CN205466251U - 一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，包括智能手机控制端和控制器端；所述智能手机控制端的输出端与无线通信模块的输入端电性连接，所述无线通信模块的输出端分别与服务器端和网络视频模块的输入端电性连接，所述服务器端和控制器端的输出端与CAN总线模块的输入端电性连接，所述CAN总线模块的输出端与机器人端的输入端电性连接。本实用新型的基于智能手机的网络机器人人机交互系统，只需通过智能手机便可对网络机器人进行便捷灵活的遥操作，人机接口具有新颖的人体动作解析、手势解析以及视频反馈等功能，具有良好的实时性与人机交互性，随着服务性机器人进入千家万户，将极大改变人们未来的生活模式。

Description

一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体地说是一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统。

背景技术

机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠，从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。

机电一体化系统组成：

1、机械本体：机械本体包括机架、机械连接、机械传动等，它是机电一体化的基础，起着支撑系统中其他功能单元、传递运动和动力的作用。与纯粹的机械产品相比，机电一体化系统的技术性能得到提高、功能得到增强，这就要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺性以及几何尺寸等方面能够与之相适应，具有高效、多功能、可靠和节能、小型、轻量、美观的特点。

2、检测传感部分：检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路，其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化，并将信息传递给电子控制单元，电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。

3、电子控制单元：电子控制单元又称和节奏发出相应的指令，控制整个系统有目的地进行。

4、执行器：执行器的作用是根据电子控制单元的指令驱动机械部件的运动。执行器是运动部件，通常采用电力驱动、气压驱动和液压驱动等几种方式。

5、动力源：动力源是机电一体化产品能量供应部分，其作用是按照系统控制要求向机械系统提供能量和动力使系统正常运行。提供能量的方式包括电能、气能和液压能，以电能为主。

机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作，机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成，目前，国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般来说，人们都可以接受这种说法，即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义：“一种可编程和多功能的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。”它能为人类带来许多方便之处。

控制系统意味着通过它可以按照所希望的方式保持和改变机器、机构或其他设备内任何感兴趣或可变的量。控制系统同时是为了使被控制对象达到预定的理想状态而实施的。控制系统使被控制对象趋于某种需要的稳定状态，控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域，工业锅炉控制系统，，工业锅炉控制系统，在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等，进而在机器人的应用领域中，出现了机器人控制系统。

着Internet技术的持续发展，控制系统与网络通信系统的集成已成为控制网络技术的一个热点，为此提出了网络化控制系统(NCS).在传统的控制系统中加入网络作为通信媒介，使系统的性能有了大的改观，但同时也不可避免的带来以下问题：网络延迟、丢包问题、单包和多包传输问题等，这些问题的存在，不仅会降低系统的控制性能，而且还能引起系统的不稳定.因此，对网络化控制系统的研究具有非常重要的现实意义。

机器人系统一般由伺服电机，伺服电机控制卡单片机控制系统等组成，机器人是自动控制机器(Robot)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，在当代工业中，机器人指能自动执行任务的人造机器装置，传统的机器人控制系统存在无法进行网络连接，控制不灵活，结构过于简单等不足。

机器是由各种金属和非金属部件组装成的装置，消耗能源，可以运转、做功，它是用来代替人的劳动、进行能量变换、信息处理、以及产生有用功，机器贯穿在人类历史的全过程中，但是近代真正意义上的“机器”，却是在西方工业革命后才逐步被发明出来，机器是由各种金属和非金属部件组装成的装置，消耗能源，可以运转、做功，用来代替人的劳动、进行能量变换、以及产生有用功，按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等，传统上的机器人由于制造业以及科学技术等问题，导致机器人功能单一和操作难度大以及动作迟缓。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，所具有的有益效果是；所述的基于智能手机的网络机器人人机交互系统，只需通过智能手机便可对网络机器人进行便捷灵活的遥操作，人机接口具有新颖的人体动作解析、手势解析以及视频反馈等功能，具有良好的实时性与人机交互性，智能手机的网络机器人人机交互系统的使用，将机器人控制融入日常生活的技术实现到具体的设备中，随着机器人的发展，具有服务性机器人进入千家万户，机器人的使用，将极大改变人们未来的生活模式。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，包括智能手机控制端、控制器端、固定板和伺服电机，所述智能手机控制端的输出端与无线通信模块的输入端电性连接，所述无线通信模块的输出端分别与服务器端和网络视频模块的输入端电性连接，所述服务器端和控制器端的输出端与CAN总线模块的输入端电性连接，所述CAN总线模块的输出端与机器人端的输入端电性连接，所述固定板上安装有底座，所述底座的顶部安装有竖直导轨和水平导轨，且水平导轨位于底座顶端的左右两侧，竖直导轨位于底座顶端的后面，所述伺服电机安装在底座顶端，且伺服电机的转动轴与机器手的联动轴连接，所述机器后臂通过连杆机构与机器前臂连接，所述机器前臂的前端安装有感应器部件。

