CN107598926A - 一种机器人控制系统 - Google Patents

Abstract

一种机器人控制系统，所述控制系统包括机器人主体和设于机器人主体内部的控制电路板、控制线、多个霍尔元件、腰部舵机、肩部舵机、手臂舵机、肘部舵机、手部舵机和多个脚部电机，所述机器人主体至少包括胸部和背部，所述控制电路板设于背部，所述控制电路板设有多个接口分别通过控制线与多个霍尔元件、腰部舵机、肩部舵机、手臂舵机、肘部舵机、手部舵机以及脚部电机连接。本发明通过完善机器人控制系统增加了机器人整体移动的灵活度，且安装时根据各元器件的安装位置，配合线路的布局安装接口；根据各元器件的位置，合理布局接口的位置和朝向，避免线路的缠绕和扭曲，且各接口主要设置在控制电路板的四个周边缘，便于拆装和检修，提高效率。

Description

一种机器人控制系统

技术领域

本发明属于格斗机器人技术领域，具体涉及一种机器人控制系统。

背景技术

在二十一世界工商业发达的国家，科技产品的创新速度达到了人类前所未有的程度，而且在物资充足的现代生活中，高科技产品都已逐渐普及并融入了我们的日常生活，一般常见的高科技产品如：移动电话、平板计算机、电子书阅读装置这类以实用性功能为主的3C产品；除此之外，随着电影“变形金刚”的推出上映，也让许多人对于机器人的印象完全改观。从1920年作家卡雷尔·恰佩克创造出“机器人”这个词，到2011年大家已普遍“机器人”的存在这期间内，机器人的发展正和大自然的发展规律相似，在结构上从简单走向了复杂，在类型上从单一走到了丰富。

与时代同进步的机器人技术，孕育出了当今的仿人型机器人，水下机器人，医疗机器人，军用机器人，娱乐机器人，农业机器人，服务机器人等等涉及生活各个方面。机器人在不断地走进人们的生活，也在不断地改变人们的生活。许多家庭里面有了机器宠物，减少了动物宠物的食物和卫生的烦恼。工业机器人的出现，也大大提高了工厂的效率。格斗机器人的暴力行为，也没让人看到人对人高光剑影的残忍画面。所以机器人技术的不断发展是大势所趋，机器人正在影响我们的生活。

小型机器人，特别是格斗型机器人，是目前非常热门的机器人类型，也有多种针对不同类型格斗机器人的比赛，激发了研发人员的兴趣，也打开了一个新的市场。随着科技的发展，越来越多的企业公司进入格斗机器人领域，各类格斗机器人产品功能推陈出新，十分丰富。且随着人工智能技术与互联网的发展，以语音互动、人脸识别、App互联等为主的多功能机器人逐渐进入大家的视线。

机器人的控制系统直接影响到机器人整体移动的灵活度，是实现机器人能够更好完成任务的重要条件，也是机器人在格斗过程中能否取胜的关键。然而现在市面上的格斗机器人控制系统安装不够合理，使得许多控制线杂乱无章的置于机器人主体上，严重影响了机器人的整体美观以及机器人各个部位的运动范围，且当线路出现问题时无法快速进行检查和修理。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种便于快速拆装检修的机器人控制系统。

为了解决上述问题。本发明提供一种机器人控制系统，所述控制系统包括机器人主体和设于机器人主体内部的控制电路板、控制线、多个霍尔元件、腰部舵机、肩部舵机、手臂舵机、肘部舵机、手部舵机和多个脚部电机，所述机器人主体至少包括胸部、背部手臂和腿部，所述控制电路板设于背部，其特征在于，所述控制电路板设有多个接口分别通过控制线与多个霍尔元件、腰部舵机、肩部舵机、手臂舵机、肘部舵机、手部舵机以及脚部电机连接。

