CN105013185A - 单驱动自主网络拳击模型机器人系统及该机器人系统的控制方法 - Google Patents
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- CN105013185A CN105013185A CN201510434605.6A CN201510434605A CN105013185A CN 105013185 A CN105013185 A CN 105013185A CN 201510434605 A CN201510434605 A CN 201510434605A CN 105013185 A CN105013185 A CN 105013185A
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Abstract
单驱动自主网络拳击模型机器人系统及该机器人系统的控制方法,涉及拳击模型机器人的控制技术。它为了解决现有的拳击模型机器人结构复杂、动作不灵活,且难以实现使用同一个电机对左右臂分别控制、不具有自主对抗功能以及无法进行网络化管理的问题。本发明的机器人采用一个电机驱动左右臂,采用网络服务器对机器人进行网络化管理。机器人内部嵌入有软件实现的自主对抗模块,用来控制机器人自主运行,按照预设的路径行走并寻找目标,发现目标后,根据各传感器的信号来判断是否需要击打。上述机器人动作直观灵活,零件简单,采用一个电机实现左、右臂分别控制,能够自主运行,能够通过网络服务器进行网络化管理。本发明适用于模拟拳击动作。
Description
技术领域
本发明涉及拳击模型机器人的控制技术。
背景技术
拳击是一项惊险刺激的体育运动,所以常被用来作为新装置的主题。这些装置可以分成几类,第一类是与拳击功能相关的装置,如模拟拳击动作的装置,供人作为击打对象之用,采用类似原理的还有电子系统虚拟显示拳击动作的装置;第二类是可以对拳击动作进行辅助的装置;第三类,将拳击用作娱乐玩具,还有可以人在其中操作的机械拳击装置,有两人可以分别操作的仿拳击小机构,或单体仿拳击动作小机构作为观赏之用,但目前这类产品结构复杂、动作不灵活,且难以实现对左右臂分别控制,不具有自主对抗功能以及无法进行网络化管理。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的拳击模型机器人结构复杂、动作不灵活,且难以实现使用同一个电机对左右臂分别控制、不具有自主对抗功能以及无法进行网络化管理的问题,提供一种单驱动自主网络拳击模型机器人系统及该机器人系统的控制方法。
本发明所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统包括机器人和网络服务器,所述机器人能够与网络服务器进行通信;
所述机器人包括头部1、颈部2、身体3、左出拳机构4、右出拳机构5、前行走机构6、后行走机构7和中间升高凸轮8;
头部1设置有头部被击打区域、红外发射与接收测距单元和声光显示装置和外部目标传感器,该外部目标传感器包括图像传感器和解码器;
身体3的内部设置有旋转凸轮,该旋转凸轮位于左出拳机构4和右出拳机构5之间,用于带动左出拳机构4和右出拳机构5动作,身体3内还设置有分别用于驱动头部1、颈部2、旋转凸轮、前行走机构6、后行走机构7和中间升高凸轮8的电动机以驱动各电动机的电动机驱动电路,身体3的内部还设置有无线通信模块、声光驱动电路、一号微处理器和身体振动传感器,身体的胸部设置有被击打区域9,其中被击打区域由能够感受压力的压力传感器或压力传感器阵列构成;
所述中间升高凸轮8位于身体3底部的中间;
所述的一号微处理器内嵌入有软件实现的自主对抗模块,所述自主对抗模块包括以下单元:
设置单元:设置头部摆角、路径数组和初始值、目标特征库、测距特征库及红外照射光数组,所述路径数组包括接近目标路径数组和躲避路径数组,目标特征库包括各朝向的特征;
目标识别和路径规划子模块调用单元:调用目标识别和路径规划子模块;
被光照传感子模块调用单元:调用被光照传感子模块;
被击打传感处理子模块调用单元:调用被击打传感处理子模块;
所述被击打传感处理子模块为:初始化被击打传感器,读取被击打传感器发来的数据,根据该数据判断头部1或身体3是否被击打,如果判断结果为是,则设置头部被击打标志或身体被击打标志,否则,结束被击打传感处理子模块;
身体振动传感子模块调用单元:调用身体振动传感子模块;
所述身体振动传感子模块为:初始化振动传感器,读取振动传感器发来的数据,根据该数据判断是否有振动,如果判断结果为是,则设置相应的“标志”,否则结束身体振动传感子模块;
驱动与显示子模块调用单元:调用驱动与显示子模块;
无线通信子模块调用单元:调用无线通信子模块;
停止判断单元:判断是否接收到停止信号,并在判断结果为是时结束该自主对抗模块,在判断结果为否时执行目标识别和路径规划子模块调用单元;
所述目标识别和路径规划子模块包括以下单元:
路径提取单元:提取设置的路径数组作为当前轨迹数据,并设置相应的“标志”;
头部摆动单元:按预置的头部摆角控制头部1左右摆动,并设置相应的“标志”;
目标判断单元:提取图像传感器所摄录的传感图像,对该传感图像进行预处理,然后进行特征提取,将提取的特征与目标特征库中的特征相吻合,如果判断结果为是,则认为发现目标,并执行头部调整单元,否则,结束目标识别和路径规划子模块;
头部调整单元:调整头部1的转角,使面部朝向目标;
目标距离测定子模块:测量机器人与目标的距离;
目标接近单元:按照“接近目标路径数组”控制机器人接近目标,并设置相应“标志”;
距离判断单元:判断机器人与目标的距离是否小于或等于可击打距离,如果判断结果为是,则执行击打单元,否则,执行躲避判断单元;
击打单元:设定机器人自身高度与朝向,并设置相应“标志”,然后控制机器人发出击打动作;
躲避判断单元:根据对方朝向及被击打振动情况是否需要躲避,如果判断结果为是,则执行躲避控制单元,否则,结束目标识别和路径规划子模块;
躲避控制单元:根据躲避路径数组控制机器人发出躲避动作,并设置相应的“标志”;
所述的目标距离测定子模块包括以下单元:
红外光图像发射单元:根据红外照射光数组,控制红外发射部件发射预定的红外光图像,同时,接收红外接收阵列接收到的红外光图像;
目标图像重构及特征提取单元:将发射的红外光图像和接收的红外光图像进行编码比较并重构目标图像,然后对该目标图像进行特征提取;
