專利名稱：一種智能機器人的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機器人領域，特別涉及一種智能機器人。
背景技術：
隨著科學技術的進步，機器人在很多領域得到了廣泛的應用。從應用環(huán)境出發(fā)，通 常將機器人分為工業(yè)機器人和特種機器人。工業(yè)機器人主要面向工業(yè)領域，是一種多關 節(jié)機械手或多自由度的機器人。而特種機器人則是一種服務于人類的機器人。
現(xiàn)有的特種機器人在特定的場合，可以為人類提供服務。
在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有特種機器人至少存在以下問題 現(xiàn)有的特種機器人大多是針對特定的場合，為人類提供服務，且可以提供的功能相 對比較單一。

實用新型內容
為了使機器人的功能多元化，提高用戶體驗，本實用新型提供了一種智能機器人，
所述智能機器人如下
一種智能機器人，所述智能機器人包括機器人本體、電源模塊和控制系統(tǒng)； 所述控制系統(tǒng)包括光電傳感器、信號轉接板、工控機、STD機籠、電機控制與驅動模
塊和電源控制板；
所述光電傳感器，用于采集障礙信號，并將所述障礙信號發(fā)送到所述信號轉接板; 所述信號轉接板，用于接收所述光電傳感器發(fā)送的障礙信號，并將所述障礙信號轉 發(fā)給所述工控機；
所述工控機，用于接收所述信號轉接板轉發(fā)的障礙信號，根據(jù)所述障礙信號，進行 運動學和動力學計算，并根據(jù)計算結果通過std總線向所述電機控制與驅動模塊發(fā)送控制指令；
所述STD機籠包括std母板，所述std母板包括std總線，所述std總線，用于將所述工 控機發(fā)送的控制指令傳送給所述電機控制與驅動模塊；并為所述電機控制與驅動模塊、 信號轉接板供電；
所述電機控制與驅動模塊，用于接收并執(zhí)行由所述std總線傳送的控制指令； 所述電源控制板，用于對所述Std母板的供電進行控制；
所述電源模塊，用于為所述控制系統(tǒng)的std母板及工控機供電。
本實用新型實施例提供的技術方案的有益效果是
通過工控機進行系統(tǒng)的管理、通訊、運動學和動力學計算，并向電機控制與驅動模 塊發(fā)送控制指令，最后通過電機控制與驅動模塊執(zhí)行控制指令完成對電機的控制，實現(xiàn) 對機器人的控制，使機器人智能化，具有行走、自由蔽障、舞蹈等多功能，從而提高用 戶體驗。


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，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些 附圖獲得其他的附圖。
圖l為本實用新型實施例提供的智能機器人的內部結構示意圖； 圖2為本實用新型實施例提供的智能機器人的外部結構示意圖； 圖3為本實用新型實施例提供的智能機器人的控制系統(tǒng)結構示意圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型 的實施方式作進一步地詳細描述。
詳見圖l，本智能機器人由機器人本體、電源模塊(3)和控制系統(tǒng)組成，其中，控 制系統(tǒng)包括工控機(5)，電機控制與驅動模塊(20)， STD機籠(4)，光電傳感器(22)(如 圖2所示)，信號轉接板(19)和電源控制板(21)。
5如圖3所示的控制系統(tǒng)的結構示意圖，光電傳感器(22)，用于采集障礙信號，并將
障礙信號發(fā)送到信號轉接板(19);
信號轉接板(19)，用于接收光電傳感器(22)發(fā)送的障礙信號，并將障礙信號轉發(fā) 給工控機(5);
工控機(5),用于接收信號轉接板(19)轉發(fā)的障礙信號，根據(jù)障礙信號，進行運 動學和動力學計算，并根據(jù)計算結果通過std總線向電機控制與驅動模塊(20)發(fā)送控制 指令；
