一種腦控益智機器人的製作方法

2023-09-22 03:40:55 3

本發明涉及機器人技術領域，具體涉及一種腦控益智機器人。

背景技術：

隨著腦科學的發展，家庭對青少年大腦開發的越來越重視。如何提高青少年學習時的專注度成為一個熱點課題。此外，現代社會的人們工作壓力越來越大，生活節奏越來越快。在充滿競爭的社會條件下,壓力往往帶給人們很多煩惱。因此，既能合理的解壓又能幫助青少年大腦開發的家庭機器人成為是現代人的共同心願。但是，現有的機器人一般是通過遙控器控制的，操作麻煩，功能單一，不夠實用。

技術實現要素：

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種結構設計合理、結構簡單、操作方便、實用性好且能夠開發大腦的腦控益智機器人。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種腦控益智機器人，包括腦電波頭帶和機器人本體，所述機器人本體包括機器人控制系統、循跡檢測裝置和手勢檢測裝置，所述腦電波頭帶包括頭帶電源、腦電波採集裝置、前額乾電極、耳垂參考電極和第一無線藍牙裝置，所述腦電波頭帶的腦電波採集裝置檢測出的腦電信號通過第一無線藍牙裝置實時傳輸到機器人控制系統；所述機器人控制系統包括主控制晶片、電機驅動晶片、電機、第二無線藍牙裝置、機器人電源和穩壓裝置；所述機器人控制系統解析原始腦電波和提供電機驅動晶片的控制信號，所述電機驅動晶片從主控制晶片中獲得控制信號，並控制電機轉動。

通過採用上述技術方案，從腦電波中提取注意力信號控制機器人行進的電機速度，讓青少年的注意力在遊戲中進行反饋訓練，具有開發大腦的效果，機器人前進方向由循跡紅外信號和手勢紅外信號控制；可以增強青少年大腦的活性，提高其集中注意力的能力，從而提高青少年的學習能力；結構設計合理、結構簡單、操作方便、實用性好。

本發明進一步設置為：所述機器人本體上設置有一個切換開關，通過切換開關進行專注度和放鬆度的切換，當切換開關切換到放鬆度時，機器人行進的速度由腦電波中的放鬆度控制。通過本設置，操作方便、達到放鬆大腦的效果、實用性好。

本發明還進一步設置為：所述腦電波頭帶通過腦電波信號控制機器人行進速度，循跡紅外信號和手勢紅外信號控制機器人的行進方向。通過本設置，結構設置更加合理，使用方便。

本發明還進一步設置為：所述循跡檢測裝置由若干紅外發射器和紅外接收器構成。通過本設置，結構設置合理，結構簡單，製造成本低，工作可靠。

本發明還進一步設置為：所述手勢檢測裝置由若干紅外發射器和紅外接收器構成。通過本設置，結構設置合理，結構簡單，製造成本低，工作可靠。

本發明還進一步設置為：所述前額乾電極和耳垂參考電極分別與腦電波採集裝置連接，所述頭帶電源為3.3伏的電源，所述第一無線藍牙裝置與頭帶電源連接，第一無線藍牙裝置傳出的數據由第二無線藍牙裝置進行接收，第二無線藍牙裝置將收到的數據傳輸給主控制晶片。通過本設置，結構設置更加合理，工作可靠。

本發明還進一步設置為：所述穩壓裝置設置在機器人電源和主控制晶片之間，所述電機與穩壓裝置連接，所述電機驅動晶片分別與電機和主控制晶片連接。通過本設置，結構設置更加合理，工作可靠。

本發明還進一步設置為：所述循跡檢測裝置和手勢檢測裝置均與穩壓裝置連接。通過本設置，結構設置更加合理，工作可靠。

本發明的優點是：與現有技術相比，本發明結構設置更加合理，從腦電波中提取注意力信號控制機器人行進的電機速度，讓青少年的注意力在遊戲中進行反饋訓練，具有開發大腦的效果，機器人前進方向由循跡紅外信號和手勢紅外信號控制；可以增強青少年大腦的活性，提高其集中注意力的能力，從而提高青少年的學習能力；結構設計合理、結構簡單、操作方便、實用性好。

