CN205664271U

CN205664271U - 声控智能台灯

Info

Publication number: CN205664271U
Application number: CN201620459310.4U
Authority: CN
Inventors: 兰晓红; 杨豪; 刘淑云; 薄丽娜; 杨海漩; 赵雅楠; 张元立
Original assignee: Chongqing Normal University
Current assignee: Chongqing Normal University
Priority date: 2016-05-19
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2016-10-26
Anticipated expiration: 2026-05-19

Abstract

本实用新型公开了一种声控智能台灯，包括灯头、灯杆和底座，灯杆的一端与灯头连接，灯杆的另一端与底座连接，在底座上设有至少两个万向轮，所述万向轮通过舵机与底座连接；还包括：麦克风，用于接收语音信息；控制器，其包括：用于识别语音信息并根据该语音信息输出控制指令的控制模块，该控制模块分别与麦克风、各舵机电连接；以及用于提供工作电压的电源模块，该电源模块与控制模块电连接。本实用新型能够通过自然语言与台灯交互，通过语音控制台灯自动完成用户指令。

Description

声控智能台灯

技术领域

本实用新型属于台灯，具体涉及一种声控智能台灯。

背景技术

伴随智能机器人产品的日益普及，“智能工作、智慧生活”成为现代人追求目标，与此同时，各种智能家电争先恐后地进入大众家庭，如：智能电视、智能家居、智能家用机器人、智能娱乐机器人等等，这些智能产品极大地提升了人们的生活品质。

台灯，几乎是每个家庭必备物件，同时也是利用频率极高的家电电器。现有台灯不能随意自由移动，若要移动其位置，需人来搬动，但对于特殊人群（比如：没有手的残疾人）来说，操作起来非常不方便。另外，现有台灯一般都是照明高度、照明位置、照明亮度固定不变，无法适合人们随意阅读或操作姿态需求，也不能根据环境自然光照调整台灯亮度及照明柔和度。

因此，有必要开发一种声控智能台灯。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种声控智能台灯，能通过自然语言与台灯交互，通过语音控制台灯自动完成用户指令。

本实用新型所述的声控智能台灯，包括灯头、灯杆和底座，灯杆的一端与灯头连接，灯杆的另一端与底座连接，在底座上设有至少两个万向轮，所述万向轮通过舵机与底座连接；

还包括：

麦克风，用于接收语音信息；

控制器，其包括：用于识别语音信息并根据该语音信息输出控制指令的控制模块，该控制模块分别与麦克风、各舵机电连接；以及用于提供工作电压的电源模块，该电源模块与控制模块电连接。

将设置在底座上的四个舵机设置为电机模式，能够通过语音控制声控智能台灯移动。

所述灯杆从下到上依次包括第一杆臂、第二杆臂和第三杆臂，第一杆臂与底座之间，第一杆臂与第二杆臂之间，第二杆臂与第三杆臂之间，以及第三杆臂与灯头之间均通过舵机连接，各舵机分别与控制模块电连接；将这四个舵机均为舵机模式，其中，与灯头连接的舵机用于控制灯头的角度，以满足人们对光线角度的需要；另外三个舵机用于实现灯杆的升降。

在底座的前面设有一个超声波测距传感器，该超声波测距传感器与控制模块电连接；当声控智能台灯距离障碍物小于10厘米时，声控智能台灯将会自动停止运动，达到避障的效果。

进一步，所述灯头包括灯座、灯板以及设在灯板上的LED灯组，所述灯座的一端通过舵机与第三杆臂连接，灯座的另一端与灯板连接。

还包括调光器，所述调光器的输入端与供电电源连接，调光器的输出端与LED灯组电连接，该调光器具有用于调节LED灯组亮度的旋钮，该旋钮连接有舵机，该舵机与控制模块电连接，舵机带动调光器的旋钮旋转，调节LED灯组的亮度。

