智能配送机器人制造技术

本发明专利技术公开了智能配送机器人，包括车体，所述车体内安装有主控单片机、供电部分和驱动部分，所述主控单片机连接有OPEN MV、K210和激光循迹板，所述主控单片机通过K210返回数字结果，通过OPEN MV返回颜色结果，通过激光遁迹板返回巡线值，主控单片机根据颜色结果判断路径和确定下一个结点位置，通过PID控制算法驱动电机完成运动，且，主控单片机根据数字结果判断是否有宝藏，驱动舵机完成相应任务，所述供电部分为单独的电源层。本发明专利技术可根据已有线路针对设定好的目标进行智能寻路，小车可以根据用户已经规划好的线路，和设定的需要到达的节点，自主寻路，正确规划路径，用最短的时间尽可能多的到达更多结点和完成相应动作。能多的到达更多结点和完成相应动作。能多的到达更多结点和完成相应动作。

【技术实现步骤摘要】
智能配送机器人


[0001]本专利技术涉及智能机器人
，尤其涉及智能配送机器人。

技术介绍

[0002]时至今日，在许多场景，都存在重复化的劳动，一些简单的配送，派送任务如：医院的送药服务，社区团购的投送，快递的上门投递，都存在效率和人力问题，同时，在疫情的大环境影响下，应该尽可能的减少接触，各种无人配送的需求也应运而生。
[0003]因此，如何增强控制系统的稳定性，如何增加视觉识别的准确性，如何使小车整体结构适应高速运行环境，不易损坏，如何改变结构使电机不容易发烫，如何减少转弯时间并且转弯角度正确，如何正确规划路径使时间最少并且到达更多结点，是本技术所要解决的问题。