下面結合說明書附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。

附圖說明

圖1為本發明實施例的原理框圖；

圖2為本發明實施例機器人本體電機安裝結構示意圖；

圖3為本發明實施例機器人本體的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1、圖2和圖3，本發明公開的一種腦控益智機器人，包括腦電波頭帶1和機器人本體，所述機器人本體包括機器人控制系統2、循跡檢測裝置3和手勢檢測裝置4，所述腦電波頭帶1包括頭帶電源11、腦電波採集裝置12、前額乾電極13、耳垂參考電極14和第一無線藍牙裝置15，所述腦電波頭帶1的腦電波採集裝置12檢測出的腦電信號通過第一無線藍牙裝置15實時傳輸到機器人控制系統2；所述機器人控制系統2包括主控制晶片21、電機驅動晶片22、電機23、第二無線藍牙裝置24、機器人電源25和穩壓裝置26；所述機器人控制系統2解析原始腦電波和提供電機驅動晶片22的控制信號，所述電機驅動晶片22從主控制晶片21中獲得控制信號，並控制電機23轉動。

作為優選的，主控制晶片21的程序由c語言編寫，用於解析原始腦電波和提供電機驅動晶片的控制信號。電機驅動晶片22從主控制晶片21中獲得控制信號，並為電機23轉動提供動力。腦電波注意力越集中，輸出電壓越低；腦電波注意力越分散，輸出電壓越高。

所述機器人本體的底部對稱設置有兩個電機23，每個電機23的電機軸上均固定設置有一個輪子6；兩個電機23通過現有的螺釘與機器人本體的底部連接固定，每個輪子6與對準的電機軸通過現有的螺釘連接固定，兩個電機23通過差速調整運行方向。

所述機器人本體上端頭部位置設置有指示燈7。作為優選的，指示燈7為放鬆度或專注度強度指示燈。

所述機器人本體上設置有一個切換開關5，通過切換開關5進行專注度和放鬆度的切換，當切換開關5切換到放鬆度時，機器人行進的速度由腦電波中的放鬆度控制，達到放鬆大腦的效果。

所述機器人控制系統2中的主控制晶片21的控制信號由腦電波信號、循跡紅外信號和手勢紅外信號三個控制信號實時控制。

所述腦電波頭帶1通過腦電波信號控制機器人行進速度，循跡紅外信號和手勢紅外信號控制機器人的行進方向。

電機轉動的速度由設置在機器人本體內的控制電路輸出的電壓決定，電壓越高，轉速越快；電壓越低，轉速越慢。

所述循跡檢測裝置3由若干紅外發射器31和紅外接收器32構成。循跡的路線由某種顏色(如黑色)的寬線條設定。機器人兩個電機23的速度差由循跡檢測信號控制，以此實現直行和轉彎等功能。

所述手勢檢測裝置4由若干紅外發射器41和紅外接收器42構成。機器人兩個電機23的速度差亦受由手勢檢測信號控制，以此實現直行和轉彎等功能。

所述前額乾電極13和耳垂參考電極14分別與腦電波採集裝置12連接，所述頭帶電源11為3.3伏的電源，所述第一無線藍牙裝置15與頭帶電源11連接，第一無線藍牙裝置15傳出的數據由第二無線藍牙裝置24進行接收，第二無線藍牙裝置24將收到的數據傳輸給主控制晶片21。

所述穩壓裝置26設置在機器人電源25和主控制晶片21之間，所述電機23與穩壓裝置26連接，所述電機驅動晶片22分別與電機23和主控制晶片21連接。

所述循跡檢測裝置3和手勢檢測裝置4均與穩壓裝置26連接。

本實施例各裝置或部件之間均通過現有的導線或直接通過焊接構成電連接；前額乾電極、耳垂參考電極與腦電波採集裝置相連，把腦電波通過無線的方式傳輸出去；主控制晶片由三路控制信號實現實時控制，本發明從腦電波中提取注意力信號控制機器人行進的電機速度，讓青少年的注意力在遊戲中進行反饋訓練，具有開發大腦的效果。機器人前進方向由循跡紅外信號和手勢紅外信號控制。該發明可以增強青少年大腦的活性，提高其集中注意力的能力，從而提高青少年的學習能力。

上述實施例對本發明的具體描述，只用於對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護範圍的限定，本領域的技術工程師根據上述發明的內容對本發明作出一些非本質的改進和調整均落入本發明的保護範圍之內。