CN203405999U - 无线电制作教育机器人 - Google Patents
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Abstract
无线电制作教育机器人，包括中央处理电路（1）、电源模块（2），中央处理电路（1）与电源模块（2）相连接，其特征在于：所述中央处理电路（1）与传感器电路（5）相连接，传感器电路（5）设置有两对红外线传感器，中央处理电路（1）的输出端与电机驱动电路（3）的输入端相连接，电机驱动电路（3）的输出端与电机模块（4）相连接，本实用新型结构简单，便于组装，通用性好，成本较低，有效保证了机器人在地面上沿着白色背景下的黑线轨迹行驶，有利于小学生和中学生用作教学机器人，便于大规模推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人，尤其涉及一种无线电制作教育机器人，属于机器人技术领域。
背景技术
在中小学实践教育中，循迹机器人的组装和使用能够达到很好的教学效果，但是现有的机器人知识的基础教育一直存在教学设备和学生实践费用高，不易开展的问题，一方面学生对这类项目非常感兴趣；另一方便，现有机器人高昂的费用以及安装和使用的复杂性又搅乱了学生的求知欲望，不便于大规模推广使用。
中国专利授权公告号为：CN 200944269Y，公告日为：2007年9月5日实用新型专利公开了一种教学机器人，这种机器人包括避障模块、火源检测模块、灭火模块、电机驱动模块、供电模块、采用现有遥控车底盘改装的传动部件、微处理器，其特征在于该机器人的微处理器为数字信号处理器DSP，DSP还与寻迹模块联接，其中寻迹模块由发光电路和光接收电路组成，由于该教学机器人的微处理器采用了DSP，比起采用单片机作为微处理器的教学机器人简化了主板上的功能模块的数量。但是该装置成本较高，编程及输入控制程序比较麻烦，安装和使用较复杂，不利于用作小学和中学生的教学机器人。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的中小学生教学机器人结构复杂，成本较高，编程及输入控制程序比较麻烦，不便于大规模推广使用的缺陷和不足，现提供一种结构简单，成本较低，编程及输入控制程序比较简便，便于大规模推广使用的无线电制作教育机器人。
为实现上述目的，本实用新型的技术解决方案是：无线电制作教育机器人，包括中央处理电路、电源模块，中央处理电路与电源模块相连接，所述中央处理电路与传感器电路相连接，传感器电路设置有两对红外线传感器，中央处理电路的输出端与电机驱动电路的输入端相连接，电机驱动电路的输出端与电机模块相连接。
所述传感器电路由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、红外线传感器D1、红外线传感器D2、红外线传感器D3、红外线传感器D4、电容C1以及电容C2构成，红外线传感器D1、红外线传感器D2、红外线传感器D3、红外线传感器D4分别相并联后与中央处理电路的输入端相连接，红外线传感器D1与电阻R1、电阻R2相并联，红外线传感器D2与电阻R5相串联，红外线传感器D3与电阻R3、电阻R4相串联，红外线传感器D4与电阻R6相连接，红外线传感器D2并联有电容C2，红外线传感器D4并联有电容C1。
所述电机模块包括电机M1、电机M2，电机M1和电机M2分别与电源模块2相连接。
所述电机驱动电路包括PNP三极管Q1和PNP三极管Q2，中央处理电路的信号输出端分别与PNP三极管Q1和PNP三极管Q2上的信号输入端相连接，PNP三极管Q1的信号输出端与电机M1的控制信号端相连接，PNP三极管Q2与电机M2的控制信号端相连接。
所述中央处理电路的信号输出端分别与PNP三极管Q1之间连接有电阻R9，中央处理电路的另一个信号输出端与PNP三极管Q2之间连接有电阻R10，电阻R9与电阻R7相并联，电阻R10与电阻R8相并联。
