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一種智慧機器人及其控制系統的製作方法

2023-05-27 19:30:36 1


本實用新型涉及智慧機器人的技術領域,特別涉及一種智慧機器人及其控制系統。



背景技術:

隨著家用智慧機器人的普及,各種結構形式的機器人如雨後春筍般的出現在市場上,機器人正逐步走入人們日常生活中,幫助人們解決各式各樣的問題,如何能讓冰冷的機器像人一樣,這就需要研究機器的平衡控制、智能性以及人機互動。

平板電腦(PAD)因其具有非常友好的人機互動、強大的功能和便攜性,使人們在各種應用場景內離不開它,平板電腦儼然已經成為人們生活中非常重要的一部分,正逐漸改變人們的日常生活。

然而現有技術中的機器人由於集成大量功能在機器人上,且沒有實現大批量的量產化,因而存在造價過高的問題。

機器人控制器是機器人的重要組成部分,是影響機器人性能的關鍵部分之一,它從一定程度上影響著機器人的發展。目前,由於人工智慧、計算機科學、傳感器技術及其他相關學科的不斷進步,使得機器人的研究在高水平上進行,同時也為機器人控制器的性能提出更高的要求。

但是,機器人自誕生以來,所採用的控制器基本上都是基於開發者自己的獨立結構進行開發的,採用專用計算機、專用機器人開發語言、專用作業系統、專用微處理器。這樣的控制器已經不能滿足現代機器人行業的發展。

綜合起來,現有機器人控制器存在很多問題,如:(1)開放性差。局限於「專用計算機、專用機器人語言、專用微處理器」的封閉式結構。 封閉的控制器結構使其具有特定的功能、適應於特定的使用環境,不便於對系統進行擴展和改造。(2)軟體獨立性差。軟體結構及其邏輯結構賴於處理器硬體,難以在不同的系統間移植。(3)容錯性差。由於並行計算中的數據相關性、通訊及同步等內在特點,控制器的容錯性能變差,其中一個處理器出現故障可能導致整個系統的癱瘓。(4)擴展性差。由於結構的封閉性,難以根據需要對系統進行擴展,如增加傳感器控制等功能模塊。(5)缺少網絡功能。現在幾乎所有的機器人控制器都沒有網絡功能。不難看出,現有技術還存在一定的缺陷。



技術實現要素:

本實用新型提供一種智慧機器人及其控制系統,能夠解決現有技術中機器人造價過高以及交互性能差的技術問題。

為解決上述問題,本實用新型提供一種通過平板電腦控制的智慧機器人,所述智慧機器人包括平板電腦和機器人的具有雙輪結構的運動機構,所述運動機構上設有連接端子,所述平板電腦通過所述連接端子與所述運動機構連接,用於對所述運動機構進行控制;所述運動機構包括外殼、支架體以及移動驅動裝置;所述外殼包括軀體部殼體以及頭部殼體,所述支架體和所述移動驅動裝置分別設於所述軀體部殼體的內部,所述移動驅動裝置與所述支架體固定連接,所述移動驅動裝置包括伺服電機和兩個移動輪,所述伺服電機驅動所述兩個移動輪轉動,進而實現所述智慧機器人的移動動作。

根據本實用新型一優選實施例,所述運動機構還包括機器人的上肢動作組件,所述上肢動作組件包括手臂連杆以及上肢驅動電機,所述上肢驅動電機設於所述軀體部殼體的內部並與所述手臂連杆驅動連接,用於實現對所述手臂連杆動作的驅動。

根據本實用新型一優選實施例,所述運動機構上的連接端子為兩個或者多個,每一連接端子上均插設連接有一平板電腦,多個平板電腦之間協作控制所述運動機構或者多個平板電腦之間相互備用。

根據本實用新型一優選實施例,所述平板電腦上搭載有GPS電路以 及攝像頭傳感器,以實現對智慧機器人的導航定位以及環境圖像識別與掃描。

根據本實用新型一優選實施例,所述平板電腦上設有觸摸控制屏、語音識別電路以及控制按鍵,實現機器人的多種控制方式。

根據本實用新型一優選實施例,所述平板電腦包括運動機構驅動電路以及處理器,所述運動機構驅動電路與所述處理器連接,並用於對所述運動機構的驅動控制。

根據本實用新型一優選實施例,所述運動機構驅動電路包括分別與處理器連接的移動驅動裝置控制電路和上肢動作組件驅動電路。

根據本實用新型一優選實施例,所述平板電腦還包括無線通訊電路,所述無線通訊電路與所述處理器連接,所述無線通訊電路用於與沒有插設在智慧機器人上的平板電腦進行無線通訊連接,進而實現智慧機器人的遠程控制。