所述机器人主体包括机器人的头部、躯干部、手部以及腿部，为了方便机器人快速行走，所述机器人设有多条腿，每条腿内设有电机，可根据指令快速朝各个方向行走。所述躯干部主要包括胸部和背部，所述控制电路板整体呈长方形，竖直设于躯干背部，便于线路的分布，不会影响到机器人整体美观。所述机器人胸部可设置灯光感应等装置，增加机器人的格斗趣味。所述机器人在躯干部下端设有腰部舵机，可实现机器人上半身的转动；所述机器人在躯干部与手部连接处设有肩部舵机，可实现机器人整个手臂垂直于身体转动；所述机器人肩部与手臂连接处设有手臂舵机，可实现机器人手臂的上下摆动；所述机器人手臂与手肘连接处设有肘部舵机，可实现机器人手肘沿手臂方向转动；所述机器人手肘与手掌连接处设有手部舵机，可实现机器人手掌的上下摆动。

所述控制电路板设有多个接口，所述接口设置在控制电路板的四个侧面边缘，能够方便控制线的接入。

所述机器人还设有霍尔元件，霍尔元件是应用霍尔效应的半导体，如录像机的磁鼓，电脑中的散热风扇等是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。本发明主要针对于格斗式机器人，通过在机器人主体内部设置霍尔元件，当受到攻击时，可感应被击中的次数，通过设置联动装置，可对击中次数进行计分，进而判断格斗胜负，提高娱乐性，所述舵机通过控制线与控制电路主板连接，并可反馈信号给控制电路主板。

进一步的，所述控制电路板靠近机器人主体一面为反面，远离机器人主体一面为正面，所述正面上部设有第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口垂直于控制电路板，所述机器人主体背部设有第一霍尔元件，所述第一接口和第二接口通过控制线连接第一霍尔元件。

本发明定义靠近机器人主体一面为反面，主要的接口都设置在靠近机器人主体一面，方便线路布局。定义远离机器人主体的一面为正面，所述正面设有第一接口和第二接口，由于机器人在格斗过程中，背部是很容易受攻击的部位，所以在背部安装霍尔元件，当背部受到攻击时，能及时感应到，即可进行评分。因此，为了方便控制线走向且方便安装，连接霍尔元件的第一接口和第二接口设置在控制电路板的正面。

进一步的，所述控制电路板反面上部设有上排接口，所述上排接口垂直于控制电路板，所述机器人主体胸部设有第二霍尔元件，所述上排接口通过控制线连接第二霍尔元件。

由于机器人在格斗过程中，胸部和背部是最容易受到攻击的部位，因此除了在背部设置霍尔元件外，还需在胸部也设置霍尔元件，为了便于检修和拆装，因此设置在控制电路板反面上排。

进一步的，所述控制电路板反面上部还设有下排接口，所述下排接口垂直于控制电路板，所述下排接口通过控制线连接肩部舵机。

由于肩部舵机位于机器人主体上部的两侧，为了方便线路布置和接口的安装和检修，因此肩部舵机的线路接口设置在控制电路板反面上部紧邻上排接口处。

进一步的，所述控制电路板左右两侧分别设有三个侧面接口，所述侧面接口平行于控制电路板，所述侧面接口分别通过控制线连接手臂舵机、肘部舵机和手腕舵机。

所述手部舵机、肘部舵机和手腕舵机距离较近，控制线比较集中，且左右手对称设置在手臂内部，因此三个舵机的控制接口设置在控制电路板两侧，且平行于控制电路板设置，方便拆装和检修，同时不会导致接口控制线的扭曲，减少对控制线的损害。

进一步的，所述控制电路板左右两侧分别还设有一个通信接口，所述通信接口垂直于控制电路板，所述机器人主体还包括机器人手臂，所述机器人手臂设有USB接口，所述通信接口通过控制线连接USB接口。

所述通信接口用于格斗机器人手部武器与机器人主体建立通信连接，并可在格斗中计入积分，增加格斗的趣味性。通信接口通过控制线连接USB接口输入端，机器人手部的武器设备对应设置了连接线与接口插入USB接口，即完成通信连接。

