一种机器人追踪方法及追踪装置与流程

本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种机器人追踪方法及追踪装置。

背景技术

智能化概念的出现推动了机器人技术的快速发展，使用机器人代替传统人工劳动成为一种发展趋势，不仅能够提高工作效率，降低人工陈本，还能提高作业精度，取代人工完成一些危险任务，为此，如何通过机器人实现目标追踪并同时实现人机交互具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述技术问题而提供一种机器人追踪方法及追踪装置。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种机器人追踪方法，包括以下步骤：

步骤一、远程终端通过无线通信模块传送目标工件的二维彩色实物图片至机器人的主控制器模块，主控制器模块的图像处理模块对目标工件的实物图片进行分析处理，获取目标工件的特征信息并进行保存；

步骤二、远程终端通过无线通信模块向主控制器模块传送工件的存放地点，工件的存放地点处放置有若干个目标工件和若干个非目标工件，主控制器模块接收工件的存放地点，主控制器模块的定位模块实时监测当前机器人所在位置并上传至主控制器模块的plc控制器，主控制器模块的液晶显示模块实时显示当前位置的地图以及机器人和工件的存放地点分别在地图中的位置，远程终端与液晶显示模块同步显示；

步骤三、主控制器模块的自动轨迹生成模块根据步骤二中当前机器人和工件的存放地点分别在地图中的位置进行轨迹生成，在当前位置的地图中模拟出机器人前往工件存放地点的轨迹曲线，用于指导机器人的行进方向；

步骤四、主控制器模块的plc控制器驱动机器人按照步骤三的轨迹曲线进行移动，通过主控制器模块的红外避障传感模块实时检测机器人在行进过程中的障碍物，机器人进行避障行驶，直至机器人行进至工件的存放地点；

步骤五、通过主控制器模块的图像采集模块对工件存放地点处的所有工件分别进行图像采集并上传至图像处理模块进行处理，获取每个工件的特征信息，再通过plc控制器将每个工件的特征信息与步骤一中的目标工件的特征信息进行一一配对处理，直至找到与目标工件完全一致的工件，此时，主控制器模块驱动蜂鸣器发声，主控制器模块的定位模块采集与步骤一中的目标工件匹配的所有工件的位置信息并上传至plc控制器进行处理，驱动液晶显示模块实时显示当前方位在地图中的位置，同时上传至远程终端，通过主控制器模块的计数模块将追踪到的目标工件的总数目进行记录和保存，通过液晶显示模块进行显示所有追踪到的目标工件的位置信息。

进一步的，步骤一中，通过ccd相机预先拍好目标工件的二维彩色实物图片并保存于远程终端，主控制器模块的图像处理模块对目标工件的实物图片进行分析处理，获取目标工件的特征信息，包括目标工件的形状、尺寸和颜色，并保存于主控制器模块的存储模块内，用于后续作为追踪依据。

进一步的，步骤二中，远程终端通过无线通信模块向机器人的主控制器模块传送工件的存放地点，工件的存放地点处放置有若干个目标工件和若干个非目标工件，主控制器模块接收工件的存放地点，主控制器模块的定位模块实时监测当前机器人所在位置并上传至主控制器模块，主控制器模块的液晶显示模块实时显示当前位置的地图以及当前机器人和工件的存放地点分别在地图中的位置，主控制器模块将地图以及当前机器人和工件的存放地点分别在地图中的位置信息实时上传至远程终端，远程终端与液晶显示模块进行同步位置显示。

进一步的，步骤五中，通过主控制器模块的图像采集模块对工件存放地点的所有工件分别进行图像采集并分别上传至图像处理模块进行处理，获取每个工件的特征信息，包括每个工件的形状、尺寸和颜色，通过plc控制器分别将每个工件的形状与步骤一中的目标工件的形状进行一一配对处理，通过plc控制器分别将每个工件的尺寸与步骤一中的目标工件的尺寸进行一一配对处理，通过plc控制器分别将每个工件的颜色与步骤一中的目标工件的颜色进行一一配对处理，直至找到与目标工件的尺寸、形状及颜色完全一致的工件，plc控制器判断为追踪到目标工件，蜂鸣器发声，通过定位模块分别对每个追踪到的目标工件的位置信息进行采集并上传至plc控制器进行处理，驱动液晶显示模块实时显示每个目标工件在地图中的位置，不同的目标工件对应的位置信息在液晶显示模块进行实时显示，plc控制器还通过无线通信模块将当前地图及每个目标工件在地图中的位置传送至远程终端进行显示，计数模块记录的目标工件的总数目上传至主控制器模块的存储模块和plc控制器，plc控制器通过无线通信模块将目标工件的总数目传送至远程终端备份。

进一步的，包括远程终端、无线通信模块、蜂鸣器、ccd相机和主控制器模块，所述主控制器模块包括plc控制器、电机驱动模块、计数模块、图像采集模块、图像处理模块、定位模块、液晶显示模块、自动轨迹生成模块和红外避障传感模块，图像采集模块与图像处理模块相连再连接至plc控制器，定位模块、自动轨迹生成模块和红外避障传感模块与plc控制器输入端相连，plc控制器输出端与电机驱动模块、蜂鸣器和液晶显示模块相连，plc控制器通过电机驱动模块驱动机器人行进，plc控制器通过无线通信模块与远程终端双向通信，ccd相机拍摄目标工件的实物图片并保存于远程终端。

进一步的，所述远程终端为台式电脑、笔记本电脑或平板电脑，图像采集模块通过滤波电路连接图像处理模块，通过滤波电路提高图像处理模块接收的图像的清晰度，红外避障传感模块采用红外避障传感器。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种机器人追踪方法及追踪装置，追踪装置包括远程终端、无线通信模块、蜂鸣器、ccd相机和主控制器模块，主控制器模块包括plc控制器、电机驱动模块、计数模块、图像采集模块、图像处理模块、定位模块、液晶显示模块、自动轨迹生成模块和红外避障传感模块，图像采集模块与图像处理模块相连再连接至plc控制器，定位模块、自动轨迹生成模块和红外避障传感模块与plc控制器输入端相连，plc控制器输出端与电机驱动模块、蜂鸣器和液晶显示模块相连，plc控制器通过电机驱动模块驱动机器人行进，plc控制器通过无线通信模块与远程终端双向通信，ccd相机拍摄目标工件的实物图片并保存于远程终端，机器人上设置无线通信模块、蜂鸣器和主控制器模块，机器人具有行走能力，且机器人的行进受电机驱动模块的控制。本发明提供的机器人追踪方法及追踪装置，通过常见的远程终端，如电脑，实现控制机器人自动模拟生成行进的轨迹曲线并避障行驶，安全达到工件的存放地点，通过图像采集并进行处理后传送至plc控制器进行匹配处理，追踪到所有目标工件的位置信息以及总数目，在液晶显示模块实时显示地图及每个目标工件在地图中的位置信息，同时还能传送至远程终端进行备份，便于远程查看，提高追踪效率，操作步骤简便，可在现有技术的机器人基础上进行稍加改进，根据本发明的电模块实现智能追踪，应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

如图1所示，一种机器人追踪方法，包括以下步骤：

步骤一、远程终端通过无线通信模块传送目标工件的二维彩色实物图片至机器人的主控制器模块，主控制器模块的图像处理模块对目标工件的实物图片进行分析处理，获取目标工件的特征信息并进行保存；

步骤二、远程终端通过无线通信模块向主控制器模块传送工件的存放地点，工件的存放地点处放置有若干个目标工件和若干个非目标工件，主控制器模块接收工件的存放地点，主控制器模块的定位模块实时监测当前机器人所在位置并上传至主控制器模块的plc控制器，主控制器模块的液晶显示模块实时显示当前位置的地图以及机器人和工件的存放地点分别在地图中的位置，远程终端与液晶显示模块同步显示；

步骤三、主控制器模块的自动轨迹生成模块根据步骤二中当前机器人和工件的存放地点分别在地图中的位置进行轨迹生成，在当前位置的地图中模拟出机器人前往工件存放地点的轨迹曲线，用于指导机器人的行进方向；

步骤四、主控制器模块的plc控制器驱动机器人按照步骤三的轨迹曲线进行移动，通过主控制器模块的红外避障传感模块实时检测机器人在行进过程中的障碍物，机器人进行避障行驶，直至机器人行进至工件的存放地点；

步骤五、通过主控制器模块的图像采集模块对工件存放地点处的所有工件分别进行图像采集并上传至图像处理模块进行处理，获取每个工件的特征信息，再通过plc控制器将每个工件的特征信息与步骤一中的目标工件的特征信息进行一一配对处理，直至找到与目标工件完全一致的工件，此时，主控制器模块驱动蜂鸣器发声，主控制器模块的定位模块采集与步骤一中的目标工件匹配的所有工件的位置信息并上传至plc控制器进行处理，驱动液晶显示模块实时显示当前方位在地图中的位置，同时上传至远程终端，通过主控制器模块的计数模块将追踪到的目标工件的总数目进行记录和保存，通过液晶显示模块进行显示所有追踪到的目标工件的位置信息。

步骤一中，通过ccd相机预先拍好目标工件的二维彩色实物图片并保存于远程终端，主控制器模块的图像处理模块对目标工件的实物图片进行分析处理，获取目标工件的特征信息，包括目标工件的形状、尺寸和颜色，并保存于主控制器模块的存储模块内，用于后续作为追踪依据。

步骤二中，远程终端通过无线通信模块向机器人的主控制器模块传送工件的存放地点，工件的存放地点处放置有若干个目标工件和若干个非目标工件，主控制器模块接收工件的存放地点，主控制器模块的定位模块实时监测当前机器人所在位置并上传至主控制器模块，主控制器模块的液晶显示模块实时显示当前位置的地图以及当前机器人和工件的存放地点分别在地图中的位置，主控制器模块将地图以及当前机器人和工件的存放地点分别在地图中的位置信息实时上传至远程终端，远程终端与液晶显示模块进行同步位置显示。

步骤五中，通过主控制器模块的图像采集模块对工件存放地点的所有工件分别进行图像采集并分别上传至图像处理模块进行处理，获取每个工件的特征信息，包括每个工件的形状、尺寸和颜色，通过plc控制器分别将每个工件的形状与步骤一中的目标工件的形状进行一一配对处理，通过plc控制器分别将每个工件的尺寸与步骤一中的目标工件的尺寸进行一一配对处理，通过plc控制器分别将每个工件的颜色与步骤一中的目标工件的颜色进行一一配对处理，直至找到与目标工件的尺寸、形状及颜色完全一致的工件，plc控制器判断为追踪到目标工件，蜂鸣器发声，通过定位模块分别对每个追踪到的目标工件的位置信息进行采集并上传至plc控制器进行处理，驱动液晶显示模块实时显示每个目标工件在地图中的位置，不同的目标工件对应的位置信息在液晶显示模块进行实时显示，plc控制器还通过无线通信模块将当前地图及每个目标工件在地图中的位置传送至远程终端进行显示，计数模块记录的目标工件的总数目上传至主控制器模块的存储模块和plc控制器，plc控制器通过无线通信模块将目标工件的总数目传送至远程终端备份。

如图1所示，一种机器人追踪装置，包括远程终端、无线通信模块、蜂鸣器、ccd相机和主控制器模块，主控制器模块包括plc控制器、电机驱动模块、计数模块、图像采集模块、图像处理模块、定位模块、液晶显示模块、自动轨迹生成模块和红外避障传感模块，图像采集模块与图像处理模块相连再连接至plc控制器，定位模块、自动轨迹生成模块和红外避障传感模块与plc控制器输入端相连，plc控制器输出端与电机驱动模块、蜂鸣器和液晶显示模块相连，plc控制器通过电机驱动模块驱动机器人行进，plc控制器通过无线通信模块与远程终端双向通信，ccd相机拍摄目标工件的实物图片并保存于远程终端，机器人上设置无线通信模块、蜂鸣器和主控制器模块，机器人具有行走能力，且机器人的行进受电机驱动模块的控制，本发明的机器人采用市购的机器人，如网购买得到的小武机器人，在小武机器人的基础上进行改进，在实现通过plc控制器控制电机驱动模块驱动机器人行进的基础上，将本发明的无线通信模块、蜂鸣器和主控制器模块设置于机器人的合适位置，可结合本领域技术人员的公知常识将前述电模块排布于正确位置，确保能够正常运行即可，机器人的供电采用现有常规方式，便于充电、储蓄电能并为前述电模块供电。

远程终端为台式电脑、笔记本电脑或平板电脑，图像采集模块通过滤波电路连接图像处理模块，通过滤波电路提高图像处理模块接收的图像的清晰度，红外避障传感模块采用红外避障传感器。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。