目标特征判断单元:提取的特征与目标特征进行比较,判断二者是否相吻合,如果判断结果为是,则执行距离计算单元,否则,返回执行红外光图像发射单元;
距离计算单元:计算机器人与目标的距离;
所述驱动与显示子模块包括以下单元:
初始化单元:初始化电动机驱动端口;
“标志”数据读取单元:读取“标志”数据;
动作事件判断单元:根据“标志”数据判断是否有动作事件发生,如果判断结果为是,则执行标志位置位及驱动单元,否则,执行显示判断单元;
所述动作事件包括后退、前进、前右转/右行、前左转/左行、凸轮前转升高、凸轮后转升高、击打、头部左转及头部右转;
标志位置位及驱动单元:把动作标志寄存器相应的动作标志位置位,并通过电动机驱动电路驱动机器人发出相应动作;
显示判断单元:判断是否有需要显示的“标志”,如果判断结果为是,则将显示标志寄存器的相应标志位置位,并将显示内容发送至数据寄存器,以控制声光显示装置显示相应的信息,然后结束驱动与显示子模块,否则,结束驱动与显示子模块;
所述无线通信子模块包括以下单元:
初始化通信模块的单元;
将机器人的“标志”发送给网络服务器的单元;
清除已发送的“标志”的单元;
接收网络服务器发来的控制命令、并设置相应的“标志”的单元;
与网络服务器交互进行注册、登录、积分、及交友信息通信的单元;
所述的网络服务器内嵌入有软件实现的管理模块,该管理模块包括以下单元:
用于接收机器人发来的“标志”的单元;
与机器人交互进行注册、登录、积分及交友的信息通信的单元。
上述单驱动自主网络拳击模型机器人系统的控制方法包括自主对抗方法和管理方法;
所述自主对抗方法包括以下步骤:
设置步骤:设置路径数组和初始值、目标特征库、测距特征库及红外照射光数组,所述路径数组包括接近目标路径数组和躲避路径数组,目标特征库包括各朝向的特征,并在该步骤结束之后执行目标识别和路径规划子过程调用步骤,初始值包括头部摆角;
目标识别和路径规划子过程调用步骤:调用目标识别和路径规划子过程,并在该步骤结束之后执行被击打传感处理子过程调用步骤;
被击打传感处理子过程调用步骤:调用被击打传感处理子过程,并在该步骤结束之后执行身体振动传感子过程调用步骤;
所述被击打传感处理子过程为:初始化被击打传感器,读取被击打传感器发来的数据,根据该数据判断头部1或身体3是否被击打,如果判断结果为是,则设置头部被击打标志或身体被击打标志,否则,结束被击打传感处理子过程;
身体振动传感子过程调用步骤:调用身体振动传感子过程,并在该步骤结束之后执行驱动与显示子过程调用步骤;
所述身体振动传感子过程为:初始化振动传感器,读取振动传感器发来的数据,根据该数据判断是否有振动,如果判断结果为是,则设置相应的“标志”,否则结束身体振动传感子过程;
驱动与显示子过程调用步骤:调用驱动与显示子过程,并在该过程结束之后执行无线通信子过程调用步骤;
无线通信子过程调用步骤:调用无线通信子过程,并在该步骤结束之后执行停止判断步骤;
停止判断步骤:判断是否接收到停止信号,并在判断结果为是时结束该自主对抗方法,在判断结果为否时执行目标识别和路径规划子过程调用步骤;
所述目标识别和路径规划子过程包括以下步骤:
路径提取步骤:提取设置的路径数组作为当前轨迹数据,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后执行头部摆动步骤;
头部摆动步骤:按预置的头部摆角控制头部1左右摆动,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后执行目标判断步骤;
目标判断步骤:提取图像传感器所摄录的传感图像,对该传感图像进行预处理,然后进行特征提取,将提取的特征与目标特征库中的特征相吻合,如果判断结果为是,则认为发现目标,并执行头部调整步骤,否则,结束目标识别和路径规划子过程;
头部调整步骤:调整头部1的转角,使面部朝向目标,并在该步骤结束之后执行目标距离测定子过程;
目标距离测定子过程:测量机器人与目标的距离,并在该步骤结束之后执行目标接近步骤;
目标接近步骤:按照“接近目标路径数组”控制机器人接近目标,并设置相应“标志”,并在该步骤结束之后执行距离判断步骤;
距离判断步骤:判断机器人与目标的距离是否小于或等于可击打距离,如果判断结果为是,则执行击打步骤,否则,执行躲避判断步骤;
击打步骤:设定机器人自身高度与朝向,并设置相应“标志”,然后控制机器人发出击打动作,并在该步骤结束之后执行躲避判断步骤;
躲避判断步骤:根据对方朝向及被击打振动情况是否需要躲避,如果判断结果为是,则执行躲避控制步骤,否则,结束目标识别和路径规划子过程;
躲避控制步骤:根据躲避路径数组控制机器人发出躲避动作,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后结束目标识别和路径规划子过程;
所述的目标距离测定子过程包括以下步骤:
红外光图像发射步骤:根据红外照射光数组,控制红外发射部件发射预定的红外光图像,同时,接收红外接收阵列接收到的红外光图像,并在该步骤结束之后执行目标图像重构及特征提取步骤;
目标图像重构及特征提取步骤:将发射的红外光图像和接收的红外光图像进行编码比较并重构目标图像,然后对该目标图像进行特征提取,并在该步骤结束之后执行目标特征判断步骤;
目标特征判断步骤:提取的特征与目标特征进行比较,判断二者是否相吻合,如果判断结果为是,则执行距离计算步骤,否则,返回执行红外光图像发射步骤;
距离计算步骤:计算机器人与目标的距离,并在该步骤结束之后返回执行红外光图像发射步骤;
所述驱动与显示子过程包括以下步骤:
初始化步骤:初始化电动机驱动端口,并在该步骤结束之后执行“标志”数据读取步骤;
“标志”数据读取步骤:读取“标志”数据,并在该步骤结束之后执行动作事件判断步骤;
动作事件判断步骤:根据“标志”数据判断是否有动作事件发生,如果判断结果为是,则执行标志位置位及驱动步骤,否则,执行显示判断步骤;
所述动作事件包括后退、前进、前右转/右行、前左转/左行、凸轮前转升高、凸轮后转升高、击打、头部左转及头部右转;
标志位置位及驱动步骤:把动作标志寄存器相应的动作标志位置位,并通过电动机驱动电路驱动机器人发出相应动作,并在该步骤结束之后执行显示判断步骤;
显示判断步骤:判断是否有需要显示的“标志”,如果判断结果为是,则将显示标志寄存器的相应标志位置位,并将显示内容发送至数据寄存器,以控制声光显示装置显示相应的信息,然后结束驱动与显示子过程,否则,结束驱动与显示子过程;
