CN109901577A - 一种用于机器人的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机器人的控制系统，包括核心处理器、算法处理器和模块处理器，所述核心处理器的输出端与算法处理器的输入端双向电性连接，核心处理器的输出端与模块处理器的输入端双向电性连接，核心处理器的输入端单向电性连接有摄像头。本发明能够实现机器人进行智能语音、定位导航、人体跟随、远程视频通话、远程控制、自动控制、交互反馈和表情互动等活动，并将其应用到各个领域，如儿童陪伴看护等，大大提高了机器人的实用性和乐趣，使用者能够通过操控智能设备来保护使用者的安全，提供了一个能使得人与机器人融合的控制系统，提升了家居的安全性、方便性、舒适性和乐趣性，并实现了实时更新和自动控制的功能。

Description

一种用于机器人的控制系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种用于机器人的控制系统。

背景技术

机器人是自动控制机器的俗称，自动控制机器包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械，狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议，有些电脑程序甚至也被称为机器人，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，用以取代或协助人类工作，理想中的高仿真机器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物，目前科学界正在向此方向研究开发，人工智能是一项前景广阔的技术工程，目前的AI技术还处在发展阶段，包括人形识别、语音识别、远程控制等技术已日趋成熟，并广泛的运用于安防监控、人机交互、物联网等领域，但是如何整合各项智能技术，实现机器人人体跟随、智能语音、远程控制、自动控制等功能，提高机器人的互动性和智能性，并将其应用到儿童陪伴看护领域，实现外形可爱，行动智能的有机结合，让机器人成为儿童的好伙伴，家长的好助手，在这些方面仍是空白。

现有的用于机器人的控制系统功能单一，不能满足人们日益增长的需要，不能实现多种功能，如智能语音、定位导航、人体跟随、远程视频通话、远程控制、自动控制、交互反馈和表情互动等，这大大降低了机器人的实用性和乐趣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于机器人的控制系统，具有多种控制功能的优点，解决了现有的用于机器人的控制系统功能单一，不能满足人们日益增长需要的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于机器人的控制系统，包括核心处理器、算法处理器和模块处理器，所述核心处理器的输出端与算法处理器的输入端双向电性连接，所述核心处理器的输出端与模块处理器的输入端双向电性连接，所述核心处理器的输入端单向电性连接有摄像头，所述核心处理器的输出端单向电性连接有LCD显示屏，所述核心处理器的输入端双向电性连接有蓝牙装置，所述算法处理器的输出端单向电性连接有定位导航模块，所述定位导航模块的输出端双向电性连接有深度摄像头，所述模块处理器的输入端单向电性连接有陀螺仪，所述模块处理器的输入端单向电性连接有红外接收器，所述模块处理器的输入端单向电性连接有超声波装置，所述模块处理器的输入端单向电性连接有激光传感器，所述模块处理器的输出端单向电性连接有电量检测模块，所述模块处理器的输出端单向电性连接有驱动组件。

所述核心处理器的输出端双向电性连接有LED交互灯，所述核心处理器的输出端双向电性连接有WiFi装置，所述核心处理器的输出端单向电性连接有红外发射器，所述核心处理器的输出端单向电性连接有语音模块，所述核心处理器的输出端单向电性连接有G模块，所述核心处理器的输出端单向电性连接有人体检测模块，所述核心处理器的输出端单向电性连接有人体跟踪模块，所述核心处理器的输出端单向电性连接有内容存储模块，所述核心处理器的输出端单向电性连接有远程控制模块。

优选的，所述语音模块的输出端单向电性连接有扬声器，所述语音模块的输入端单向电性连接有麦克风。

优选的，所述LCD显示屏与触摸屏均含有控制菜单，控制菜单上设置有开锁键、电器开关键和电源开关键。

优选的，所电器开关键包含照明灯开关键、语音智能开关键和电机开关键。

优选的，所述核心处理器的型号为RK3399。

优选的，所述摄像头的型号为OV5640。

优选的，所述红外接收器的型号为VS1838B。

优选的，所述红外发射器的型号为IR333C或IR67-21C其中的一种。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明能够实现机器人进行智能语音、定位导航、人体跟随、远程视频通话、远程控制、自动控制、交互反馈和表情互动等活动，并将其应用到各个领域，如儿童陪伴看护等，大大提高了机器人的实用性和乐趣，使用者能够通过操控智能设备来保护使用者的安全，提供了一个能使得人与机器人融合的控制系统，提升了家居的安全性、方便性、舒适性和乐趣性，并实现了实时更新和自动控制的功能。