根據本實用新型一優選實施例,所述智慧機器人為老人看護機器人或者掃地機器人或者家庭服務機器人。

為解決上述技術問題,本實用新型實施例還提供一種智慧機器人控制系統,所述控制系統包括第三控制終端以及上述實施例中所述的智慧機器人。

相對於現有技術,本實用新型提供的智慧機器人及其控制系統,通過利用平板電腦作為控制裝置,可以充分利用平板電腦上的各種功能,並且不需要將這些功能集成到機器人本身上,因此可以大大降低機器人的製造成本,為機器人的普及奠定了基礎。另外,還可以將人們不再使用的平板電腦重新利用起來,實現淘汰平板電腦第二次利用的目的,也可以為那些因配置過低而銷售不佳的平板電腦找到了新的出路。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例,對於本領域普通技術人員來講, 在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型通過平板電腦控制的智慧機器人一優選實施例的結構示意圖;

圖2是圖1實施例中平板電腦的結構組成框圖;以及

圖3是本發明智慧機器人控制系統一優選實施例的結構組成框圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬於本實用新型保護的範圍。

請參閱圖1,圖1是本實用新型通過平板電腦控制的智慧機器人一優選實施例的結構示意圖;該通過平板電腦控制的智慧機器人包括但不限於以下結構:平板電腦100以及機器人的運動機構200。需要說明的是,本實用新型實施例中的智慧機器人可以為老人看護機器人或者掃地機器人或者家庭服務機器人等其他家庭用機器人。

具體而言,運動機構200上設有連接端子201,平板電腦100通過連接端子201與運動機構200連接,用於對運動機構200進行控制。其中,在該實施例的圖示中,僅僅畫出了兩個連接端子201的情況,當然,在其他實施例中可以設置一個或者多個連接端子201,每一連接端子201上均插設連接有一平板電腦100,多個平板電腦100之間協作控制該運動機構200或者多個平板電腦100之間相互備用,防止因某一平板電腦的運行故障而導致機器人無法運行的情況發生。

該運動機構200包括外殼210、支架體220以及移動驅動裝置230。該外殼210包括軀體部殼體211以及頭部殼體212,該支架體220以及移動驅動裝置230設於軀體部殼體211的內部。移動驅動裝置230與支架220體固定連接,移動驅動裝置230包括電動機(圖中未示)和移動輪231,電動機驅動移動輪231轉動,進而實現智慧機器人的移動動作。 在該實施例中的機器人優選為兩輪結構,即兩個移動輪231。

優選地,該運動機構200還包括機器人的上肢動作組件240,該上肢動作組件240包括手臂連杆241以及上肢驅動電機(圖中未示),該上肢驅動電機設於軀體部殼體211的內部並與手臂連杆241驅動連接,用於實現對所述手臂連杆241動作的驅動。優選地,用於驅動移動輪231的電動機和上肢驅動電機為伺服電機或者步進電機。

請參閱圖2,圖2是圖1實施例中平板電腦的結構組成框圖,該平板電腦100包括GPS電路110、攝像頭傳感器120、觸摸控制屏130、語音識別電路140、控制按鍵150、運動機構驅動電路160、無線通訊電路170以及處理器180。

該GPS電路110、攝像頭傳感器120、觸摸控制屏130、語音識別電路140、控制按鍵150、運動機構驅動電路160以及無線通訊電路170分別與處理器180連接,GPS電路110用於實現對智慧機器人的導航定位;攝像頭傳感器120用於對機器人所處環境圖像的識別與掃描,並將信號實時傳輸給處理器180;觸摸控制屏130、語音識別電路140以及控制按鍵150用於實現機器人的多種控制方式;無線通訊電路170用於與沒有插設在智慧機器人上的其他平板電腦進行無線通訊連接,進而實現智慧機器人的遠程控制。