进一步的，所述控制电路板底部设有五个底部接口，所述底部接口平行于控制电路板，其中四个底部接口通过控制线分别连接脚部电机，其中一个底部接口通过控制线连接腰部舵机。

所述腰部舵机和脚部电机分别设置在机器人主体的腰部和行走装置上，相对于手臂内部舵机，其偏向于身体的下半部分，因此腰部舵机和脚步电机的接口均设置在控制电路板底部，且为了防止接口处线扭曲，且方便于检修和拆装，所述接口平行于控制电路板设置。

进一步的，所述机器人主体背部设有背部保护壳，所述机器人主体胸部设有胸部保护壳，所述背部的霍尔元件设于背部保护壳上，所述胸部的霍尔元件设于胸部的保护壳上。

为了保护并固定机器人主体的内部的线路和各元件，因此需要设置保护壳防止格斗过程中内部元件受损，所述保护壳设有一定的空间足够包住内部元器件，且在保护壳上设有卡槽，能够固定住霍尔元件，方便霍尔元件与控制电路主板连接。

进一步的，所述控制系统还包括武器系统，所述武器系统包括设于机器人主体上的武器，所述武器通过控制线连接控制电路主板。

本发明主要针对格斗机器人，因此可在机器人手部设置武器，如手枪或刀、剑等装置，所述武器通过控制线连接控制电路主板，根据不同的指令，通过控制电路主板控制武器。另外可设置左右手的武器不同，一只手设置与控制电路主板连接的武器，另一只手设置可格斗的击打武器，通过击打胸部或背部，内置的霍尔元件感应后，可进行格斗积分。增加了格斗的多样性，更具有娱乐性。

进一步的，所述武器系统还包括红外发射器和红外接收器，所述红外发射器设于武器内部，所述红外接收器设于机器人胸部。

通过格斗双方通过武器上的红外发射器发射至对方的红外接收器，同样可进行积分。

进一步的，所述控制线与接口卡口式连接。

为了方便各控制线的拆装和检修，通过卡口式连接，能够快速进行拆装。

本发明的有益效果：通过完善机器人控制系统增加了机器人整体移动的灵活度，且安装时根据各元器件的安装位置，配合线路的布局安装接口；根据各元器件的位置，合理布局接口的位置和朝向，避免了线路的缠绕和扭曲，且各接口主要设置在控制电路板的四个周边缘，便于拆装和检修，提高效率。

附图说明

图1为一种机器人控制系统示意图。

图2为控制电路主板左视图。

图3为控制电路主板正面图。

图4为机器人主体背部保护壳。

图5为机器人主体胸部保护壳。

图6为控制电路主板反面图。

图7为机器人主体去掉胸部保护壳主视图。

具体实施例

如图1所示，一种机器人控制系统，所述控制系统包括机器人主体1和设于机器人主体内部的控制电路板2、控制线、多个霍尔元件、腰部舵机、肩部舵机、手臂舵机、肘部舵机、手部舵机和多个脚部电机，所述机器人主体包括胸部和背部，所述控制电路板设于背部，所述控制电路板设有多个接口分别通过控制线与多个霍尔元件、腰部舵机、肩部舵机、手臂舵机、肘部舵机、手部舵机以及脚部电机连接。

如图2所示，所述控制电路板2靠近机器人主体1一面为反面，远离机器人主体1一面为正面，如图3所示，所述正面上部设有第一接口21和第二接口22，所述第一接口21和第二接口22垂直于控制电路板2，如图4~5所示，所述机器人主体1背部设有背部保护壳11，所述机器人主体胸部设有胸部保护壳12，所述背部保护壳11内置第一霍尔元件13，所述胸部保护壳12内置第二霍尔元件14。所述第一接口21和第二接口22通过控制线连接第一霍尔元件13。

