基于图像识别的扫地机器人的制作方法

1.本技术涉及垃圾清扫技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的扫地机器人。


背景技术：

2.我国扫地机器人行业起步较晚，但是，近几年随着国民收入的提高，我国国民对于生活质量的追求也在逐步提高，扫地机器人的普遍性已经呈逐年增长趋势。
3.目前，扫地机器人推出了激光定位导航和视觉定位导航技术，技术的升级进一步满足了扫地机器人的导航能力、续航能力等，激光定位导航技术主要通过对目标物发射激光信号，根据从物体反射回来的信号时间差来计算距离，通过发射激光的角度来确定物体与发射器的相对位置；而视觉定位导航技术的工作原理就是对机器人周边环境进行光学处理，通过对摄像头采集的图像信息进行压缩及反馈到学校系统后，将机器人的实际位置联系起来，完成机器人的自主导航技术，现有的激光定位导航和视觉定位导航技术能够精确感知障碍物和进行安全规避，但是，现有的扫地机器人只能进行灰尘清理，在碰到大的纸团时，没法进行清理；无法识别垃圾物，进行筛选清扫。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提出一种基于图像识别的扫地机器人，以解决上述现有技术中存在的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供基于图像识别的扫地机器人，采用了如下所述的技术方案：
6.基于图像识别的扫地机器人，包括垃圾侦测组件、粉碎清扫组件、控制组件、垃圾储藏组件、指令发送接收组件和外部遥感中控组件，所述控制组件内置于所述粉碎清扫组件内部，所述垃圾侦测组件设置于所述粉碎清扫组件上部，所述垃圾储藏组件设置于所述粉碎清扫组件外部，并通过中空管道与所述粉碎清扫组件相连接，所述垃圾侦测组件包括倒锥体侦测箱和可拍照摄像头，所述粉碎清扫组件包括粉碎机、清扫刷头和位移轮，所述粉碎清扫组件由内而外包括第一圆柱中空结构，第二圆柱中空结构和第一圆柱实体结构，其中，所述第二圆柱中空结构能够垂直装下所述清扫刷头，所述第一圆柱实体结构底部设有中空轮孔，所述中空轮孔在所述位移轮的正上方，且大小能够垂直装下所述位移轮，所述中空轮孔与所述位移轮数量相等，所述控制组件包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机，所述第一伺服电机通过第一连杆连接所述垃圾侦测组件和所述粉碎清扫组件，在所述第一连杆靠近所述垃圾侦测组件的一端设置第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述垃圾侦测组件内设置的第二传动齿轮进行传动组合，控制所述垃圾侦测组件绕所述第一连杆旋转，所述垃圾储藏组件底部设置吸尘电机和可开启垃圾口，所述吸尘电机通过与所述粉碎清扫组件相连接的中空管道进行吸尘，所述外部遥感中控组件内置可植入计算机程序的单片机，包括信号接收模块、信号发送模块和图像识别模块，其中，所述信号接收模块通过电磁射频信号，接收所述摄像头拍摄的地面图像，并将所述地面图像转发
至所述图像识别模块，所述图像识别模块内置基于神经网络的图像识别模型，识别所述地面图像中的垃圾物，所述倒锥体侦测箱外侧壁垂直设置任一或者任多摄像头，并随着所述倒锥体侦测组件转动而转动，进行360度地面图像获取。
7.进一步的，所述位移轮至少为3个，且能随所述第四连杆进行360度旋转。
8.进一步的，所述粉碎机内置于所述第一圆柱中空结构底部，并设置有旋动刀片，所述旋动刀片通过第二连杆与所述第二伺服电机相连接，并在所述第二伺服电机工作状态下，进行垃圾旋动粉碎。
9.进一步的，所述清扫刷头设置于所述第二圆柱中空结构底部，通过第三连杆与所述第三伺服电机相连接，并在所述第三伺服电机工作状态下，进行地面旋转清扫。
10.进一步的，所述位移轮设置于所述第一圆柱实体结构底部，通过第四连杆与所述第四伺服电机相连接，并在所述第四伺服电机工作状态下，旋转进行前进方向选择。
11.进一步的，所述第三连杆具备可伸缩功能，在所述扫地机器人停止清扫工作和所述位移轮进行移动时，所述清扫刷头通过所述第三连杆收缩入所述第二圆柱中空结构内；在所述扫地机器人进行清扫工作时，所述清扫刷头通过所述第三连杆的伸长从所述第二圆柱中空结构内伸出，进行清扫。
12.进一步的，所述第四连杆具备可伸缩功能，在所述扫地机器人停止清扫工作且所述清扫刷头收缩入所述第二圆柱中空结构内之后，所述位移轮通过所述第四连杆收缩入所述中空轮孔，否则，所述位移轮通过所述第四连杆伸出所述中空轮孔，进行移动和清扫支撑。
