CN107703813A - 一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人及其控制系统 - Google Patents

一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人及其控制系统 Download PDF

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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25257—Microcontroller

Abstract

本发明公开了一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人，包括头部、手臂、躯干和腿部，手臂包括若干手臂连杆和手臂关节，躯干表面设有卡片读取装置、内部安装有卡片机器人主板，腿部包括若干腿部连杆和腿部关节。本发明还公开了一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的控制系统，包括控制中心、卡片读取模块、程序分析模块和驱动单元，控制中心包括主控MCU和功能元器件单元，卡片读取模块包括IC卡读卡单元和信号处理单元，程序分析模块包括数据中心和程序匹配单元。本发明通过程序编码化实现卡片编程，并在机器人识别卡片时采用分类识别，实现了用户编程简易化，和实现了卡片机器人快速读取卡片、识别卡片和执行用户意图。

Description

一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人及其控制系统
本发明涉及人工智能领域，具体是一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人及其控制系统。
背景技术
插卡游戏机陪伴了时下很多年轻人的童年，一张张游戏卡片插在读卡机上，连接着电视机即可拿起我们的手柄进行畅快的游戏了。电子产业的发展，使得这个我们童年的陪伴者慢慢的退出了视线，但是随着科技的发展，一种让我们十分熟悉的感觉又重新出现，那就是卡片机器人的问世。但是，传统的插卡技术已经成为了过去，并且存在着诸多不便，所以，更多的IC卡成为了卡片机器人的主流。物联网时代的到来，意味着人工智能的技术越来越发达，作为人工智能家族中的一员，卡片机器人也需要更新换代。但是现有技术中心，诸多卡片机器人依然使用手柄操控或根据手机APP进行机器人操控，整个驱动系统稍显笨拙，对于机器人的可编程化发展，编程又成为了使用者最为头疼的事。
本发明提供了一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人及其控制系统，通过程序编码化实现卡片编程，并在机器人识别卡片时采用分类识别，实现了用户编程简易化，和实现了卡片机器人快速读取卡片、识别卡片和执行用户意图。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人及其控制系统，以解决上述背景技术中提出的机器人编程难度大、内容复杂，且卡片机器人驱动稍显笨拙的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
包括头部、手臂、躯干和腿部，其中，头部通过转动关节和躯干连接，手臂和腿部分别通过驱动关节和躯干连接；
所述手臂包括若干手臂连杆和手臂关节，其中，手臂连杆之间通过手臂关节活动连接，所述手臂通过手臂关节活动连接躯干；
所述躯干为空腔结构，其表面设有卡片读取装置、内部安装有卡片机器人主板；
所述腿部包括若干腿部连杆和腿部关节，其中腿部连杆之间通过腿部关节活动连接，所述腿部通过腿部关节活动连接躯干。
优选的，卡片机器人主板包括主控MCU和若干元器件，主控MCU和元器件通过导线电性连接。
优选的，卡片读取装置包括天线和芯片，天线和芯片通过导线电性连接，所述卡片读取装置通过天线和可编程卡片无线连接进行数据传输。
还包括一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的控制系统，该系统包括控制中心、卡片读取模块、程序分析模块和驱动单元，其中，主控中心电性连接程序分析模块和驱动单元，卡片读取模块电性连接程序分析模块；
所述控制中心包括主控MCU和功能元器件单元，主控MCU电性连接功能元器件单元，用于下达指令并控制各功能元器件执行指令；
所述卡片读取模块包括IC卡读卡单元和信号处理单元，IC卡读卡单元电性连接信号处理单元，用于读取可编程卡片内预设的编码化程序信息并进行处理；
所述程序分析模块包括数据中心和程序匹配单元，数据中心用于存储预设的程序数据信息，其电性连接程序匹配单元。
优选的，IC卡读卡单元包括天线和信号接收单元，其中，信号接收单元用于接收可编程卡片内预设的编码化程序信息，其通过导线电性连接天线。
优选的，信号处理单元用于对读取到的卡片内预设的编码化程序信息进行解码，其电性连接程序匹配单元。
优选的，程序匹配单元用于根据解码前后的程序信息在数据中心进行程序指令的匹配进行程序意图分析，并将分析结果传输至主控MCU。
优选的，驱动单元为卡片机器人本体的所有关节。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过对导入卡片的程序信息进行预设的编码化处理，减小了程序的空间占有率，有利于卡片信息的读取，在卡片机器人读取卡片信息后对编码化的程序信息进行解码，并根据解码前的编码在数据中心的树状分类匹配程序类型，再根据解码后程序和程序类型分析得到程序意图，最后通过主控MCU控制相应的功能元器件控制卡片机器人的相应的关节进行该卡片内容的执行。通过程序编码化实现了用户自主编程的简易化，并且根据自主选择进行卡片机器人的行为设计。编码程序的分类处理和解码，提高了机器人主控中心识别卡片信息意图的速度，实现了卡片机器人快速读取卡片信息并迅速执行卡片任务。
附图说明
图1为本发明一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的结构示意图；
图2为本发明一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的主板结构示意图；
图3为本发明一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的卡片读取装置的结构示意图；
图4为本发明一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人控制系统的结构示意图；
