CN202376755U - 一种新型仿人格斗机器人 - Google Patents

Abstract

仿人格斗机器人是属于机器人范畴的。该种机器人适宜在从圆心向四周颜色(黑白)均匀变深的圆形场地上战斗。机器人的下部分呈车型，是机器人的驱动部分，控制机器人的运动状态。机器人的上部分是人型，是机器人的主动进攻部分，控制机器人的攻击效果。传感器安放在车体上，人型部分固定在车型部分上方，电池绑定在车体上。本实用新型是可完成多台机器人之间进行有进攻性的行为，并且已经运用于机器人搏击格斗中了。

Description

一种新型仿人格斗机器人

技术领域：

本发明设计的是一种机器人，尤其是一种用于机器人武术擂台比赛的机器人，属于机器人技术领域。 

背景技术：

整个社会正在向自动化和智能化方向进军。近些年，我们身边出现了智能手机，自动化洗衣机，智能电饭煲......机器人也从这些人工产品中脱颖而出。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。擂台机器人的暴力行为，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。 

在众多类别的机器人当中，擂台机器人是最具可观性的机器人种类之一。仿人格斗机器人，是一种擂台机器人，是一种娱乐机器人，是机器人自行采取策略来应对当前情况的机器人。当前，有各式各样的仿人擂台机器人出现。这些仿人机器人除了外形不同外，策略也不同。一个擂台机器人遇到不同的情况，会有不同的应对策略。各个擂台机器人在面对相同的环境，采取的策略也不尽相同。擂台机器人硬件的设计和策略的好坏影响着擂台机器人的表现。而很多擂台机器人都会出现因为硬件设计的不合理，程序思路有漏洞，而导致了擂台机器人的不理想运作。 

发明内容：

本发明针对仿人擂台机器人硬件设计不合理和程序设计有缺陷的这些情况，提供一种新的硬件搭配和程序设计思想，使其能够更好得完成机器人之间博弈的过程，解决背景技术中存在的部分问题。 

本发明的技术方案是这样实现的，本发明包括：电池，传感器，控制器，车体，驱动器和舵机等。驱动器分居在车体底盘下盘面的左右两侧且成轴对称，用于控制电机的速度进而调节机器人的运动状态。三个灰度传感器在下盘面大致呈等边三角形的形状，检测对应点的灰度值。六个红外接近传感器分别在机器人车体底盘上盘面的左前方、右前方、左后方、右后方、左方和右方。红外测距传感器放在上盘面的正前方。用六个舵机构成机器人的两只胳膊，一只胳膊三个。电池绑定在车体底盘的上盘面上。双腿分别由一个舵机构成。用螺钉将两只胳膊和双腿与作身体的控制器连接起来，组合成人型。人型最后固定在车体的上盘面上。 

程序都是假定在标准场地上的条件上设计的，即运行环境是从中心向四周灰度值均匀增大的圆形场地。程序使仿人格斗机器人完成的操作是，在灰度变化均匀的圆形场地上，仿人格斗机器人利用灰度传感器检测灰度值，根据值的大小，机器人完成远离边界的运动；在场地内部，如果任意一个红外接近传感器检测到有其他东西接近时，机器人会旋转相应的角度，并伴随着适宜的击打动作；在场地内部，如果红外测距传感器检测到正前方有物体时，机器人会以较大速度前进并做出击打动作。 

在设计程序之前，首先要找到机器人在距离边界适当距离处的灰度值，并将这个值作为以后检测边界的临界值。 

程序设计的思想如下： 

在任意时刻，车体下盘面的三个灰度传感器检测到对应位置的灰度值，对这三个值求平均得到的数作为机器人此时刻的灰度。把这个值与临界值做比较。当机器人的灰度小于临界值时，表明机器人快要到边界了，在这种情况下，如果机器人面朝里即前方两个灰度传感器的平均值大于后方传感器的值，则机器人前进(朝场地内走，远离边缘，防止出线)。如果机器人面朝外，即前方两个灰度传感器的平均值小于后方传感器的值，则机器人后退(朝场地内走，远离边缘，防止出线)。 

以下的处理方法均在机器人远离边界的情况下实用，即在机器人底盘下方的三个灰度传感器检测到的灰度的平均值大于临界值时的情况下。 

(1)当所有的传感器(红外接近传感器和红外测距传感器)均未检测到敌人时，控制器控制驱动器，从而控制电机速度，使机器人向左(向右)转。 

(2)当正前方的红外测距传感器检测到敌人时(此时红外测距传感器测到的值很大)，控制器控制驱动器，调节电机的速度，使机器人向敌人冲刺，并且配合着手上的进攻动作击打敌人。当灰度传感器检测到边界时，机器人自动后退，以免冲过边界。 

(3)当左前方或左后方或左方的红外接近传感器检测到敌人时(此时检测到敌人的红外接近传感器测试到的值为0)，控制器控制驱动器，调节电机，使机器人向左转弯，并且控制好转弯的延时时间(三个传感器任一个检测到敌人并使机器人产生转弯活动，转弯的延时时间均不同)，使转弯过后，机器人正对敌人。随后，如果正前方的红外测距传感器检测到敌人(此时红外测距传感器测到的值很大)，重复过程(2)。 

