CN107837535A - 机器人智能比赛场地及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种机器人智能比赛场地及控制系统,实现智能计分、智能计时、智能语音播报、智能无线遥控机器人,降低了机器人比赛过程中的计时、计分误差,降低比赛期间的人力投入成本。本发明的控制系统包括主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元、机器人操作单元,主控单元分别连接计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元,手柄操纵单元包括控制各个参赛方的多个手柄操纵单元,分别连接各个参赛方的机器人操作单元;供电单元分别连接主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元,用于给各个单元供电。
Description
技术领域
本发明属于机器人技术领域,特别是涉及一种机器人智能比赛场地及控制系统。
背景技术
随着人工智能的蓬勃发展,机器人在教育教学领域的应用也是日新月异,特别是面向中小学生开展的机器人比赛活动,激发了青少年对学习机器人技术的兴趣,培养了他们的动手、动脑能力以及创新意识和团队精神,将知识积累、技能培养、探究性学习融为一体,受到了广大青少年的普遍欢迎,也在推动机器人教育活动开展等方面发挥了积极作用。在机器人比赛活动中,如何提高对比赛机器人的操作控制功能,根据比赛规则,对计分、计时、语音播报等方面的要求也需要进一步完善与严谨。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供一种机器人智能比赛场地及控制系统,是集机器人比赛智能计分与智能计时为一体的,无线遥控指挥机器人进行比赛的平台,实现智能计分、智能计时、智能语音播报、智能无线遥控机器人,降低机器人比赛过程中的计时、计分误差,降低比赛期间的人力投入成本。
本发明的技术方案是:
1.一种机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,包括主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元、机器人操作单元,所述主控单元分别连接计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元,所述手柄操纵单元包括控制各个参赛方的多个手柄操纵单元,分别连接各个参赛方的机器人操作单元;所述主控单元用于根据设置的比赛时间段开启时间倒计时显示单元,在倒计时开始时开启手柄操纵单元,由各个手柄操纵单元控制机器人操作单元的参赛机器人进行比赛,在比赛过程中,主控单元控制计分显示单元及语音播报单元实时显示和播报比赛计分,在倒计时结束时关闭手柄操纵单元结束比赛;所述供电单元分别连接主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元,用于给各个单元供电,所述无线通讯单元用于与上位机进行通讯。
2.所述主控单元包括核心主控板,所述核心主控板上具有计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元的接口。
3.所述核心主控板还包括自检模块,所述自检模块用于在系统上电后首先启动核心主控板自检、比分/倒计时显示单元自检、手柄操纵单元自检以及机器人操作单元自检,自动检测各个功能模块的工作状态。
4.所述手柄操纵单元包括连接手柄实体的手柄控制板,所述手柄控制板包括使能控制模块、按键解析模块、无线模块、数据传输模块,所述使能控制模块和数据传输模块分别连接核心主控板,所述按键解析模块连接手柄实体的按键,所述无线模块连接按键解析模块;所述使能控制模块接收主控单元发出的开启/关闭的使能信号,所述按键解析模块解析手柄的按键,将按键转化成代码通过所述无线模块将控制机器人的指令发送出去,所述数据传输模块用于将机器人比赛过程中的状态发送给主控单元。