附图标记：1-头部，2-手臂，201-手臂连杆，202-手臂关节，3-躯干，4-腿部，401-腿部连杆，402-腿部关节，5-转动关节，6-卡片读取装置，601-天线，602-芯片，7-主控MCU，8-元器件。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人，包括头部1、手臂2、躯干3和腿部4，其中，头部1通过转动关节5和躯干3连接，手臂2和腿部3分别通过驱动关节和躯干3连接。手臂2包括若干手臂连杆201和手臂关节202，其中，手臂连杆201之间通过手臂关节202活动连接，手臂2通过手臂关节202活动连接躯干3。躯干3为空腔结构，其表面设有卡片读取装置6、内部安装有卡片机器人主板。腿部4包括若干腿部连杆401和腿部关节402，其中腿部连杆401之间通过腿部关节402活动连接，腿部4通过腿部关节402活动连接躯干3。
如图2所示，卡片机器人主板包括主控MCU7和若干元器件8，主控MCU7和元器件8通过导线电性连接。
如图3所示，卡片读取装置6包括天线601和芯片602，天线601和芯片602通过导线电性连接，卡片读取装置6通过天线601和可编程卡片无线连接进行数据传输。
如图4所示，一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的控制系统，包括控制中心、卡片读取模块、程序分析模块和驱动单元，其中，主控中心电性连接程序分析模块和驱动单元，卡片读取模块电性连接程序分析模块。
控制中心包括主控MCU和功能元器件单元，主控MCU电性连接功能元器件单元，用于下达指令并控制各功能元器件执行指令。
卡片读取模块包括IC卡读卡单元和信号处理单元，IC卡读卡单元电性连接信号处理单元，用于读取可编程卡片内预设的编码化程序信息并进行处理，IC卡读卡单元包括天线和信号接收单元，其中，信号接收单元用于接收可编程卡片内预设的编码化程序信息，其通过导线电性连接天线。信号处理单元用于对读取到的卡片内预设的编码化程序信息进行解码，其电性连接程序匹配单元。
程序分析模块包括数据中心和程序匹配单元，数据中心用于存储预设的程序数据信息，其电性连接程序匹配单元，程序匹配单元用于根据解码前后的程序信息在数据中心进行程序指令的匹配进行程序意图分析，并将分析结果传输至主控MCU，主控MCU通过控制功能元器件单元控制驱动单元，驱动单元为卡片机器人本体的所有关节，从而实现机器人的驱动。
当程序编辑器向可编程卡片中以预设编码形式写入程序，将卡片靠近卡片读取装置，机器人卡片读取装置读取卡片内程序并对该程序进行解码。程序匹配单元根据编码和解码后的程序内容在数据中心中的程序类别树状结构下进行程序的分类匹配和程序意图分析。机器人主控MCU根据分析后的程序意图驱动机器人相关的关节运动，执行可编程卡片内所包含的任务。
本发明通过对导入卡片的程序信息进行预设的编码化处理，减小了程序的空间占有率，有利于卡片信息的读取，在卡片机器人读取卡片信息后对编码化的程序信息进行解码，并根据解码前的编码在数据中心的树状分类匹配程序类型，再根据解码后程序和程序类型分析得到程序意图，最后通过主控MCU控制相应的功能元器件控制卡片机器人的相应的关节进行该卡片内容的执行。通过程序编码化实现了用户自主编程的简易化，并且根据自主选择进行卡片机器人的行为设计。编码程序的分类处理和解码，提高了机器人主控中心识别卡片信息意图的速度，实现了卡片机器人快速读取卡片信息并迅速执行卡片任务。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人，其特征在于，包括：
头部(1)、手臂(2)、躯干(3)和腿部(4)，其中，头部(1)通过转动关节(5)和躯干(3)连接，手臂(2)和腿部(3)分别通过驱动关节和躯干(3)连接；
所述手臂(2)包括若干手臂连杆(201)和手臂关节(202)，其中，手臂连杆(201)之间通过手臂关节(202)活动连接，所述手臂(2)通过手臂关节(202)活动连接躯干(3)；
所述躯干(3)为空腔结构，其表面设有卡片读取装置(6)、内部安装有卡片机器人主板；
所述腿部(4)包括若干腿部连杆(401)和腿部关节(402)，其中腿部连杆(401)之间通过腿部关节(402)活动连接，所述腿部(4)通过腿部关节(402)活动连接躯干(3)。
2.根据权利要求1所述的一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人，其特征在于，所述卡片机器人主板包括主控MCU(7)和若干元器件(8)，主控MCU(7)和元器件(8)通过导线电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人，其特征在于，所述卡片读取装置(6)包括天线(601)和芯片(602)，天线(601)和芯片(602)通过导线电性连接，所述卡片读取装置(6)通过天线(601)和可编程卡片无线连接进行数据传输。
4.一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的控制系统，其特征在于，包括：
控制中心、卡片读取模块、程序分析模块和驱动单元，其中，主控中心电性连接程序分析模块和驱动单元，卡片读取模块电性连接程序分析模块；
所述控制中心包括主控MCU和功能元器件单元，主控MCU电性连接功能元器件单元，用于下达指令并控制各功能元器件执行指令；
所述卡片读取模块包括IC卡读卡单元和信号处理单元，IC卡读卡单元电性连接信号处理单元，用于读取可编程卡片内预设的编码化程序信息并进行处理；
所述程序分析模块包括数据中心和程序匹配单元，数据中心用于存储预设的程序数据信息，其电性连接程序匹配单元。
5.根据权利要求4所述的一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的控制系统，其特征在于，所述IC卡读卡单元包括天线和信号接收单元，其中，信号接收单元用于接收可编程卡片内预设的编码化程序信息，其通过导线电性连接天线。
6.根据权利要求4所述的一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的控制系统，其特征在于，所述信号处理单元用于对读取到的卡片内预设的编码化程序信息进行解码，其电性连接程序匹配单元。
7.根据权利要求4所述的一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的控制系统，其特征在于，所述程序匹配单元用于根据解码前后的程序信息在数据中心进行程序指令的匹配进行程序意图分析，并将分析结果传输至主控MCU。
8.根据权利要求4所述的一种基于可编程卡片驱动的卡片机器人的控制系统，其特征在于，所述驱动单元为卡片机器人本体的所有关节。
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