(4)当右前方或右后方或右方的红外接近传感器检测到敌人时(此时检测到敌人的红外接近传感器测试到的值为0)，控制器控制驱动器，调节电机，使机器人向右转弯，并且控制好转弯的延时时间(三个传感器任一个检测到敌人并使机器人产生转弯活动，转弯的延时时间均不同)，使转弯过后，机器人正对敌人。随后，如果正前方的红外测距传感器检测到敌人(此时红外测距传感器测到的值很大)，重复过程(2)。 

与目前许多擂台机器人相比，该机器人的优点在于：使用了六个红外接近传感器，并且这六个传感器的分布安放有致，扩大了检测的视野，减小了死角的范围。在仿人擂台机器人中，红外接近传感器使用得越多，机器人的有效检测范围自然也会越大。但是在现实生活中，受资金(有些时候还受机器人体重的限制)等各方面限制，不宜使用过多。用六个红外接近传感器，而且安放的位置合适，已能够拥有足够大的检测范围，检测的死角也相应减小了。 

附图说明：

图1为车体底盘下盘面的俯视图 

图2为车体底盘上盘面的俯视图 

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明： 

如图1、图2所示：一种仿人格斗机器人，车体的底盘呈正六边形。车体底盘的下盘面有三个灰度传感器1、2、3和两个驱动器4、5。灰度传感器1、2、3的位置分别在正六边形相互间隔的三个角附近，大致呈等边三角形的形状。驱动器4在传感器1和传感器3的中间位置，驱动器5在传感器2和传感器3的中间位置，并且驱动器4与驱动器5的位置成轴对称。车体底盘的上盘面有六个红外接近传感器6、7、8、9、10、11和一个红外测距传感器12。六个红外接近传感器的位置分别在正六边形各边的中点附近，红外测距传感器12的位置在红外接近传感器6、7所夹角的顶部。在工作时，车体底盘下盘面的三个灰度传感器1、2、3提取该时刻对应位置的灰度值，控制器通过程序对灰度传感器1、2、3所测值进行取平均操作，所得的值即作为该时刻机器人所在位置的灰度值。控制器将这个值与场地边界的灰度值作比较，判断机器人是否处在边界附近。如果仿人格斗机器人处在边界附近，控制器对下盘面前面的两个灰度传感器1、2所测值取平均后再将得到的值与后面的灰度传感器3所测值作比较，判断仿人格斗机器人面朝里还是面朝外，随后控制器再将信号传输给驱动器4和驱动器5，驱动器驱动仿人格斗机器人做前进或后退的运动，使之远离边界。在远离边界的场地内部时，红外测距传感器和红外接近传感器发挥作用。在这些传感器均未检测到敌人时，传感器将信号传输给控制器，控制器通过程序将信号处理过后再传输给驱动器4和驱动器5，使机器人做原地左转或右转的运动。在任意一个红外接近传感器6、7、8、9、10、11检测到敌人时，传感器所测的信号经控制器的程序处理过后传输给驱动器4、5和舵机，机器人产生相应的旋转并伴随击打的动作。当红外测距传感器12检测到敌人时，传感器所测的信号经控制器的程序处理过后传输给驱动器4、5和舵机，机器人进行前进和击打的动作。 

Claims (5)

1.一种仿人格斗机器人，包括：电池，传感器，控制器，车体，驱动器和舵机等，传感器安放在车体底盘的上下两盘面上，驱动器在车体底盘的下盘面上，由控制器与舵机及连接零件所组成的人体部分固定在车体底盘的上盘面上，电池绑定在车体底盘的上盘面上。

2.根据权利要求1所述的一种仿人格斗机器人，其特征是，运行环境是从中心向四周灰度值均匀增大的圆形场地。

3.根据权利要求1所述的一种仿人格斗机器人，其特征是，机器人车体底盘的下盘面设有两个驱动器和三个灰度传感器，驱动器分居在底盘两侧且成轴对称，用于控制电机的速度进而调节机器人的运动状态，三个灰度传感器在下盘面大致呈等边三角形的形状，检测对应点的灰度值。

4.根据权利要求1所述的一种仿人格斗机器人，其特征是，机器人车体底盘的上盘面设有六个红外接近传感器和一个红外测距传感器，六个红外接近传感器分别在机器人底盘的左前方、右前方、左后方、右后方、左方和右方，红外测距传感器放在底盘的正前方。

5.根据权利要求1所述的一种仿人格斗机器人，其特征是，在灰度变化均匀的圆形场地上，仿人格斗机器人利用灰度传感器检测灰度值，根据值的大小，机器人完成远离边界的运动；在场地内部，如果任意一个红外接近传感器检测到有其他东西接近时，机器人会旋转相应的角度，并伴随着适宜的击打动作；在场地内部，如果红外测距传感器检测到正前方有物体时，机器人会以较大速度前进并做出击打动作。 

Images