所述电机M1并联有红外线传感器D5和电阻R11的串联电路，电机M2并联有红外线传感器D6和电阻R12的串联电路。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的中央处理电路与传感器电路相连接，传感器电路设置有两对红外线传感器，中央处理电路的输出端与电机驱动电路的输入端相连接，电机驱动电路的输出端与电机模块相连接，通过传感器电路实现了运行轨迹的自动寻找和跟踪。
2、本实用新型结构简单，便于组装，通用性好，成本较低，有效保证了机器人在地面上沿着白色背景下的黑线轨迹行驶，有利于小学生和中学生用作教学机器人，便于大规模推广使用。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构框图。
图2是本实用新型的电路原理图。
图中：中央处理电路1，电源模块2，电机驱动电路3，电机模块4，传感器电路5，红外线传感器D1，红外线传感器D2，红外线传感器D3，红外线传感器D4，电容C1，电容C2，PNP三极管Q1，PNP三极管Q2，红外线传感器D5，红外线传感器D6，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻R5，电阻R6，电阻R7，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，电机M1，电机M2。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。
参见图1、图2，本实用新型的无线电制作教育机器人，包括中央处理电路1、电源模块2，中央处理电路1与电源模块2相连接，所述中央处理电路1与传感器电路5相连接，传感器电路5设置有两对红外线传感器，中央处理电路1的输出端与电机驱动电路3的输入端相连接，电机驱动电路3的输出端与电机模块4相连接。
所述传感器电路5由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、红外线传感器D1、红外线传感器D2、红外线传感器D3、红外线传感器D4、电容C1以及电容C2构成，红外线传感器D1、红外线传感器D2、红外线传感器D3、红外线传感器D4分别相并联后与中央处理电路1的输入端相连接，红外线传感器D1与电阻R1、电阻R2相并联，红外线传感器D2与电阻R5相串联，红外线传感器D3与电阻R3、电阻R4相串联，红外线传感器D4与电阻R6相连接，红外线传感器D2并联有电容C2，红外线传感器D4并联有电容C1。
所述电机模块4包括电机M1、电机M2，电机M1和电机M2分别与电源模块2相连接。
所述电机驱动电路3包括PNP三极管Q1和PNP三极管Q2，中央处理电路1的信号输出端分别与PNP三极管Q1和PNP三极管Q2上的信号输入端相连接，PNP三极管Q1的信号输出端与电机M1的控制信号端相连接，PNP三极管Q2与电机M2的控制信号端相连接。
所述中央处理电路1的信号输出端分别与PNP三极管Q1之间连接有电阻R9，中央处理电路1的另一个信号输出端与PNP三极管Q2之间连接有电阻R10，电阻R9与电阻R7相并联，电阻R10与电阻R8相并联。
所述电机M1并联有红外线传感器D5和电阻R11的串联电路，电机M2并联有红外线传感器D6和电阻R12的串联电路。
中央处理电路1为本实用新型的控制核心，采用了LM393双电压比较器集成电路，可以将输入的电压值和设定的电压值做比较，如果输入的电压值大于设定的电压值，那么就输出高电平；如果输入的电压值小于设定值，那么就输出低电平。中央处理电路1与电源模块2相连接，电源模块2为中央处理电路1、电机驱动电路3、电机模块4以及传感器电路5提供6V电源。中央处理电路1与传感器电路5相连接，传感器电路5设置有两对红外线传感器，传感器电路5由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、红外线传感器D1、红外线传感器D2、红外线传感器D3、红外线传感器D4、电容C1以及电容C2构成。红外线传感器组分别发射红外线射到遮挡面上，由于遮挡面黑白颜色的区别，那么反射回来的红外光强弱有区别经过接收管接收后导致接收管的电阻大小变化，进而可以得到变化的电压，这样就保证了机器人在地面上沿着白色背景下的黑线轨迹行驶。
