本發(fā)明涉及環(huán)境檢測領(lǐng)域,特別是一種基于labview的多機(jī)器人檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在當(dāng)今的數(shù)字時(shí)代,人們對于用現(xiàn)代科技解決復(fù)雜任務(wù)的需求日益高漲。雖然隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,機(jī)器人的能力不斷提高,機(jī)器人應(yīng)用的領(lǐng)域和范圍也在不斷擴(kuò)展,但是對于一些復(fù)雜的任務(wù),最好的解決方案是多個(gè)機(jī)器人組成的系統(tǒng)。
目前,用于環(huán)境檢測的機(jī)器人基本上都是單獨(dú)工作,當(dāng)需要檢測較大范圍的環(huán)境時(shí),機(jī)器人單獨(dú)工作需要花費(fèi)較多的時(shí)間,工作效率較低;此時(shí),若是多個(gè)機(jī)器人能夠共同協(xié)調(diào)工作,便能夠快速地完成檢測任務(wù),有效地提高工作效率。因此,人們迫切希望能夠出現(xiàn)一種用于環(huán)境檢測的多機(jī)器人檢測系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種基于labview的多機(jī)器人檢測系統(tǒng),解決了現(xiàn)有技術(shù)中單個(gè)機(jī)器人進(jìn)行環(huán)境檢測花費(fèi)時(shí)間長且工作效率低的問題。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種基于labview的多機(jī)器人檢測系統(tǒng),包括若干個(gè)機(jī)器人及具有l(wèi)abview平臺的上位機(jī);所述機(jī)器人包括下位機(jī)、環(huán)境檢測模塊、gps模塊及電機(jī)驅(qū)動模塊;所述環(huán)境檢測模塊、所述電機(jī)驅(qū)動模塊、所述gps模塊及所述上位機(jī)均與所述下位機(jī)連接;所述上位機(jī)設(shè)置有用戶交互界面,所述用戶交互界面包括機(jī)器人選擇模塊、機(jī)器人操作模塊、顯示模塊以及智能派機(jī)模塊;
所述環(huán)境檢測模塊,用于采集所述機(jī)器人所處環(huán)境的信息,并生成相應(yīng)的模擬感應(yīng)信號發(fā)送至所述下位機(jī);所述下位機(jī)根據(jù)模擬感應(yīng)信號計(jì)算出相應(yīng)的實(shí)時(shí)測量值,并將實(shí)時(shí)測量值發(fā)送至所述上位機(jī);所述上位機(jī)接收該實(shí)時(shí)測量值后,將實(shí)時(shí)測量值顯示于所述顯示模塊;
所述gps模塊,用于實(shí)時(shí)定位所述機(jī)器人所處位置,并生成第一位置信息發(fā)送至所述下位機(jī),所述下位機(jī)再將第一位置信息發(fā)送至所述上位機(jī);
所述機(jī)器人選擇模塊,用于在所述機(jī)器人中選擇需要被控制的目標(biāo)機(jī)器人,并將目標(biāo)機(jī)器人的ip地址發(fā)送至所述機(jī)器人操作模塊;
所述機(jī)器人操作模塊,用于生成及存儲第一行動控制指令,并在接收目標(biāo)機(jī)器人的ip地址后通過所述上位機(jī)將第一行動控制指令發(fā)送至所述目標(biāo)機(jī)器人;所述目標(biāo)機(jī)器人的下位機(jī)再將第一行動控制指令發(fā)送至所述電機(jī)驅(qū)動模塊;所述電機(jī)驅(qū)動模塊接收第一控制指令后,通過控制安裝在所述機(jī)器人左右兩側(cè)的電機(jī)的速度,驅(qū)使所述機(jī)器人改變運(yùn)動狀態(tài);
