自动行走道路划线机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种自动行走道路划线机器人，天线的输出端与GSM移动通讯系统的输入端连接，GSM移动通讯系统的输出端与单片机控制器的输入端连接；矩阵键盘的输出端与单片机控制器的输入端连接，单片机控制器的输出端与TFT屏的输入端连接；摄像头的输出端与DSP芯片的输入端连接，DSP芯片的输入端与单片机控制器的输入端连接，电子地图模块的输出端与DSP芯片的输入端连接；单片机控制器的输出端与光电耦合电路的输入端连接，光电耦合电路的输出端与电机驱动电路的输入端连接。本实用新型专利技术能够根据预置的道路划线图，在修好的道路上自动行走并划线，并实时地把当前的图像通过无线传送到中央控制室，整个过程不需要人工干预。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于道路工程
，涉及ー种自动行走道路划线机器人。
技术介绍
随着公路建设进程的加快，公路的里程数毎年以极快的速度增长，新公路和旧公路的日常清理和维护工作量非常繁重。用于道路车道分割的标记线的划线工作是道路日常维护的主要任务，随着道路里程的増加和日常道路的维护需要，道路划线的工作量越来越大。提高道路划线的效率，降低劳动强度就成为普遍关注的问题。目前，道路划线工作普遍采用人工操作方式，即操作人员首先在现场丈量尺寸，标定划线位置，然后驾驶划线机按照已标定的路线行走并划线。这种道路划线操作的劳动强度大，划线精度低、效率低，生产成本高，不能适应城市道路的快速扩展和正常维护。为了提高道路划线效率，降低劳动强度，设计了一种自动行走道路划线机器人尤为重要。
技术实现思路
本技术的目的是提供ー种自动行走道路划线机器人，以克服现有技术采用人エ道路划线，其劳动强度大，划线精度低、工作效率低的问题。本技术所采用的技术方案是，一种自动行走道路划线机器人，包括单片机控制器、电机驱动模块、无线传输模块、图像识别模块、电子地图模块和人机交互模块；电机驱动模块由电机驱动电路和光电耦合电路组成；无线传输模块由天线和GSM移动通讯系统组成；图像识别模块由摄像头和DSP芯片组成；人机交互模块由矩阵键盘和TFT屏组成；天线的输出端与GSM移动通讯系统的输入端连接，GSM移动通讯系统的输出端与单片机控制器的输入端连接；矩阵键盘的输出端与单片机控制器的输入端连接，单片机控制器的输出端与TFT屏的输入端连接；摄像头的输出端与DSP芯片的输入端连接，DSP芯片的输入端与单片机控制器的输入端连接，电子地图模块的输出端与DSP芯片的输入端连接；单片机控制器的输出端与光电I禹合电路的输入端连接，光电I禹合电路的输出端与电机驱动电路的输入端连接。其中，单片机控制器的型号是STC12C5A60S2。其中，电子地图模块内设置有SD卡。本技术的有益效果是，用于在已铺设好的道路路面快速、高效地划线。能够根据预置的道路划线图，在修好的道路上自动行走并划线，并实时地把当前的图像通过无线传送到中央控制室，整个过程不需要人工干预。采用自动行走道路划线机器人可取代现有人工操作划线机的工作方式，提高了道路划线精度和效率划线时间，降低劳动强度和生产成本。附图说明图I是本技术一种自动行走道路划线机器人的结构框图。图中，I.单片机控制器，2.电机驱动模块，3.无线传输模块，4.图像识别模块，5.电子地图模块，6.人机交互模块，2-1.电机驱动电路，2-2.光电耦合电路，3-1.天线，3-2. GSM移动通讯系统，4-1.摄像头，4-2. DSP芯片，6-1. TFT屏，6-2.矩阵键盘。具体实施方式如图I所示，本技术提供一种自动行走道路划线机器人，包括单片机控制器I、电机驱动模块2、无线传输模块3、图像识别模块4、电子地图模块5和人机交互模块6 ;单片机控制器I的型号是STC12C5A60S2 ；电机驱动模块2由电机驱动电路2_1和光电耦合电路2-2组成；无线传输模块3由天线3-1和GSM移动通讯系统3_2组成；图像识别模块4由摄像头4-1和DSP芯片4-2组成；人机交互模块6由矩阵键盘6-2和TFT屏6_1组成；天线3-1的输出端与GSM移动通讯系统3-2的输入端连接，GSM移动通讯系统3_2的输出端与单片机控制器I的输入端连接；摄像头4-1的输出端与DSP芯片4-2的输入端连接，DSP芯片 4-2的输入端与单片机控制器I的输入端连接，电子地图模块5的输出端与DSP芯片4-2的输入端连接，电子地图模块5内设置有SD卡5-1 ;单片机控制器I的输出端与光电耦合电路2-2的输入端连接，光电耦合电路2-2的输出端与电机驱动电路2-1的输入端连接。矩阵键盘6-2的输出端与单片机控制器I的输入端连接，单片机控制器I的输出端与TFT屏6-1的输入端连接。