技术实现思路

[0004]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了智能配送机器人。
[0005]本专利技术提出的智能配送机器人，包括车体，所述车体内安装有主控单片机、供电部分和驱动部分，所述主控单片机连接有OPEN MV、K210和激光循迹板，所述主控单片机通过K210返回数字结果，通过OPEN MV返回颜色结果，通过激光遁迹板返回巡线值，主控单片机根据颜色结果判断路径和确定下一个结点位置，通过PID控制算法驱动电机完成运动，且，主控单片机根据数字结果判断是否有宝藏，驱动舵机完成相应任务，所述供电部分为单独的电源层，通过排针排母连接至主控层和电机层，供电部分采用12V供电，所述驱动部分为外置电机驱动模块，所述主控单片机采用STM32F750单片机。
[0006]优选的，所述供电部分上集成有MOS开关，MOS开关外接至单独的开关控制板。
[0007]优选的，所述供电部分分为三部分：两路较大功率的DCDC开关电源XL4005，用来驱动较大功率的外设的电源如多个大功率舵机，和围绕MP1584EN设计的具有较高稳定性的小功率DCDC开关电源，用来给单片机和小功率的外设等数字系统的电源。
[0008]优选的，所述主控单片机STM32F750设备基于高性能32位RISC核心，工作频率高达216MHz，同时STM32F750带有相较于F103更为丰富的资源，可以实现最大限度同时接入多个串口通讯设备和输出多组PWM波，有利于我们将主控集成在一块板子。
[0009]优选的，所述PID控制算法使用单片机输出占空比不同的PWM信号控制输出电压，PID控制器，是由比例单元P，积分单元I和微分单元D组成的闭环控制系统。
[0010]优选的，所述主控单片机进行路径规划：
[0011]S1对地图的每一个结点进行信息的采集和记录，收录在一个结构体中，包括每一个结点的标志位、点对点的路长、速度、对应要选择使用的功能函数信息，以便机器人在行进中更好地识别到自己所在的位置；
[0012]S2用定义好的结点串起来，定义机器人行走的总路线，并进行结点初始化；同时使用deal_arrive()、cross()和map_function(u8fun)三个函数完成标志位识别、路口识别、
路口减速、功能函数选取的功能，能较好地完成路口识别的任务；
[0013]S3打门路线：先打第4个门，然后如果红灯就打第3个门，黄绿灯通行，第3、4个门是黄绿灯就直接通行，待返回时再打第1个门，若第3个灯为红，直接转去打平台3，打完平台3再打第2个门。
[0014]优选的，对于红绿灯的路劲规划：绿灯的俩端的结点的距离是他们之间的真实距离，而黄灯是通过方向的距离为真实距离而返回方向的距离为无穷大，使得返回时候路径规划后的路线不会从黄灯回来，类似地，红灯来往结点距离为无穷大。
[0015]优选的，所述红绿灯识别：为适应不同光线环境的识别准确率，使用光敏传感器通过ADC采集出具体光线强度，通过PID运算输出PWM控制灯的亮度，从而使我们识别时环境光照亮度基本一致，同时，选择在达到红绿灯位置时再给openmv发送指令进行识别，再把识别结果通过串口发送给主控板，识别完成再发送指令让openmv停止发送串口指令，减少主控板cpu负担。
[0016]优选的，所述红绿灯识别采用yolov3目标检测算法：在数据集上采用数据增强的操作，在输入端增加了自适应锚框计算，Mosaic数据增强：缩放，色彩空间调整和马赛克增强，有效地提高了数据集的数量，其中马赛克增强是通过将四张图像进行随机缩放、随机裁剪、随机分布方式进行拼接成一张图片，让网络对其进行目标检测训练，可以增加数据集的数量，大大增强了模型的泛化能力，在原有的yoyov3的模型上，使用了大量的层与层之间输入和输出量化的方式，减少浮点数的运算，将其从float转化为int类型的运算，大大减少的算力的支持，提高了运行速度，并且在应用推理上采用MNN神经网络框架对其进行加速，使用C++推理，将运行速度提高了三倍，最后将训练后的模型文件部署到k210上，识别准确率高达百分之九十九。
[0017]优选的，所述车体的两侧安装有红外传感器，车体底盘选用4mm的玻纤板。
[0018]本专利技术中，所述智能配送机器人，通过主控单片机预置好的程序，通过OPEN MV，K210，激光循迹板等多个传感器构成的系统，返回给单片机所处环境和采集到的目标地点，单片机根据已有的地图结点，通过算法自动规划最佳路径，在最短的时间内尽可能多的前往更多的结点完成相应的操作，主控通过对传感器采集到的信息进行分析来判断结点，通过输出不同占空比的PWM信号来控制四个电机转动实现转向，调速，刹车等操作。Open mv和K210等模块主要用于视觉处理，用来采集目标地点的信息并返回至主控单片机。
[0019]本专利技术可根据已有线路针对设定好的目标进行智能寻路，小车可以根据用户已经规划好的线路，和设定的需要到达的节点，自主寻路，正确规划路径，用最短的时间尽可能多的到达更多结点和完成相应动作。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提出的智能配送机器人的实时方案示意图；
[0021]图2为本专利技术提出的智能配送机器人的电源设计原理示意图；
[0022]图3为本专利技术提出的智能配送机器人的PID控制算法示意图；
[0023]图4为本专利技术提出的智能配送机器人的主控电路示意图；
[0024]图5为本专利技术提出的智能配送机器人的程序流程示意图；
[0025]图6为本专利技术提出的智能配送机器人的红绿灯颜色识别流程图；
[0026]图7为本专利技术提出的智能配送机器人的数字识别代码流程图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]参照图1
‑
7，智能配送机器人，包括车体，所述车体内安装有主控单片机、供电部分和驱动部分，所述主控单片机连接有OPEN MV、K210和激光循迹板，所述主控单片机通过K210返回数字结果，通过OPEN MV返回颜色结果，通过激光遁迹板返回巡线值，主控单片机根据颜色结果判断路径和确定下一个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能配送机器人，包括车体，其特征在于，所述车体内安装有主控单片机、供电部分和驱动部分，所述主控单片机连接有OPENMV、K210和激光循迹板，所述主控单片机通过K210返回数字结果，通过OPEN MV返回颜色结果，通过激光遁迹板返回巡线值，主控单片机根据颜色结果判断路径和确定下一个结点位置，通过PID控制算法驱动电机完成运动，且，主控单片机根据数字结果判断是否有宝藏，驱动舵机完成相应任务，所述供电部分为单独的电源层，通过排针排母连接至主控层和电机层，供电部分采用12V供电，所述驱动部分为外置电机驱动模块，所述主控单片机采用STM32F750单片机。2.根据权利要求1所述的智能配送机器人，其特征在于，所述供电部分上集成有MOS开关，MOS开关外接至单独的开关控制板。3.根据权利要求1所述的智能配送机器人，其特征在于，所述供电部分分为三部分：两路较大功率的DCDC开关电源XL4005，用来驱动较大功率的外设的电源如多个大功率舵机，和围绕MP1584EN设计的具有较高稳定性的小功率DCDC开关电源，用来给单片机和小功率的外设等数字系统的电源。4.根据权利要求1所述的智能配送机器人，其特征在于，所述主控单片机STM32F750设备基于高性能
‑
M7 32位RISC核心，工作频率高达216MHz，同时STM32F750带有相较于F103更为丰富的资源，可以实现最大限度同时接入多个串口通讯设备和输出多组PWM波，有利于我们将主控集成在一块板子。5.根据权利要求1所述的智能配送机器人，其特征在于，所述PID控制算法使用单片机输出占空比不同的PWM信号控制输出电压，PID控制器，是由比例单元P，积分单元I和微分单元D组成的闭环控制系统。6.根据权利要求1所述的智能配送机器人，其特征在于，所述主控单片机进行路径规划：S1对地图的每一个结点进行信息的采集和记录，收录在一个结构体中，包括每一个结点的标志位、点对点的路长、速度、对应要选择使用的功能函数信息，以便机器人在行进中更好地识别到自己所在的位置；S2用定义好的结点串起来，定义机器人行走的总路线，并进行结点初始化；同时使用deal_arrive(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安，何田养，陈铭睿，郭佳彬，曾沛栋，朱俊铭，肖涌泉，杨俊辉，钟林杰，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：