運動機構驅動電路160用於對運動機構200的驅動控制,具體而言,該運動機構驅動電路160包括分別與處理器180連接的移動驅動裝置控制電路161和上肢動作組件驅動電路162,移動驅動裝置控制電路161和上肢動作組件驅動電路162分別用於實現對移動驅動裝置230和上肢動作組件240的驅動與控制。

本智慧機器人以一部平板電腦作為核心控制器,是伺服器端,固定在智慧機器人機身上,通過插拔或者無線通信模塊與機器人的運動機構進行通信,平板電腦上設計有應用程式,在伺服器端應用內進行智慧機器人姿態角度、運動速度等各種數據的採集、處理,接收來自各傳感裝置的數據,計算出控制量,再發送給智慧機器人的各個執行單元(攝像頭傳感器120、運動機構200、無線通訊電路170等)。

具體地,平板電腦100發出一定佔空比的PWM波給電機驅動器,進而控制智慧機器人的運動及平衡;並在平板電腦100的應用程式內設置導航、定位、拍攝等功能選項,還可以利用機載平板電腦自身搭載的GPS、攝像頭等傳感器,實現對智慧機器人的導航定位,平板電腦100內還設置按鍵控制150、語音控制和重力傳感器控制等多種控制模式,實時顯示平板電腦拍攝的視頻,根據拍攝到的周圍環境實現對機器人前進、後退、轉彎等運動控制;並設置調試選項,可以實時進行智慧機器人的調試,包括期望運動速度大小的改變、控制算法參數的整定等。

該平板電腦100可以是安卓平板電腦或者蘋果平板電腦等;在本實施例中的智慧機器人可以是兩輪自平衡機器人;無線通信模塊可以是藍牙通信模塊或者WiFi通信模塊。

機器人的控制過程控制可以包括如下步驟:

步驟1.初始化智慧機器人的機載平板電腦,配置相應寄存器。

步驟2.使能中斷,等待相應寄存器接收中斷。

步驟3.使用循環語句,不停的判斷是否有中斷,中斷控制周期設為10ms。

步驟4.接收智慧機器人機載姿態傳感器的數據包,獲取姿態數據,包括傾角、傾角速度等。

步驟6.平板電腦讀取應用程式控制指令,選擇智慧機器人運動模式。

步驟7.讀取左右電機編碼器的信息,計算出智慧機器人的位移,速度,加速度等信息。

步驟8.根據獲得的狀態量,採用設定的控制算法,在平板電腦100的應用程式內計算控制量。

步驟9.將得到的左右電機控制量大小發送給處理器180,得到一定佔空比的兩個PWM波,處理器再將PWM波發送到電機伺服驅動器模塊。

步驟10.中斷結束,返回主程序。

在中斷流程中,通過選擇平板電腦100應用程式內的按鍵、語音、重力傳感器控制模式,由控制者發出相應指令,然後對指令進行解算識 別,再發送運動機構200,實時控制智慧機器人的運動平衡。

在任意模式下都可以通過選擇平板電腦100上的應用程式內導航、定位、攝像等功能,調用平板電腦內存儲的地圖、相機等關聯應用程式,實現相應功能。該智慧機器人的機載平板電腦上的姿態傳感器可以是陀螺儀MTI或傾角儀等。

平板電腦100作為整個機器人的核心單元,具有強大的數據處理能力,發送和接收指令並給出相應的處理結果,其作用相當於整個機器人的「大腦」。為了將平板電腦100中的各個模塊有機連接為一個整體進行工作,需要網絡模塊系統地進行連接。網絡模塊對內可為各個模塊間與控制單元,以及各個模塊之間提供通訊,是各個模塊之間通訊的橋梁。網絡模塊對外通過USB與安卓平板電腦連接,更可藉助安卓平板電腦的網絡功能進行交互,實現對外網絡連接功能。

對於機器人控制器而言,網絡訪問是一項前沿革新技術,區別於以往的封閉式控制器,本發明的機器人利用機載平板電腦可訪問網絡進行數據交互。驅動模塊用於執行控制單元發出的機器人驅動指令,對機器人的底盤、手臂等多處的電機驅動。電源模塊(圖中未示)通過與平板電腦的適配,實現通過平板電腦的電力來為機器人控制器供電。