13.进一步的，所述信号发送模块通过电磁射频信号，向所述扫地机器人发送移动指令、清扫指令、吸尘指令和地面图像拍摄指令。
14.进一步的，所述信号发送模块还包括：通过电磁射频信号，向所述扫地机器人发送停止工作指令、第三连杆伸缩指令和第四连杆伸缩指令。
15.进一步的，所述指令发送接收组件通过电路与所述控制组件相连接，且能接收所述外部遥感中控组件发送的处理指令和向所述外部遥感中控组件发送图像传输指令。
16.进一步的，所述垃圾储藏组件至少为两个，且均匀分布在所述粉碎清扫组件外侧，通过所述中空管道与所述粉碎清扫组件内部的第一圆柱中空结构相连通。
17.与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：
18.本技术实施例所述的基于图像识别的扫地机器人，通过上述垃圾侦测组件、指令发送接收组件和外部遥感中控组件，既能完成对待清扫区域的拍摄，也能对拍摄后的图片进行图像识别，确定图像内是否还有垃圾物待清扫；
19.本技术实施例所述的基于图像识别的扫地机器人，通过上述粉碎清扫组件、控制组件、垃圾储藏组件，既能完成清扫时的吸尘工作，也能完成对纸团、树叶等非刚性垃圾的打碎和吸入操作；
20.本技术实施例所述的基于图像识别的扫地机器人，通过上述第三连杆和第四连杆伸缩既能起到保护清扫刷头和位移轮的作用，也能一定程度上提高清扫刷头和位移轮的使用寿命。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术中的方案，下面将对本技术实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例中所述基于图像识别的扫地机器人的一个实施例结构的左视切面图；
23.图2为本技术实施例中所述基于图像识别的扫地机器人的一个实施例结构的西南等轴测切面图；
24.图3为本技术实施例中所述基于图像识别的扫地机器人的一个实施例结构的正视切面图；
25.图4为本技术实施例中所述基于图像识别的扫地机器人的一个实施例结构的仰视切面图；
26.图5为本技术实施例中所述第四伺服电机控制所述位移轮的结构示意图；
27.图6为本技术实施例中所述第三伺服电机控制所述清扫刷头的结构示意图；
28.图1、图2、图3、图4、图5、图6中：
29.1.垃圾侦测组件、101.倒锥体侦测箱、102.摄像头、103.第二传动齿轮、2.垃圾储藏组件、201.吸尘电机、202.中空管道、3.粉碎清扫组件、301.粉碎机、302.清扫刷头、303.位移轮、3011.旋动刀片、3031.中空轮孔、4.控制组件、401.第一伺服电机、402.第二伺服电机、403.第三伺服电机、404.第四伺服电机、4011.第一连杆、4021.第二连杆、4031.第三连杆、4041.第四连杆、4012.第一传动齿轮、4031a.第二实心连杆、4031b.第二空心连杆、4041a.第一实心连杆、4041b.第一空心连杆。
具体实施方式
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
31.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
33.如图1、图2、图3、图4所示，图中共同示出了本技术的基于图像识别的扫地机器人的一个实施例的结构示意图，基于图像识别的扫地机器人，包括垃圾侦测组件1、粉碎清扫组件3、控制组件4、垃圾储藏组件2、指令发送接收组件和外部遥感中控组件，控制组件4内置于粉碎清扫组件3内部，垃圾侦测组件1设置于粉碎清扫组件3上部，垃圾储藏组件2设置
于粉碎清扫组件3外部，并通过中空管道202与粉碎清扫组件3相连接，垃圾侦测组件1包括倒锥体侦测箱101和摄像头102，倒锥体侦测箱101外侧壁垂直设置任一或者任多摄像头102，并随着垃圾侦测组件1转动而转动，进行360度地面图像获取；粉碎清扫组件3包括粉碎机301、清扫刷头302和位移轮303，粉碎清扫组件3由内而外包括第一圆柱中空结构，第二圆柱中空结构和第一圆柱实体结构，粉碎机301内置于第一圆柱中空结构底部，并设置有旋动刀片3011，旋动刀片3011通过第二连杆4021与第二伺服电机402相连接，并在第二伺服电机402工作状态下，进行垃圾旋动粉碎，第二圆柱中空结构能够垂直装下清扫刷头302，清扫刷头302设置于第二圆柱中空结构底部，通过第三连杆4031与第三伺服电机403相连接，并在第三伺服电机403工作状态下，进行地面旋转清扫，优选的，清扫刷头302可以