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      具備感知溫度的智能機器人裝置的制作方法

      文檔序號:12369358閱讀:394來源:國知局

      本發(fā)明涉及智能機器人領域,尤其涉及一種具備感知溫度的智能機器人裝置。



      背景技術:

      隨著科學技術的迅速發(fā)展,機器人應用領域已經從實驗領域逐步擴張到人們的日常工作和生活中。移動機器人是一個集環(huán)境感知、行為控制以及任務執(zhí)行等功能于一身的技術智能體。移動機器人已在各行業(yè)得到廣泛應用,尤其是在高污染和惡劣的環(huán)境中正在發(fā)揮著重要的作用。而溫度監(jiān)測機器人通常用的是接觸型和非接觸型傳感器來采集溫度信號,無觸點紅外溫度傳感器技術在國內外溫度監(jiān)測系統(tǒng)中已經得到普遍應用。但是目前的傳統(tǒng)溫度監(jiān)測機器人一般只對被測物的溫度進行采樣,進而對被測對象進行溫度或者功能上進行調節(jié),但是這種方法測量的結果存在較大的誤差,主要是因為所獲得的數據要會受到環(huán)境溫度影響,所以有較大偏差,此外,若采用紅外測量溫度時,由于物體并不是真正的黑體,使得所測得的溫度與黑體定律的理想情況下的溫度數據又有所出入。因此,在溫度測量的機器人技術中急需一種測量數據準確且使用方便的技術對現有技術存在的問題做進一步的改進。



      技術實現要素:

      本發(fā)明目的是提供一種具備感知溫度的智能機器人裝置,可以方便準確的感知待測物體的溫度,提高溫度感知的實用性和穩(wěn)定性。

      本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案:一種具備感知溫度的智能機器人裝置,包括智能移動機器人,至少還包括上位控制模塊,下位控制模塊以及溫度感應模塊:

      所述的上位控制模塊,用于與所述的下位控制模塊進行信息交互,并對所述下位控制模塊的動作進行控制以及數據處理分析;

      所述的下位控制模塊,用于根據所述上位控制模塊傳遞的信息對所述的智能移動機器人進行動作控制以及數據初步處理分析傳送至所述的上位控制模塊,并采集所述智能移動機器人獲得的溫度感應模塊感應的溫度信息;

      所述的溫度感應模塊,用于感應待測物體所處的環(huán)境溫度以及待測物本身的溫度,并將所感應的溫度信息傳送至所述的智能移動機器人。

      其中,所述的上位控制模塊至少包括:數據單元,用于存儲所述智能移動機器人的相關數據信息;中央控制單元,用于根據所述數據單元中存儲的信息生成控制指令信息并發(fā)送;信息收發(fā)單元,用于收發(fā)所述下位控制模塊傳遞的信息以及所述中央控制單元生成的控制指令信息;顯示單元,用于根據所述中央控制單元的指令顯示實時數據以及控制指令。

      其中,所述的下位控制模塊至少包括:無線收發(fā)模塊,用于與所述的上位控制模塊以及所述的智能移動機器人進行信息交互;機器人控制單元,用于根據所述上位控制模塊發(fā)送的指令控制所述智能機器人的動作;數據采集以及分析單元,用于采集所述智能機器人發(fā)送的信息,并進行統(tǒng)計分析處理。

      其中,所述的溫度感應模塊至少包括:

      非接觸式溫度采集模塊,用于采集待測物體所處的環(huán)境溫度,并發(fā)送至所述的智能移動機器人;

      接觸式溫度采集模塊,用于采集待測物體本身的溫度,并發(fā)送至所述的智能移動機器人。

      其中,所述的智能機器人為輪式可移動機器人,所述的溫度感應模塊與所述的智能機器人一體設置。

      其中,所述的上位控制模塊安裝于網絡服務器,通過無線或者有線方式與所述的下位控制裝置通信連接。

      其中,所述的下位控制模塊與所述的智能機器人一體設置。

      本發(fā)明具有如下有益效果:

      本發(fā)明的機器人裝置功耗低,具有較強的抗干擾能力和數據吞吐量,且溫度的采集使用紅外輻射溫度傳感器,由于此類傳感器具有精度高,壽命長,且不需要直接接觸被測物體的優(yōu)勢,因此具有較強的實用性和可靠性。另外,本發(fā)明的機器人裝置能檢測環(huán)境溫度還可對不便接觸的物體測溫,并對溫度過熱有報警功能。

      附圖說明

      圖1為本發(fā)明的具備感知溫度的智能機器人裝置的結構示意圖。

      具體實施方式

      下面結合實施例及附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步闡述。

      本發(fā)明為一種具備感知溫度的智能機器人裝置,包括智能移動機器人,至少還包括上位控制模塊,下位控制模塊以及溫度感應模塊:如圖1所示,在本發(fā)明的方案中,所述的上位控制模塊,用于與所述的下位控制模塊進行信息交互,并對所述下位控制模塊的動作進行控制以及數據處理分析;所述的下位控制模塊,用于根據所述上位控制模塊傳遞的信息對所述的智能移動機器人進行動作控制以及數據初步處理分析傳送至所述的上位控制模塊,并采集所述智能移動機器人獲得的溫度感應模塊感應的溫度信息;所述的溫度感應模塊,用于感應待測物體所處的環(huán)境溫度以及待測物本身的溫度,并將所感應的溫度信息傳送至所述的智能移動機器人。