所述智能派機(jī)模塊,用于監(jiān)視并分析所述上位機(jī)與所述機(jī)器人的信號傳輸,從而判斷所述機(jī)器人是否出現(xiàn)異常;若所述機(jī)器人出現(xiàn)異常,所述智能派機(jī)模塊生成停止指令發(fā)送至出現(xiàn)異常的異常機(jī)器人,所述異常機(jī)器人接收停止指令后停止工作;同時(shí),所述智能派機(jī)模塊通過所述上位機(jī)將異常機(jī)器人的第二位置信息發(fā)送至沒有工作派遣的待命機(jī)器人;所述待命機(jī)器人接收第二位置信息后,計(jì)算出行駛路線;同時(shí),所述智能派機(jī)模塊生成派遣指令發(fā)送至所述待命機(jī)器人,所述待命機(jī)器人接收派遣指令后根據(jù)其計(jì)算出的行駛路線自動移動至異常機(jī)器人所處位置并繼續(xù)執(zhí)行工作。
優(yōu)選地,所述環(huán)境檢測模塊包括光照強(qiáng)度檢測單元、溫度檢測單元、濕度檢測單元、pm2.5檢測單元、h2s檢測單元及速度檢測單元;所述光照強(qiáng)度檢測單元、所述溫度檢測單元、所述濕度檢測單元、所述pm2.5檢測單元、所述h2s檢測單元及所述速度檢測單元均與所述下位機(jī)連接。光照強(qiáng)度、溫度、濕度、pm2.5及h2s的檢測結(jié)果能夠清楚地反映機(jī)器人所處環(huán)境的優(yōu)劣;所述速度檢測單元,能夠清楚地反映機(jī)器人的移動速度,便于用戶對機(jī)器人運(yùn)動狀態(tài)的控制。
優(yōu)選地,所述用戶交互界面還包括報(bào)警模塊;所述下位機(jī)根據(jù)所述環(huán)境檢測模塊傳送的模擬感應(yīng)信號計(jì)算出相應(yīng)的實(shí)時(shí)測量值后,將實(shí)時(shí)測量值與存儲的安全值進(jìn)行對比,若對比結(jié)果顯示實(shí)時(shí)測量值大于安全值,所述下位機(jī)生成危險(xiǎn)反饋信號,并通過所述上位機(jī)將危險(xiǎn)反饋信號發(fā)送至所述報(bào)警模塊,所述報(bào)警模塊接收危險(xiǎn)反饋信號后,執(zhí)行報(bào)警動作。所述報(bào)警模塊的設(shè)置,便于提醒用戶所述環(huán)境檢測模塊采集的數(shù)據(jù)有超標(biāo)的現(xiàn)象,引導(dǎo)用戶對檢測結(jié)果做出正確的判斷。
優(yōu)選地,所述機(jī)器人還包括障礙物檢測模塊,所述障礙物檢測模塊與所述下位機(jī)連接;所述障礙物檢測模塊用于檢測所述機(jī)器人的運(yùn)動方向上是否存在障礙物;若檢測到障礙物,所述障礙物檢測模塊生成障礙物反饋信號發(fā)送至所述下位機(jī);所述下位機(jī)接收障礙物反饋信號后,計(jì)算出所述機(jī)器人與障礙物的實(shí)時(shí)距離,并將該實(shí)時(shí)距離發(fā)送至所述上位機(jī),所述上位機(jī)接收實(shí)時(shí)距離后,將實(shí)時(shí)距離顯示于顯示模塊;同時(shí),所述下位機(jī)將實(shí)時(shí)距離與存儲的安全距離進(jìn)行對比,若對比結(jié)果顯示實(shí)時(shí)距離小于安全距離,所述下位機(jī)計(jì)算出新的行駛方向,并生成方向調(diào)整指令發(fā)送至所述電機(jī)驅(qū)動模塊;所述電機(jī)驅(qū)動模塊在接收方向調(diào)整指令后驅(qū)使所述機(jī)器人改變運(yùn)動方向。所述障礙物檢測模塊的設(shè)置,便于機(jī)器人在運(yùn)動的過程中及時(shí)地自動避開障礙物,避免機(jī)器人碰撞障礙物,從而造成機(jī)器人的損壞,提高了機(jī)器人的實(shí)用性。同時(shí),所述顯示模塊顯示所述機(jī)器人與所述障礙物的實(shí)時(shí)距離,便于用戶直觀地了解障礙物的位置以便用戶能夠通過上位機(jī)及時(shí)控制所述機(jī)器人改變運(yùn)動方向。
