CN203228228U - 一种室内服务机器人 - Google Patents

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陈黎敏
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Abstract

本实用新型公开了一种室内服务机器人，包括机器人控制系统和PC监控系统；机器人控制系统包括单片机、传感器模块、LCD模块、机械手、电机驱动器、无线串口通讯模块、相机和无线发射器；PC监控系统包括PC、无线通讯模块和无线视频捕捉模块；传感器模块和相机的输出端连接单片机的输入端；单片机的输出端连接LCD模块、电机驱动器和无线发射器的输入端；无线串口通讯模块与单片机双向连接；电机驱动器的输出端连接机械手输入端；无线串口通讯模块与无线通讯模块双向无线通讯连接；无线发射器与无线视频捕捉模块无线通讯连接。本实用新型的机器人在PC和单片机之间进行无线通讯，扩展了PC的功能，还能开发更多的室内机器人的功能。

Description

一种室内服务机器人
技术领域
本实用新型涉及一种室内服务机器人。
背景技术
将来数字化家庭和智能建筑将要得到迅速发展，从而室内服务机器人也要被广泛应用在数字化家庭和智能建筑，以便通过PC和无线通讯更好的为人类服务。单片机由于具有简单、低成本的优点被作为控制机器人的典型应用。PC被广泛应用于现代家庭和办公室，通过PC的无线通讯方式在PC和单片机之间来控制机器人，不但能够扩展PC的功能，也能够开发更多的室内机器人的功能因此，通过PC和机器人之间的无线通讯能够充分利用资源并改善工作效率。在设计室内服务机器人的控制系统时，服务机器人采用车轮驱动方式，采用一个四自由度的机械手驱动，安装有无线摄像机和各种传感器，因此机器人能够人工控制或者沿着轨迹独立行走，但如何设计出结构简洁、运行稳定的室内服务机器人是当前需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简洁、运行稳定的室内服务机器人。
实现本实用新型目的的技术方案是一种室内服务机器人，包括机器人控制系统和PC监控系统；所述机器人控制系统包括单片机、传感器模块、LCD模块、机械手、电机驱动器、无线串口通讯模块、相机和无线发射器；所述PC监控系统包括PC、无线通讯模块和无线视频捕捉模块；所述传感器模块和相机的输出端连接单片机的输入端；所述单片机的输出端连接LCD模块、电机驱动器和无线发射器的输入端；所述无线串口通讯模块与单片机双向连接；所述电机驱动器的输出端连接机械手输入端；所述无线串口通讯模块与无线通讯模块双向无线通讯连接；所述无线发射器与无线视频捕捉模块无线通讯连接；所述无线通讯模块与PC双向连接。
所述单片机的型号为ATMEGA128。
所述无线串口通讯模块采用ATMGA48芯片。
所述电机驱动器采用L298高功率驱动芯片。
所述无线视频捕捉模块无线接收器和视频捕获卡；所述视频捕获卡为四通道集成视频捕获卡。
采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：（1）本实用新型通过PC精确地控制机器人，通过机器人安装的无线照相机，机器人的行走状态可以通过PC控制软件被实时的监控。因此室内服务机器人能够沿着预定轨迹独立行走，或者在远距离时在人工控制下行走。因此通过PC和机器人之间的无线通讯能够充分利用资源并改善工作效率。
（2）本实用新型的机器人可以通过识别标有独特代码的每一个房间，机器人也能够自动辨别自己所处的房间。也可以安装可燃气体传感器来保证室内安全。此外机器人也可以携带文件夹在办公室之间传送文档。因此不但能够扩展PC的功能，也能够开发更多的室内机器人的功能。
（3）本实用新型的机器人控制系统的关键部件是一个ATMEGA128型号的单片机，因为它具有先进的指令系统和单周期的指令执行时间，此单片机产生的数据可以达到1MIPS MHz。ATMEGA128单片机可以提供非易失性的程序和数据存储器，一个具有128K字节的系统内可编程flash，一个4K b的EEPROM存储器，一个可擦写十万次的存储器，以及一个达64KB的外部存储器。因此此单片机能够满足机器人控制的要求从而帮助实现程序的读写。
（4）本实用新型的PC监控系统采用的四通道集成视频捕获卡被用来降低PC的计算工作量。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型的原理框图。
附图标号为：
机器人控制系统1、单片机1-1、传感器模块1-2、LCD模块1-3、机械手1-4、电机驱动器1-5、无线串口通讯模块1-6、相机1-7、无线发射器1-8、PC监控系统2、PC2-1、无线通讯模块2-2、无线视频捕捉模块2-3。