进一步，所述智能手机控制端上设有人机交互模块、动作指令模块和文本控件模块。

进一步，所述控制器端的内部设有运动接收模块和运动发送模块。

进一步，所述机器人端内部设有机器人模块和机器人控制柜。

进一步，所述服务器端的内部设有错误处理模块和指令解析模块。

进一步，所述网络视频模块的内部设有图像数据处理模块和电动云台模块。

采用上述技术方案后，本实用新型和现有技术相比所具有的优点是：

本实用新型所述的基于智能手机的网络机器人人机交互系统，只需通过智能手机便可对网络机器人进行便捷灵活的遥操作，人机接口具有新颖的人体动作解析、手势解析以及视频反馈等功能，具有良好的实时性与人机交互性，智能手机的网络机器人人机交互系统的使用，将机器人控制融入日常生活的技术实现到具体的设备中，随着机器人的发展，具有服务性机器人进入千家万户，机器人的使用，将极大改变人们未来的生活模式。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1为本实用新型的系统图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型的俯视图。

附图标记中：1-智能手机控制端；2-人机交互模块；3-动作指令模块；4-文本控件模块；5-服务器端；6-错误处理模块；7-指令解析模块；8-控制器端；9-运动接收模块；10-运动发送模块；11-CAN总线模块；12-机器人端；13-机器人模块；14-机器人控制柜；15-网络视频模块；16-图像数据处理块；17-电动云台模块；18-无线通信模块；19-固定板；20-底座；21-水平导轨；22-竖直导轨；23-机器后臂；24-连杆机构；25-机器前臂；26-感应器部件；27-伺服电机。

具体实施方式

以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

实施例，如图1-3所示，一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，包括智能手机控制端1和控制器端8，智能手机控制端1的输出端与无线通信模块18的输入端电性连接，无线通信模块18的输出端分别与服务器端5和网络视频模块15的输入端电性连接，服务器端5和控制器端8的输出端与CAN总线模块11的输入端电性连接，CAN总线模块11的输出端与机器人端12的输入端电性连接，智能手机控制端1上设有人机交互模块2、动作指令模块3和文本控件模块4，控制器端8的内部设有运动接收模块9和运动发送模块10，机器人端12的内部设有机器人模块13和机器人控制柜14，服务器端5的内部设有错误处理模块6和指令解析模块7，网络视频模块15的内部设有图像数据处理模块16和电动云台模块17，固定板19上安装有底座20，底座20的顶部安装有竖直导轨22和水平导轨21，且水平导轨21位于底座20顶端的左右两侧，竖直导轨22位于底座20顶端的后面，伺服电机27安装在底座20顶端，且伺服电机27的转动轴与机器手的联动轴连接，机器后臂23通过连杆机构24与机器前臂25连接，机器前臂25的前端安装有感应器部件26。

工作原理：通过智能手机控制端1输入指令，通过无线通信模块18将指令通过网络平台传输给服务器端5，服务器端5内部的指令解析模块7对指令进行解析，通过CAN总线模块11将动作指令传输给机器人端12，其内部的机器人控制柜14对机器人模块13进行供电，使机器人动作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，包括智能手机控制端(1)、控制器端(8)、固定板(19)和伺服电机(27)，其特征在于：所述智能手机控制端(1)的输出端与无线通信模块(18)的输入端电性连接，所述无线通信模块(18)的输出端分别与服务器端(5)和网络视频模块(15)的输入端电性连接，所述服务器端(5)和控制器端(8)的输出端与CAN总线模块(11)的输入端电性连接，所述CAN总线模块(11)的输出端与机器人端(12)的输入端电性连接，所述固定板(19)上安装有底座(20)，所述底座(20)的顶部安装有竖直导轨(22)和水平导轨(21)，且水平导轨(21)位于底座(20)顶端的左右两侧，竖直导轨(22)位于底座(20)顶端的后面，所述伺服电机(27)安装在底座(20)顶端，且伺服电机(27)的转动轴与机器手的联动轴连接，所述机器后臂(23)通过连杆机构(24)与机器前臂(25)连接，所述机器前臂(25)的前端安装有感应器部件(26)。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，其特征在于：所述智能手机控制端(1)上设有人机交互模块(2)、动作指令模块(3)和文本控件模块(4)。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，其特征在于：所述控制器端(8)的内部设有运动接收模块(9)和运动发送模块(10)。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，其特征在于：所述机器人端(12)的内部设有机器人模块(13)和机器人控制柜(14)。

5.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，其特征在于：所述服务器端(5)的内部设有错误处理模块(6)和指令解析模块(7)。

6.根据权利要求1所述的一种基于智能手机的网络机器人人机交互系统，其特征在于：所述网络视频模块(15)的内部设有图像数据处理模块(16)和电动云台模块(17)。