STD機籠(4)包括std母板，std母板包括std總線，std總線，用于將工控機(5)發(fā) 送的控制指令傳送給電機控制與驅動模塊(20)，并為電機控制與驅動模塊(20)、信號 轉接板(19)供電；
電機控制與驅動模塊(20)，用于接收并執(zhí)行由std總線傳送的控制指令；
電源控制板(21)，用于對Std母板的供電進行控制；
電源模塊(3)，用于為控制系統(tǒng)的std母板及工控機(5)供電。
進一步地，工控機(5)，還用于通過std總線向信號轉接板(19)發(fā)送讀取遙控控制
信號指令，并接收Std總線傳送的遙控控制信號；
相應地，std總線，還用于將工控機(5)發(fā)送的讀取遙控控制信號指令傳送給信號
轉接板(19);并將信號轉接板(19)轉發(fā)的遙控控制信號傳送給工控機(5);
信號轉接板(19)，還用于接收由std總線傳送的讀取遙控控制信號指令，讀取遙控 控制信信號，并將讀取的遙控控制信號通過std總線傳送給工控機(5)。
另外，工控機(5)，還用于向信號轉接板(19)發(fā)送電源控制指令；
信號轉接板(19)，還用于接收工控機(5)發(fā)送的電源控制指令，并將電源控制指
令轉發(fā)給電源控制板(21);
相應地，電源控制板(21)，具體用于接收電源控制指令，并對std母板的供電進行控制。
電機控制與驅動模塊(20)包括一至多塊板卡，本實施例采用6塊板卡，每塊板卡包 括與std總線相連的單片機、與單片機相連的運動控制芯片和與運動控制芯片相連的電機 驅動芯片。單片機接收由std總線傳送的控制指令，并根據(jù)控制指令控制運動控制芯片， 運動控制芯片通過電機驅動芯片對機器人全身的電機進行控制。機器人全身有多個電機， 本實施例的機器人全身共12個電機，每塊板卡控制2個電機，參見圖l，這12個電機分布在機器人的左輪(1)、右輪(2)、右腕(6)、右肘(7)、右肩擺(8)、右肩轉(9)、頭 轉(10)、頭俯仰(11)、左肩轉(15)、左肩擺(16)、左肘(17)、左腕(18)，實現(xiàn)了 機器人手，肘，肩，頭，腳的靈活運動。通過對電機的控制，可使該智能機器人除了具 有行走功能外，還具有舞蹈功能，且舞蹈動作靈活、逼真。該智能機器人可以模仿人類 的大多數(shù)舞蹈動作，也可以任意編排、設計，同時可記錄多套舞蹈動作，具有一定的模 仿學習能力。
具體地，工控機(5)包括語音識別模塊和PCI (Peripheral Component Interconnect, 外部設備互連總線)數(shù)字1/0 (I叩ut/Output，輸入/輸出)卡；
PCI數(shù)字I/0卡，用于接收信號轉接板(19)轉發(fā)的障礙信號；還用于向信號轉接板 (19)發(fā)送電源控制指令。
語音識別模塊包括機器人與人交流的接口，通過該接口，可實現(xiàn)機器人與人的對話， 并可對機器人進行語音控制。
電源控制板(21)包括繼電器，繼電器用于接收信號轉接板(19)轉發(fā)的電源控制 指令，并對std母板的供電進行控制。
優(yōu)選地，為了豐富機器人的表情，使機器人更為逼真的表現(xiàn)人類的表情，在本智能 機器人面部釆用多個舵機，本實施例以3個舵機為例，通過工控機對舵機的控制，分別對 左眼U4)，右眼(12)和嘴(13)進行控制，可以實現(xiàn)眼睛和嘴的開、閉以及往返控制。
綜上所述，本實用新型提供的智能機器人，由工控機進行系統(tǒng)的管理、通訊、運動 學和動力學計算，并向電機控制與驅動模塊發(fā)送控制指令，最后通過電機控制與驅動模 塊執(zhí)行控制指令完成對電機的控制，實現(xiàn)對機器人的控制；除此之外，工控機通過對面 部舵機的控制，實現(xiàn)了對機器人眼睛和嘴的控制，豐富了機器人的表情；光電傳感器和 信號轉接板則實行了機器人自由蔽障功能；本實用新型提供的智能機器人，還可實現(xiàn)對 話、語音控制功能和遙控功能，從而實現(xiàn)了機器人的智能化，提高了用戶體驗。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新 型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的 保護范圍之內。
