CN106625632A - 一种模块化机器人系统 - Google Patents

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李永发
吴熹
吴剑泉
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Hefei Rong Yu Electronics Co Ltd
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Hefei Rong Yu Electronics Co Ltd
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
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    • B25J19/026—Acoustical sensing devices

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Abstract

本发明公开了一种模块化机器人系统，包括主控模块、超声波输入模块、第一电机模块、第二电机模块和万向轮模块，其中万向轮模块两表面分别与主控模块、超声波输入模块相连；所述主控模块两相对面分别与第一电机模块、第二电机模块相连。本发明的各模块设置有统一的电气接口，操作特别便捷；通过将相应功能模块进行任意组合，从而获得所需功能的机器人，不需要对底层的电路板和结构进行重新的设计，只需要进行模块的拆解和拼接，提高了机器人系统的灵活性和功能多样性，同时也提高了机器人开发的效率。

Description

一种模块化机器人系统
技术领域
本发明属于机器人技术领域，特别是涉及一种模块化机器人系统。
背景技术
目前，模块化机器人由于其根据功能进行模块化设计，便于根据需要自由组合，逐渐成为机器人发展的一个方向，现有的模块化机器人系统，其主要存在以下缺点：
1、功能的单一化
现在机器人基本是单一的模块，如机械臂模块，如小车模块，让他们两者结合在一块进行系统的联动，基本需要重新进行系统的软硬件的开发；
2、不能体会到变化的乐趣
我们所购买的机器人模块基本是一次性的，一般具有的功能的单一的固定，玩上一段时间，基本功能都熟悉，很快就会失去兴趣；
3、随着功能的增加，逻辑的实现较为复杂
如果单个机器人的系统功能比较复杂的情况下，就需要多个比较复杂的分支模块，整体模块的底层和应用层就比较复杂，同时调试的过程也比较复杂，系统的问题的排查比较复杂；
4、想实现具体的功能需要开发者对系统的各个部分都要比较熟悉
对于一个初级的开发者想玩转一个传统的机器人比较复杂，需要了解的东西比较多。
因此，为解决以上技术问题，本发明提供一种新的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化机器人系统，通过该系统的应用，解决了现有的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种模块化机器人系统，包括主控模块、第一电机模块、第二电机模块、万向轮模块和超声波输入模块，其中万向轮模块两表面分别与主控模块、超声波输入模块相连；所述主控模块两相对面分别与第一电机模块、第二电机模块相连。
进一步地，所述超声波输入模块用于检测超声波信号并将其经万向轮模块传输至主控模块；所述主控模块对收到的超声波信号分析处理后分别控制第一电机模块、第二电机模块动作。
进一步地，所述主控模块、第一电机模块、第二电机模块、万向轮模块和超声波输入模块均为正方体结构，其中主控模块每个面均设有电气接口；所述第一电机模块一表面和第二电机模块一表面均连接有滚轮，其余面均设有电气接口；所述超声波输入模块两对称面设有电气接口。
本发明具有以下有益效果：
本发明的各模块设置有统一的电气接口，操作特别便捷；通过将相应功能模块进行任意组合，从而获得所需功能的机器人，不需要对底层的电路板和结构进行重新的设计，只需要进行模块的拆解和拼接，提高了机器人系统的灵活性和功能多样性，同时也提高了机器人开发的效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种模块化机器人系统的组成框图；
图2为本发明的硬件结构示意图；
图3为本发明的主控模块的结构示意图；
图4为本发明的第一电机模块的结构示意图；
图5为本发明的第二电机模块的结构示意图；
图6为本发明的超声波输入模块的结构示意图；
图7为本发明的应用参考图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种模块化机器人系统，包括主控模块1、输入模块和输出模块，输入模块与主控模块1相连，主控模块1与输出模块相连。
如图2所示，输入模块为超声波输入模块5，输出模块包括第一电机模块2、第二电机模块3和万向轮模块4，其中超声波输入模块5与万向轮模块4相连，万向轮模块4与主控模块1相连，主控模块1两相对面分别与第一电机模块2、第二电机模块3相连，第一电机模块2一表面和第二电机模块3一表面均安装有滚轮。
如图2所示，超声波输入模块5用于检测超声波信号并将其经万向轮模块4传输至主控模块1，主控模块1对收到的超声波信号分析处理后分别控制第一电机模块2、第二电机模块3动作，继而控制滚轮转动，滚轮的转动使得机器人移动，同时带动万向轮模块4移动。
如图2-6所示，主控模块1、第一电机模块2、第二电机模块3、万向轮模块4和超声波输入模块5均为正方体结构，其中主控模块1每个面均设有电气接口，用于与其他模块连接；第一电机模块2一表面连接有滚轮，其余面均设有电气接口；第二电机模块3一表面连接有滚轮，其余面均设有电气接口；超声波输入模块5其中两对称面设有电气接口。
其中，超声波输入模块5为输入模块，用于采集外部的距离信息和方向信息，从而让设备判断周围是否有障碍物以及距障碍物的距离，同时获取其前方、左方、右方的距离信息，该模块获取的距离信息通过通信协议的形式对外发送，让外设可以从它这里获取周围的距离信息。
本实施例的一个具体应用为：本发明通过超声波输入模块5检测超声波信号，然后由主控模块1对超声波信号进行分析，继而确定方向，然后控制第一电机模块2和第二电机模块3运作，从而驱动整个机器人移动。
如图7所示，根据使用者需要，本发明主控模块1通过总线任意连接相应的输入模块、输出模块，即能实现相应的功能；根据所需机器人的整体需求，选择需要的输入模块和输出模块，如果系统有外形的需求的情况下，可根据模块的外形和需求的外形进行连接方式和方法的确定，之后就把相关的模块进行组装连接，再对主控的程序进行编写，用于系统完成既定的动作或者直接选择内部的运行模式，之后就上电进行机器人系统的测试验证。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
最后需要说明的是，以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种模块化机器人系统，其特征在于：包括主控模块(1)、第一电机模块(2)、第二电机模块(3)、万向轮模块(4)和超声波输入模块(5)，其中万向轮模块(4)两表面分别与主控模块(1)、超声波输入模块(5)相连；所述主控模块(1)两相对面分别与第一电机模块(2)、第二电机模块(3)相连。
2.根据权利要求1所述的一种模块化机器人系统，其特征在于：所述超声波输入模块(5)用于检测超声波信号并将其经万向轮模块(4)传输至主控模块(1)；所述主控模块(1)对收到的超声波信号分析处理后分别控制第一电机模块(2)、第二电机模块(3)动作。
3.根据权利要求1所述的一种模块化机器人系统，其特征在于：所述主控模块(1)、第一电机模块(2)、第二电机模块(3)、万向轮模块(4)和超声波输入模块(5)均为正方体结构，其中主控模块(1)每个面均设有电气接口；所述第一电机模块(2)一表面和第二电机模块(3)一表面均连接有滚轮，其余面均设有电气接口；所述超声波输入模块(5)两对称面设有电气接口。
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