具体实施方式
（实施例1）
见图1，本实施例的一种室内服务机器人，包括机器人控制系统1和PC监控系统2。机器人控制系统1包括单片机1-1、传感器模块1-2、LCD模块1-3、机械手1-4、电机驱动器1-5、无线串口通讯模块1-6、相机1-7和无线发射器1-8；PC监控系统2包括PC2-1、无线通讯模块2-2和无线视频捕捉模块2-3。
传感器模块1-2、相机1-7的输出端连接单片机1-1的输入端；单片机1-1的输出端连接LCD模块1-3、电机驱动器1-5和无线发射器1-8的输入端；电机驱动器1-5的输出端连接机械手1-4输入端；无线串口通讯模块1-6与单片机1-1双向连接；无线串口通讯模块1-6与无线通讯模块2-2双向无线通讯连接；无线发射器1-8与无线视频捕捉模块2-3无线通讯连接。传感器模块1-2可以包含多种传感器，比如烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器等。
单片机1-1的型号为ATMEGA128。它是机器人控制系统的关键部件，通过收集模糊传感器的数据来识别行走状态和位置，利用可燃气体传感器和温度传感器来辨别可燃气体的存在和房间的温度，并通过LCD模块1-3来显示各种信息，然后通过无线串行端口通讯模块1-1在机器人和PC2-1之间实现通讯。
无线串口通讯模块1-6采用ATMGA48芯片。利用ATMEGA128 单片机的端口来实现串行端口通讯。单片的该端口通过无线串行端口通讯模块来发送和接收数据，然后ATMEGA128芯片分析接收的数据包并且提取有用的控制信息。此外，ATMEGA128芯片分析和压缩通过传感器收集的有用信息，然后发送数据包到PC。
电机驱动器1-5采用L298高功率驱动芯片。
无线视频捕捉模块2-3包括无线接收器和视频捕获卡；无线视频捕获卡能够将无线接收器收到的模拟信号转换成数字信号，然后将信号保存在PC2-1里，数字信号同时被显示在LCD模块1-3上。一个四通道集成视频捕获卡被用来降低PC的计算工作量。无线通讯模块2-2与PC2-1双向连接，用于机器人控制系统1和PC监控系统2之间的通讯。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种室内服务机器人，包括机器人控制系统（1）和PC监控系统（2）；其特征在于：所述机器人控制系统（1）包括单片机（1-1）、传感器模块（1-2）、LCD模块（1-3）、机械手（1-4）、电机驱动器（1-5）、无线串口通讯模块（1-6）、相机（1-7）和无线发射器（1-8）；所述PC监控系统（2）包括PC（2-1）、无线通讯模块（2-2）和无线视频捕捉模块（2-3）；所述传感器模块（1-2）和相机（1-7）的输出端连接单片机（1-1）的输入端；所述单片机（1-1）的输出端连接LCD模块（1-3）、电机驱动器（1-5）和无线发射器（1-8）的输入端；所述无线串口通讯模块（1-6）与单片机（1-1）双向连接；所述电机驱动器（1-5）的输出端连接机械手（1-4）输入端；所述无线串口通讯模块（1-6）与无线通讯模块（2-2）双向无线通讯连接；所述无线发射器（1-8）与无线视频捕捉模块（2-3）无线通讯连接；所述无线通讯模块（2-2）与PC（2-1）双向连接。
2.根据权利要求1所述的一种室内服务机器人，其特征在于：所述单片机（1-1）的型号为ATMEGA128。
3.根据权利要求1所述的一种室内服务机器人，其特征在于：所述无线串口通讯模块（1-6）采用ATMGA48芯片。
4.根据权利要求1所述的一种室内服务机器人，其特征在于：所述电机驱动器（1-5）采用L298高功率驱动芯片。
5.根据权利要求1所述的一种室内服务机器人，其特征在于：所述无线视频捕捉模块（2-3）无线接收器和视频捕获卡；所述视频捕获卡为四通道集成视频捕获卡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105500381A (zh) * 2016-02-05 2016-04-20 中国科学院自动化研究所 通用模块化双臂服务机器人平台及系统
CN105666460A (zh) * 2016-04-14 2016-06-15 小煷伴（深圳）智能科技有限公司 具有室内定位及识别功能的机器人
CN106039623A (zh) * 2016-06-28 2016-10-26 谢骞 一种自动灭火装置
CN106393141A (zh) * 2016-10-31 2017-02-15 江苏华航威泰机器人科技有限公司 一种机器人控制系统

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