權利要求1、一種智能機器人，其特征在于，所述機器人包括機器人本體、電源模塊和控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括光電傳感器、信號轉接板、工控機、STD機籠、電機控制與驅動模塊和電源控制板；所述光電傳感器，用于采集障礙信號，并將所述障礙信號發(fā)送到所述信號轉接板；所述信號轉接板，用于接收所述光電傳感器發(fā)送的障礙信號，并將所述障礙信號轉發(fā)給所述工控機；所述工控機，用于接收所述信號轉接板轉發(fā)的障礙信號，根據(jù)所述障礙信號，進行運動學和動力學計算，并根據(jù)計算結果通過std總線向所述電機控制與驅動模塊發(fā)送控制指令；所述STD機籠包括std母板，所述std母板包括std總線，所述std總線，用于將所述工控機發(fā)送的控制指令傳送給所述電機控制與驅動模塊，并為所述電機控制與驅動模塊、信號轉接板供電；所述電機控制與驅動模塊，用于接收并執(zhí)行由所述std總線傳送的控制指令；所述電源控制板，用于對所述std母板的供電進行控制；所述電源模塊，用于為所述控制系統(tǒng)的std母板及工控機供電。
2、 根據(jù)權利要求l所述的智能機器人，其特征在于，所述工控機，還用于通過所述std總線向所述信號轉接板發(fā)送讀取遙控控制信號指令，接收由所述std總線傳送的遙控控制信號，并根據(jù)所述遙控控制信號對機器人進行控制；相應地，所述std總線，還用于將所述工控機發(fā)送的讀取遙控控制信號指令傳送給所述信號轉接板；并將所述信號轉接板轉發(fā)的遙控控制信號傳送給所述工控機；所述信號轉接板，還用于接收由所述std總線傳送的所述讀取遙控控制信號指令，讀取遙控控制信信號，并將讀取的遙控控制信號通過所述std總線傳送給所述工控機。
3、 根據(jù)權利要求l所述的智能機器人，其特征在于，所述工控機，還用于向所述信號轉接板發(fā)送電源控制指令；所述信號轉接板，還用于接收所述工控機發(fā)送的電源控制指令，并將所述電源控制指令轉發(fā)給所述電源控制板；相應地，所述電源控制板，具體用于接收到所述電源控制指令后，對所述std母板的供電進行控制。
4、根據(jù)權利要求l所述的智能機器人，其特征在于，所述電機控制與驅動模塊包括一至多塊板卡，每塊板卡包括與所述std總線相連的單片機、與所述單片機相連的運動控制芯片和與所述運動控制芯片相連的電機驅動芯片。
5、 根據(jù)權利要求1所述的智能機器人，其特征在于，所述機器人還包括安裝在所述智能機器人面部的3個舵機。
6、 根據(jù)權利要求1所述的智能機器人，其特征在于，所述機器人還包括多個電機。
專利摘要本實用新型提供了一種智能機器人，屬于機器人領域。所述機器人包括機器人本體、電源模塊和控制系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)包括光電傳感器、信號轉接板、工控機、STD機籠、電機控制與驅動模塊和電源控制板。本實用新型通過工控機進行系統(tǒng)的管理、通訊、運動學和動力學計算，并向電機控制與驅動模塊發(fā)送控制指令，最后通過電機控制與驅動模塊執(zhí)行控制指令完成對電機的控制，實現(xiàn)對機器人的控制，使機器人智能化，具有行走、自由蔽障、舞蹈等多功能，從而提高用戶體驗。
文檔編號B25J9/16GK201432297SQ20092010911
公開日2010年3月31日 申請日期2009年6月18日 優(yōu)先權日2009年6月18日
發(fā)明者何鳳蓮, 瑜 周, 維 張, 段星光 申請人:北京華凱匯信息科技有限公司