本技术的工作原理是，中央监控室通过发射端无线发射划线指令，天线3-1接收到该指令通过GSM移动通讯系统3-2传给单片机控制器I ;电子地图模块5的SD卡5_1内储存有城市道路划线地图，电子地图模块5调用优化算法，得到最优划线路径，把路径曲线离散为一系列的坐标点，再把首个坐标点发送给图像识别模块4的DSP芯片4-2 ；图像识别模块4通过摄像头4-1拍摄的当前道路图像，并通过DSP芯片4-2对当前道路图像进行识别，得到机器人的当前位置，DSP芯片4-2把机器人当前位置坐标和划线路径首个坐标点发送给单片机控制器I ;单片机控制器I根据划线指令、划线路径首坐标点和机器人当前坐标，向光电耦合电路2-2发送行走控制信息和划线控制信息，光电耦合电路2-2控制电机驱动电路2-1驱动机器人的行走电机和划线电机动作，实现机器人的行走和划线。当机器人走到路径首位置后，电子地图模块5发送划线路径的下ー个坐标，并将新坐标发送给DSP芯片4-2，图像识别模块4得到机器人当前的位置，DSP芯片4-2将机器人当前位置坐标和划线路径下一个坐标点发送给单片机控制器1，单片机控制器I再根据划线指令、划线路径下一个坐标点和机器人当前坐标，向光电耦合电路2-2发送行走控制信息和划线控制信息，光电耦合电路2-2控制电机驱动电路2-1做下ー个动作，从而实现机器人的自动行走和自动划线。图像识别模块4实时地把当前图像传回中央监控室，用户可以实时监测机器人的工作状态，也可以发送干预指令。因为全部采用数字系统，所以中央监控室可以同时监测多台自动行走城市道路划线机器人。通过矩阵键盘6-2向单片机控制器I中输入指令，控制图像识别模块4的开启和关闭，图像识别模块4向单片机控制器I输入的划线路径首坐标点和机器人当前坐标通过TFT屏6-1显示出来，可以通过矩阵键盘6-2对坐标进行修改。权利要求1.一种自动行走道路划线机器人，其特征在于包括单片机控制器(I)、电机驱动模块(2)、无线传输模块(3)、图像识别模块(4)、电子地图模块(5)和人机交互模块(6);电机驱动模块(2)由电机驱动电路(2-1)和光电耦合电路(2-2)组成；无线传输模块(3)由天线(3-1)和GSM移动通讯系统(3-2)组成；图像识别模块(4)由摄像头(4-1)和DSP芯片(4-2)组成；人机交互模块(6)由矩阵键盘(6-2)和TFT屏(6-1)组成；天线(3-1)的输出端与GSM移动通讯系统(3-2)的输入端连接，GSM移动通讯系统(3-2)的输出端与单片机控制器(I)的输入端连接；矩阵键盘(6-2)的输出端与单片机控制器(I)的输入端连接，单片机控制器(O的输出端与TFT屏(6-1)的输入端连接；摄像头(4-1)的输出端与DSP芯片(4-2)的输入端连接，DSP芯片(4-2 )的输入端与单片机控制器(I)的输入端连接，电子地图模块(5 )的输出端与DSP芯片(4-2)的输入端连接；单片机控制器(I)的输出端与光电耦合电路(2-2)的输入端连接，光电耦合电路(2-2)的输出端与电机驱动电路(2-1)的输入端连接。2.根据权利要求I所述的自动行走道路划线机器人，其特征在于所述单片机控制器(I)的型号是 STC12C5A60S2。3.根据权利要求I所述的自动行走道路划线机器人，其特征在于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动行走道路划线机器人，其特征在于：包括单片机控制器（1）、电机驱动模块（2）、无线传输模块（3）、图像识别模块（4）、电子地图模块（5）和人机交互模块（6）；电机驱动模块（2）由电机驱动电路（2？1）和光电耦合电路（2？2）组成；无线传输模块（3）由天线（3？1）和GSM移动通讯系统（3？2）组成；图像识别模块（4）由摄像头（4？1）和DSP芯片（4？2）组成；人机交互模块（6）由矩阵键盘（6？2）和TFT屏（6？1）组成；天线（3？1）的输出端与GSM移动通讯系统（3？2）的输入端连接，GSM移动通讯系统（3？2）的输出端与单片机控制器（1）的输入端连接；矩阵键盘（6？2）的输出端与单片机控制器（1）的输入端连接，单片机控制器（1）的输出端与TFT屏（6？1）的输入端连接；摄像头（4？1）的输出端与DSP芯片（4？2）的输入端连接，DSP芯片（4？2）的输入端与单片机控制器（1）的输入端连接，电子地图模块（5）的输出端与DSP芯片（4？2）的输入端连接；单片机控制器（1）的输出端与光电耦合电路（2？2）的输入端连接，光电耦合电路（2？2）的输出端与电机驱动电路（2？1）的输入端连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张东生，翟任何，
申请(专利权)人：陕西理工学院，
类型：实用新型
国别省市：