CN104225926B - 静态机器人装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种静态机器人装置及其控制方法，该装置的特征在于：包括底座，所述底座设置于一固定座上，所述底座中部设置有直立的步进电机，所述底座上部设置若干个延伸臂，所述延伸臂的末端设置有金属传感器；所述的固定座上设置有一电路安装盒，所述的电路安装盒内设置有一电路板，所述电路板上设置有一MCU以及与该MCU连接的无线通信模块、步进电机驱动电路、电机驱动电路、继电器驱动电路、蜂鸣器和LED显示电路；所述的金属传感器与所述MCU连接。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计新颖合理，与电控元件相配合能实现特定动作并自动出币。
Description
技术领域
本发明涉及一种静态机器人装置，尤其涉及一种自动出币机器人的结构及其控制方法。
背景技术
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，机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致，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。”从应用环境出发，机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人，所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人，而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。
然而现有的娱乐机器人往往体积庞大，制作成本高，不利于普及性的大面积应用，随着时代的发展与进步，我国原来也重视大学生的实践动手能力，因此涉及一些结构简单，制作要求不高，适用于大学生提高动手与实践能力，利于与所学知识相结合的娱乐机器人迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了结构简单，设计新颖的一种静态机器人装置。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种静态机器人装置，其特征在于：包括底座，所述底座设置于一固定座上，所述底座中部设置有直立的步进电机，所述底座上部设置若干个延伸臂，所述延伸臂的末端设置有金属传感器；所述底座上方连接有由步进电机驱动的基座，所述基座与底座之间设置有轴承，所述基座上设置有与下方延伸臂上的金属传感器相配合以进行限位的感应板，所述基座上设置有由电机驱动的吊臂装置及由电磁吸合装置控制的出币装置；所述吊臂装置包括对称设置在基座上的两基板，所述两基板外侧铰接肋板，所述肋板与转动吊臂相连接，所述两基板之间设置有电机，所述电机输出轴穿过一侧基板后与肋板固定连接；所述出币装置包括纵向设置的与ATM连接的开设有出币槽的板体，所述板体一侧设置有若干个用于顶住出币槽内硬币的电磁吸合装置，所述板体另一侧设置有挡板，所述挡板下方设置有出币口，所述出币口处连接有斜置的出币滑道；所述的固定座上设置有一电路安装盒，所述的电路安装盒内设置有一电路板，所述电路板上设置有一MCU以及与该MCU连接的无线通信模块、步进电机驱动电路、电机驱动电路、继电器驱动电路、蜂鸣器、LED显示电路和LED灯驱动电路；所述的步进电机驱动电路用于驱动所述的步进电机，所述电机驱动电路用于驱动所述电机；所述继电器驱动电路驱动一继电器控制所述电磁吸合装置工作，所述的金属传感器与所述MCU连接；所述的LED灯驱动电路用于驱动一指引LED灯。
进一步地，所述电磁吸合装置包括电磁铁和贯穿电磁铁的活动柱，所述活动柱前端设置有带有锁止销的铁质圆盘，所述铁质圆盘与电磁铁之间的活动柱上套设有弹簧。
进一步地，所述板体上设置有与锁止销相对应的销孔。
进一步地，所述的MCU为STC89S52RC单片机。
进一步地，所述的金属传感器为8个。
本发明的另一目的是提供一种上述的静态机器人装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S01：发出遥控指令给所述的无线通信模块，所述MCU则根据所述的金属传感器配合所述的感应板进行限位，以控制所述的吊臂转到对应位置；