为圆环状海绵体，也可以为纤维刷头，第一圆柱实体结构底部设有中空轮孔3031，中空轮孔3031在位移轮303的正上方，且大小能够垂直装下位移轮303，中空轮孔3031与位移轮303数量相等，位移轮303至少为3个，且能随第四连杆4041进行360度旋转，位移轮303设置于第一圆柱实体结构底部，通过第四连杆4041与第四伺服电机404相连接，并在第四伺服电机404工作状态下，旋转进行前进方向选择；控制组件4包括第一伺服电机401、第二伺服电机402、第三伺服电机403和第四伺服电机404，第一伺服电机401通过第一连杆4011连接垃圾侦测组件1和粉碎清扫组件3，在第一连杆4011靠近垃圾侦测组件1的一端设置第一传动齿轮4012，第一传动齿轮4012与垃圾侦测组件1内设置的第二传动齿轮103进行传动组合，控制垃圾侦测组件1绕第一连杆4011旋转，第三连杆4031具备可伸缩功能，在扫地机器人停止清扫工作和位移轮303进行移动时，清扫刷头302通过第三连杆4031收缩入第二圆柱中空结构内；在扫地机器人进行清扫工作时，清扫刷头302通过第三连杆4031的伸长从第二圆柱中空结构内伸出，进行清扫，第四连杆4041具备可伸缩功能，在扫地机器人停止清扫工作且清扫刷头302收缩入第二圆柱中空结构内之后，位移轮303通过第四连杆4041收缩入中空轮孔3031，否则，位移轮303通过第四连杆4041伸出中空轮孔3031，进行移动和清扫支撑，垃圾储藏组件2为正圆锥体箱体，底部设置吸尘电机201和可开启垃圾口，吸尘电机201通过与粉碎清扫组件3相连接的中空管道202进行吸尘，外部遥感中控组件内置可植入计算机程序的单片机，包括信号接收模块、信号发送模块和图像识别模块，其中，信号接收模块通过电磁射频信号，接收摄像头102拍摄的地面图像，并将地面图像转发至图像识别模块，图像识别模块内置基于神经网络的图像识别模型，识别地面图像中的垃圾物，信号发送模块通过电磁射频信号，向扫地机器人发送移动指令、清扫指令、吸尘指令、地面图像拍摄指令、停止工作指令、第三连杆伸缩指令和第四连杆伸缩指令，指令发送接收组件通过电路与控制组件4相连接，且能接收外部遥感中控组件发送的处理指令和向外部遥感中控组件发送图像传输指令，垃圾储藏组件2至少为两个，且均匀分布在粉碎清扫组件3外侧，通过中空管道202与粉碎清扫组件3内部的第一圆柱中空结构相连通。
34.继续参考图5，图中示出了第四伺服电机控制位移轮进行移动和控制位移轮进行收缩和伸出，第四连杆4041具备可伸缩功能，在扫地机器人停止清扫工作且清扫刷头302收缩入第二圆柱中空结构内之后，位移轮303通过第四连杆4041收缩入中空轮孔3031，否则，位移轮303通过第四连杆4041伸出中空轮孔3031，进行移动和清扫支撑，优选的，第四连杆4041至少包括一组大小口径相适配的第一实心连杆4041a和第一空心连杆4041b，两者通过阻尼结构实现第一实心连杆4041a与第一空心连杆4041b上下滑动，从而实现第四连杆4041
的可伸缩功能，带动位移轮303进行收缩和伸出；此外，继续参考图5，在第四连杆间的杆件垂直交接处，通过一组相互垂直的传动齿轮进行传动，在第四连杆与第四伺服电机的转轴的杆件垂直交接处，也通过一组相互垂直的传动齿轮进行传动。
35.继续参考图6，图中示出了第三伺服电机控制清扫刷头进行收缩和伸出，第三连杆4031具备可伸缩功能，在扫地机器人停止清扫工作和位移轮303进行移动时，清扫刷头302通过第三连杆4031收缩入第二圆柱中空结构内；在扫地机器人进行清扫工作时，清扫刷头302通过第三连杆4031的伸长从第二圆柱中空结构内伸出，进行清扫，优选的，第三连杆4031至少包括一组大小口径相适配的第二实心连杆4031a和第二空心连杆4031b，两者通过阻尼结构实现第二实心连杆4031a与第二空心连杆4031b上下滑动，从而实现第三连杆4031的可伸缩功能，带动清扫刷头302进行收缩和伸出。
36.本技术实施例所述的基于图像识别的扫地机器人，通过上述垃圾侦测组件、指令发送接收组件和外部遥感中控组件，既能完成对待清扫区域的拍摄，也能对拍摄后的图片进行图像识别，确定图像内是否还有垃圾物待清扫；通过上述粉碎清扫组件、控制组件、垃圾储藏组件，既能完成清扫时的吸尘工作，也能完成对纸团、树叶等非刚性垃圾的打碎和吸入操作；通过上述第三连杆和第四连杆伸缩既能起到保护清扫刷头和位移轮的作用，也能一定程度上提高清扫刷头和位移轮的使用寿命。
37.显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。