優(yōu)選地,所述用戶交互界面還設(shè)置有語音控制模塊,所述語音控制模塊包括語音采集單元和語音識別單元;所述語音采集單元用于采集語音信息,并生成語音信號發(fā)送至所述語音識別單元;所述語音識別單元接收語音信號后,對語音信號進(jìn)行特征提取與識別,并生成第一語音特征信號;同時(shí),所述語音識別單元將所述第一語音特征信號與預(yù)先存儲的第二語音特征信號進(jìn)行匹配,若匹配成功,則生成匹配反饋信號發(fā)送至所述機(jī)器人操作模塊;所述機(jī)器人操作模塊接收匹配反饋信號后,將所述第二語音特征信號對應(yīng)的第二行動控制指令發(fā)送至所述目標(biāo)機(jī)器人,所述目標(biāo)機(jī)器人接收所述第二行動控制指令后,執(zhí)行相應(yīng)的動作。所述語音控制模塊的設(shè)置,便于用戶通過語音控制所述機(jī)器人的行動,使所述機(jī)器人操作模塊對所述機(jī)器人的行動控制更加簡單、方便,同時(shí)也更加智能。
優(yōu)選地,所述機(jī)器人還安裝有攝像頭,所述攝像頭與所述下位機(jī)連接;所述攝像頭用于生成所述機(jī)器人所處環(huán)境的圖像信息,并通過所述下位機(jī)將圖像信息發(fā)送至所述上位機(jī),所述上位機(jī)再將圖像信息顯示于顯示模塊。所述攝像頭的設(shè)置,便于用戶清楚地了解所述機(jī)器人所處環(huán)境的視覺信息,進(jìn)而更好地控制所述機(jī)器人運(yùn)動。
優(yōu)選地,所述上位機(jī)為pc機(jī)。pc機(jī)兼容性強(qiáng)、功能強(qiáng)大,且常見,便于labview平臺的安裝與使用。
優(yōu)選地,所述上位機(jī)還設(shè)置有數(shù)據(jù)存儲模塊,所述數(shù)據(jù)存儲模塊用于存儲所述環(huán)境檢測模塊采集到的數(shù)據(jù),所述上位機(jī)接收所述下位機(jī)計(jì)算出的實(shí)時(shí)測量值后,將實(shí)時(shí)測量值發(fā)送至所述數(shù)據(jù)存儲模塊進(jìn)行存儲。所述數(shù)據(jù)存儲模塊的設(shè)置,便于所述上位機(jī)存儲所述下位機(jī)傳送的實(shí)時(shí)測量值以及便于用戶在檢測工作結(jié)束后提取并下載最終的測量數(shù)據(jù)。
由于采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有以下有益效果:
1.本發(fā)明設(shè)置有若干個(gè)機(jī)器人,每個(gè)機(jī)器人上均設(shè)置有用于采集環(huán)境信息的環(huán)境檢測模塊;本發(fā)明還設(shè)置了具有l(wèi)abview平臺的上位機(jī),上位機(jī)能夠同時(shí)控制多個(gè)機(jī)器人進(jìn)行環(huán)境檢測任務(wù),并顯示參與檢測任務(wù)的機(jī)器人采集到的環(huán)境信息;本發(fā)明在進(jìn)行環(huán)境檢測任務(wù)時(shí),能夠大大地縮短時(shí)間,有效地提高了工作效率;此外,labview平臺具有性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、性價(jià)比高、開發(fā)時(shí)間短、良好的人機(jī)界面的優(yōu)點(diǎn),因此,本發(fā)明具有良好的發(fā)展前景。
2.本發(fā)明設(shè)置有智能派機(jī)模塊,當(dāng)智能派機(jī)模塊檢測正在工作的機(jī)器人出現(xiàn)異常時(shí),所述智能派機(jī)模塊控制異常機(jī)器人停止工作,同時(shí)控制沒有工作派遣的待命機(jī)器人自動行駛至異常機(jī)器人的工作地點(diǎn),并繼續(xù)執(zhí)行工作任務(wù),有效地解決了單個(gè)機(jī)器人因故障影響其工作效率問題。