进一步的，如图6所示，所述控制电路板反面上部设有上排接口23，所述上排接口23垂直于控制电路板2，所述上排接口23通过控制线连接第二霍尔元件12。

进一步的，如图6所示，所述控制电路板2反面上部还设有下排接口24，所述下排接口24垂直于控制电路板2，所述下排接口24通过控制线连接肩部舵机。

进一步的，如图6所示，所述控制电路板2左右两侧分别设有三个侧面接口25，所述侧面接口25平行于控制电路板2，所述侧面接口25分别通过控制线连接手臂舵机、肘部舵机和手腕舵机。

进一步的，如图6所示，所述控制电路板2左右两侧分别还设有一个通信接口26，所述通信接口26垂直于控制电路板2，如图7所示，所述机器人主体还包括机器人手臂15，所述机器人手臂15设有USB接口，所述通信接口26通过控制线连接USB接口。

进一步的，如图6所示，所述控制电路板底部设有五个底部接口27，所述底部接口27平行于控制电路板2，其中四个底部接口通过控制线分别连接脚部电机，其中一个底部接口通过控制线连接腰部舵机。

进一步的，如图7所示，所述控制系统还包括武器系统3，所述武器系统包括设于机器人手臂15上的武器31、红外发射器32和红外接收器33，所述武器31通过控制线连接控制电路板2，所述红外发射器32设于武器31内部，所述红外接收器33设于机器人胸部。

以上所述仅为本发明的较佳实施例或多种实施方式的其中一种实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机器人控制系统，所述控制系统包括机器人主体和设于机器人主体内部的控制电路板、控制线、多个霍尔元件、腰部舵机、肩部舵机、手臂舵机、肘部舵机、手部舵机和多个脚部电机，所述机器人主体至少包括胸部、背部手臂和腿部，所述控制电路板设于背部，其特征在于，所述控制电路板设有多个接口分别通过控制线与多个霍尔元件、腰部舵机、肩部舵机、手臂舵机、肘部舵机、手部舵机以及脚部电机连接。

2.根据权利要求1所述机器人控制系统，其特征在于，所述控制电路板靠近机器人主体一面为反面，远离机器人主体一面为正面，所述正面上部设有第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口垂直于控制电路板，所述机器人主体背部设有第一霍尔元件，所述第一接口和第二接口通过控制线连接第一霍尔元件。

3.根据权利要求2所述机器人控制系统，其特征在于，所述控制电路板反面上部设有上排接口，所述上排接口垂直于控制电路板，所述机器人主体胸部设有第二霍尔元件，所述上排接口通过控制线连接第二霍尔元件。

4.根据权利要求2所述机器人控制系统，其特征在于，所述控制电路板反面上部还设有下排接口，所述下排接口垂直于控制电路板，所述下排接口通过控制线连接肩部舵机。

5.根据权利要求2所述机器人控制系统，其特征在于，所述控制电路板左右两侧分别设有三个侧面接口，所述侧面接口平行于控制电路板，所述侧面接口分别通过控制线连接手臂舵机、肘部舵机和手腕舵机。

6.根据权利要求5所述机器人控制系统，其特征在于，所述控制电路板左右两侧分别还设有一个通信接口，所述通信接口垂直于控制电路板，所述机器人主体还包括机器人手臂，所述机器人手臂设有USB接口，所述通信接口通过控制线连接USB接口。

7.根据权利要求2所述机器人控制系统，其特征在于，所述控制电路板底部设有五个底部接口，所述底部接口平行于控制电路板，其中四个底部接口通过控制线分别连接脚部电机，其中一个底部接口通过控制线连接腰部舵机。

8.根据权利要求2所述机器人控制系统，其特征在于，所述机器人主体背部设有背部保护壳，所述机器人主体胸部设有胸部保护壳，所述背部的霍尔元件设于背部保护壳上，所述胸部的霍尔元件设于胸部的保护壳上。

9.根据权利要求1所述机器人控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括武器系统，所述武器系统包括设于机器人主体上的武器，所述武器通过控制线连接控制电路主板。

10.根据权利要求9所述机器人控制系统，其特征在于，所述武器系统还包括红外发射器和红外接收器，所述红外发射器设于武器内部，所述红外接收器设于机器人胸部。