所述无线通信子过程包括以下步骤:
初始化通信模块的步骤;
将机器人的“标志”发送给网络服务器的步骤;
清除已发送的“标志”的步骤;
接收网络服务器发来的控制命令、并设置相应的“标志”的步骤;
与网络服务器交互进行注册、登录、积分、及交友信息通信的步骤;
所述管理方法包括以下步骤:
用于接收机器人发来的“标志”的步骤;
与机器人交互进行注册、登录、积分及交友的信息通信的步骤。
本发明的优点:1、主要动作直观,零件简单,动作灵活;2、使用一个电机对左、右臂分别控制,互不干涉;3、能够自主运行,具有自主寻找目标以并针对目标进行攻击或躲避的能力;4、能够通过网络服务器进行网络化管理,实现注册、积分及交友等通信活动。
附图说明
图1为实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的结构示意图的主视图;
图2为图1的右视图;
图3为实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的原理框图;
图4为实施方式一中的左出拳机构4和右出拳机构5的原理示意图,其中虚线表示出拳轨迹;
图5为实施方式一中旋转凸轮的原理示意图;
图6为实施方式一中旋转凸轮的结构示意图;
图7为实施方式三中电动机驱动电路的原理框图;
图8为实施方式三中电动机驱动电路的一种具体的电路结构示意图;
图9为实施方式六中压力传感器与一号微处理器的连接关系示意图;
图10为实施方式八中光敏传感器的一种电路结构示意图;
图11为实施方式九中图像传感器的原理框图;
图12为实施方式十中振动传感器与一号微处理器的连接关系示意图;
图13为实施方式十二中的自主对抗方法的流程图;
图14为实施方式十二中的目标识别和路径规划子过程的流程图;
图15为实施方式十二中的目标距离测定子过程的流程图;
图16为实施方式十二中的无线通信子过程的流程图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1至图6、图13至图16说明本实施方式,本实施方式所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统包括机器人和网络服务器,所述机器人能够与网络服务器进行通信;
所述机器人包括头部1、颈部2、身体3、左出拳机构4、右出拳机构5、前行走机构6、后行走机构7和中间升高凸轮8;
头部1设置有头部被击打区域、红外发射与接收测距单元和声光显示装置和外部目标传感器,该外部目标传感器包括图像传感器和解码器;
身体3的内部设置有旋转凸轮,该旋转凸轮位于左出拳机构4和右出拳机构5之间,用于带动左出拳机构4和右出拳机构5动作,身体3内还设置有分别用于驱动头部1、颈部2、旋转凸轮、前行走机构6、后行走机构7和中间升高凸轮8的电动机以驱动各电动机的电动机驱动电路,身体3的内部还设置有无线通信模块、声光驱动电路、一号微处理器和身体振动传感器,身体的胸部设置有被击打区域9,其中被击打区域由能够感受压力的压力传感器或压力传感器阵列构成;
所述中间升高凸轮8位于身体3底部的中间;
所述的一号微处理器内嵌入有软件实现的自主对抗模块,所述自主对抗模块包括以下单元:
设置单元:设置头部摆角、路径数组和初始值、目标特征库、测距特征库及红外照射光数组,所述路径数组包括接近目标路径数组和躲避路径数组,目标特征库包括各朝向的特征;
目标识别和路径规划子模块调用单元:调用目标识别和路径规划子模块;
被击打传感处理子模块调用单元:调用被击打传感处理子模块;
所述被击打传感处理子模块为:初始化被击打传感器,读取被击打传感器发来的数据,根据该数据判断头部1或身体3是否被击打,如果判断结果为是,则设置头部被击打标志或身体被击打标志,否则,结束被击打传感处理子模块;
身体振动传感子模块调用单元:调用身体振动传感子模块;
所述身体振动传感子模块为:初始化振动传感器,读取振动传感器发来的数据,根据该数据判断是否有振动,如果判断结果为是,则设置相应的“标志”,否则结束身体振动传感子模块;
驱动与显示子模块调用单元:调用驱动与显示子模块;
无线通信子模块调用单元:调用无线通信子模块;
停止判断单元:判断是否接收到停止信号,并在判断结果为是时结束该自主对抗模块,在判断结果为否时执行目标识别和路径规划子模块调用单元;
所述目标识别和路径规划子模块包括以下单元:
路径提取单元:提取设置的路径数组作为当前轨迹数据,并设置相应的“标志”;
头部摆动单元:按预置的头部摆角控制头部1左右摆动,并设置相应的“标志”;
目标判断单元:提取图像传感器所摄录的传感图像,对该传感图像进行预处理,然后进行特征提取,将提取的特征与目标特征库中的特征相吻合,如果判断结果为是,则认为发现目标,并执行头部调整单元,否则,结束目标识别和路径规划子模块;
头部调整单元:调整头部1的转角,使面部朝向目标;
目标距离测定子模块:测量机器人与目标的距离;
目标接近单元:按照“接近目标路径数组”控制机器人接近目标,并设置相应“标志”;
距离判断单元:判断机器人与目标的距离是否小于或等于可击打距离,如果判断结果为是,则执行击打单元,否则,执行躲避判断单元;
击打单元:设定机器人自身高度与朝向,并设置相应“标志”,然后控制机器人发出击打动作;
躲避判断单元:根据对方朝向及被击打振动情况是否需要躲避,如果判断结果为是,则执行躲避控制单元,否则,结束目标识别和路径规划子模块;
躲避控制单元:根据躲避路径数组控制机器人发出躲避动作,并设置相应的“标志”;
所述的目标距离测定子模块包括以下单元:
红外光图像发射单元:根据红外照射光数组,控制红外发射部件发射预定的红外光图像,同时,接收红外接收阵列接收到的红外光图像;
目标图像重构及特征提取单元:将发射的红外光图像和接收的红外光图像进行编码比较并重构目标图像,然后对该目标图像进行特征提取;
目标特征判断单元:提取的特征与目标特征进行比较,判断二者是否相吻合,如果判断结果为是,则执行距离计算单元,否则,返回执行红外光图像发射单元;
距离计算单元:计算机器人与目标的距离;
所述驱动与显示子模块包括以下单元:
初始化单元:初始化电动机驱动端口;
“标志”数据读取单元:读取“标志”数据;
动作事件判断单元:根据“标志”数据判断是否有动作事件发生,如果判断结果为是,则执行标志位置位及驱动单元,否则,执行显示判断单元;