步骤S02：所述静态机器人装置进入模式显示，该模式包括发光指引模式、卸币模式；
步骤S03：启动发光指引模式，控制指引LED灯发光；
步骤S04：当用于接币的运动机器人靠近，则启动卸币模式，通过所述吊臂将该动态机器人的接币滑道与出币滑道对接，并控制所述的吸合装置工作进行卸币，卸币完成，则控制吊臂将该动态机器人松开。
在本发明一实施例中，所述模式显示用1、2对应表示发光指引模式、卸币模式。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计新颖合理，与电控元件相配合能实现特定动作并自动出币。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的左视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为本发明的俯视图；
图5是本发明电路连接原理示意图。
图6为本发明与动态机器人工作配合示意图。
图7为本发明的方法流程示意图。
图中：
1-底座；2-步进电机；3-基座；4-轴承；5-基板；6-肋板；7-电机；8-吊臂；9-电磁吸合装置；10-板体；11-感应板；12-出币滑道；13-出币槽；14-电磁铁；15-活动柱；16-铁质圆盘；17-锁止销；18-弹簧；19-挡板；20-延伸臂；21-固定座；22-吊臂抓手；23-接币滑道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～6所示，一种静态机器人装置，包括底座1，所述底座1安装固定于固定座21上，所述底座1中部设置有直立的步进电机2，所述底座1上部设置有若干个延伸臂20，所述延伸臂的末端设置有金属传感器24；所述底座1上方连接有由步进电机2驱动的基座3，所述基座3与底座1之间设置有轴承4，所述基座3上设置有与下方的延伸臂20上的金属传感器24相配合以进行限位的感应板11，所述基座3上设置有由电机7驱动的吊臂装置及由电磁吸合装置控制9的出币装置，所述吊臂装置与吊臂抓手22相配合；所述吊臂装置包括对称设置在基座上的两基板5，所述两基板5外侧铰接肋板6，所述肋板6与转动吊臂8相连接，所述两基板5之间设置有电机7，所述电机7输出轴穿过一侧基板5后与肋板6固定连接，以实现对对吊臂8的转动控制；所述出币装置包括纵向设置的与ATM连接的开设有出币槽13的板体10，所述板体10一侧设置有若干电磁吸合装置9，所述板体10另一侧设置有挡板19，所述挡板19下方设置有出币口，为了能更顺利快速的出币，所述出币口处连接有斜置的出币滑道12；所述的固定座21上设置有一电路安装盒，所述的电路安装盒内设置有一电路板，所述电路板上设置有一MCU以及与该MCU连接的无线通信模块、步进电机驱动电路、电机驱动电路、继电器驱动电路、蜂鸣器、LED显示电路和LED灯驱动电路；所述的步进电机驱动电路用于驱动所述的步进电机，所述电机驱动电路用于驱动所述电机；所述继电器驱动电路驱动一继电器控制所述电磁吸合装置工作，所述的金属传感器与所述MCU连接；所述的LED灯驱动电路用于驱动一指引LED灯。
请参见图3，在本实施例中，所述电磁吸合装置9包括电磁铁14和贯穿电磁铁14的活动柱15，为了实现对出币的控制，所述活动柱15前端设置有带有锁止销17的可被电磁铁14吸合的铁质圆盘16，为了保证电磁铁14断电后铁质圆盘16能够回位，所述铁质圆盘16与电磁铁14之间的活动柱15上套设有弹簧18。在本实施例中，所述板体10上设置有与锁止销17相对应的销孔，这样通过电磁吸合装置的锁止销，锁定出币槽13内的硬币，在出币时，MCU控制电磁吸合装置动作，硬币则从出币槽掉入出币滑道12。
