一种多功能智能巡检机器人的控制系统

技术领域

本发明涉及多功能智能巡检机器人的控制技术领域，具体为一种多功能智能巡检机器人的控制系统。

背景技术

巡检机器人是一种具备自动导航、实现环境实时检测的系统性装置，通过与现有图像识别技术相结合，可以实现环境的全天候检测，机器人的运行需要结合控制系统才能完美的完成工作，因此，该技术方案提供了用于控制机器人运转的系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在控制系统本体上设有主控系统，主控系统上设有A\D转换器、信号放大器、单片机、存储模块、比对模块、电流控制器、电压控制器，在主控系统的外部设有影像系统、定位系统以及驱动系统，巡检机器人控制系统通过影像系统对周围环境进行实时信息的采集，定位系统实时计算巡检机器人的具体位置，并计算巡检机器自身与四周物体之间的距离，主控系统对影像系统、定位系统传输的信息数据进行计算分析，并对计算分析后的数据输出至驱动系统，可以控制巡检机器人实现远程巡检，提高设备的运维频率，能够更加全面的采集信息，无缝同步云存储，实现智能巡检分析的多功能智能巡检机器人的控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能智能巡检机器人的控制系统,包括控制系统本体，在控制系统本体上设有主控系统，主控系统上设有A\D转换器、信号放大器、单片机，单片机的两侧分别设有存储模块、比对模块、电流控制器以及电压控制器，单片机的另一连接端设有输出模块，所述主控系统的一侧设有影像系统、定位系统，主控系统的另一连接端设有驱动系统，所述影像系统、定位系统、驱动系统分别与主控系统配合连接。

优选的，所述影像系统上包括视频采集器、光线传感器、亮度调节器，视频采集器、光线传感器、亮度调节器相互并联，所述视频采集器与高清摄像机配合连接。

优选的，所述定位系统上设有超声波传感器、GPS模块、激光雷达、SLAM 定位模块、陀螺仪。

优选的，所述驱动系统上设有变速箱控制器、扭矩转速传感器、DC控制器、制动控制器，所述变速箱控制器一侧设有减速器，所述扭矩转速传感器的一侧设有角度传感器。

优选的，所述电流控制器上设有运算放大器L2，运算放大器L2的同相输出端设有电阻R5，运算放大器L2与电阻R5之间的节点与输出端之间有电阻R3、滑动变阻器R4，所述运算放大器L2的反相输出端设有0.05Ω的电阻R6，运算放大器L2的正极连接端连接电容C1，同时接入15V电压，电容C1的另一连接端接地，运算放大器L2的负极连接端连接电容C2，同时运算放大器L2的负极接入-15V电压，所述运算放大器L2的输出端输出 10A电流的时候输出10V电压。

优选的，所述电压控制器上设有运算放大器L1，运算放大器L1的反相输出端与运算放大器L1的输出极连接，运算放大器L1的输出极连接CPU 模块，运算放大器L1上的同相输出端设有滑动电阻R1，滑动电阻R1的划片上连接电阻R2，电阻R2的另一连接端接地，滑动电阻R1的另一连接端连接0-8V电压。

优选的，一种多功能智能巡检机器人的控制系统，其控制方法包括以下步骤：

A、影像系统上的视频采集器对所在的场所的所有状态进行视频画面采集，光线传感器实时监测外部光线的变化，通过亮度调节器调节高清摄像机的光线捕捉能力，控制高清摄像头补光灯的调节；

B、定位系统上的超声波传感器发出超声波计算机器人与障碍物之间的距离，同时GPS模块、激光雷达、SLAM定位模块配合超声波传感器发出的声波精确的计算出机器人的具体位置；

C、主控系统接收到影像系统采集的视频以及定位系统采集的信息输送至A\D转换器，A\D转换器将收到的数据进行转换后进行信号的放大，输送至单片机进行数据处理；

D、主控系统配合BIM模型计算得到的数据输送至驱动系统，驱动系统根据实际计算得到的数据驱动机器人运行。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)影像系统上包括视频采集器、光线传感器、亮度调节器，视频采集器与高清摄像机配合连接，影像系统及时的获取机器人所在场所的清洗视频画面；

(2)定位系统上设有超声波传感器、GPS模块、激光雷达、SLAM定位模块、陀螺仪，定位系统及时的将巡检机器人具体的位置反馈到各个连接终端，精确的定位巡检机器人的位置；