所述动作事件包括后退、前进、前右转/右行、前左转/左行、凸轮前转升高、凸轮后转升高、击打、头部左转及头部右转;
标志位置位及驱动单元:把动作标志寄存器相应的动作标志位置位,并通过电动机驱动电路驱动机器人发出相应动作;
显示判断单元:判断是否有需要显示的“标志”,如果判断结果为是,则将显示标志寄存器的相应标志位置位,并将显示内容发送至数据寄存器,以控制声光显示装置显示相应的信息,然后结束驱动与显示子模块,否则,结束驱动与显示子模块;
所述无线通信子模块包括以下单元:
初始化通信模块的单元;
将机器人的“标志”发送给网络服务器的单元;
清除已发送的“标志”的单元;
接收网络服务器发来的控制命令、并设置相应的“标志”的单元;
与网络服务器交互进行注册、登录、积分、及交友信息通信的单元;
所述的网络服务器内嵌入有软件实现的管理模块,该管理模块包括以下单元:
用于接收机器人发来的“标志”的单元;
与机器人交互进行注册、登录、积分及交友的信息通信的单元。
本实施方式中,如图1至图3所示,左出拳机构4和右出拳机构5相当于机器人的左臂和右臂,且左出拳机构4和右出拳机构5的结构相同。前行走机构6和后行走机构7相当于机器人的腿,中间升高凸轮8用于带动机器人的身体上升或下降。左出拳机构4和右出拳机构5由一个电机控制,如图5和图6所示,旋转凸轮上设置有凸轮推杆T,当电机M带动旋转凸轮左右旋转时,凸轮推杆的两端能够推动左出拳机构4或右出拳机构5做出拳动作,但同一时刻只能有一个出拳机构做出拳动作,即左右两个出拳机构不能同时出拳。中间升高凸轮8包括左升高凸轮和右升高凸轮,左升高电动机和右升高电动机分别用于控制所述左升高凸轮和右升高凸轮,前行走机构6使用不加驱动控制的滚动轮实现,左行走电动机和右行走电动机用于控制后行走机构7。
左出拳机构4和右出拳机构5结构相同,如图4所示,均包括前臂4-1、后臂4-2、、连杆机构动作轴4-4、前进轮4-6、驱动电动机4-7和拳头4-9,参见图4所示,其中G表示固定轴,F表示浮动轴。
目标识别和路径规划子过程体现了机器人的自主寻找目标以进行自主对抗的功能。自主对抗过程中,所提取的路径是预先设定好的,且针对每一类的相对位置都有一个路径,因此机器人判断出与目标机器人的相对位置后,可提取相应的路径并按照这个路径行走。行走完成后,判断与目标机器人的距离的远近,如果与目标机器人的距离非常近,可发出击打动作。击打动作可以包括后退、前左转、前右转、后左转、后右转、以及升高等动作,以便更好地完成击打。自主对抗控制模块还可以包括设置单元,用来设置各传感器发出信号的有效阈值。例如,振动传感器发出的振动强度在阈值以上时才会认为被击打,光敏传感器发来的信号在阈值以下才会被认为是有效的信号等。当机器人提取完预先设定的路径并完成该路径的行走过程后,机器人就到达目标机器人的附近,此时可控制机器人发出击打动作以攻击目标机器人。
机器人对各种“标志”进行志位后,可将这些“标志”发送给网络服务器,也可以通过网络服务器进行注册、登录、积分及交友等活动。
具体实施方式二:本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的电动机为无刷直流电动机或永磁同步电动机。
具体实施方式三:结合图7和图8说明本实施方式,本实施方式是对实施方式二所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的电动机驱动电路包括微处理器及运动控制器、三相桥式电路前级驱动器和三相桥式电路,微处理器及运动控制器的控制信号输出端连接三相桥式电路前级驱动器的控制信号输入端,三相桥式电路前级驱动器的驱动信号输出端连接三相桥式电路的驱动信号输入端,三相桥式电路的驱动信号输出端用于连接电动机的驱动信号输入端,微处理器及运动控制器的反馈信号输入端用于连接电动机的反馈信号输出端。
图8所示为一种具体的电动机驱动电路的结构。
具体实施方式四:本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,无线通信模块采用WiFi通信。
无线通信模块采用WIFI通信,因而可以用具有WIFI功能的手机、笔记本电脑和台式电脑来控制。
具体实施方式五:本实施方式是对实施方式四所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,无线通信模块采用USR-WIFI232-T型通信模块或LSD5WF-3017型通信模块。
USR-WIFI232-T是一款集成了所有Wi-Fi功能的小巧模块,尺寸仅22mm x 13.5mm x6mm。针对照明和插座等应用领域,采用了1x10管脚2mm插针连接器,易于焊装在客户的产品的硬件单板电路上。模块配备有特制的焊盘或外置天线连接器,适用于各种外置天线的应用。
超低功耗嵌入式Wi-Fi模组提供了一种将用户的物理设备连接到Wi-Fi无线网络上,并提供UART串口等接口传输数据的解决方案。该模块硬件上集成了MAC,基频芯片,射频收发单元,以及功率放大器;嵌入式的固件则支持Wi-Fi协议及配置,以及组网的TCP/IP协议栈。USR-WIFI232-T是一款一体化的802.11b/g/n Wi-Fi的低功耗解决方案,通过USR-WIFI232-T模组,传统的低端串口设备或MCU控制的设备均可以很方便的接入Wi-Fi无线网络,从而实现物联网络控制与管理。
LSD5WF-3017是专门为实现嵌入式系统的无线局域网通信应用而设计的一款高性能、低成本IEEE 802.11b/g/n的USB接口无线模块,使用该模块能够使用户通过嵌入式硬件USB Host接口高效快捷的扩展出无线局域网通信功能。模块核心为一个高度集成的MIMO(多输入、多输出)、MAC、2T2R基带和2.4G射频芯片,支持PHY速率高达300Mbps,完全符合IEEE 802.11b/g/n标准规范,优化的射频架构和基带算法提供了卓越性能与低功耗。LSD5WF-3017模块设计基于安全的标准特性范围,将为客户提供高质量并符合国际标准一种简单、低成本、可靠的拥有无线网络功能产品的设计方案。
NRF905单片无线收发器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9-3.6V,32引脚QFN封装。其特性如下:
(1)433Mhz开放ISM频段免许可使用。
(2)最高工作频率50kbps,高效GFSK调制,抗干扰能力强,提别适合工业控制场合。