5.所述机器人操作单元包括与参赛机器人本体连接的机器人操作控制板,所述机器人操作控制板包括运动主控模块、状态检测模块、无线收发模块,所述运动主控模块分别连接机器人本体和无线收发模块以及状态检测模块,所述状态检测模块用于实时检测机器人身体状态,所述无线收发模块为无线数据通讯的发射与接收模块,作用为与手柄操纵单元的无线模块进行数据通讯;运动主控模块用于机器人运动动作指令的存储、调用和控制,将无线收发模块接收的指令转化为机器人的具体动作并且将状态检测模块检测的机器人状态通过无线收发模块发送给手柄操纵单元。
6.所述机器人操作控制板还包括姿态修正模块,所述姿态修正模块分别连接机器人本体和状态检测模块,用于根据状态检测模块反馈的机器人身体姿态自动对机器人运动进行实时修正。
7.所述机器人操作单元自带供电模块,为机器人本体舵机和机器人操作控制板供电,并配有标准充电器。
8.所述计分显示单元包括两套7段两位数码led显示板,分别用于显示比赛双方在场地上的比赛得分,比分最大可以显示为99分;所述时间倒计时显示单元包括4块7段八位数码led显示板,用于显示比赛倒计时;其中前两位代表分钟,后两位代表秒;最大能显示时间为99分59秒,此时间可以根据需要随时调整。
9.所述语音播报单元包括数据通讯模块、语音存储库、声音外放系统,所述数据通讯模块接收主控单元的指令读取指令代码,根据指令代码调用语音存储库中对应的语音,通过声音外放系统播放出去。
10.所述供电单元包括电源转换模块,所述电源转换模块包括分别将220v交流电压转换成直流12v、5v、3.3v、24v的电路,12v的直流电为计分显示单元和时间倒计时显示单元供电,5v的直流电为主控单元和手柄操纵单元供电,3.3v的直流电为无线通讯单元供电,24v的直流电为语音播报单元供电。
11.采用上述控制系统的机器人智能比赛场地,其特征在于,包括比赛场地本体和场地围挡,所述比赛场地本体为箱体结构,箱体结构上设置比赛平台,围绕比赛平台设置场地围挡;箱体结构内设置主控单元、供电单元、语音播报单元,固定在箱体结构内侧顶板上,手柄操纵单元固定在箱体结构上,比赛平台上内嵌计分显示单元、时间倒计时显示单元。
12.所述比赛平台桌面材质采用表面平滑的钢化玻璃。
13.所述场地围挡采用透明材料,为透明围挡。
14.箱体结构的两侧分别设有手柄收纳仓,用于收纳手柄实体。
15.箱体结构的侧面还设有维修调试用的开口。
本发明的技术效果:
本发明提供的一种机器人智能比赛场地及控制系统,是集机器人比赛智能计分与智能计时为一体的,无线遥控指挥机器人进行比赛的平台,实现智能计分、智能计时、智能语音播报、智能无线遥控机器人,降低了机器人比赛过程中的计时、计分误差,降低比赛期间的人力投入成本。
本发明的控制系统包括主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元、机器人操作单元,主控单元通过时间倒计时显示单元控制比赛计时,根据比赛规则设置时间倒计时显示单元,在倒计时开始时开启手柄操纵单元开始比赛,在比赛过程中,由各个手柄操纵单元控制机器人操作单元的参赛机器人进行比赛,并且实时将机器人姿态传回主控单元,主控单元进行算法处理,控制计分显示单元显示计分后继续比赛,并由语音播报单元实时播报比赛计分,在倒计时结束时关闭手柄操纵单元结束比赛,此时再通过手柄操纵单元操控机器人无效。同时语音播报系统播报双方最终比赛比分。实现了比赛过程中的自动计时、计分,以及在比赛过程中对机器人的操控。
