CN105666499A - 一种新型智能机器人控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型智能机器人控制系统，包括触摸显示控制器、运动模块、关节伺服机构控制模块、温度传感器、语音采集模块、报警模块和机器人主体；所述机器人主体上安装有触摸显示控制器，所述机器人头部上安装有高清摄像头，所述触摸显示控制器的下方安装有探头，所述温度传感器、气体传感器、红外线传感器和语音传感器的输出端均与传感器控制器的输入端电性连接，所述传感器控制器与中央处理模块电性连接，所述中央处理模块的输出端与存储器的输入端电性连接。本发明温度传感器、气体传感器和红外线传感器可以时刻检测环境的变化，并且将该信息通过中央处理模块存储到存储器中，方便使用者以后的观察与记录。

Description

一种新型智能机器人控制系统

技术领域

本发明涉及智能机器人领域，具体地说是一种新型智能机器人控制系统。

背景技术

机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。

机电一体化系统组成：

1、机械本体：机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。

2、检测传感部分：检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。

3、电子控制单元：电子控制单元又称和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。

4、执行器：执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。

5、动力源：动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。

机器人是自动执行工作的机器装置,它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作,机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成，目前，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。

控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态，控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域，工业锅炉控制系统，，工业锅炉控制系统，在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等，进而在机器人的应用领域中，出现了机器人控制系统。

着Internet技术的持续发展,控制系统与网络通信系统的集成已成为控制网络技术的一个热点,为此提出了网络化控制系统(NCS).在传统的控制系统中加入网络作为通信媒介,使系统的性能有了大的改观,但同时也不可避免的带来以下问题:网络延迟、丢包问题、单包和多包传输问题等,这些问题的存在,不仅会降低系统的控制性能,而且还能引起系统的不稳定.因此,对网络化控制系统的研究具有非常重要的现实意义。

机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成，机器人是自动控制机器(Robot)的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，传统的机器人控制系统存在无法进行网络连接，控制不灵活，结构过于简单等不足。

机器是由各种金属和非金属部件组装成的装置，消耗能源，可以运转、做功，它是用来代替人的劳动、进行能量变换、信息处理、以及产生有用功，机器贯穿在人类历史的全过程中，但是近代真正意义上的“机器”，却是在西方工业革命后才逐步被发明出来，机器是由各种金属和非金属部件组装成的装置，消耗能源，可以运转、做功，用来代替人的劳动、进行能量变换、以及产生有用功，按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等，传统上的机器人由于制造业以及科学技术等问题，导致机器人功能单一和操作难度大以及动作迟缓。

随着人们生活水平的不断提高，以及机器人技术的不断进步，机器人进入家庭己经成为可能，目前，现有的智能机器人一般包括头部、躯干部和行走部，传统的控制机器人都是通过按钮来控制的，十分的不方便，同时传统的机器人功能比较单一，当机器人消失在用户的视线内，使用户无法控制机器人的移动。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种新型智能机器人控制系统，所具有的有益效果是；所述的新型智能机器人控制系统，系统结构科学合理，使用方便，通过报警模块内部设置有声光报警装置，当机器人遇到障碍物时，会发出报警声，提高了该系统的多功能性，触摸显示控制器代替了传统的按钮操作，使操作新型机器人十分的方便可靠，同时也减少了远程操控器体积大小，方便携带，提高了该系统的简便性，通过温度传感器、气体传感器和红外线传感器可以时刻检测环境的变化，并且将该信息通过中央处理模块存储到存储器中，方便使用者以后的观察与记录。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型智能机器人控制系统，包括触摸显示控制器、运动模块、关节伺服机构控制模块、温度传感器、语音采集模块、报警模块和机器人主体；所述机器人主体上安装有触摸显示控制器，且机器人主体的顶部安装有机器人头部，所述机器人头部上安装有高清摄像头，所述触摸显示控制器的下方安装有探头，所述机器人主体的下方安装有传动箱体，所述传动箱体上安装有转动轮，所述触摸显示控制器与电源模块的输出端均与远程操控器的输入端电性连接，所述远程操控器与无线收发模块电性连接，所述无线收发模块与中央处理模块通过无线网络连接，所述运动模块与中央处理模块电性连接，所述温度传感器、气体传感器、红外线传感器和语音传感器的输出端均与传感器控制器的输入端电性连接，所述传感器控制器与中央处理模块电性连接，所述报警模块与中央处理模块电性连接，所述中央处理模块的输出端与存储器的输入端电性连接。

