一种机器人色彩识别控制系统

技术领域

本发明属于家用机器人应用技术领域，尤其涉及一种机器人色彩识别控制系统。

背景技术

机器人是模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械。目前，随着科学技术的不断进步，机器人已经涉及生活多方面，如目前生活中常见的扫地机器人、送餐机器人等。

现有生活中所使用的机器人，单一性比较强，其功能有限，而多功能的机器人需要对事物有明显的辨别能力，而这个辨别能力就需要识别色彩、图案等，而对于如何识别色彩、图案等在工业领域应用居多，且工业机器人对工业产品涉及色彩、图案简单，为此，其技术方案无法满足家居生活、智能驾驶、商业场景等复杂、大模型的识别，为此，特提出本发明。

发明内容

本发明针对现有家用机器人在色彩识别上所存在的技术问题，提出一种设计合理、操作简单且能够有效识别复杂、大模型色彩的机器人色彩识别控制系统。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：本发明提供一种机器人色彩识别控制系统，包括机器人头部以及机器人动作肌体，所述机器人动作肌体内设置有肌体控制部件，所述机器人头部设置有色彩识别机构，所述色彩识别机构包括设置在机器人头部前端的前额色彩传感器探头及前额摄像头、设置在机器人头部的两侧的左侧色彩传感器探头、左侧摄像头以及右侧色彩传感器探头、右侧摄像头，所述色彩识别机构还包括设置在机器人头部后端的后端色彩传感器探头及后端摄像头，所述色彩识别机构电性连接有用于识别色彩的图像色彩识别控制模块，所述图像色彩识别控制模块与肌体控制部件电性连接，所述图像色彩识别控制模块通过色彩识别机构获取相应信息后肌体控制部件进行工作。

作为优选，所述图像色彩识别控制模块包括控制电路板以及设置在控制电路板上的用于处理三原色的色彩芯片、图像识别芯片、驱动端、信息输入端以及无线通信传输模块，其中，驱动端与肌体控制部件电性连接，所述信息输入端与色彩识别机构电性连接。

作为优选，所述色彩芯片上设置有若干个IO输入脚与若干个IO输岀脚，其中，IO输入脚通过信息输入端与色彩传感器电性连接，所述IO输岀脚与驱动端以及无线通信传输模块电性连接。

作为优选，所述前额色彩传感器探头、左侧色彩传感器探头、右侧色彩传感器探头以及后端色彩传感器探头为RGB光电二极管式色彩传感器探头或波长反馈式色彩传感器探头。

作为优选，所述肌体控制部件还包括无线通信单元，所述无线通信单元与无线通信传输模块连接。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供一种机器人色彩识别控制系统，通过传感器探头及摄像头对物体色彩、外型的识别信息，经过程序判决，驱动机器人肌体控制部件对所在肌体机构工作，解决家居生活、智能驾驶、商场等复杂场景应用机器人功能需求，本发明实施将加快智能生活来临，解决生活工作诸多方面问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的机器人色彩识别控制系统的电路连接图；

图2为实施例1提供的机器人的结构示意图；

图3为实施例1提供的另一角度机器人的结构示意图；

以上各图中，1、机器人头部；11、前额色彩传感器探头；12、前额摄像头；13、左侧色彩传感器探头；14、左侧摄像头；15、右侧色彩传感器探头；16、右侧摄像头；17、后端色彩传感器探头；18、后端摄像头；2、机器人动作肌体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例1，如图1～图3所示，本实施例旨在提供一种机器人色彩识别控制系统，以方便生活机器人有效的在复杂场景下进行识别，具体的说，机器人色彩识别控制系统包括机器人头部1以及机器人动作肌体2，机器人动作肌体2是指机器人所有参与动作部分的结构，比如，在本实施例中的颈部、臂、小臂、手部、腿、小腿以及脚部这些都属于机器人动作肌体2，而机器人头部1是指主要用于起到观察的部分。

为了控制机器人动作肌体2动作，为此，在机器人动作肌体2内设置有肌体控制部件以及机器人动作的肌体驱动部件，驱动部件可以为电机、电磁推杆、电磁吸盘等动力部件。

为了有效的对色彩进行识别，在本实施例中，在机器人头部1设置有色彩识别机构，具体的说，色彩识别机构包括设置在机器人头部1前端的前额色彩传感器探头11(A)及前额摄像头12(A1)、设置在机器人头部1的两侧的左侧色彩传感器探头13(B)、左侧摄像头14(B1)以及右侧色彩传感器探头15(C)、右侧摄像头16(C1)，色彩识别机构还包括设置在机器人头部1后端的后端色彩传感器探头17(D)及后端摄像头18(D1)，色彩识别机构电性连接有用于识别色彩的图像色彩识别控制模块，图像色彩识别控制模块与肌体控制部件电性连接，图像色彩识别控制模块通过色彩识别机构获取相应信息后肌体控制部件进行工作。

具体的说，图像色彩识别控制模块包括控制电路板以及设置在控制电路板上的用于处理三原色的色彩芯片、图像识别芯片、驱动端、信息输入端以及无线通信传输模块，其中，驱动端与肌体控制部件电性连接，所述信息输入端与色彩识别机构电性连接。

参照图1，其色彩识别工作原理如下：在颜色传感器内部色彩芯片设置针对三个基本颜色光源计算程序，三个基本颜色分别是红色、绿色、蓝色，光线由被测物反射后，再由接收端的芯片微处理器进行处理。在设定模式下，可以对被测物的颜色进行标定，记忆。如果传感器再次检测到该颜色，就可以输出一个信号。就是说，当色彩传感器探头采集色彩信息通过图像色彩识别控制模块处理运算后，输出一个信号发送给肌体控制部件，进而控制与其相配合肌体驱动部件。此时的控制可能是一个，也可以是多个。在本实施例中，为了方便进行描述，肌体控制部件按照A1～AN来进行描述。