優選地,電源模塊集成了用於監控電量的電量監控模塊,當電量低時,可自動報警提示。作為優選的,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於提供顯示功能的顯示模塊(可以為觸摸控制屏130);顯示模塊與網絡模塊連接,顯示模塊上設有視像信號輸出埠。顯示模塊對外提供多種接口,這些接口也可包括現時最常用的顯示器VGA接口或HDMI接口等多種視像信號輸出埠,可拓展顯示器;也可提供電氣領域的各種接口,用於拓展點陣、LED等多種顯示設備,給用戶提供視頻、指示燈等顯示功能,將所需要展示的信息通過顯示模塊顯示到顯示器上。

進一步優選的,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於為用戶提供語音功能和聲音報警功能的語音模塊(及語音識別電路140);語音模塊與網絡模塊連接。現代的機器人除了常規的計算機控制,有可能具有語音擴展功能。一方面可用於外部的語音識別控制,將特定的音頻信 號轉化為控制指令,對機器人進行一定程度的控制;另一方面,可用於音頻播放展示,或聲音報警等。更高級別的機器人甚至具有人機對話功能,可識別人的語音並進行分析理解,進行人機互動。對於人運用語音輸入的音頻指令,語音模塊經過處理後會傳輸到控制單元。

作為優選,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於存儲數據的存儲模塊(圖中未示);存儲模塊與網絡模塊連接。存儲模塊可實現數據的本地存儲,將需要存儲的數據存儲在本地,用戶也可隨意對存儲模塊中的存儲數據進行查看和提取。同時,存儲模塊中的數據還可以通過顯示模塊或語音模塊輸出展示。作為進一步的優選,所述存儲模塊上設有移動存儲晶片。由於數據存儲需要佔用一定的存儲空間,隨著使用時間逐漸增加,存儲數據越來越多,存儲空間會被佔滿。此時可以更換移動存儲晶片以獲取更大的存儲空間,同時也可以將已經存儲大量數據的移動存儲晶片進行備份保存。

優選的,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於機器人雷射傳感的雷射模塊(圖中未示);雷射模塊與網絡模塊連接。雷射傳感能輔助機器人完成翻越障礙、導航、智能判斷行動線路等。雷射模塊是擴充機器人智能的一個重要功能模塊,單純具備高運算能力的機器人如果缺乏對環境的識別能力是不具備足夠的行動能力的。雷射模塊替代了人的肉眼,成為機器人的「眼睛」。

作為優選,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於機器人超聲波傳感的超聲模塊(圖中未示);超聲模塊與網絡模塊連接。超聲模塊能補充雷射模塊的不足,通過超聲波傳感實現對環境的識別,輔助機器人完成翻越屏障,判斷行動路線等動作。超聲模塊較適合於諸如煙霧、水中等對雷射工作幹擾較大的環境。

本發明基於平板電腦控制的機器人控制器體積小,通過電源模塊進行適配,不在需要額外提供電池或者電源。通過USB接口就足以支持外部傳感器、雷射、LED燈、馬達、平板電腦等。開發者也不需要專業的開發語言基礎,只需要根據控制器的安卓API即可進行控制。對於具有應用經驗的安卓開發者,可提供該控制器的安卓API進行自由開發。 這可以使用戶使用JAVA控制所有GPIO、ADC、PWM、RTC、USART、I2C、和SPI等。這一API會向機器人控制器直接發送指令,控制器會處理指令並返回結果,無需ARM的核心知識也能輕鬆使用。因為java語言可以在平板電腦的安卓作業系統上進行,因此它不依賴機器人控制器的軟硬體環境,有效的提高了軟體的獨立性。

該機器人控制器,利用安卓平板電腦對機器人進行連接控制,操作方便,開放程度高。採用基於平板電腦的機器人控制方案,與現有機器人控制器相比,有其突出的優勢。基於平板電腦的機器人控制具有良好的開放性,可以通過安卓平板電腦的圖形化的API對機器人進行控制,並且可以使用java開發語言對控制器進行修改。相比現有技術的控制器,本機器人控制器節約了電池或者其他電源設備,這在當今能源緊缺的社會,所做出的能源節約是十分有益的。通過平板電腦為機器人控制器提供網絡功能,解決了機器人控制不具備網絡功能的難題。