本发明的机器人智能比赛场地,包括比赛场地本体和场地围挡,比赛场地本体是作为在机器人比赛过程中所使用的专用比赛平台,是在原有的比赛平台上,对其外观造型、主体结构进行优化,因原有场地的平台面材质不统一,造成相同的机器人在不同摩擦力的场地上运动状态的表现各不相同,往往能够正常走路的机器人在相对粗糙的平台会造成移动困难。通过大量的试验和测试,更改了比赛平台材质,做到与机器人最佳运行环境的摩擦力相结合和统一,为在上面运行的机器人动作提供了稳定的平台支撑。并且在比赛平台四周增加透明的围挡,作用是防止机器人在操控过程中因为意外导致失足场地外的情况,因采取的是透明材质的围挡,保护机器人的同时也不会影响到观赏。结合功能需求与智能技术,比赛场地本体为箱体结构,供电系统、语音播报系统和核心主控系统被安放在箱体结构内部,也可存放比赛机器人和充电器等外围设备,不影响美观;两侧分别设有手柄收纳仓,平常不使用时手柄放入收纳仓,使用时拿出即可。比赛平台上内嵌比赛比分显示系统,即和平台台面融合。场地侧面设有开口,用于工作人员进行维修和维护。
附图说明
图1为本发明的机器人智能比赛场地控制系统的组成结构示意图。
图2为主控单元核心主控板接口示意图。
图3为手柄操纵单元组成示意图。
图4为机器人操作控制板示意图。
图5为控制系统供电单元示意图。
图6-1为本发明的机器人智能比赛场地的立体图。
图6-2为本发明的机器人智能比赛场地的仰视图。
图6-3为本发明的机器人智能比赛场地的俯视图。
附图标记列示如下:1-比赛场地本体,2-场地围挡,3-主控单元,4-供电单元,5-语音播报单元,6-手柄收纳仓,7-维修测试口,8-倒计时显示单元,9-红方计分显示,10-蓝方计分显示,11-比赛平台。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例做进一步的详细说明。
如图1所示,是本发明的控制系统的组成结构示意图。一种机器人智能比赛场地控制系统,包括主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元、机器人操作单元,主控单元分别连接计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元,手柄操纵单元包括控制各个参赛方的多个手柄操纵单元,分别连接各个参赛方的机器人操作单元;主控单元用于根据设置的比赛时间段开启时间倒计时显示单元,在倒计时开始时开启手柄操纵单元,由各个手柄操纵单元控制机器人操作单元的参赛机器人进行比赛,在比赛过程中,主控单元控制计分显示单元及语音播报单元实时显示和播报比赛计分,在倒计时结束时关闭手柄操纵单元结束比赛;供电单元分别连接主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元,用于给各个单元供电,所述无线通讯单元用于上位机进行通讯,即通过主控板与操控者、遥控器进行通讯。
图2为主控单元核心主控板接口示意图。主控单元包括核心主控板,核心主控板上具有计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元的接口;其中手柄操纵单元的接口包括比赛各方的手柄操纵单元,本实施例设置为红方手柄操纵单元接口和蓝方手柄操作单元接口,红方手柄操纵单元连接红方机器人操作单元,蓝方手柄操纵单元连接蓝方机器人操作单元。
另外,核心主控板还包括自检模块,所述自检模块用于在系统上电后首先启动核心主控板自检、比分/倒计时显示单元自检、手柄操纵单元自检以及机器人操作自检自检,通过软件与硬件自动检测各个功能模块的工作状态。
如图3所示,是手柄操纵单元组成示意图。手柄操纵单元包括手柄实体以及和其连接的手柄控制板;手柄实体用于人机交互,用于控制比赛场地上的机器人的运动,可以连接2套ps/2协议的游戏手柄,分别用于控制红方机器人和蓝方机器人。手柄实体上有四个方向按键、两组摇杆、四个功能按键、L1L2R1R2四个按钮。四个功能按键与L1L2R1R2四个按钮的功能可以自定义,例如:该智能场地用于足球机器人比赛使用,那么按键所设定的功能可以设定为左脚踢球、右脚踢球、奔跑、手臂挡球、腿部挡球、后退等等;如为用于拳击机器人比赛,那么可以将按键功能设置为左勾拳、右勾拳、左长拳、右长拳、躲拳、左转、右转等。因此上述的8个按键的功能可以根据不同的机器人比赛项目进行自定义设置。