3.本發(fā)明的環(huán)境檢測模塊還包括障礙物檢測模塊,便于機(jī)器人在運(yùn)動的過程中及時(shí)地自動避開障礙物,避免機(jī)器人碰撞障礙物,從而造成機(jī)器人的損壞,提高了機(jī)器人的實(shí)用性,同時(shí),也避免機(jī)器人經(jīng)常碰撞障礙物,并因此浪費(fèi)了大量時(shí)間,提高了機(jī)器人的工作效率。
4.本發(fā)明的用戶交互界面還設(shè)置有語音控制模塊,語音控制模塊通過語音采集單元采集語音信息,并生成語音信號發(fā)送至語音識別單元;語音識別單元生成第一語音特征信號,并將第一語音特征信號與預(yù)先存儲的第二語音特征信號進(jìn)行匹配,若匹配成功,則生成匹配反饋信號發(fā)送至機(jī)器人操作模塊;機(jī)器人操作模塊控制機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的動作;這樣使用戶對機(jī)器人的行動控制更加簡單、方便,節(jié)約了時(shí)間,提高了環(huán)境檢測工作的效率。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的功能模塊圖;
圖中主要元件符號說明如下;
附圖中,1-機(jī)器人、2-環(huán)境檢測模塊、21-光照強(qiáng)度檢測單元、22-溫度檢測單元、23-濕度檢測單元、24-pm2.5檢測單元、25-h2s檢測單元、26-速度檢測單元、3-下位機(jī)、4-電機(jī)驅(qū)動模塊、5-攝像頭、6-障礙物檢測模塊、7-上位機(jī)、71-機(jī)器人選擇模塊、72-機(jī)器人操作模塊、73-顯示模塊、74-報(bào)警模塊、75-語音控制模塊、76-數(shù)據(jù)存儲模塊、77-智能派機(jī)模塊、8-gps模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對發(fā)明的具體實(shí)施進(jìn)一步說明。
如圖1所示,一種基于labview的多機(jī)器人檢測系統(tǒng),包括若干個(gè)機(jī)器人1及具有l(wèi)abview平臺的上位機(jī)7,本實(shí)施例中,機(jī)器人1的數(shù)量為12臺。所述機(jī)器人1包括下位機(jī)3、環(huán)境檢測模塊2、電機(jī)驅(qū)動模塊4、障礙物檢測模塊6、攝像頭5以及gps模塊8,所述環(huán)境檢測模塊2、所述電機(jī)驅(qū)動模塊4、所述攝像頭5、所述障礙物檢測模塊6、所述gps模塊8以及所述上位機(jī)7均與所述下位機(jī)3連接。
所述上位機(jī)7設(shè)置有用戶交互界面,所述用戶交互界面包括機(jī)器人選擇模塊71、機(jī)器人操作模塊72、顯示模塊73、報(bào)警模塊74、語音控制模塊75、數(shù)據(jù)存儲模塊76以及智能派機(jī)模塊77。所述上位機(jī)7為pc機(jī),pc機(jī)兼容性強(qiáng)、功能強(qiáng)大,且常見,便于labview平臺的安裝與使用。
所述環(huán)境檢測模塊2包括光照強(qiáng)度檢測單元21、溫度檢測單元22、濕度檢測單元23、pm2.5檢測單元24、h2s檢測單元25以及速度檢測單元26。所述光照強(qiáng)度檢測單元21、所述溫度檢測單元22、所述濕度檢測單元23、所述pm2.5檢測單元24、所述h2s檢測單元25以及所述速度檢測單元26均與所述下位機(jī)3連接。光照強(qiáng)度、溫度、濕度、pm2.5及h2s的檢測結(jié)果能夠清楚地反映機(jī)器人1所處環(huán)境的優(yōu)劣,所述速度檢測單元26能夠清楚地反映機(jī)器人1的移動速度,便于用戶對機(jī)器人1運(yùn)動狀態(tài)的控制。