(3)125频道,满足多点通信和跳频通信需要。
(4)内置硬件CRC检错和点对多点通信地址控制。
(5)低功耗1.9V-3.6V工作,待机模式下状态仅为2.5uA
(6)收发模式切换时间<650us
(7)模块可软件设地址,只有收到本机地址时才会输出数据,可直接接各种二号微处理器使用,软件编程非常方便。
(8)TX Mode:在+10dBm情况下,电流为30mA;RX Mode:12.2mA。
(9)标准DIP间距接口,便于嵌入式应用。
(10)RFModule-Quick-DEV快速开发系统,含开发板。
NRF905无线通信模块引脚功能如下表1所示:
表1 NRF905无线通信模块的引脚功能
发送接收流程如下:
ShockBurst TX发送流程:当微控制器有数据要发送时,通过SPI接口,按时序接收机的地址和要发送的数据送传给模块,SPI接口速率在通信协议和器件配置时确定。微控制器置高TRX_CE和TX_EN,激发模块的ShockBurstTM发送模式。模块自动发送,过程包括:(1)射频寄存器自动开启;(2)数据打包;(3)发送数据包;(4)当数据发送完成,数据准备好引脚被置高。如果AUTO_RETRAN被置高,模块会不断重发,直到TRX_CE被置低。当TRX_CE被置低,模块发送过程完成,自动进入空闲模式。
ShockBurst RX接收流程:当TRX_CE为高、TX_EN为低时,模块进入ShockBurst TM接收模式。650us后,模块不断检测,等待接收数据。当模块检测到同一频段的载波时,载波检测引脚被置高。当接收到一个相匹配的地址,AM引脚被置高。当一个正确的数据包接收完毕,模块自动移去字头、地址和CRC校验位,然后把DR引脚置高。微控制器把TRX_CE置低,模块进入空闲模式。微控制器通过PSI口,以一定的速率把数据移动到微控制器内。当所有的数据接收完毕,模块把DR引脚和AM引脚置低。模块此时进入接收模式、发送模式或关机模式。
具体实施方式六:结合图9说明本实施方式,本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的压力传感器阵列由多个FB09微型单压力传感器构成。
本实施方式中,每个FB09微型单压力传感器均连接一号微处理器中的A/D转换器,如图9所示,图中圆圈表示压力传感器。使用在被击打区域矩阵式排列的压力传感器监测被击打情况。一旦发生被击打情况,压力传感器输出相应的电信号,送到信号处理电路进行处理,再进行声光显示和向遥控器发送信息。
FB09微型单压力传感器采用不锈钢制作而成,体积小,输出信号大,广泛的应用于空间狭小领域,如开关压力检测等电子行业测力装置。FB09微型单压力传感器参数如表2所示,量程如表3所示。
表2 FB09微型单压力传感器参数
表3 FB09微型单压力传感器的量程
具体实施方式七:本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的压力传感器由压力微动开关构成。
当被击打区域由能够感受压力的压力传感器构成时,所述压力传感器采用压力微动开关实现。
具体实施方式八:结合图10说明本实施方式中,本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的光敏传感器采用光敏二极管阵列实现。
光敏二极管是将光信号变成电信号的半导体器件。它的核心部分也是一个PN结,和普通二极管相比,在结构上不同的是,为了便于接受入射光照,PN结面积尽量做的大一些,电极面积尽量小些,而且PN结的结深很浅,一般小于1微米。
光敏二极管是在反向电压作用之下工作的。没有光照时,反向电流很小(一般小于0.1微安),称为暗电流。当有光照时,携带能量的光子进入PN结后,把能量传给共价键上的束缚电子,使部分电子挣脱共价键,从而产生电子---空穴对,称为光生载流子。
它们在反向电压作用下参加漂移运动,使反向电流明显变大,光的强度越大,反向电流也越大。这种特性称为“光电导”。光敏二极管在一般照度的光线照射下,所产生的电流叫光电流。如果在外电路上接上负载,负载上就获得了电信号,而且这个电信号随着光的变化而相应变化。
图10所示为光敏传感器的一种具体的电路结构。使用光敏二极管在设定的被光照区域里矩阵式排列。每个光敏二极管均反向加电,且阴极与一个电阻串联后接地,所述阴极与电阻的公共端连接到运算放大器构成的比较器的一个输入端,比较器的另一个输入端连接分压电阻的中间分压处。这样,当光敏二极管没有光照时,光敏二极管中无电流流过,则电阻上电压为低电平;而当光敏二极管有光照时,光敏二极管中有电流流过,与二极管串联的电阻上的电压为高电平。将这个高低电平与另一输入端的中间电平比较,就可以区分是不是有光照射。
具体实施方式九:结合图11说明本实施方式,本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,图像传感器为CCD或CMOS类型,图像传感器用来接收和传感外部图像,并从中发现要击打的目标。一个具体的一个实例参见图11。SAA7111是解码器,TMS320C6205是一号微处理器。
具体实施方式十:结合图12说明本实施方式,本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,振动传感器采用三轴加速度传感器实现。可以采用MMA7361LC作为三轴加速度传感器来检测机器人身体的振动。MMA7361LC的信号输出端连接一号微处理器内置的A/D转换器。MMA7361LC是低功耗、低轮廓电容、微机械型加速度计,具有信号调节,一级低通滤波器,具有温度补偿,自我测试。零偏移和灵敏度是出厂设置,不需要外部设备。5V供电,模拟输出0.5-4.5V。
具体实施方式十一:本实施方式是对实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的进一步限定,本实施方式中,所述的声光显示装置包括声音报警装置和发光二极管。用一号微处理器的定时器产生脉冲并经输出口输出,放大后可以加到蜂鸣器上,产生声音报警。可以用数字输出口的高低电平控制开关电路,让开关电路控制发光二极管实现光报警。
具体实施方式十二:结合图13至图16说明本实施方式,本实施方式是实施方式一所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的控制方法,该控制方法包括自主对抗方法和管理方法;