手柄控制板包括使能控制模块、按键解析模块、无线模块、数据传输模块,使能控制模块和数据传输模块分别连接核心主控板,按键解析模块连接手柄实体的按键,无线模块连接按键解析模块;使能控制模块接收主控单元发出的开启/关闭的使能信号,按键解析模块解析手柄的按键,将按键转化成代码通过无线模块将控制机器人的指令发送出去,数据传输模块用于将机器人比赛过程中的状态发送给主控单元。
工作过程:
1.手柄操纵单元默认关闭,等待主控单元即核心主控板的使能信号,当比赛开始倒计时显示单元开始工作时,手柄控制板的使能控制模块收到核心主控板的使能信号,开启手柄操纵单元,此时手柄操纵单元正常开启工作。
2.操作人员按动手柄实体中的具体按键。
3.手柄实体将用户的按键代码通过按键解析模块进行信号转换。
4.将按键解析模块解析后的命令通过无线模块发送出去,用于控制机器人。
5.机器人的一些状态,例如摔倒等也将通过无线模块反馈给手柄控制板,手柄控制板通过数据传输模块发送给核心主控板,由核心主控板进行下一步处理。
6.当比赛倒计时结束,核心主控板通过使能控制模块发送关闭手柄操纵单元的命令,手柄操纵单元断电关闭,等待下一次开启。
机器人操作单元包括与参赛机器人本体连接的机器人操作控制板。如图4所示,是机器人操作控制板示意图。机器人操作控制板包括运动主控模块、状态检测模块、无线收发模块,运动主控模块分别连接机器人本体和无线收发模块以及状态检测模块,状态检测模块用于实时检测机器人身体状态,无线收发模块为无线数据通讯的发射与接收模块,作用为与手柄操纵单元的无线模块进行数据通讯;运动主控模块用于机器人运动动作指令的存储、调用和控制,将无线收发模块接收的指令转化为机器人的具体动作并且将状态检测模块检测的机器人状态通过无线收发模块发送给手柄操纵单元;还包括姿态修正模块,姿态修正模块分别连接机器人本体和状态检测模块,用于根据状态检测模块反馈的机器人身体姿态自动对机器人运动进行实时修正。另外还包括供电模块,机器人操作单元自带供电模块,分别连接机器人本体和运动主控模块,为机器人本体舵机和运动主控模块供电,可以为7.4v锂电池,并配有标准充电器。
本实施例的机器人操作单元包括红方机器人操作单元、蓝方机器人操作单元,红方机器人本体和蓝方机器人本体为独立个体,为由拥有17个自由度的舵机和金属架构件组成的人形拳击机器人,也可以根据其他比赛或者演示用途更换其他种类机器人。机器人本体由与其连接的机器人操作控制板控制其运动,手部为塑料泡沫材质的拳击手套,用于红蓝双方比赛对打设计使用,内部装有各种传感器,在比赛过程中会将各种状态反馈给与其连接的机器人操作控制板。
机器人操作控制板包括运动主控模块、状态检测模块、无线收发模块、姿态修正模块、供电模块,
1.状态检测模块:本模块的作用用于实施检测机器人身体状态,例如身体倾斜的角度,是否摔倒,剩余电量等。
2.姿态修正模块:本模块作用用于根据状态检测模块反馈的机器人身体姿态自动对机器人进行修正,类似陀螺仪的功能,可以对机器人运动时的身体进行实时修正,提高机器人运动的稳定性。如机器人摔倒后,会根据状态模块反馈的数据判断前倒还是后倒,从而调取机器人摔倒起立程序,恢复机器人站立姿势。
3.无线收发模块:本模块为无线数据通讯的发射与接收模块,作用为与手柄操纵单元进行数据通讯。
4.运动主控模块:本模块为机器人核心控制板,机器人所有的动作均由本模块存储并调用和控制,将无线收发模块接收的指令转化为机器人的具体动作并且将状态检测模块中检测的机器人状态通过无线收发模块发送给手柄操纵单元。
5.供电模块:为7.4v锂电池,为机器人本体的舵机和运动主控模块供电,并配有标准充电器。
工作过程:
1.供电模块为机器人本体的舵机和运动主控模块供电;
2.机器人本体开机后保持站立初始姿态,并等待命令;
3.无线收发模块接收到命令后,运动主控模块根据指令控制机器人运动,例如前进、后退、躲避、出拳等动作;
4.机器人运动过程中,状态检测模块实时检测机器人状态,并且将机器人状态发送给姿态修正模块和运动主控模块;
5.姿态修正模块根据状态检测模块反馈数据实时修正机器人动作,保持机器人运动稳定。
6.如机器人摔倒等异常状态发生后,运动主控模块将机器人当前的状态通过无线收发模块发送给手柄操纵单元进行处理。