      在本發(fā)明的實施例中,所述的上位控制模塊至少包括:數據單元,用于存儲所述智能移動機器人的相關數據信息;中央控制單元,用于根據所述數據單元中存儲的信息生成控制指令信息并發(fā)送;信息收發(fā)單元,用于收發(fā)所述下位控制模塊傳遞的信息以及所述中央控制單元生成的控制指令信息;顯示單元,用于根據所述中央控制單元的指令顯示實時數據以及控制指令。所述的下位控制模塊至少包括:無線收發(fā)模塊,用于與所述的上位控制模塊以及所述的智能移動機器人進行信息交互;機器人控制單元,用于根據所述上位控制模塊發(fā)送的指令控制所述智能移動機器人的動作;數據采集以及分析單元,用于采集所述智能機器人發(fā)送的信息,并進行統(tǒng)計分析處理通過所述無線收發(fā)模塊發(fā)送至所述的上位控制模塊。

      在本發(fā)明中,所述的溫度感應模塊至少包括:非接觸式溫度采集模塊,用于采集待測物體所處的環(huán)境溫度,并發(fā)送至所述的智能移動機器人;接觸式溫度采集模塊,用于采集待測物體本身的溫度,并發(fā)送至所述的智能移動機器人。

      在本實施例中,所述的智能機器人為輪式可移動機器人,且所述的溫度感應模塊與所述的智能機器人一體設置。所述的上位控制模塊可以安裝于網絡服務器端,通過無線或者有線方式與所述的下位控制裝置通信連接。而所述的下位控制模塊與所述的智能機器人一體設置。

      本發(fā)明的裝置在應用過程中,其中所述的溫度感應模塊設置在移動機器人上,隨著移動機器人的移動,由溫度感應模塊分別感應外部環(huán)境溫度以及待測物體本身的溫度傳送至下位控制模塊,下位控制模塊接收到溫度信息后,對溫度信息進行初步的處理后發(fā)送至上位控制模塊,所述的上述控制模塊根據數據中存在的信息,對機器人做出相應的控制,并顯示溫度信息以及報警信息等等。

      下面以具體的實施例進行具體的說明,本實施例中的智能移動機器人的MCU(微控制器)可以采用飛利浦低功耗的LPC2106,直流3.3V電源供電,由一體設置的所述下位控制模塊與所述的機器人進行數據采集以及簡單的數據分析(鑒于簡單的數據分析過程是本領域技術人員熟知的內容,在此不再進行具體的贅述),本實施例中采用的MCU具有較強的抗干擾能力和數據吞吐量。在本實施例中,非接觸的溫度采集模塊采用紅外輻射溫度傳感器,該傳感器的精度高,且不用直接接觸被測物體,使用壽命長,另外在本實施例中,該模塊可包括兩部分,一個模塊是基于DS18B20的總線溫度采集模塊,另一個是基于紅外溫度數據的采集模塊,兩個模塊都共用一個下位控制模塊的微控制器CPL2106。本實施例中的上位控制模塊,可以進行相關數據的處理和溫度預警,且在所述上位控制模塊中,可以對機器人進行操作控制,并與ACCESS數據庫(即數據單元)相連,該數據存儲有日期和有效溫度等信息,這樣使相關重要信息在本裝置中有可追溯性,方便進行數據查找以及分析。本實施例中的上位控制模塊以及所述的下位控制模塊可nRF905的無線收發(fā)模塊進行通訊,在理想情況下,傳輸的可視有效距離在500m以上,該模塊是在本裝置中成對出現的,其中一個與PC機USB口相連,另一個與機器人的串口相連,負責上下位控制模塊之間的信息交互。

      另外在本發(fā)明的實施例中,也可以采用其他具有同樣功能的元件實現,如數據單元可以采用ACCESS建立,在上位控制模塊中包括機器人運動控制、實時溫度顯示、狀態(tài)指示、報警和退出等功能。智能移動機器人可為輪式機器人,采用萬向輪結構進行前后左右移動。而對于溫度的采集,如上所述可以分成兩個部分,第一部分為目標對象的實時溫度采集,選擇Melexis公司生產的MLX90601紅外溫度傳感器裝置,它具有抗干擾能力強,精度高等優(yōu)點。第二部分負責環(huán)境溫度的采集,選擇DS18B20,它具有功耗低,體積小,測量溫度的范圍廣。

      以上實施例的先后順序僅為便于描述,不代表實施例的優(yōu)劣。

      最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應技術方案的本質脫離本發(fā)明各實施例技術方案的精神和范圍。

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