附图说明

图1为本发明系统示意图。

图中：1、核心处理器；2、算法处理器；3、模块处理器；4、摄像头；5、LCD显示屏；6、触摸屏；7、定位导航模块；8、深度摄像头；9、陀螺仪；10、红外接收器；11、超声波装置；12、电量检测模块；13、激光传感器；14、驱动组件；15、LED交互灯；16、红外发射器；17、WiFi装置；18、语音模块；19、扬声器；20、麦克风；21、4G模块；22、人体检测模块；23、人体跟踪模块；24、内容存储模块；25、远程控制模块；26、蓝牙装置。

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。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种用于机器人的控制系统，包括核心处理器1、算法处理器2和模块处理器3，核心处理器1的输出端与算法处理器2的输入端双向电性连接，核心处理器1的输出端与模块处理器3的输入端双向电性连接，核心处理器1的输入端单向电性连接有摄像头4，核心处理器1的输出端单向电性连接有LCD显示屏5，核心处理器1的输入端双向电性连接有蓝牙装置26，算法处理器2的输出端单向电性连接有定位导航模块7，定位导航模块7的输出端双向电性连接有深度摄像头8，模块处理器3的输入端单向电性连接有陀螺仪9，模块处理器3的输入端单向电性连接有红外接收器10，模块处理器3的输入端单向电性连接有超声波装置11，模块处理器3的输入端单向电性连接有激光传感器13，模块处理器3的输出端单向电性连接有电量检测模块12，模块处理器3的输出端单向电性连接有驱动组件14。

核心处理器1的输出端双向电性连接有LED交互灯15，核心处理器1的输出端双向电性连接有WiFi装置17，核心处理器1的输出端单向电性连接有红外发射器16，核心处理器1的输出端单向电性连接有语音模块18，核心处理器1的输出端单向电性连接有4G模块21，核心处理器1的输出端单向电性连接有人体检测模块22，核心处理器1的输出端单向电性连接有人体跟踪模块23，核心处理器1的输出端单向电性连接有内容存储模块24，核心处理器1的输出端单向电性连接有远程控制模块25。

本发明中：语音模块18的输出端单向电性连接有扬声器19，语音模块18的输入端单向电性连接有麦克风20。

本发明中：语音模块18的输出端单向电性连接有扬声器19，语音模块18的输入端单向电性连接有麦克风20。

本发明中：LCD显示屏5与触摸屏6均含有控制菜单，控制菜单上设置有开锁键、电器开关键和电源开关键。

本发明中：电器开关键包含照明灯开关键、语音智能开关键和电机开关键。

本发明中：核心处理器1的型号为RK3399。

本发明中：摄像头4的型号为OV5640。

本发明中：红外接收器10的型号为VS1838B。

本发明中：红外发射器16的型号为IR333C或IR67-21C其中的一种。

工作原理：本发明使用时，1、智能语音：麦克风20收集外部语音指令，传送至核心处理器1的语音模块18，处理后发送相应指令，由扬声器19发声，实现相应的语音功能；

2、定位导航：深度摄像头8收集外部环境信息，传送至算法处理器2的定位导航模块7进行路径规划，并在移动过程中根据位置估计和传感器数据进行自身定位，同时建造增量式地图，从而实现路径规划、循迹导航等，同时通过激光传感器13和超声波装置11检测障碍物，并自动绕行；

3、人体跟随：主人呼唤后，麦克风20将信息传送至核心处理器1的语音模块18，经处理，核心处理器1发送指令给人体检测模块22，通过摄像头4识别人体，确定是主人后，人体跟随模块23发送指令给模块处理器3的驱动组件14，驱动机器人脚部电机，带动脚部滚轮，跟随人体；

4、远程视频通话：通讯设备如手机拨打视频电话，WiFi装置17将信号传送给核心处理器1的远程控制模块25，激活相应组件如扬声器19，麦克风20，LCD显示屏5，摄像头4等，实现远程视频通话；