本发明的机器人智能比赛场地控制系统通过计分显示单元、时间倒计时显示单元以及语音播报单元实现智能计时、智能计分、智能语音播报的功能。计分显示单元包括两套7段两位数码led显示板,分别用于显示比赛双方在场地上的比赛得分,因为是两位比分显示,故比分最大可以显示为99分。分别用于显示红方和蓝方在场地上的比赛得分。时间倒计时显示单元包括4块7段八位数码led显示板,用于显示比赛倒计时;其中前两位代表分钟,后两位代表秒;最大能显示时间为99分59秒,此值为理论值,在实际应用中一般都为上半场5分钟,下半场5分钟,中间休息1分钟。此时间可以根据需要随时调整。语音播报单元提供语音播报功能,包括数据通讯模块、语音存储库、声音外放系统;数据通讯模块连接核心主控板,接收到核心主控板的指令后,读取指令代码,根据指令代码调用语音存储库中的对应语音,并且通过声音外放系统播放出去。从而完成将数据通讯的指令代码到声音的转变。声音外放系统默认为30瓦的功放音箱(功率可根据场地随时调整,因接口标准统一,也可根据场地具体的功放需求更换更大或者更小的功放系统,能够在吵杂环境中完成清晰的语音提示。语音提示内容为指导性,例如:“欢迎使用北京智能佳智能场地系统”,“请双方选手按动面前按钮”,“双方准备就绪,比赛即将开始”,“中场休息时间停止,即将进入下半场比赛”,“红方胜利”,“双方比分相同,平局”,“系统没检测到红方手柄”,“请裁判员开启中场休息计时”,“请裁判员确认开启下一场比赛”等。关于智能场地比赛的所有操作方法,均有语音方式与其互动,按照语音提示,使用者零基础就可操作。
图5为系统供电单元示意图。供电单元包括电源转换模块,电源转换模块包括分别将220v交流电压转换成直流12v、5v、3.3v、24v的电路,12v的直流电为计分显示单元和时间倒计时显示单元(即图5中的显示单元)供电,5v的直流电为主控单元和手柄操纵单元供电,3.3v的直流电为无线通讯单元供电,24v的直流电为语音播报单元供电。
整个系统的工作过程如下:
1.将电源接入220v市电,供电单元开启,正常工作后为智能场地控制系统各个单元进行供电。
2.主控单元自检、计分显示单元自检、时间倒计时显示单元自检、手柄操纵单元自检、机器人操作单元自检,如有自检错误,则通过语音播报单元播放错误信息,等待工作人员解决。例如,如果红方没有插遥控手柄,则会语音播报“系统没检测到红方手柄”,方便工作人员排除故障。
3.所有单元自检成功后,机器人执行初始姿势,双方比分清零,时间倒计时显示单元默认显示倒计时时间1分钟,初始化所有参数准备开始比赛。语音播报单元开始播放语音信息,循环播放“请裁判员确认”此时裁判员按钮灯持续闪烁,等待裁判员确认,裁判员需按动“裁判员按钮”表示允许比赛
4.比赛开始后,语音播报“请双方选手按动面前按钮”,红蓝双方需同时按动面前闪烁的按钮,之后比赛倒计时开启,手柄开启,用户通过手柄操纵单元对机器人进行操控,控制场上机器人动作,并且实时将机器人姿态传回核心主控板,核心主控板进行算法处理,例如在比赛过程中如果红方机器人摔倒后,控制计分显示单元自动为蓝方比分+1分,并且红方机器人自动站起来继续比赛。
5.当倒计时结束后,关闭手柄操纵单元,用户再通过手柄操控机器人无效。语音播报“全场比赛结束”,同时播报双方比分情况。
6.核心主控板重新初始化参数,比分清零恢复倒计时1分钟,重新开始比赛。
7.系统各单元的通讯协议指令:
1)机器人接收手柄控制板发送的开始运动的命令例如0x68,机器人倒地后发送5504 69aa的命令给手柄控制板,手柄控制板通过板载拨码开关判断是红方或蓝方,发送5504 61(6271 72)aa的命令给核心主控板,例如55 04 61aa为红方得分+1,55 04 62aa为蓝方得分+1,55 04 71aa为红方得分-1,55 04 72aa为蓝方得分-1,实现红蓝双方得分的自加自减。