所述環(huán)境檢測模塊2,用于采集所述機(jī)器人1所處環(huán)境的信息,并生成相應(yīng)的模擬感應(yīng)信號發(fā)送至所述下位機(jī)3,所述下位機(jī)3根據(jù)模擬感應(yīng)信號計(jì)算出相應(yīng)的實(shí)時(shí)測量值,并將實(shí)時(shí)測量值發(fā)送至所述上位機(jī)7。所述上位機(jī)7接收該實(shí)時(shí)測量值后,將實(shí)時(shí)測量值顯示于所述顯示模塊73,同時(shí),所述上位機(jī)7將實(shí)時(shí)測量值發(fā)送至所述數(shù)據(jù)存儲模塊76進(jìn)行存儲。
此外,所述下位機(jī)3根據(jù)所述環(huán)境檢測模塊2傳送的模擬感應(yīng)信號計(jì)算出相應(yīng)的實(shí)時(shí)測量值后,將實(shí)時(shí)測量值與存儲的安全值進(jìn)行對比,若對比結(jié)果顯示實(shí)時(shí)測量值大于安全值,所述下位機(jī)3生成危險(xiǎn)反饋信號,并通過所述上位機(jī)7將危險(xiǎn)反饋信號發(fā)送至所述報(bào)警模塊74,所述報(bào)警模塊74接收危險(xiǎn)反饋信號后,執(zhí)行報(bào)警動作。所述報(bào)警模塊74的設(shè)置,便于提醒用戶所述環(huán)境檢測模塊2采集的數(shù)據(jù)有超標(biāo)的現(xiàn)象,引導(dǎo)用戶對檢測結(jié)果做出正確的判斷。
所述障礙物檢測模塊6用于檢測所述機(jī)器人1的運(yùn)動方向上是否存在障礙物。若檢測到障礙物,所述障礙物檢測模塊6生成障礙物反饋信號發(fā)送至所述下位機(jī)3,所述下位機(jī)3接收障礙物反饋信號后,計(jì)算出所述機(jī)器人1與障礙物的實(shí)時(shí)距離,并將該實(shí)時(shí)距離發(fā)送至所述上位機(jī)7。所述上位機(jī)7接收實(shí)時(shí)距離后,將實(shí)時(shí)距離顯示于顯示模塊73,同時(shí),所述下位機(jī)3將實(shí)時(shí)距離與存儲的安全距離進(jìn)行對比,若對比結(jié)果顯示實(shí)時(shí)距離小于安全距離,所述下位機(jī)3計(jì)算出新的行駛方向,并生成方向調(diào)整指令發(fā)送至所述電機(jī)驅(qū)動模塊4。所述電機(jī)驅(qū)動模塊4,接收方向調(diào)整指令后驅(qū)使所述機(jī)器人1改變運(yùn)動方向。所述障礙物檢測模塊6的設(shè)置,便于機(jī)器人1在運(yùn)動的過程中及時(shí)地自動避開障礙物,避免機(jī)器人1碰撞障礙物,從而造成機(jī)器人1的損壞,提高了機(jī)器人1的實(shí)用性。同時(shí),所述顯示模塊73顯示所述機(jī)器人1與所述障礙物的實(shí)時(shí)距離,便于用戶直觀地了解障礙物的位置以便用戶能夠通過上位機(jī)7及時(shí)控制所述機(jī)器人1改變運(yùn)動方向。
所述攝像頭5用于生成所述機(jī)器人1所處環(huán)境的圖像信息,并通過所述下位機(jī)3將圖像信息發(fā)送至所述上位機(jī)7,所述上位機(jī)7再將圖像信息顯示于顯示模塊73。所述攝像頭5的設(shè)置,便于用戶清楚地了解所述機(jī)器人1所處環(huán)境的視覺信息,進(jìn)而更好地控制所述機(jī)器人1運(yùn)動。
所述gps模塊8,用于實(shí)時(shí)定位所述機(jī)器人1所處位置,并生成第一位置信息發(fā)送至所述下位機(jī)3,所述下位機(jī)3再將第一位置信息發(fā)送至所述上位機(jī)7。
所述機(jī)器人選擇模塊71,用于在所述機(jī)器人1中選擇需要被控制的目標(biāo)機(jī)器人1,并將目標(biāo)機(jī)器人1的ip地址發(fā)送至所述機(jī)器人操作模塊72。
