[发明专利]一种自动开关机柜门的巡检机器人及控制方法

说明书

本发明涉及一种自动开关机柜门的巡检机器人及控制方法，机器人包括机械手、驱动模块、视觉测距扫描系统及机器人内部的控制器，所述机柜门包括内部通信模块、锁芯、把手及识别标签，所述机器人的视觉测距扫描系统通过对机器人周围空间物体的扫描发现识别标签，并前行到识别标签前部完成机柜门的开关过程，所述控制方法包括步骤有：(1)机器人测距并计算；(2)机器人行走；(3)机器人最小安全距离及最大距离判定并停止行走；(4)机器人手臂执行开门动作；(5)机器人后退关门。本发明实现了无人为干预的机器人自主开关机柜门，提高了机器人工作效率，减少了对人工的依赖性，起到减员增效的目的。

技术领域

本发明属于轮式行走机器人技术领域，特别是一种自动开关机柜门的巡检机器人及控制方法。

背景技术

工业机器人技术，即六轴关节型串联工业机械手臂是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，如图1所示，机械手可以通过旋转碗部关节1完成手掌的旋转，可以通过控制拇指的关节2实现拇指的按压，可以通过控制其余四指的关节3实现握拳动作，整个机械手动作灵活，可以按照预先编排的程序运行，优点是工作空间大、工作空间内精度一致性较高，对装配精度要求较低，还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动，与智能机器人进行有效结合。

但目前机房巡检机器人是通过安装在机器人本体内的体内通信模块发送信号，如图2所示，机柜门4上的外部通信模块5接受信号，接收信号后的机柜门通过电动装置自动弹开，自动弹开的机柜门在设定时间内再自动闭合，这种结构的机柜门电动装置控制复杂，成本高，不便于维修，且设定的关门时间往往与开门要完成的工作时间不匹配，造成机器人无法完整执行任务。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种自动开关机柜门的巡检机器人及控制方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种自动开关机柜门的巡检机器人，机器人包括具有碗部关节、拇指关节及四指关节的机械手，机械手与安装在机器人内部的机械手驱动模块连接，在机器人顶部安装有扫描机器人周围空间物体的视觉测距扫描系统，视觉测距扫描系统及机械手驱动模块均与机器人内部的控制器连接，将空间物体数据发送给控制器或接收控制器对于机械手的控制数据，所述控制器包括I/O处理模块、数据处理模块及内部通信模块，所述机柜门包括安装在机柜门上的内部通信模块、锁芯及安装在锁心上旋转锁芯实现开门的把手，在所述机柜门上进一步安装有识别标签，所述机器人的视觉测距扫描系统通过对机器人周围空间物体的扫描发现识别标签，并前行到识别标签前部完成机柜门的开关过程。

一种上述自动开关机柜门的巡检机器人的控制方法，包括步骤如下：

(1)安装在机器人头顶部的视觉测距系统采用双目立体视觉，基于视差原理进行三维深度测量，使用两个摄像机同时拍摄图像时，通过三角测量原理计算图像像素间的位置偏差，复原三维世界坐标中的深度信息，双目测距使用的原理是：利用目标点在左右视图上成像的横向坐标存在的差异，即视差d与目标点到成像平面的距离Z存在反比关系，Z＝fT/d，

其中基线距B＝两摄像机的投影中心连线的距离；相机焦距为f，

设两摄像机在同一时刻观看空间物体的同一特征点P(x_c,y_c,z_c)，分别在左眼和右眼上获取了点P的图像，它们的图像坐标分别为p_left＝(X_left,Y_left)，p_right＝(X_right,Y_right)

现两摄像机的图像在同一个平面上，则特征点P的图像坐标Y坐标相同，即Y_left＝Y_right＝Y，则由三角几何关系得到：