2)核心主控板发送55 04 31(30 21 20 11 10)aa的命令给手柄控制板,用于开启或者关闭无线遥控手柄,从而完成在比赛倒计时内手柄启用,非工作和比赛时间内,手柄遥控器不使能,失效。例如55 04 31aa为开启双方手柄,55 04 30aa为关闭双方手柄,550411aa为开启红方手柄,55 04 10aa为关闭红方手柄,55 04 21aa为开启蓝方手柄,550420aa为关闭蓝方手柄。
3)核心主控板接收上位机的命令55 0A(长度)99(指令码)xx(上半场分)xx(上半场秒)xx(休息分)xx(休息秒)xx(下半场分)xx(下半场秒)AA,改变eeprom,从而根据不同的比赛规则改变比赛计时。
4)核心主控板接收上位机的命令55 08(长度)00(模式)xx(分)xx(秒)xx(红分)xx(蓝分)aa命令随时更改场上时间和比分。
图6-1、图6-2、图6-3为本发明的机器人智能比赛场地的立体图、仰视图和俯视图。采用上述控制系统的机器人智能比赛场地,包括比赛场地本体1和场地围挡2,比赛场地本体1为箱体结构,箱体结构上设置比赛平台11,围绕比赛平台设置11场地围挡12;箱体结构内设置主控单元3、供电单元4、语音播报单元5,固定在箱体结构内侧顶板上,手柄操纵单元设置在箱体结构上,比赛平台11上内嵌时间倒计时显示单元8、计分显示单元,其中计分显示单元包括红方计分显示9和蓝方计分显示10。
其中,所述比赛平台桌面11材质采用表面平滑的钢化玻璃,做到与机器人最佳运行环境的摩擦力相结合和统一。所述场地围挡2采用透明材料,为透明围挡。箱体结构的两侧分别设有手柄收纳仓6,用于收纳手柄实体。箱体结构的侧面还设有维修调试用的开口。
应当指出,以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造,但不以任何方式限制本发明创造。因此,尽管本说明书和实施例对本发明创造已进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本发明创改进,其均涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
Claims (15)
1.一种机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,包括主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元、机器人操作单元,所述主控单元分别连接计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元,所述手柄操纵单元包括控制各个参赛方的多个手柄操纵单元,分别连接各个参赛方的机器人操作单元;所述主控单元用于根据设置的比赛时间段开启时间倒计时显示单元,在倒计时开始时开启手柄操纵单元,由各个手柄操纵单元控制机器人操作单元的参赛机器人进行比赛,在比赛过程中,主控单元控制计分显示单元及语音播报单元实时显示和播报比赛计分,在倒计时结束时关闭手柄操纵单元结束比赛;所述供电单元分别连接主控单元、计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元,用于给各个单元供电,所述无线通讯单元用于与上位机进行通讯。
2.根据权利要求1所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述主控单元包括核心主控板,所述核心主控板上具有计分显示单元、时间倒计时显示单元、语音播报单元、无线通讯单元、手柄操纵单元的接口。
3.根据权利要求1所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述核心主控板还包括自检模块,所述自检模块用于在系统上电后首先启动核心主控板自检、比分/倒计时显示单元自检、手柄操纵单元自检以及机器人操作单元自检,自动检测各个功能模块的工作状态。