相對於現有技術,本實用新型提供的智慧機器人,通過利用平板電腦作為控制裝置,可以充分利用平板電腦上的各種功能,並且不需要將這些功能集成到機器人本身上,因此可以大大降低機器人的製造成本,為機器人的普及奠定了基礎。另外,還可以將人們不再使用的平板電腦重新利用起來,實現淘汰平板電腦第二次利用的目的,也可以為那些因配置過低而銷售不佳的平板電腦找到了新的出路。

另外,本發明實施例還提供一種智慧機器人控制系統,請參閱圖3,圖3是本發明智慧機器人控制系統一優選實施例的結構組成框圖,該智慧機器人控制系統包括第三控制終端31以及智慧機器人32,其中,該第三控制終端31通過有線或者無線的方式與智慧機器人32連接,實現對智慧機器人的遠程控制。其中,該第三控制終端31可以為智慧型手機、平板電腦等便攜設備,在本領域技術人員的理解範圍內,此處不再一一列舉。

請參閱圖1,圖1是本實用新型通過平板電腦控制的智慧機器人一優選實施例的結構示意圖;該通過平板電腦控制的智慧機器人32包括但不限於以下結構:平板電腦100以及機器人的運動機構200。需要說 明的是,本實用新型實施例中的智慧機器人可以為老人看護機器人或者掃地機器人或者家庭服務機器人等其他家庭用機器人。

具體而言,運動機構200上設有連接端子201,平板電腦100通過連接端子201與運動機構200連接,用於對運動機構200進行控制。其中,在該實施例的圖示中,僅僅畫出了兩個連接端子201的情況,當然,在其他實施例中可以設置一個或者多個連接端子201,每一連接端子201上均插設連接有一平板電腦100,多個平板電腦100之間協作控制該運動機構200或者多個平板電腦100之間相互備用,防止因某一平板電腦的運行故障而導致機器人無法運行的情況發生。

該運動機構200包括外殼210、支架體220以及移動驅動裝置230。該外殼210包括軀體部殼體211以及頭部殼體212,該支架體220以及移動驅動裝置230設於軀體部殼體211的內部。移動驅動裝置230與支架220體固定連接,移動驅動裝置230包括電動機(圖中未示)和移動輪231,電動機驅動移動輪231轉動,進而實現智慧機器人的移動動作。在該實施例中的機器人優選為兩輪結構,即兩個移動輪231。

優選地,該運動機構200還包括機器人的上肢動作組件240,該上肢動作組件240包括手臂連杆241以及上肢驅動電機(圖中未示),該上肢驅動電機設於軀體部殼體211的內部並與手臂連杆241驅動連接,用於實現對所述手臂連杆241動作的驅動。優選地,用於驅動移動輪231的電動機和上肢驅動電機為伺服電機或者步進電機。

請參閱圖2,圖2是圖1實施例中平板電腦的結構組成框圖,該平板電腦100包括GPS電路110、攝像頭傳感器120、觸摸控制屏130、語音識別電路140、控制按鍵150、運動機構驅動電路160、無線通訊電路170以及處理器180。

該GPS電路110、攝像頭傳感器120、觸摸控制屏130、語音識別電路140、控制按鍵150、運動機構驅動電路160以及無線通訊電路170分別與處理器180連接,GPS電路110用於實現對智慧機器人的導航定位;攝像頭傳感器120用於對機器人所處環境圖像的識別與掃描,並將信號實時傳輸給處理器180;觸摸控制屏130、語音識別電路140以及 控制按鍵150用於實現機器人的多種控制方式;無線通訊電路170用於與沒有插設在智慧機器人上的其他平板電腦進行無線通訊連接,進而實現智慧機器人的遠程控制。

運動機構驅動電路160用於對運動機構200的驅動控制,具體而言,該運動機構驅動電路160包括分別與處理器180連接的移動驅動裝置控制電路161和上肢動作組件驅動電路162,移動驅動裝置控制電路161和上肢動作組件驅動電路162分別用於實現對移動驅動裝置230和上肢動作組件240的驅動與控制。

本智慧機器人以一部平板電腦作為核心控制器,是伺服器端,固定在智慧機器人機身上,通過插拔或者無線通信模塊與機器人的運動機構進行通信,平板電腦上設計有應用程式,在伺服器端應用內進行智慧機器人姿態角度、運動速度等各種數據的採集、處理,接收來自各傳感裝置的數據,計算出控制量,再發送給智慧機器人的各個執行單元(攝像頭傳感器120、運動機構200、無線通訊電路170等)。

