一种收费站用多自由度交互机器人及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种收费站用多自由度交互机器人及其控制方法；所述调节机构分别输出两个第一、二线性自由度调节交互件的高度方位，及分别输出两个第一、二转动自由度调节所述交互件的水平及俯仰角度。其中，还包括运载装置；在上述实施方式中：上述的第一、二线性自由度和第一、二转动自由度均为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动，其具体的驱动轨迹；通过调节机构输出多组轴向且驱动模式为联动形式的线性及转动形式的自由度，依靠CCD工业视觉相机的视觉捕捉及判断，驱动交互件到达使用者指定的方位与高度位置，解决传统技术中的现有问题，满足实用性及其应用性需求。满足实用性及其应用性需求。满足实用性及其应用性需求。

【技术实现步骤摘要】
一种收费站用多自由度交互机器人及其控制方法


[0001]本专利技术涉及收费站
，特别涉及一种收费站用多自由度交互机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]收费站的交互显示屏技术是指用于收费站的信息展示和交互的显示屏技术。在收费站，交互显示屏主要用于展示收费信息、引导车辆进出站和向驾驶员提供相关提示等功能。该技术主要应用于高速公路、桥梁、隧道等收费设施。在收费站，交互显示屏主要采用液晶显示屏或LED显示屏，这些显示屏可以显示各种信息和图像，并且可以通过触摸屏或其它输入设备进行交互操作。交互显示屏还需要配合一些
技术介绍
，如计算机图形学、图像处理、数据库技术和通信技术等，来实现显示和交互的功能；
[0003]收费站的交互显示屏技术主要应用于以下方面：
[0004]一、收费信息显示：交互显示屏可以实时显示收费信息，包括收费标准、通行费用、优惠政策等，为驾驶员提供方便和透明的收费服务。
[0005]二、引导车辆进出站：交互显示屏可以通过图像、文字和声音等方式，引导车辆正确进出站口，避免拥堵和事故的发生。
[0006]三、提供相关提示：交互显示屏可以向驾驶员提供相关提示，如车速限制、紧急电话、路况信息等，提高驾驶员的安全意识和交通安全水平。
[0007]四、交互操作：交互显示屏还可以通过触摸屏或其它输入设备进行交互操作，如选取支付方式、输入车牌号码等，方便快捷。
[0008]收费站的交互显示屏技术可以为驾驶员提供便利、快捷和安全的收费服务，有助于提高交通管理水平和服务质量。
[0009]传统收费站的交互显示屏技术主要是指固定式的交互显示屏，安装在收费站的特定位置，通过触摸屏或其它输入设备进行交互操作。这种技术的优点是稳定可靠、成本较低，可以满足基本的交互需求。然而它也存在一些缺点，包括：
[0010]一、不够灵活：传统的交互显示屏安装在特定位置，无法灵活调整位置和角度，不能满足不同使用者的需求。
[0011]二、不够安全：传统的交互显示屏无法保证使用者的安全，例如在高速公路收费站，驾驶员需要下车到交互显示屏前进行操作，存在安全风险。
[0012]三、交互体验不佳：传统的交互显示屏通常只提供基本的触摸屏或输入设备，交互体验不够流畅，不易操作。
[0013]为此，提出一种收费站用多自由度交互机器人及其控制方法。