进一步，所述报警模块内设置有声光报警装置。

进一步，所述关节伺服机构控制模块与运动模块电性连接。

进一步，所述语音采集模块的输出端与语音传感器的输入端电性连接。

进一步，所述机器人头部的左右两侧安装有扬声器，且扬声器共设有两个。

进一步，所述机器人主体的两侧安装有机械手臂。

采用上述技术方案后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：

本发明所述的新型智能机器人控制系统，系统结构科学合理，使用方便。通过报警模块内部设置有声光报警装置，当机器人遇到障碍物时，会发出报警声，提高了该系统的多功能性，触摸显示控制器代替了传统的按钮操作，使操作新型机器人十分的方便可靠，同时也减少了远程操控器体积大小，方便携带，提高了该系统的简便性，通过温度传感器、气体传感器和红外线传感器可以时刻检测环境的变化，并且将该信息通过中央处理模块存储到存储器中，方便使用者以后的观察与记录。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的结构示意图。

附图标记中：1-触摸显示控制器；2-电源模块；3-远程操控器；4-无线收发模块；5-中央处理模块；6-运动模块；7-关节伺服机构控制模块；8-传感控制器；9-温度传感器；10-气体传感器；11-红外线传感器；12-语音传感器；13-语音采集模块；14-存储器；15-报警模块；16-声光报警装置；17-机器人头部；18-高清摄像头；19-扬声器；20-机械手臂；21-转动轮；22传动箱体；23-机器人主体；24-探头。

具体实施方式

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。

实施例，如图1-2所示，一种新型智能机器人控制系统，包括触摸显示控制器1、运动模块6、关节伺服机构控制模块7、温度传感器9、语音采集模块13、报警模块15和机器人主体23；机器人主体23上安装有触摸显示控制器1，且机器人主体23的顶部安装有机器人头部17，机器人头部17上安装有高清摄像头18，触摸显示控制器1的下方安装有探头24，机器人主体23的下方安装有传动箱体22，传动箱体22上安装有转动轮21，触摸显示控制器1与电源模块2的输出端均与远程操控器3的输入端电性连接，远程操控器3与无线收发模块4电性连接，无线收发模块4与中央处理模块5通过无线网络连接，运动模块6与中央处理模块5电性连接，温度传感器9、气体传感器10、红外线传感器11和语音传感器12的输出端均与传感器控制器8的输入端电性连接，传感器控制器8与中央处理模块5电性连接，报警模块15与中央处理模块5电性连接，中央处理模块5的输出端与存储器14的输入端电性连接，报警模块15内设置有声光报警装置16，关节伺服机构控制模块7与运动模块6电性连接，语音采集模块13的输出端与语音传感器12的输入端电性连接，机器人头部17的左右两侧安装有扬声器19，且扬声器19共设有两个机器人主体23的两侧安装有机械手臂20。

工作原理；通过人工操作远程遥控器3，将信号通过无线收发模块4传送到智能机器人的中央处理模块5内，通过温度传感器9、气体传感器10和红外线传感器11检测外界的环境变化，并且将信息通过中央处理模块5存储到存储器14中，关节伺服机构控制模块7控制机器人的运动，当遇到障碍物时，声光报警装置16会发出报警声。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型智能机器人控制系统，包括触摸显示控制器(1)、运动模块(6)、关节伺服机构控制模块(7)、温度传感器(9)、语音采集模块(13)、报警模块(15)和机器人主体(23)；其特征在于：所述机器人主体(23)上安装有触摸显示控制器(1)，且机器人主体(23)的顶部安装有机器人头部(17)，所述机器人头部(17)上安装有高清摄像头(18)，所述触摸显示控制器(1)的下方安装有探头(24)，所述机器人主体(23)的下方安装有传动箱体(22)，所述传动箱体(22)上安装有转动轮(21)，所述触摸显示控制器(1)与电源模块(2)的输出端均与远程操控器(3)的输入端电性连接，所述远程操控器(3)与无线收发模块(4)电性连接，所述无线收发模块(4)与中央处理模块(5)通过无线网络连接，所述运动模块(6)与中央处理模块(5)电性连接，所述温度传感器(9)、气体传感器(10)、红外线传感器(11)和语音传感器(12)的输出端均与传感器控制器(8)的输入端电性连接，所述传感器控制器(8)与中央处理模块(5)电性连接，所述报警模块(15)与中央处理模块(5)电性连接，所述中央处理模块(5)的输出端与存储器(14)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型智能机器人控制系统，其特征在于：所述报警模块(15)内设置有声光报警装置(16)。

3.根据权利要求1所述的一种新型智能机器人控制系统，其特征在于：所述关节伺服机构控制模块(7)与运动模块(6)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种新型智能机器人控制系统，其特征在于：所述语音采集模块(13)的输出端与语音传感器(12)的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种新型智能机器人控制系统，其特征在于：所述机器人头部(17)的左右两侧安装有扬声器(19)，且扬声器(19)共设有两个。

6.根据权利要求1所述的一种新型智能机器人控制系统，其特征在于：所述机器人主体(23)的两侧安装有机械手臂(20)。