具體地,平板電腦100發出一定佔空比的PWM波給電機驅動器,進而控制智慧機器人的運動及平衡;並在平板電腦100的應用程式內設置導航、定位、拍攝等功能選項,還可以利用機載平板電腦自身搭載的GPS、攝像頭等傳感器,實現對智慧機器人的導航定位,平板電腦100內還設置按鍵控制150、語音控制和重力傳感器控制等多種控制模式,實時顯示平板電腦拍攝的視頻,根據拍攝到的周圍環境實現對機器人前進、後退、轉彎等運動控制;並設置調試選項,可以實時進行智慧機器人的調試,包括期望運動速度大小的改變、控制算法參數的整定等。

該平板電腦100可以是安卓平板電腦或者蘋果平板電腦等;在本實施例中的智慧機器人可以是兩輪自平衡機器人;無線通信模塊可以是藍牙通信模塊或者WiFi通信模塊。

機器人的控制過程控制可以包括如下步驟:

步驟1.初始化智慧機器人的機載平板電腦,配置相應寄存器。

步驟2.使能中斷,等待相應寄存器接收中斷。

步驟3.使用循環語句,不停的判斷是否有中斷,中斷控制周期設為 10ms。

步驟4.接收智慧機器人機載姿態傳感器的數據包,獲取姿態數據,包括傾角、傾角速度等。

步驟6.平板電腦讀取應用程式控制指令,選擇智慧機器人運動模式。

步驟7.讀取左右電機編碼器的信息,計算出智慧機器人的位移,速度,加速度等信息。

步驟8.根據獲得的狀態量,採用設定的控制算法,在平板電腦100的應用程式內計算控制量。

步驟9.將得到的左右電機控制量大小發送給處理器180,得到一定佔空比的兩個PWM波,處理器再將PWM波發送到電機伺服驅動器模塊。

步驟10.中斷結束,返回主程序。

在中斷流程中,通過選擇平板電腦100應用程式內的按鍵、語音、重力傳感器控制模式,由控制者發出相應指令,然後對指令進行解算識別,再發送運動機構200,實時控制智慧機器人的運動平衡。

在任意模式下都可以通過選擇平板電腦100上的應用程式內導航、定位、攝像等功能,調用平板電腦內存儲的地圖、相機等關聯應用程式,實現相應功能。該智慧機器人的機載平板電腦上的姿態傳感器可以是陀螺儀MTI或傾角儀等。

平板電腦100作為整個機器人的核心單元,具有強大的數據處理能力,發送和接收指令並給出相應的處理結果,其作用相當於整個機器人的「大腦」。為了將平板電腦100中的各個模塊有機連接為一個整體進行工作,需要網絡模塊系統地進行連接。網絡模塊對內可為各個模塊間與控制單元,以及各個模塊之間提供通訊,是各個模塊之間通訊的橋梁。網絡模塊對外通過USB與安卓平板電腦連接,更可藉助安卓平板電腦的網絡功能進行交互,實現對外網絡連接功能。

對於機器人控制器而言,網絡訪問是一項前沿革新技術,區別於以往的封閉式控制器,本發明的機器人利用機載平板電腦可訪問網絡進行數據交互。驅動模塊用於執行控制單元發出的機器人驅動指令,對機器 人的底盤、手臂等多處的電機驅動。電源模塊(圖中未示)通過與平板電腦的適配,實現通過平板電腦的電力來為機器人控制器供電。

優選地,電源模塊集成了用於監控電量的電量監控模塊,當電量低時,可自動報警提示。作為優選的,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於提供顯示功能的顯示模塊(可以為觸摸控制屏130);顯示模塊與網絡模塊連接,顯示模塊上設有視像信號輸出埠。顯示模塊對外提供多種接口,這些接口也可包括現時最常用的顯示器VGA接口或HDMI接口等多種視像信號輸出埠,可拓展顯示器;也可提供電氣領域的各種接口,用於拓展點陣、LED等多種顯示設備,給用戶提供視頻、指示燈等顯示功能,將所需要展示的信息通過顯示模塊顯示到顯示器上。