所述機(jī)器人操作模塊72,用于生成及存儲第一行動控制指令,并在接收目標(biāo)機(jī)器人1的ip地址后通過所述上位機(jī)7將第一行動控制指令發(fā)送至所述目標(biāo)機(jī)器人1,所述目標(biāo)機(jī)器人1的下位機(jī)3再將第一行動控制指令發(fā)送至所述電機(jī)驅(qū)動模塊4。所述電機(jī)驅(qū)動模塊4接收第一控制指令后,通過控制安裝在所述機(jī)器人1左右兩側(cè)的電機(jī)的速度,驅(qū)使所述機(jī)器人1改變運(yùn)動狀態(tài)。
所述語音控制模塊75包括語音采集單元和語音識別單元,所述語音采集單元用于采集語音信息,并生成語音信號發(fā)送至所述語音識別單元。所述語音識別單元接收語音信號后,對語音信號進(jìn)行特征提取與識別,并生成第一語音特征信號,同時(shí),所述語音識別單元將所述第一語音特征信號與預(yù)先存儲的第二語音特征信號進(jìn)行匹配,若匹配成功,則生成匹配反饋信號發(fā)送至所述機(jī)器人操作模塊72。所述機(jī)器人操作模塊72接收匹配反饋信號后,將所述第二語音特征信號對應(yīng)的第二行動控制指令發(fā)送至所述目標(biāo)機(jī)器人1,所述目標(biāo)機(jī)器人1接收所述第二行動控制指令后,執(zhí)行相應(yīng)的動作。所述語音控制模塊75的設(shè)置,便于用戶通過語音控制所述機(jī)器人1的行動,使所述機(jī)器人操作模塊72對所述機(jī)器人1的行動控制更加簡單、方便,同時(shí)也更加智能。
所述數(shù)據(jù)存儲模塊76用于存儲所述環(huán)境檢測模塊2采集到的數(shù)據(jù)。所述數(shù)據(jù)存儲模塊76的設(shè)置,便于所述上位機(jī)7存儲所述下位機(jī)3傳送的實(shí)時(shí)測量值以及便于用戶在檢測工作結(jié)束后提取并下載最終的測量數(shù)據(jù)。
所述智能派機(jī)模塊77,用于監(jiān)視并分析所述上位機(jī)7與所述機(jī)器人1的信號傳輸,從而判斷所述機(jī)器人1是否出現(xiàn)異常。若所述機(jī)器人1出現(xiàn)異常,所述智能派機(jī)模塊77生成停止指令發(fā)送至出現(xiàn)異常的異常機(jī)器人1,所述異常機(jī)器人1接收停止指令后停止工作;同時(shí),所述智能派機(jī)模塊77通過所述上位機(jī)7將異常機(jī)器人1的第二位置信息發(fā)送至沒有工作派遣的待命機(jī)器人1;所述待命機(jī)器人1接收第二位置信息后,計(jì)算出行駛路線;同時(shí),所述智能派機(jī)模塊77生成派遣指令發(fā)送至所述待命機(jī)器人1,所述待命機(jī)器人接收派遣指令后根據(jù)其計(jì)算出的行駛路線自動移動至異常機(jī)器人1所處位置并繼續(xù)執(zhí)行工作。
本發(fā)明在進(jìn)行環(huán)境檢測任務(wù)時(shí),能夠大大地縮短時(shí)間,有效地提高了工作效率;此外,labview平臺具有性能高、擴(kuò)展性強(qiáng)、性價(jià)比高、開發(fā)時(shí)間短、良好的人機(jī)界面的優(yōu)點(diǎn),因此,本發(fā)明具有良好的發(fā)展前景。
上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實(shí)施例的詳細(xì)說明,但實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明的專利申請范圍,凡本發(fā)明所提示的技術(shù)精神下所完成的同等變化或修飾變更,均應(yīng)屬于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。