所述自主对抗方法包括以下步骤:
设置步骤:设置路径数组和初始值、目标特征库、测距特征库及红外照射光数组,所述路径数组包括接近目标路径数组和躲避路径数组,目标特征库包括各朝向的特征,并在该步骤结束之后执行目标识别和路径规划子过程调用步骤,初始值包括头部摆角;
目标识别和路径规划子过程调用步骤:调用目标识别和路径规划子过程,并在该步骤结束之后执行被击打传感处理子过程调用步骤;
被击打传感处理子过程调用步骤:调用被击打传感处理子过程,并在该步骤结束之后执行身体振动传感子过程调用步骤;
所述被击打传感处理子过程为:初始化被击打传感器,读取被击打传感器发来的数据,根据该数据判断头部1或身体3是否被击打,如果判断结果为是,则设置头部被击打标志或身体被击打标志,否则,结束被击打传感处理子过程;
身体振动传感子过程调用步骤:调用身体振动传感子过程,并在该步骤结束之后执行驱动与显示子过程调用步骤;
所述身体振动传感子过程为:初始化振动传感器,读取振动传感器发来的数据,根据该数据判断是否有振动,如果判断结果为是,则设置相应的“标志”,否则结束身体振动传感子过程;
驱动与显示子过程调用步骤:调用驱动与显示子过程,并在该过程结束之后执行无线通信子过程调用步骤;
无线通信子过程调用步骤:调用无线通信子过程,并在该步骤结束之后执行停止判断步骤;
停止判断步骤:判断是否接收到停止信号,并在判断结果为是时结束该自主对抗方法,在判断结果为否时执行目标识别和路径规划子过程调用步骤;
所述目标识别和路径规划子过程包括以下步骤:
路径提取步骤:提取设置的路径数组作为当前轨迹数据,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后执行头部摆动步骤;
头部摆动步骤:按预置的头部摆角控制头部1左右摆动,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后执行目标判断步骤;
目标判断步骤:提取图像传感器所摄录的传感图像,对该传感图像进行预处理,然后进行特征提取,将提取的特征与目标特征库中的特征相吻合,如果判断结果为是,则认为发现目标,并执行头部调整步骤,否则,结束目标识别和路径规划子过程;
头部调整步骤:调整头部1的转角,使面部朝向目标,并在该步骤结束之后执行目标距离测定子过程;
目标距离测定子过程:测量机器人与目标的距离,并在该步骤结束之后执行目标接近步骤;
目标接近步骤:按照“接近目标路径数组”控制机器人接近目标,并设置相应“标志”,并在该步骤结束之后执行距离判断步骤;
距离判断步骤:判断机器人与目标的距离是否小于或等于可击打距离,如果判断结果为是,则执行击打步骤,否则,执行躲避判断步骤;
击打步骤:设定机器人自身高度与朝向,并设置相应“标志”,然后控制机器人发出击打动作,并在该步骤结束之后执行躲避判断步骤;
躲避判断步骤:根据对方朝向及被击打振动情况是否需要躲避,如果判断结果为是,则执行躲避控制步骤,否则,结束目标识别和路径规划子过程;
躲避控制步骤:根据躲避路径数组控制机器人发出躲避动作,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后结束目标识别和路径规划子过程;
所述的目标距离测定子过程包括以下步骤:
红外光图像发射步骤:根据红外照射光数组,控制红外发射部件发射预定的红外光图像,同时,接收红外接收阵列接收到的红外光图像,并在该步骤结束之后执行目标图像重构及特征提取步骤;
目标图像重构及特征提取步骤:将发射的红外光图像和接收的红外光图像进行编码比较并重构目标图像,然后对该目标图像进行特征提取,并在该步骤结束之后执行目标特征判断步骤;
目标特征判断步骤:提取的特征与目标特征进行比较,判断二者是否相吻合,如果判断结果为是,则执行距离计算步骤,否则,返回执行红外光图像发射步骤;
距离计算步骤:计算机器人与目标的距离,并在该步骤结束之后返回执行红外光图像发射步骤;
所述驱动与显示子过程包括以下步骤:
初始化步骤:初始化电动机驱动端口,并在该步骤结束之后执行“标志”数据读取步骤;
“标志”数据读取步骤:读取“标志”数据,并在该步骤结束之后执行动作事件判断步骤;
动作事件判断步骤:根据“标志”数据判断是否有动作事件发生,如果判断结果为是,则执行标志位置位及驱动步骤,否则,执行显示判断步骤;
所述动作事件包括后退、前进、前右转/右行、前左转/左行、凸轮前转升高、凸轮后转升高、击打、头部左转及头部右转;
标志位置位及驱动步骤:把动作标志寄存器相应的动作标志位置位,并通过电动机驱动电路驱动机器人发出相应动作,并在该步骤结束之后执行显示判断步骤;
显示判断步骤:判断是否有需要显示的“标志”,如果判断结果为是,则将显示标志寄存器的相应标志位置位,并将显示内容发送至数据寄存器,以控制声光显示装置显示相应的信息,然后结束驱动与显示子过程,否则,结束驱动与显示子过程;
所述无线通信子过程包括以下步骤:
初始化通信模块的步骤;
将机器人的“标志”发送给网络服务器的步骤;
清除已发送的“标志”的步骤;
接收网络服务器发来的控制命令、并设置相应的“标志”的步骤;
与网络服务器交互进行注册、登录、积分、及交友信息通信的步骤;
所述管理方法包括以下步骤:
用于接收机器人发来的“标志”的步骤;
与机器人交互进行注册、登录、积分及交友的信息通信的步骤。
具体实施方式十三:机器人工作时,由一个驱动电动机带动凸轮左右旋转,分别控制出左、出右拳,即左右不能同时出拳。出拳时由于惯性原因,出拳一侧的单向轮有向前的动能,又有单向轮的作用,机器人只能向前移动一个距离,而不能后退。如果是遥控操作,电路板装在后连杆的位置。机器人被击中一次,指示闪烁一次。可以设置被击中几次,指示灯变色,终止比赛。出拳距离等于后臂长度,后臂长度应适当选取,如果过长,则收拳时拳头距离机器人身体太远。
具体实施方式十四:本实施方式中,前行走机构6和后行走机构7采用全向轮实现。采用全向轮时,图3中行走电动机和驱动需要增加驱动路数,软件也要做相应的改动,实现更灵活的移动。
Claims (10)
1.单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:它包括机器人和网络服务器,所述机器人能够与网络服务器进行通信;
所述机器人包括头部(1)、颈部(2)、身体(3)、左出拳机构(4)、右出拳机构(5)、前行走机构(6)、后行走机构(7)和中间升高凸轮(8);