参见图2，中央处理电路1的输出端与电机驱动电路3的输入端相连接，电机驱动电路3的输出端与电机模块4相连接。电机模块4包括电机M1、电机M2，电机M1和电机M2分别与电源模块2相连接。电机驱动电路3包括PNP三极管Q1和PNP三极管Q2，PNP三极管Q1和PNP三极管Q2为PNP8550型号的三极管，由于控制信号比较弱输出电流小不足以驱动电机，因此需要三极管来驱动电机。中央处理电路1的信号输出端分别与PNP三极管Q1和PNP三极管Q2上的信号输入端相连接，PNP三极管Q1的信号输出端与电机M1的控制信号端相连接，PNP三极管Q2与电机M2的控制信号端相连接。
中央处理电路1的信号输出端分别与PNP三极管Q1之间连接有电阻R9，中央处理电路1的另一个信号输出端与PNP三极管Q2之间连接有电阻R10，电阻R9与电阻R7相并联，电阻R10与电阻R8相并联。电机M1并联有红外线传感器D5和电阻R11的串联电路，电机M2并联有红外线传感器D6和电阻R12的串联电路。
本实用新型的工作原理如下：将机器人放置在具有白色背景地面的黑线上，传感器电路5通过两对红外线传感器发出红外线，由于遮挡面黑白颜色的区别，那么反射回来的红外光强弱也有区别，经过接收管接收后导致接收管的电阻大小变化，进而可以得到变化的电压；然后将电压信号送入中央处理电路1中进行比较等处理，随后中央处理电路1将控制信号输入电机驱动电路3中；最后电机驱动电路3控制电机模块4上的电机转动，实现前进和转向动作。本实用新型结构简单，便于组装，通用性好，成本较低，有利于小学生和中学生用作教学机器人，使用范围广泛。
Claims (6)
1.无线电制作教育机器人，包括中央处理电路（1）、电源模块（2），中央处理电路（1）与电源模块（2）相连接，其特征在于：所述中央处理电路（1）与传感器电路（5）相连接，传感器电路（5）设置有两对红外线传感器，中央处理电路（1）的输出端与电机驱动电路（3）的输入端相连接，电机驱动电路（3）的输出端与电机模块（4）相连接。
2.根据权利要求1所述的无线电制作教育机器人，其特征在于：所述传感器电路（5）由电阻（R1）、电阻（R2）、电阻（R3）、电阻（R4）、电阻（R5）、电阻（R6）、红外线传感器（D1）、红外线传感器（D2）、红外线传感器（D3）、红外线传感器（D4）、电容（C1）以及电容（C2）构成，红外线传感器（D1）、红外线传感器（D2）、红外线传感器（D3）、红外线传感器（D4）分别相并联后与中央处理电路（1）的输入端相连接，红外线传感器（D1）与电阻（R1）、电阻（R2）相并联，红外线传感器（D2）与电阻（R5）相串联，红外线传感器（D3）与电阻（R3）、电阻（R4）相串联，红外线传感器（D4）与电阻（R6）相连接，红外线传感器（D2）并联有电容（C2），红外线传感器（D4）并联有电容（C1）。
3.根据权利要求1所述的无线电制作教育机器人，其特征在于：所述电机模块（4）包括电机（M1）、电机（M2），电机（M1）和电机（M2）分别与电源模块（2）相连接。
4.根据权利要求1所述的无线电制作教育机器人，其特征在于：所述电机驱动电路（3）包括PNP三极管（Q1）和PNP三极管（Q2），中央处理电路（1）的信号输出端分别与PNP三极管（Q1）和PNP三极管（Q2）上的信号输入端相连接，PNP三极管（Q1）的信号输出端与电机（M1）的控制信号端相连接，PNP三极管（Q2）与电机（M2）的控制信号端相连接。
5.根据权利要求1所述的无线电制作教育机器人，其特征在于：所述中央处理电路（1）的信号输出端分别与PNP三极管（Q1）之间连接有电阻（R9），中央处理电路（1）的另一个信号输出端与PNP三极管（Q2）之间连接有电阻（R10），电阻（R9）与电阻（R7）相并联，电阻（R10）与电阻（R8）相并联。
6.根据权利要求3所述的无线电制作教育机器人，其特征在于：所述电机（M1）并联有红外线传感器（D5）和电阻（R11）的串联电路，电机（M2）并联有红外线传感器（D6）和电阻（R12）的串联电路。
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