上是否存在障礙物,并在確定障礙物時下發(fā)指令使避讓裝置實施避讓動作,以避讓所述機器人本體在前進(jìn)道路上存在的障礙物,從而能夠?qū)崿F(xiàn)智能識別并自動避讓障礙物;避免與障礙物相撞或者發(fā)生繚繞,保障水下機器人的安全運行;
(2)本實用新型提供的水下機器人,可以使用攝像頭或者照相機來采集圖像,成本低廉;
(3)本實用新型提供的水下機器人,可以使用單片機進(jìn)行障礙物判斷,實現(xiàn)簡單且成本低廉;
(4)本實用新型提供的水下機器人,還可以配合距離傳感器,結(jié)合距離信息判斷前方障礙物,從而可以更可靠的進(jìn)行障礙物的識別,增強避讓的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,保障水下機器人的安全運行。
附圖說明
圖1是本實用新型實施例中一種具有智能避讓功能的水下機器人的結(jié)構(gòu)示意圖;
在所有附圖中,相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu),其中:
1-機器人本體 2-圖像采集模塊 3-障礙物判斷模塊 4-避讓裝置 5-距離傳感器。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。此外,下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
如圖1所示,本實用新型提供了一種具有智能避讓功能的水下機器人,包括機器人本體1、圖像采集模塊2、障礙物判斷模塊3以及避讓裝置4,其中:
所述圖像采集模塊2安裝在所述機器人本體1的前端,用于采集機器人本體1前進(jìn)道路上的圖像信息;
所述障礙物判斷模塊3,與所述圖像采集模塊2通信連接,用于根據(jù)所述圖像采集模塊2采集的圖像信息判斷前進(jìn)道路上是否存在障礙物;如果存在障礙物,則向避讓裝置4發(fā)出避讓指令;
所述避讓裝置4,用于根據(jù)所述避讓指令實施避讓動作,以避讓所述機器人本體1在前進(jìn)道路上存在的障礙物。
優(yōu)選地,所述圖像采集模塊2可以為攝像頭或者照相機。
優(yōu)選地,所述障礙物判斷模塊3可以包括存儲器和比較器,所述存儲器存儲有預(yù)先設(shè)置的前進(jìn)道路上無障礙物的圖像信息,所述比較器用于將所述圖像采集模塊2采集的圖像信息與所述存儲器中預(yù)先存儲的圖像信息進(jìn)行比對,當(dāng)二者差值大于預(yù)設(shè)閾值時,則確認(rèn)前進(jìn)道路上存在障礙物,并向避讓裝置4發(fā)出避讓指令。通常,所述障礙物判斷模塊3可以由單片機來實現(xiàn)。
優(yōu)選地,所述避讓裝置4為安裝在所述機器人本體1腹部的多個仿生腿或者是多個螺旋槳推進(jìn)器。為了使水下機器人具有較好的穩(wěn)定性和避讓靈活性,所述仿生腿的數(shù)量可以為4或8。
進(jìn)一步地,為了更可靠的進(jìn)行障礙物的識別,所述水下機器人還可以包括有用于采集前方障礙物距離的距離傳感器5。為了實現(xiàn)障礙物判斷,還包括有與所述距離傳感器5通信連接的距離判斷模塊,所述距離判斷模塊用于獲取所述距離傳感器5采集的前方障礙物距離,并判斷所述距離是否小于預(yù)設(shè)距離閾值,若是則向所述避讓裝置4發(fā)出避讓指令。通常地,所述預(yù)設(shè)距離閾值的取值范圍為2-5米。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。