本实施例的工作过程如下：基座3装有轴承4，由步进电机2驱动，可实现360度旋转，吊臂8与基座3一起旋转，延伸臂20通过金属感应传感器配合感应板11结合限位，可控制吊臂8与基座4的旋转角度，MCU通过程序控制电机7实现吊臂8的转动升降，请参见图5，等待接应运动机器人到达目的地后，静态机器人上的吊臂8可以旋转到任意角度，使得该动态机器人的吊臂抓手22与设置在静态机器人上的吊臂8相配合，该动态机器人可以被吊臂8提到适当高度，同时动态机器人上的接币滑道23与出币滑道12对接，设置在静态机器人内的电磁铁14得电，硬币则从出币滑道12滑到接币滑道23内；当滑出的硬币数达到一定时，则停止出币，静态机器人将该动态机器人放至地面，同时接币滑道23与出币滑道12分开，且该动态机器人的吊臂抓手22与静态机器人上的吊臂8松开，动态机器人顺利的将ATM内的硬币接走。
请参见图7，本实施例提供一种上述的静态机器人装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S01：发出遥控指令给所述的无线通信模块，所述MCU则根据所述的金属传感器配合所述的感应板进行限位，以控制所述的吊臂转到对应位置；
步骤S02：所述静态机器人装置进入模式显示，该模式包括发光指引模式、卸币模式；
步骤S03：启动发光指引模式，控制指引LED灯发光；
步骤S04：当用于接币的运动机器人靠近，则启动卸币模式，通过所述吊臂将该动态机器人的接币滑道与出币滑道对接，并控制所述的吸合装置工作进行卸币，卸币完成，则控制吊臂将该动态机器人松开。
在本发明一实施例中，所述模式显示用1、2对应表示发光指引模式、卸币模式。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种静态机器人装置，其特征在于：包括底座，所述底座设置于一固定座上，所述底座中部设置有直立的步进电机，所述底座上部设置若干个延伸臂，所述延伸臂的末端设置有金属传感器；所述底座上方连接有由步进电机驱动的基座，所述基座与底座之间设置有轴承，所述基座上设置有与下方延伸臂上的金属传感器相配合以进行限位的感应板，所述基座上设置有由电机驱动的吊臂装置及由电磁吸合装置控制的出币装置；所述吊臂装置包括对称设置在基座上的两基板，所述两基板外侧铰接肋板，所述肋板与转动吊臂相连接，所述两基板之间设置有电机，所述电机输出轴穿过一侧基板后与肋板固定连接；所述出币装置包括纵向设置的与ATM连接的开设有出币槽的板体，所述板体一侧设置有若干个用于顶住出币槽内硬币的电磁吸合装置，所述板体另一侧设置有挡板，所述挡板下方设置有出币口，所述出币口处连接有斜置的出币滑道；所述的固定座上设置有一电路安装盒，所述的电路安装盒内设置有一电路板，所述电路板上设置有一MCU以及与该MCU连接的无线通信模块、步进电机驱动电路、电机驱动电路、继电器驱动电路、蜂鸣器、LED显示电路以及LED灯驱动电路；所述的步进电机驱动电路用于驱动所述的步进电机，所述电机驱动电路用于驱动所述电机；所述继电器驱动电路驱动一继电器控制所述电磁吸合装置工作，所述的金属传感器与所述MCU连接；所述的LED灯驱动电路用于驱动一指引LED灯。
2.根据权利要求1所述的静态机器人装置，其特征在于：所述电磁吸合装置包括电磁铁和贯穿电磁铁的活动柱，所述活动柱前端设置有带有锁止销的铁质圆盘，所述铁质圆盘与电磁铁之间的活动柱上套设有弹簧。
3.根据权利要求1所述的静态机器人装置，其特征在于：所述板体上设置有与锁止销相对应的销孔。
4.根据权利要求1所述的静态机器人装置，其特征在于：所述的MCU为STC89S52RC单片机。
5.根据权利要求1所述的静态机器人装置，其特征在于：所述的金属传感器为8个。
6.一种权利要求1所述的静态机器人装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S01：发出遥控指令给所述的无线通信模块，所述MCU则根据所述的金属传感器配合所述的感应板进行限位，以控制所述的吊臂转到对应位置；
步骤S02：所述静态机器人装置进入模式显示，该模式包括发光指引模式、卸币模式；
步骤S03：启动发光指引模式，控制指引LED灯发光；
步骤S04：当用于接币的运动机器人靠近，则启动卸币模式，通过所述吊臂将该运动机器人的接币滑道与出币滑道对接，并控制所述的电磁吸合装置工作进行卸币，卸币完成，则控制吊臂将该运动机器人松开。
7.根据权利要求6所述的静态机器人装置的控制方法，其特征在于：所述模式显示用1、2对应表示发光指引模式、卸币模式。
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