(3)该控制系统本体可以控制巡检机器人实现远程巡检，提高设备的运维频率，能够更加全面的采集信息，无缝同步云存储，实现智能巡检分析。

附图说明

图1为本发明控制系统本体结构示意图；

图2为本发明电流控制器的电路示意图；

图3为本发明电压控制器的电路示意图。

图中：1、控制系统本体；2、影像系统；3、定位系统；4、主控系统；5、驱动系统；6、视频采集器；7、光线传感器；8、亮度调节器；9、超声波传感器；10、GPS模块；11、激光雷达； 12、SLAM定位模块；13、陀螺仪；14、A\D转换器；15、信号放大器；16、单片机；17、存储模块；18、比对模块；19、电流控制器；20、电压控制器；21、输出模块；22、减速器；23、扭矩转速传感器；24、角度传感器；25、DC控制器；26、制动控制器； 27、变速箱控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3,本发明提供一种技术方案：一种多功能智能巡检机器人的控制系统,包括控制系统本体1，在控制系统本体1上设有主控系统4，主控系统4上设有A\D转换器14、信号放大器15、单片机16，单片机16 的两侧分别设有存储模块17、比对模块18、电流控制器19以及电压控制器20，单片机16的另一连接端设有输出模块21，主控系统4的一侧设有影像系统2、定位系统3，主控系统4的另一连接端设有驱动系统5，影像系统2、定位系统3、驱动系统5分别与主控系统4配合连接。

影像系统2上包括视频采集器6、光线传感器7、亮度调节器7，视频采集器6、光线传感器7、亮度调节器8相互并联，视频采集器6与高清摄像机配合连接，影像系统2及时的获取机器人所在场所的清洗视频画面，光线传感器7实时检测外部光线亮度，根据实际的场景亮度来调控视频采集器6的采集亮度，保证采集的画面清晰。

定位系统3上设有超声波传感器9、GPS模块10、激光雷达11、SLAM 定位模块12、陀螺仪13，陀螺仪13用于实时检测巡检机器人的倾角大小，定位系统3及时的将巡检机器人具体的位置反馈到各个连接终端，精确的定位巡检机器人的位置。

驱动系统5上设有变速箱控制器27、扭矩转速传感器23、DC控制器 25、制动控制器26，变速箱控制器27一侧设有减速器22，减速器22控制变速箱控制器27，调节车辆的运行速度，扭矩转速传感器23的一侧设有角度传感器24，通过角度传感器24实时检测车辆的转向角度大小以及转动的方向，扭矩转速传感器23实时检测转向的速度。

电流控制器19上设有运算放大器L2，运算放大器L2的同相输出端设有电阻R5，运算放大器L2与电阻R5之间的节点与输出端之间有电阻R3、滑动变阻器R4，运算放大器L2的反相输出端设有0.05Ω的电阻R6，运算放大器L2的正极连接端连接电容C1，同时接入15V电压，电容C1的另一连接端接地，运算放大器L2的负极连接端连接电容C2，同时运算放大器L2的负极接入-15V电压，运算放大器L2的输出端输出10A电流的时候输出10V电压。

电压控制器20上设有运算放大器L1，运算放大器L1的反相输出端与运算放大器L1的输出极连接，运算放大器L1的输出极连接CPU模块，运算放大器L1上的同相输出端设有滑动电阻R1，滑动电阻R1的划片上连接电阻R2，电阻R2的另一连接端接地，滑动电阻R1的另一连接端连接0-8V 电压。

在控制系统本体1上设有5G通信模块、无线WIFI模块、以及蓝牙通信模块，通过5G通信模块使机器人实现数据的高速传输，降低数据传输的延迟，可以实现高清图像的回传，无线WIFI模块以及蓝牙通信模块可以在近距离下提高机器人的数据传输，保证数据传输的高效稳定。

多功能智能巡检机器人控制系统的控制方法：影像系统2上的视频采集器6对所在的场所的所有状态进行视频画面采集，光线传感器7实时监测外部光线的变化，通过亮度调节器7调节高清摄像机的光线捕捉能力，控制高清摄像头补光灯的调节，定位系统3上的超声波传感器9发出超声波计算机器人与障碍物之间的距离，同时GPS模块10、激光雷达11、SLAM 定位模块12配合超声波传感器9发出的声波精确的计算出机器人的具体位置，主控系统4接收到影像系统2采集的视频以及定位系统3采集的信息输送至A\D转换器14，A\D转换器14将收到的数据进行转换后进行信号的放大，输送至单片机16进行数据处理，主控系统4配合BIM模型计算得到的数据输送至驱动系统5，驱动系统5根据实际计算得到的数据驱动机器人运行。

该控制系统本体1可以控制巡检机器人实现远程巡检，提高设备的运维频率，能够更加全面的采集信息，无缝同步云存储，实现智能巡检分析。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。