头部(1)设置有头部被击打区域、红外发射与接收测距单元和声光显示装置和外部目标传感器,该外部目标传感器包括图像传感器和解码器;
身体(3)的内部设置有旋转凸轮,该旋转凸轮位于左出拳机构(4)和右出拳机构(5)之间,用于带动左出拳机构(4)和右出拳机构(5)动作,身体(3)内还设置有分别用于驱动头部(1)、颈部(2)、旋转凸轮、前行走机构(6)、后行走机构(7)和中间升高凸轮(8)的电动机以驱动各电动机的电动机驱动电路,身体(3)的内部还设置有无线通信模块、声光驱动电路、一号微处理器和身体振动传感器,身体的胸部设置有被击打区域(9),其中被击打区域由能够感受压力的压力传感器或压力传感器阵列构成;
所述中间升高凸轮(8)位于身体(3)底部的中间;
所述的一号微处理器内嵌入有软件实现的自主对抗模块,所述自主对抗模块包括以下单元:
设置单元:设置头部摆角、路径数组和初始值、目标特征库、测距特征库及红外照射光数组,所述路径数组包括接近目标路径数组和躲避路径数组,目标特征库包括各朝向的特征;
目标识别和路径规划子模块调用单元:调用目标识别和路径规划子模块;
被击打传感处理子模块调用单元:调用被击打传感处理子模块;
所述被击打传感处理子模块为:初始化被击打传感器,读取被击打传感器发来的数据,根据该数据判断头部(1)或身体(3)是否被击打,如果判断结果为是,则设置头部被击打标志或身体被击打标志,否则,结束被击打传感处理子模块;
身体振动传感子模块调用单元:调用身体振动传感子模块;
所述身体振动传感子模块为:初始化振动传感器,读取振动传感器发来的数据,根据该数据判断是否有振动,如果判断结果为是,则设置相应的“标志”,否则结束身体振动传感子模块;
驱动与显示子模块调用单元:调用驱动与显示子模块;
无线通信子模块调用单元:调用无线通信子模块;
停止判断单元:判断是否接收到停止信号,并在判断结果为是时结束该自主对抗模块,在判断结果为否时执行目标识别和路径规划子模块调用单元;
所述目标识别和路径规划子模块包括以下单元:
路径提取单元:提取设置的路径数组作为当前轨迹数据,并设置相应的“标志”;
头部摆动单元:按预置的头部摆角控制头部(1)左右摆动,并设置相应的“标志”;
目标判断单元:提取图像传感器所摄录的传感图像,对该传感图像进行预处理,然后进行特征提取,将提取的特征与目标特征库中的特征相吻合,如果判断结果为是,则认为发现目标,并执行头部调整单元,否则,结束目标识别和路径规划子模块;
头部调整单元:调整头部(1)的转角,使面部朝向目标;
目标距离测定子模块:测量机器人与目标的距离;
目标接近单元:按照“接近目标路径数组”控制机器人接近目标,并设置相应“标志”;
距离判断单元:判断机器人与目标的距离是否小于或等于可击打距离,如果判断结果为是,则执行击打单元,否则,执行躲避判断单元;
击打单元:设定机器人自身高度与朝向,并设置相应“标志”,然后控制机器人发出击打动作;
躲避判断单元:根据对方朝向及被击打振动情况是否需要躲避,如果判断结果为是,则执行躲避控制单元,否则,结束目标识别和路径规划子模块;
躲避控制单元:根据躲避路径数组控制机器人发出躲避动作,并设置相应的“标志”;
所述的目标距离测定子模块包括以下单元:
红外光图像发射单元:根据红外照射光数组,控制红外发射部件发射预定的红外光图像,同时,接收红外接收阵列接收到的红外光图像;
目标图像重构及特征提取单元:将发射的红外光图像和接收的红外光图像进行编码比较并重构目标图像,然后对该目标图像进行特征提取;
目标特征判断单元:提取的特征与目标特征进行比较,判断二者是否相吻合,如果判断结果为是,则执行距离计算单元,否则,返回执行红外光图像发射单元;
距离计算单元:计算机器人与目标的距离;
所述驱动与显示子模块包括以下单元:
初始化单元:初始化电动机驱动端口;
“标志”数据读取单元:读取“标志”数据;
动作事件判断单元:根据“标志”数据判断是否有动作事件发生,如果判断结果为是,则执行标志位置位及驱动单元,否则,执行显示判断单元;
所述动作事件包括后退、前进、前右转/右行、前左转/左行、凸轮前转升高、凸轮后转升高、击打、头部左转及头部右转;
标志位置位及驱动单元:把动作标志寄存器相应的动作标志位置位,并通过电动机驱动电路驱动机器人发出相应动作;
显示判断单元:判断是否有需要显示的“标志”,如果判断结果为是,则将显示标志寄存器的相应标志位置位,并将显示内容发送至数据寄存器,以控制声光显示装置显示相应的信息,然后结束驱动与显示子模块,否则,结束驱动与显示子模块;
所述无线通信子模块包括以下单元:
初始化通信模块的单元;
将机器人的“标志”发送给网络服务器的单元;
清除已发送的“标志”的单元;
接收网络服务器发来的控制命令、并设置相应的“标志”的单元;
与网络服务器交互进行注册、登录、积分、及交友信息通信的单元;
所述的网络服务器内嵌入有软件实现的管理模块,该管理模块包括以下单元:
用于接收机器人发来的“标志”的单元;
与机器人交互进行注册、登录、积分及交友的信息通信的单元。
2.根据权利要求1所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:所述的电动机为无刷直流电动机或永磁同步电动机。
3.根据权利要求2所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:所述的电动机驱动电路包括微处理器及运动控制器、三相桥式电路前级驱动器和三相桥式电路,微处理器及运动控制器的控制信号输出端连接三相桥式电路前级驱动器的控制信号输入端,三相桥式电路前级驱动器的驱动信号输出端连接三相桥式电路的驱动信号输入端,三相桥式电路的驱动信号输出端用于连接电动机的驱动信号输入端,微处理器及运动控制器的反馈信号输入端用于连接电动机的反馈信号输出端。
4.根据权利要求1所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:无线通信模块采用WiFi通信。
5.根据权利要求1所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:所述的压力传感器阵列由多个FB09微型单压力传感器构成。
6.根据权利要求1所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:所述的压力传感器由压力微动开关构成。