5、远程控制：主人通过手机等远程通讯设备发送远程指令时，WiFi装置17将信号传送给核心处理器1的远程控制模块25，激活相应组件如红外发射器16等实现远程控制；

6、用户信息存储：用户信息存储于内容存储模块24中。

7、交互反馈：触碰交互，当主人触碰触摸屏6时，触摸屏6将信息传送至核心处理器1，核心处理器1处理后再发送指令给LCD显示屏5、LED交互灯15，使机器人做出相应的表情反馈，语音交互，当主人说话时，麦克风20将信息传送至核心处理器1的语音模块18，核心处理器1处理后再发送指令给扬声器19，做出相应的语音反馈；

8、表情互动：当主人做出不同的面部表情时，摄像头4将信息传送至核心处理器1，核心处理器1识别、处理后再发送指令给LCD显示屏5，显示相应的表情；

9、软件更新：WiFi装置17接受的软件更新信息后提示主人进行软件更新，主人确认后，通过WiFi下载更新；

综上所述：该用于机器人的控制系统，本发明能够实现机器人进行智能语音、定位导航、人体跟随、远程视频通话、远程控制、自动控制、交互反馈和表情互动等活动，并将其应用到各个领域，如儿童陪伴看护等，大大提高了机器人的实用性和乐趣，使用者能够通过操控智能设备来保护使用者的安全，提供了一个能使得人与机器人融合的控制系统，提升了家居的安全性、方便性、舒适性和乐趣性，并实现了实时更新和自动控制的功能，解决了现有的用于机器人的控制系统功能单一，不能满足人们日益增长需要的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决的相应技术问题。

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)

1.一种用于机器人的控制系统，包括核心处理器(1)、算法处理器(2)和模块处理器(3)，其特征在于：所述核心处理器(1)的输出端与算法处理器(2)的输入端双向电性连接，所述核心处理器(1)的输出端与模块处理器(3)的输入端双向电性连接，所述核心处理器(1)的输入端单向电性连接有摄像头(4)，所述核心处理器(1)的输出端单向电性连接有LCD显示屏(5)，所述核心处理器(1)的输入端双向电性连接有蓝牙装置(26)，所述算法处理器(2)的输出端单向电性连接有定位导航模块(7)，所述定位导航模块(7)的输出端双向电性连接有深度摄像头(8)，所述模块处理器(3)的输入端单向电性连接有陀螺仪(9)，所述模块处理器(3)的输入端单向电性连接有红外接收器(10)，所述模块处理器(3)的输入端单向电性连接有超声波装置(11)，所述模块处理器(3)的输入端单向电性连接有激光传感器(13)，所述模块处理器(3)的输出端单向电性连接有电量检测模块(12)，所述模块处理器(3)的输出端单向电性连接有驱动组件(14)；

所述核心处理器(1)的输出端双向电性连接有LED交互灯(15)，所述核心处理器(1)的输出端双向电性连接有WiFi装置(17)，所述核心处理器(1)的输出端单向电性连接有红外发射器(16)，所述核心处理器(1)的输出端单向电性连接有语音模块(18)，所述核心处理器(1)的输出端单向电性连接有4G模块(21)，所述核心处理器(1)的输出端单向电性连接有人体检测模块(22)，所述核心处理器(1)的输出端单向电性连接有人体跟踪模块(23)，所述核心处理器(1)的输出端单向电性连接有内容存储模块(24)，所述核心处理器(1)的输出端单向电性连接有远程控制模块(25)。

2.根据权利要求1所述的一种用于机器人的控制系统，其特征在于：所述语音模块(18)的输出端单向电性连接有扬声器(19)，所述语音模块(18)的输入端单向电性连接有麦克风(20)。

3.根据权利要求1所述的一种用于机器人的控制系统，其特征在于：所述LCD显示屏(5)与触摸屏(6)均含有控制菜单，控制菜单上设置有开锁键、电器开关键和电源开关键。

4.根据权利要求3所述的一种用于机器人的控制系统，其特征在于：所述电器开关键包含照明灯开关键、语音智能开关键和电机开关键。

5.根据权利要求1所述的一种用于机器人的控制系统，其特征在于：所述核心处理器(1)的型号为RK3399。

6.根据权利要求1所述的一种用于机器人的控制系统，其特征在于：所述摄像头(4)的型号为OV5640。

7.根据权利要求1所述的一种用于机器人的控制系统，其特征在于：所述红外接收器(10)的型号为VS1838B。

8.根据权利要求1所述的一种用于机器人的控制系统，其特征在于：所述红外发射器(16)的型号为IR333C或IR67-21C其中的一种。