技术实现思路

[0014]有鉴于此，本专利技术实施例希望提供一种收费站用多自由度交互机器人及其控制方法，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；
[0015]本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
[0016]第一方面
[0017]一种收费站用多自由度交互机器人，包括调节机构；所述调节机构分别输出两个第一、二线性自由度调节交互件的高度方位，及分别输出两个第一、二转动自由度调节所述交互件的水平及俯仰角度。
[0018]其中，还包括运载装置；所述运载装置用于运载所述调节机构。
[0019]在上述实施方式中：上述的第一、二线性自由度和第一、二转动自由度均为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动，其具体的驱动轨迹、方位及角度等参数；具体的，基于工作人员对上述自由度的行程量选型装配，及上述自由度之间的联动与外部控制器的控制进行实现。
[0020]其中在一种实施方式中：
[0021]所述调节机构包括用于支撑所述电子触摸屏的架体组件。所述架体组件包括第一架体、铰接于所述第一架体一端的第二架体、铰接于所述第二架体一端的第三架体和铰接于所述第三架体的第四架体；所述第一架体铰接于所述运载装置；所述第四架体与所述电子触摸屏固定连接。
[0022]所述第四架体的外部安装有用于检测人体高度与方位特征的CCD工业视觉相机。
[0023]在上述实施方式中：通过上述的第一、二线性自由度和第一、二转动自由度，与架体组件之间的机械联动及相互配合，通过输出多组不同轴向及方位的线性自由度进行多端联动及其配合的形式，带动电子触摸屏进行指定功能的运载及其驱动；
[0024]其中在一种实施方式中：所述第一线性自由度和所述第二线性自由度分别为第一伸缩缸和第二伸缩缸；所述第一伸缩缸和所述第二伸缩缸的缸体均铰接于所述第一架体，所述第一伸缩缸和所述第二伸缩缸的活塞杆分别铰接于所述第二架体和所述第三架体的另一端。
[0025]在上述实施方式中：第一伸缩缸和第二伸缩缸均优选为伺服电缸，通过伺服驱动系统配合外部控制器的模式，以实现上述元件的指定化驱动，实现调节机构及电子触摸屏之间的联动控制，以满足相关驱动及调节作业需求。
[0026]其中在一种实施方式中：所述第一转动自由度和所述第二转动自由度分别为第一动力件和第二动力件；所述第一动力件固定连接于所述调节机构，其驱动所述第一架体水平旋转；所述第二动力件固定连接于所述第三架体，驱动所述第四架体做俯仰角度调节。
[0027]在上述实施方式中：第一动力件和第二动力件均优选为伺服电机，通过伺服驱动系统配合外部控制器的模式，以实现上述元件的指定化驱动，实现调节机构及电子触摸屏之间的联动控制，以满足相关驱动及调节作业需求。
[0028]在上述实施方式中：为实现上述线性的自由度及转动的自由度对其所适配的结构部件进行驱动作业的模式；其中，转动驱动的自由度起始输出点可搭配一轴承与外部相对固定的结构进行连接，以实现支撑；线性自由度本身的行程量前后端均设置有一滑块组件，以适配该线性自由度运行导向的平稳性，并规范该线性自由度的运行轨迹满足理论设计需求。
[0029]第二方面
[0030]一种收费站用多自由度交互机器人的控制方法，包括上述提供的机器人，所述控
制方法包括如下步骤：
[0031]S1、CCD工业视觉相机4检测人体高度与方位特征；
[0032]S2、运载装置1驱动运载至指定位置；
[0033]S3、调节机构2输出第一、二线性自由度及第一、二转动自由度驱动电子触摸屏到达指定位置进行交互作业。
[0034]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过调节机构输出多组轴向且驱动模式为联动形式的线性及转动形式的自由度，依靠CCD工业视觉相机的视觉捕捉及判断，驱动交互件到达使用者指定的方位与高度位置，解决传统技术中的现有问题，满足实用性及其应用性需求。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术的一视角立体结构示意图；
[0037]图2为本专利技术的另一视角立体结构示意图；
[0038]图3为本专利技术的调节机构立体结构示意图。
[0039]附图标记：1、运载装置；2、调节机构；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种收费站用多自由度交互机器人，其特征在于，包括调节机构(2)；所述调节机构(2)分别输出两个第一、二线性自由度调节交互件(3)的高度方位，及分别输出两个第一、二转动自由度调节所述交互件(3)的水平及俯仰角度。2.根据权利要求1所述的一种收费站用多自由度交互机器人，其特征在于：还包括运载装置(1)；所述运载装置(1)用于运载所述调节机构(2)。3.根据权利要求2所述的一种收费站用多自由度交互机器人，其特征在于：所述调节机构(2)包括用于支撑所述交互件(3)的架体组件。4.根据权利要求3所述的一种收费站用多自由度交互机器人，其特征在于：所述架体组件包括第一架体(202)、铰接于所述第一架体(202)一端的第二架体(204)、铰接于所述第二架体(204)一端的第三架体(206)和铰接于所述第三架体(206)的第四架体(208)；所述第一架体(202)铰接于所述运载装置(1)；所述第四架体(208)与所述交互件(3)固定连接。5.根据权利要求4所述的一种收费站用多自由度交互机器人，其特征在于：所述第一线性自由度和所述第二线性自由度分别为第一伸缩缸(203)和第二伸缩缸(205)；所述第一伸缩缸(203)和所述第二伸缩缸(205)的缸体均铰接于所述第一架体(202)，所述第一伸缩缸(203)和所述第二伸缩缸(205)的活塞杆分别铰接于所述第二架体(204)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：金兆铭，何芸，方春晖，李盛洪，吕奕瑾，李呓洲，
申请(专利权)人：云南交通职业技术学院，
类型：发明
国别省市：