7.根据权利要求1所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:图像传感器为CCD或CMOS类型,图像传感器用来接收和传感外部图像,并从中发现要击打的目标。
8.根据权利要求1所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:振动传感器采用三轴加速度传感器实现。
9.根据权利要求1所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统,其特征在于:所述的声光显示装置包括声音报警装置和发光二极管。
10.权利要求1所述的单驱动自主网络拳击模型机器人系统的控制方法,其特征在于:该控制方法包括自主对抗方法和管理方法;
所述自主对抗方法包括以下步骤:
设置步骤:设置路径数组和初始值、目标特征库、测距特征库及红外照射光数组,所述路径数组包括接近目标路径数组和躲避路径数组,目标特征库包括各朝向的特征,并在该步骤结束之后执行目标识别和路径规划子过程调用步骤,初始值包括头部摆角;
目标识别和路径规划子过程调用步骤:调用目标识别和路径规划子过程,并在该步骤结束之后执行被击打传感处理子过程调用步骤;
被击打传感处理子过程调用步骤:调用被击打传感处理子过程,并在该步骤结束之后执行身体振动传感子过程调用步骤;
所述被击打传感处理子过程为:初始化被击打传感器,读取被击打传感器发来的数据,根据该数据判断头部(1)或身体(3)是否被击打,如果判断结果为是,则设置头部被击打标志或身体被击打标志,否则,结束被击打传感处理子过程;
身体振动传感子过程调用步骤:调用身体振动传感子过程,并在该步骤结束之后执行驱动与显示子过程调用步骤;
所述身体振动传感子过程为:初始化振动传感器,读取振动传感器发来的数据,根据该数据判断是否有振动,如果判断结果为是,则设置相应的“标志”,否则结束身体振动传感子过程;
驱动与显示子过程调用步骤:调用驱动与显示子过程,并在该过程结束之后执行无线通信子过程调用步骤;
无线通信子过程调用步骤:调用无线通信子过程,并在该步骤结束之后执行停止判断步骤;
停止判断步骤:判断是否接收到停止信号,并在判断结果为是时结束该自主对抗方法,在判断结果为否时执行目标识别和路径规划子过程调用步骤;
所述目标识别和路径规划子过程包括以下步骤:
路径提取步骤:提取设置的路径数组作为当前轨迹数据,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后执行头部摆动步骤;
头部摆动步骤:按预置的头部摆角控制头部(1)左右摆动,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后执行目标判断步骤;
目标判断步骤:提取图像传感器所摄录的传感图像,对该传感图像进行预处理,然后进行特征提取,将提取的特征与目标特征库中的特征相吻合,如果判断结果为是,则认为发现目标,并执行头部调整步骤,否则,结束目标识别和路径规划子过程;
头部调整步骤:调整头部(1)的转角,使面部朝向目标,并在该步骤结束之后执行目标距离测定子过程;
目标距离测定子过程:测量机器人与目标的距离,并在该步骤结束之后执行目标接近步骤;
目标接近步骤:按照“接近目标路径数组”控制机器人接近目标,并设置相应“标志”,并在该步骤结束之后执行距离判断步骤;
距离判断步骤:判断机器人与目标的距离是否小于或等于可击打距离,如果判断结果为是,则执行击打步骤,否则,执行躲避判断步骤;
击打步骤:设定机器人自身高度与朝向,并设置相应“标志”,然后控制机器人发出击打动作,并在该步骤结束之后执行躲避判断步骤;
躲避判断步骤:根据对方朝向及被击打振动情况是否需要躲避,如果判断结果为是,则执行躲避控制步骤,否则,结束目标识别和路径规划子过程;
躲避控制步骤:根据躲避路径数组控制机器人发出躲避动作,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后结束目标识别和路径规划子过程;
所述的目标距离测定子过程包括以下步骤:
红外光图像发射步骤:根据红外照射光数组,控制红外发射部件发射预定的红外光图像,同时,接收红外接收阵列接收到的红外光图像,并在该步骤结束之后执行目标图像重构及特征提取步骤;
目标图像重构及特征提取步骤:将发射的红外光图像和接收的红外光图像进行编码比较并重构目标图像,然后对该目标图像进行特征提取,并在该步骤结束之后执行目标特征判断步骤;
目标特征判断步骤:提取的特征与目标特征进行比较,判断二者是否相吻合,如果判断结果为是,则执行距离计算步骤,否则,返回执行红外光图像发射步骤;
距离计算步骤:计算机器人与目标的距离,并在该步骤结束之后返回执行红外光图像发射步骤;
所述驱动与显示子过程包括以下步骤:
初始化步骤:初始化电动机驱动端口,并在该步骤结束之后执行“标志”数据读取步骤;
“标志”数据读取步骤:读取“标志”数据,并在该步骤结束之后执行动作事件判断步骤;
动作事件判断步骤:根据“标志”数据判断是否有动作事件发生,如果判断结果为是,则执行标志位置位及驱动步骤,否则,执行显示判断步骤;
所述动作事件包括后退、前进、前右转/右行、前左转/左行、凸轮前转升高、凸轮后转升高、击打、头部左转及头部右转;
标志位置位及驱动步骤:把动作标志寄存器相应的动作标志位置位,并通过电动机驱动电路驱动机器人发出相应动作,并在该步骤结束之后执行显示判断步骤;
显示判断步骤:判断是否有需要显示的“标志”,如果判断结果为是,则将显示标志寄存器的相应标志位置位,并将显示内容发送至数据寄存器,以控制声光显示装置显示相应的信息,然后结束驱动与显示子过程,否则,结束驱动与显示子过程;
所述无线通信子过程包括以下步骤:
初始化通信模块的步骤;
将机器人的“标志”发送给网络服务器的步骤;
清除已发送的“标志”的步骤;
接收网络服务器发来的控制命令、并设置相应的“标志”的步骤;
与网络服务器交互进行注册、登录、积分、及交友信息通信的步骤;
所述管理方法包括以下步骤:
用于接收机器人发来的“标志”的步骤;
与机器人交互进行注册、登录、积分及交友的信息通信的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151104 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |