一種基於無線通信的家居安防機器人系統的製作方法

2023-12-09 10:42:06 2

【技術領域】

本發明涉及特種機器人系統技術領域，具體涉及一種基於無線通信的家居安防機器人系統。

背景技術：

機器人作為人類最偉大的發明之一，自問世以來，經歷幾十年的發展已取得長足的進步，目前工業機器人已成為製造業中不可少的核心裝備。特種機器人作為機器人家族的後起之秀，由於其用途廣泛而大有後來居上之勢，仿人形機器人、農業機器人、服務機器人、水下機器人、醫療機器人、軍用機器人、娛樂機器人等，各種用途的特種機器人紛紛面世，而且正以飛快的速度向實用化邁進。民用家居安防監控多是以固定式的攝像頭和傳感器為主，存在很多無法監控的死區，而現有的家居監控機器人種類較少，且大多功能單一，難以滿足人們對家居安防監控的要求。

技術實現要素：

本發明的發明目的在於：針對上述問題，提供一種基於無線通信的家居安防機器人系統。

為了實現上述目的，本發明採用的技術方案如下：

一種基於無線通信的家居安防機器人系統，包括機器人本體及智能控制終端，所述機器人本體上裝設有機械臂及攝像頭，所述機器人本體的底部設置有一底座，所述底座上設置有驅動裝置、蓄電池、主控單元、數據存儲器、傳感器單元、無線通信單元、家電控制單元、電量檢測裝置、語音識別裝置及報警器；所述傳感器單元包括避障傳感器及人體紅外傳感器，所述語音識別裝置包括麥克風及聲音定位裝置；所述機械臂、攝像頭、驅動裝置、數據存儲器、避障傳感器、人體紅外傳感器、無線通信單元、家電控制單元、電量檢測裝置、麥克風、聲音定位裝置及報警器均與所述主控單元連接，所述主控單元與所述蓄電池連接，所述主控單元通過所述無線通信單元與所述智能控制終端連接，所述家電控制單元通過所述無線通信單元與智能家電連接；

其中，所述智能控制終端用於遠程控制所述安防機器人進行作業，用戶通過所述智能控制終端經所述家電控制單元控制智能家電的開啟及關閉，所述電量檢測裝置用於對所述蓄電池的電量進行檢測，當檢測到的電量低於預設值時，所述主控單元控制所述驅動裝置使得所述安防機器人返回指定地點充電；所述數據存儲器預存有用戶的面部信息及聲音信息；所述安防機器人通過所述驅動裝置在預設的路線上進行移動，所述人體紅外傳感器用於感測是否有用戶的存在，所述攝像頭獲取用戶的面部信息並將獲取到的面部信息傳送至所述主控單元，所述主控單元將獲取到的面部信息與所述數據存儲器中預存的面部信息進行匹配；所述麥克風用於接收外界的聲音信息並將接收到的聲音信息傳送至所述主控單元，所述主控單元將接收到的聲音信息與所述數據存儲器中預存的聲音信息進行匹配；若面部信息與聲音信息均匹配失敗，所述主控單元通過所述無線通信單元將監控信息發送至所述智能終端，同時所述報警器發出警報；在所述麥克風接收外界聲音信息時，所述聲音定位裝置判定聲源的位置，所述主控單元控制所述驅動裝置使得所述安防機器人朝著聲源位置移動，並控制所述攝像頭對準聲源位置進行監控，及將監控畫面發送至所述智能控制終端。

本發明中，進一步地，所述無線通信單元包括gsm單元及wifi單元，所述智能控制終端包括智慧型手機及電腦，所述智慧型手機安裝有該家居安防機器人系統的app應用軟體，所述電腦安裝有該家居安防機器人系統的客戶端，所述智慧型手機通過所述gsm單元和/或wifi單元與所述主控單元連接，所述電腦通過所述wifi單元與所述主控單元連接。

本發明中，進一步地，所述傳感器單元還包括火焰傳感器、煙霧傳感器、光強傳感器、溫度傳感器、溼度傳感器、一氧化碳傳感器及甲烷硫化物傳感器，所述火焰傳感器、煙霧傳感器、光強傳感器、溫度傳感器、溼度傳感器、一氧化碳傳感器及甲烷硫化物傳感器均與所述主控單元連接。

本發明中，進一步地，所述智慧型手機的app應用軟體及所述電腦的客戶端上均設置有攝像頭視頻顯示界面、安防機器人移動控制界面、機械臂控制界面、傳感器單元數據界面及家電控制界面。

本發明中，進一步地，所述驅動裝置包括四組履帶輪、四組直流減速電機及電機驅動系統，四組所述履帶輪裝設在所述底座的底部，四組所述直流減速電機及所述電機驅動系統均裝設在所述底座的內部，每一組所述履帶輪分別與一組所述直流減速電機連接，每一組所述流減速電機均通過所述電機驅動系統與所述主控單元連接。

本發明中，進一步地，所述避障傳感器為超聲波避障傳感器。

本發明中，進一步地，所述機器人本體與所述底座通過一旋轉機構連接，所述旋轉機構與所述主控單元連接。

綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

1、本發明的基於無線通信的家居安防機器人系統，安防機器人可通過智能控制終端進行遠程控制，安防機器人上設置的人體紅外傳感器用於感測是否有人的存在，攝像頭用於獲取人體的面部信息，同時麥克風用於接收人體發出的聲音信息，在面部信息和聲音信息的雙重匹配識別下，精確判斷到訪者是客人還是潛入者，在認定是潛入者後會將監控信息發送至智能控制終端，同時發出警報，進一步提升了家居安防的可靠性；麥克風還用於接收來自非人體發出的聲音，進而使得安防機器人對發出非人體聲音的地方進行攝像監控，確保了用戶及時了解家中發生的其他異常情況。

2、本發明的基於無線通信的家居安防機器人系統，機械臂的設置能夠讓該機器人具有物資搬運功能，家電控制單元的設置能夠讓用戶遠程控制智能家電的開啟與關閉，電量檢測裝置能夠檢測蓄電池的剩餘電量，並在電量低於預設值時返回指定地點自行充電，實現全天候的工作；同時火焰傳感器、煙霧傳感器、溫度傳感器、溼度傳感器及一氧化碳傳感器的設置能夠讓該安防機器人具有環境檢測功能；該家居安防機器人系統功能多樣，能夠實現遠程操控，實用性強，適合在本領域推廣。

【附圖說明】

圖1是本發明基於無線通信的家居安防機器人系統的工作單元連接圖。

圖2是本發明基於無線通信的家居安防機器人系統的驅動裝置與底座的連接俯視圖。

主要元件符號說明：

圖中，機械臂1，攝像頭2，驅動裝置3，蓄電池4，主控單元5，數據存儲器6，家電控制單元7，電量檢測裝置8，報警器9，避障傳感器10，人體紅外傳感器11，麥克風12，聲音定位裝置13，gsm單元14，wifi單元15，智慧型手機16，電腦17，火焰傳感器18，煙霧傳感器19，光強傳感器20，溫度傳感器21，溼度傳感器22，一氧化碳傳感器23，甲烷硫化物傳感器24，智能家電25，履帶輪26，直流減速電機27，電機驅動系統28，底座29。

【具體實施方式】

下面結合實施例對本發明作進一步說明。

如圖1和圖2，一種基於無線通信的家居安防機器人系統，包括機器人本體及智能控制終端，所述機器人本體上裝設有機械臂1及攝像頭2，所述機器人本體的底部設置有一底座29，所述底座29上設置有驅動裝置3、蓄電池4、主控單元5、數據存儲器6、傳感器單元、無線通信單元、家電控制單元7、電量檢測裝置8、語音識別裝置及報警器9；所述傳感器單元包括避障傳感器10及人體紅外傳感器11，所述語音識別裝置包括麥克風12及聲音定位裝置13；所述機械臂1、攝像頭2、驅動裝置3、數據存儲器6、避障傳感器10、人體紅外傳感器11、無線通信單元、家電控制單元7、電量檢測裝置8、麥克風12、聲音定位裝置13及報警器9均與所述主控單元5連接，所述主控單元5與所述蓄電池4連接，所述主控單元5通過所述無線通信單元與所述智能控制終端連接，所述家電控制單元7通過所述無線通信單元與智能家電25連接；

其中，所述智能控制終端用於遠程控制所述安防機器人進行作業，用戶通過所述智能控制終端經所述家電控制單元7控制智能家電的開啟及開啟，所述電量檢測裝置8用於對所述蓄電池4的電量進行檢測，當檢測到的電量低於預設值時，所述主控單元5控制所述驅動裝置3使得所述安防機器人返回指定地點充電；所述數據存儲器6預存有用戶的面部信息及聲音信息；所述安防機器人通過所述驅動裝置3在預設的路線上進行移動，所述人體紅外傳感器10用於感測是否有用戶的存在，所述攝像頭2獲取用戶的面部信息並將獲取到的面部信息傳送至所述主控單元5，所述主控單元5將獲取到的面部信息與所述數據存儲器6中預存的面部信息進行匹配；所述麥克風12用於接收外界的聲音信息並將接收到的聲音信息傳送至所述主控單元5，所述主控單元5將接收到的聲音信息與所述數據存儲器6中預存的聲音信息進行匹配；若面部信息與聲音信息均匹配失敗，所述主控單元5通過所述無線通信單元將監控信息發送至所述智能終端，同時所述報警器9發出警報；在所述麥克風12接收外界聲音信息時，所述聲音定位裝置13判定聲源的位置，所述主控單元5控制所述驅動裝置3使得安防機器人朝著聲源位置移動，並控制所述攝像頭2對準聲源位置進行監控，及將監控畫面發送至所述智能控制終端。

優選地，所述無線通信單元包括gsm單元14及wifi單元15，所述智能控制終端包括智慧型手機16及電腦17，所述智慧型手機16安裝有該家居安防機器人系統的app應用軟體，所述電腦17安裝有該家居安防機器人系統的客戶端，所述智慧型手機16通過所述gsm單元14和/或wifi單元15與所述主控單元5連接，所述電腦通17過所述wifi單元15與所述主控單元5連接。

優選地，所述傳感器單元還包括火焰傳感器18、煙霧傳感器19、光強傳感器20、溫度傳感器21、溼度傳感器22、一氧化碳傳感器23及甲烷硫化物傳感器24，所述火焰傳感器18、煙霧傳感器19、光強傳感器20、溫度傳感器21、溼度傳感器22、一氧化碳傳感器23及甲烷硫化物傳感器24均與所述主控單元5連接。

優選地，所述智慧型手機16的app應用軟體及所述電腦17的客戶端上均設置有攝像頭視頻顯示界面、安防機器人移動控制界面、機械臂控制界面、傳感器單元數據界面及家電控制界面。

優選地，所述驅動裝置3包括四組履帶輪26、四組直流減速電機27及電機驅動系統28，四組所述履帶輪26裝設在所述底座29的底部，四組所述直流減速電機27及所述電機驅動系統28均裝設在所述底座29的內部，每一組所述履帶輪26分別與一組所述直流減速電機27連接，每一組所述流減速電機27均通過所述電機驅動系統28與所述主控單元5連接。

優選地，所述避障傳感器10為超聲波避障傳感器。

優選地，所述機器人本體與所述底座29通過一旋轉機構連接，所述旋轉機構與所述主控單元5連接。

工作原理：將家庭成員的面部信息和聲音信息預存至所述數據存儲器6中，通過所述智慧型手機16或者電腦17預設所述安防機器人的移動路線，安防機器人在移動過程中，所述人體紅外傳感器10會感測工作範圍內是否有人的存在，當感測到有人存在時，所述安防機器人就會朝人所在的位置運動，所述攝像頭2用於獲取人的面部信息並將獲取到的面部信息傳送至所述主控單元5進行匹配，所述麥克風12用於獲取人的聲音信息並將獲取到的聲音信息傳送至所述主控單元5進行匹配，若獲取到的面部信息與聲音信息均與所述數據存儲器6中預存的面部信息與聲音信息不一致，所述安防機器人就會將監控畫面發送至所述智慧型手機16及所述電腦17，所述報警器9發出警報；所述麥克風12接收到聲音時，所述聲音定位裝置13會指引安防機器人向著聲源的位置移動，所述攝像頭2對著聲源的位置進行攝像，並將監控畫面發送至所述智慧型手機16及所述電腦17。同時，安防機器人在工作過程中，所述火焰傳感器18、煙霧傳感器19、光強傳感器20、溫度傳感器21、溼度傳感器22、一氧化碳傳感器23及甲烷硫化物傳感器24會工作測定相應的數據，並將數據保存至所述數據存儲器6，用戶可通過所述智能16或者電腦17查看數據變化情況，用戶還能夠通過所述智能16或者電腦17遠程控制安防機器人移動、查看視頻監控畫面、控制所述機械臂2進行物資搬運、控制所述智能家電25的開啟與關閉，所述電量檢測裝置8會檢測所述蓄電池4的電量，當所述蓄電池4的電量低於預設值時，安防機器人還會自動返回指定地點進行充電。

上述說明是針對本發明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例並非用以限定本發明的專利申請範圍，凡本發明所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬於本發明所涵蓋專利範圍。