4.根据权利要求1所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述手柄操纵单元包括连接手柄实体的手柄控制板,所述手柄控制板包括使能控制模块、按键解析模块、无线模块、数据传输模块,所述使能控制模块和数据传输模块分别连接核心主控板,所述按键解析模块连接手柄实体的按键,所述无线模块连接按键解析模块;所述使能控制模块接收主控单元发出的开启/关闭的使能信号,所述按键解析模块解析手柄的按键,将按键转化成代码通过所述无线模块将控制机器人的指令发送出去,所述数据传输模块用于将机器人比赛过程中的状态发送给主控单元。
5.根据权利要求1所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述机器人操作单元包括与参赛机器人本体连接的机器人操作控制板,所述机器人操作控制板包括运动主控模块、状态检测模块、无线收发模块,所述运动主控模块分别连接机器人本体和无线收发模块以及状态检测模块,所述状态检测模块用于实时检测机器人身体状态,所述无线收发模块为无线数据通讯的发射与接收模块,作用为与手柄操纵单元的无线模块进行数据通讯;运动主控模块用于机器人运动动作指令的存储、调用和控制,将无线收发模块接收的指令转化为机器人的具体动作并且将状态检测模块检测的机器人状态通过无线收发模块发送给手柄操纵单元。
6.根据权利要求5所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述机器人操作控制板还包括姿态修正模块,所述姿态修正模块分别连接机器人本体和状态检测模块,用于根据状态检测模块反馈的机器人身体姿态自动对机器人运动进行实时修正。
7.根据权利要求5所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述机器人操作单元自带供电模块,为机器人本体舵机和机器人操作控制板供电,并配有标准充电器。
8.根据权利要求1所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述计分显示单元包括两套7段两位数码led显示板,分别用于显示比赛双方在场地上的比赛得分,比分最大可以显示为99分;所述时间倒计时显示单元包括4块7段八位数码led显示板,用于显示比赛倒计时;其中前两位代表分钟,后两位代表秒;最大能显示时间为99分59秒,此时间可以根据需要随时调整。
9.根据权利要求1所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述语音播报单元包括数据通讯模块、语音存储库、声音外放系统,所述数据通讯模块接收主控单元的指令读取指令代码,根据指令代码调用语音存储库中对应的语音,通过声音外放系统播放出去。
10.根据权利要求1所述的机器人智能比赛场地控制系统,其特征在于,所述供电单元包括电源转换模块,所述电源转换模块包括分别将220v交流电压转换成直流12v、5v、3.3v、24v的电路,12v的直流电为计分显示单元和时间倒计时显示单元供电,5v的直流电为主控单元和手柄操纵单元供电,3.3v的直流电为无线通讯单元供电,24v的直流电为语音播报单元供电。
11.采用上述控制系统的机器人智能比赛场地,其特征在于,包括比赛场地本体和场地围挡,所述比赛场地本体为箱体结构,箱体结构上设置比赛平台,围绕比赛平台设置场地围挡;箱体结构内设置主控单元、供电单元、语音播报单元,固定在箱体结构内侧顶板上,手柄操纵单元固定在箱体结构上,比赛平台上内嵌计分显示单元、时间倒计时显示单元。
12.根据权利要求11所述的机器人智能比赛场地,其特征在于,所述比赛平台桌面材质采用表面平滑的钢化玻璃。
13.根据权利要求11所述的机器人智能比赛场地,其特征在于,所述场地围挡采用透明材料,为透明围挡。
14.根据权利要求11所述的机器人智能比赛场地,其特征在于,箱体结构的两侧分别设有手柄收纳仓,用于收纳手柄实体。
15.根据权利要求11所述的机器人智能比赛场地,其特征在于,箱体结构的侧面还设有维修调试用的开口。
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