進一步優選的,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於為用戶提供語音功能和聲音報警功能的語音模塊(及語音識別電路140);語音模塊與網絡模塊連接。現代的機器人除了常規的計算機控制,有可能具有語音擴展功能。一方面可用於外部的語音識別控制,將特定的音頻信號轉化為控制指令,對機器人進行一定程度的控制;另一方面,可用於音頻播放展示,或聲音報警等。更高級別的機器人甚至具有人機對話功能,可識別人的語音並進行分析理解,進行人機互動。對於人運用語音輸入的音頻指令,語音模塊經過處理後會傳輸到控制單元。

作為優選,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於存儲數據的存儲模塊(圖中未示);存儲模塊與網絡模塊連接。存儲模塊可實現數據的本地存儲,將需要存儲的數據存儲在本地,用戶也可隨意對存儲模塊中的存儲數據進行查看和提取。同時,存儲模塊中的數據還可以通過顯示模塊或語音模塊輸出展示。作為進一步的優選,所述存儲模塊上設有移動存儲晶片。由於數據存儲需要佔用一定的存儲空間,隨著使用時間逐漸增加,存儲數據越來越多,存儲空間會被佔滿。此時可以更換移動存儲晶片以獲取更大的存儲空間,同時也可以將已經存儲大量數據的移動存儲晶片進行備份保存。

優選的,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於機器人雷射傳感的雷射模塊(圖中未示);雷射模塊與網絡模塊連接。雷射傳感能輔 助機器人完成翻越障礙、導航、智能判斷行動線路等。雷射模塊是擴充機器人智能的一個重要功能模塊,單純具備高運算能力的機器人如果缺乏對環境的識別能力是不具備足夠的行動能力的。雷射模塊替代了人的肉眼,成為機器人的「眼睛」。

作為優選,上述基於平板電腦控制的機器人還包括用於機器人超聲波傳感的超聲模塊(圖中未示);超聲模塊與網絡模塊連接。超聲模塊能補充雷射模塊的不足,通過超聲波傳感實現對環境的識別,輔助機器人完成翻越屏障,判斷行動路線等動作。超聲模塊較適合於諸如煙霧、水中等對雷射工作幹擾較大的環境。

本發明基於平板電腦控制的機器人控制器體積小,通過電源模塊進行適配,不在需要額外提供電池或者電源。通過USB接口就足以支持外部傳感器、雷射、LED燈、馬達、平板電腦等。開發者也不需要專業的開發語言基礎,只需要根據控制器的安卓API即可進行控制。對於具有應用經驗的安卓開發者,可提供該控制器的安卓API進行自由開發。這可以使用戶使用JAVA控制所有GPIO、ADC、PWM、RTC、USART、I2C、和SPI等。這一API會向機器人控制器直接發送指令,控制器會處理指令並返回結果,無需ARM的核心知識也能輕鬆使用。因為java語言可以在平板電腦的安卓作業系統上進行,因此它不依賴機器人控制器的軟硬體環境,有效的提高了軟體的獨立性。

該機器人控制器,利用安卓平板電腦對機器人進行連接控制,操作方便,開放程度高。採用基於平板電腦的機器人控制方案,與現有機器人控制器相比,有其突出的優勢。基於平板電腦的機器人控制具有良好的開放性,可以通過安卓平板電腦的圖形化的API對機器人進行控制,並且可以使用java開發語言對控制器進行修改。相比現有技術的控制器,本機器人控制器節約了電池或者其他電源設備,這在當今能源緊缺的社會,所做出的能源節約是十分有益的。通過平板電腦為機器人控制器提供網絡功能,解決了機器人控制不具備網絡功能的難題。

相對於現有技術,本實用新型提供的智慧機器人控制系統,第三控制終端通過有線或者無線的方式與智慧機器人連接,實現對智慧機器人 的遠程控制。另外,該智慧機器人通過利用平板電腦作為控制裝置,可以充分利用平板電腦上的各種功能,並且不需要將這些功能集成到機器人本身上,因此可以大大降低機器人的製造成本,為機器人的普及奠定了基礎。另外,還可以將人們不再使用的平板電腦重新利用起來,實現淘汰平板電腦第二次利用的目的,也可以為那些因配置過低而銷售不佳的智能找到了新的出路。

以上所述僅為本實用新型的部分實施例,並非因此限制本實用新型的保護範圍,凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效裝置或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。

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