在电路连接方面，色彩芯片设置有若干个IO输入脚与若干个IO输岀脚，其IO输入脚与色彩传感器探头连接，而IO输岀脚则与图像色彩识别控制模块信息输入端连接；设置无线通信传输模块目的，接收和传输来自机器人肌体内无线信息或接收和传输来自并网的外部搜索平台信息，因此，无线通信传输模块也与图像色彩识别控制模块连接，双向传输信息；同样，图像识别芯片IO输入脚与摄像头连接，其IO输岀脚与图像色彩识别控制模块信息输入端连接。摄像头对被拍物体形状、图像、色彩，与存储器内信息比对，如果没有信息内容比对，则将比对信息通过无线通信传输模块传输到并网的外部搜索平台，反馈回来信息回传图像色彩识别控制模块。

肌体控制部件A1～AN与所在肌体工作机构电性连接，目的是当肌体控制部件A1～AN获得指信息后，驱动该肌体控制部件所在肌体驱动部件动作，比如手指内置工作机构如微电机转向使手指关节弯曲、或二个手指夹紧。

肌体控制部件A1～AN不限制设置无线通信单元A1～AN，并且设置的无线通信单元A1～AN与无线通信传输模块为相同无线通信协议。这样并网后，二者便可以互相传输工作指令或反馈指令结果。比如，当接收到来自色彩芯片、图像识别芯片IO输岀脚信息，图像色彩识别控制模块判断“颜色和形状符合是苹果”时，图像色彩识别控制模块驱动端传输信息，驱动手指关节肌体控制部件，驱动手指夹取或驱动摘取。

本实施例的色彩传感器种类并未做限制，至少包括：RGB光电二极管式色彩传感器、波长反馈式色彩传感器中一种。例如，波长反馈式色彩传感器可以选择福州跃源机电设备有限公司代理德国生产的色彩传感器产品。RGB光电二极管式则可以选择颜色识别传感器型号为TCS34725。

以下简单列举一下本实施例所提供的机器人色彩识别控制系统的应用场景：

1、本实施例在智能驾驶中交通灯识别应用工作原理；

本实施例机器人头部1前额、头部左右侧设置有色彩传感器及摄像头，实现在汽车智能驾驶中对各类物体及色彩识别；在色彩芯片、图像识别芯片储存器中，可以事先将各种交通灯形状、布局存储，对于交通灯色彩红绿黄也事先存储，程序控制按照道路交通规则输入，当正前方交通灯呈红色黄色时，反馈到图像色彩识别控制模块信息输入端，通过对机器人肌体内设置的肌体控制部件比如脚内部肌体控制部件输岀指令，给脚工作机构指示减速。同理，当正前方交通灯呈红色时，图像色彩识别控制模块输岀指令，通过对机器人肌体内设置的肌体控制部件如脚内部肌体控制部件输岀指令，给脚工作机构指示刹车。同理，当正前方交通灯呈右红色左绿色时，图像色彩识别控制模块输岀指令，通过对机器人肌体内设置的肌体控制部件比如左手内部肌体控制部件输岀指令，也给脚内部肌体控制部件输岀指令，左手抓方盘左转，脚的工作机构减速，即车子左转行驶。

2、、本实施例在智能驾驶中道路识别应用工作原理；

除了上述交通灯色彩信息识别外，对于道路上斑马线、道路上各种黄线、车道上白线、前进中其交通标识牌也能识别；由于机器人头部1前额、头部左右侧设置有色彩传感器及摄像头，在汽车行驶中，在色彩芯片、图像识别芯片储存器中，可以事先将各种道路上斑马线、道路上各种黄线、车道上白线、前进中其交通标识牌事先存储，程序控制按照道路交通规则输入；

当摄像头B、摄像头C拍摄到左右二侧车道上为白线但不对称时，经图像识别芯片储存器图像库对比后，判断行车调整，如偏左或偏右这个程序信息，通过图像色彩识别控制模块输岀指令，驱动机器人左手内部肌体控制部件输岀指令，左手抓方盘左转s秒后，摄像头C或摄像头B拍摄到左右二侧车道上白线对称时，经图像识别芯片储存器图像库对比后，判断行车无须偏左或无须偏右这个程序信息，再反馈像色彩识别控制模块，图像色彩识别控制模块输岀指令，驱动机器人左手内部肌体控制部件输岀指令，左手抓方盘停止左转，汽车直线行驶。

3、本实施例在摘采茶叶中识别应用工作原理；

除了上述智能驾驶领域应用外，在农业领域应用也是可能的，如应用在采摘茶叶时，将头部左右侧色彩传感器探头B、探头C设置在左手的大母手指、食指，同时，图像识别芯片储存器图像库存储一定量合格茶叶、茶芯形状，图像识别芯片也存储一定量合格茶叶颜色、茶芯颜色后，当机器人置于茶园时，通过摄像头A、摄像头B、摄像头C扫描前方、左方、右方有合格茶叶、茶芯形状，经图像识别芯片储存器图像库对比后，判断符合采摘，通过图像色彩识别控制模块处理运算后驱动左手肌体控制部件及，左手的大母手指、食指按照设置程序移至茶叶或茶芯，通过色彩传感器探头B、探头C对茶叶或茶芯进一步反馈信息到图像色彩识别控制模块处理，经图像识别芯片所存储合格茶叶颜色、茶芯颜色对比运算后判断可以采摘，则母手指、食指肌体控制部件驱动手指机构工作，对茶叶夹紧摘断。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。