所述底座包括上层板、下层板以及连接在两者之间的支撑杆，所述控制器、麦克风、调光器以及与调光器连接的舵机均设置在下层板上；增加了底座的重量，达到稳定效果。

所述底座上设有四个万向轮，四个万向轮均位于下层板的外侧且通过舵机与下层板连接；在台灯移动，或灯杆升起或降落时，台灯的重心始终保持在底座的中心，具有较强的稳定性。

本实用新型的有益效果：

（1）将设置在底座上的四个舵机设置为电机模式，与万向轮配合，使台灯能够按照语音要求自由移动；

（2）灯杆采用三个舵机驱动，将这三个舵机设置为舵机模式，通过语音控制三个舵机的旋转角度来实现灯杆的上升或下降，从而实现了通过语音来调节台灯的高度；

（3）通过语音控制与调光器连接的舵机旋转，舵机旋转的同时会带动调光器的旋钮旋转，从而实现了通过语音来调节LED灯的亮度；

（4）在底座的前面安装了一个超声波测距传感器，当台灯距离障碍物小于10厘米时，台灯将会自动停止运动，实现了自动避障的功能；

（5）四个万向轮均位于底座的外侧，在台灯移动，或灯杆升起或降落时，台灯的重心始终保持在底座的中心，具有较强的稳定性；

综上所述，本实用新型能够通过自然语言与台灯交互，通过语音控制台灯自动完成用户指令，包括自动调节台灯的照明高度、照明方位以及照明亮度等，让用户享受精准舒适的智能照明感受。整个台灯采用折叠式的设计结构，不使用时，将其折叠起来，不仅占用空间小，且便于移动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的原理框图；

图中，1、第三杆臂，2、舵机，3、第二杆臂，4、第一杆臂，5、上层板，6、控制器，7、支撑杆，8、下层板，9、万向轮，10、超声波测距传感器，11、调光器，12、灯板，13、LED灯组，14、灯座， 15、电源模块，16、麦克风，17、控制模块，18、供电电源。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示的声控智能台灯，包括灯头、灯杆、底座、麦克风16、控制器6、超声波测距传感器10和调光器11。

如图2所示，麦克风16用于接收语音信息。控制器6包括控制模块17和电源模块15，该控制模块17分别与麦克风16、电源模块15电连接，电源模块15与供电电源18电连接。其中：控制模块17用于识别语音信息并根据该语音信息输出对应的控制指令，电源模块15将供电电源18转换为各零件所需的工作电压。

如图1和图2所示，所述调光器11的输入端与供电电源18连接，调光器11的输出端与LED灯组13电连接，该调光器11具有用于调节LED灯组13亮度的旋钮，该旋钮连接有舵机2，该舵机2与控制模块17电连接，舵机2带动调光器11的旋钮旋转，调节LED灯组13的亮度。

如图1所示，所述底座包括上层板5、下层板8以及连接在两者之间的支撑杆7，所述控制器6、麦克风16、调光器11以及与调光器11连接的舵机2均设置在下层板8上；增加了底座的重量，达到了稳定效果。在底座上设有四个万向轮9，四个万向轮9均位于下层板8的外侧且通过舵机2与下层板8连接；这四个舵机2均设置为电机模式。在台灯移动，或灯杆升起或降落时，台灯的重心始终保持在底座的中心，具有较强的稳定性。

如图1所示，所述灯杆从下到上依次包括第一杆臂4、第二杆臂3和第三杆臂1，第一杆臂4与底座之间，第一杆臂4与第二杆臂3之间，第二杆臂3与第三杆臂1之间，以及第三杆臂1与灯头之间均通过舵机2连接，各舵机2分别与控制模块17电连接；将这四个舵机2均为舵机模式，其中，与灯头连接的舵机2用于控制灯头的角度，以满足人们对光线角度的需要；另外三个舵机2用于实现灯杆的升降。

如图1所示，在底座的前面设有一个超声波测距传感器10，该超声波测距传感器10与控制模块17电连接；当声控智能台灯距离障碍物小于10厘米时，声控智能台灯将会自动停止运动，达到避障的效果。

进一步，所述灯头包括灯座14、灯板12以及设在灯板12上的LED灯组13，所述灯座14的一端通过舵机2与第三杆臂1连接，灯座14的另一端与灯板12连接。

本实用新型中所述控制器6采用MultiFLEX^TM2-PXA270控制器。MultiFLEXTM2-PXA270控制器的处理器是Marvell Xscale PXA270，Xscale PXA270处理器可以在520MHz的主频下工作，运行Linux操作系统，加入了Wireless MMX、Intel Speed Step等新技术，以其高性能、低功耗、多功能等特点在信息加电、工业控制等领域得到了广泛应用。MultiFLEX^TM2-PXA270控制器不仅能够处理IO、AD和总线数据，还能够处理语音、视频，因此，可以开发出功能更丰富的机器人。

MultiFLEX^TM2-PXA270控制器配置如下：

（1）Marvell Xscale PXA270@533MHz，32位处理器，16M NOR-FLASH，128M NAND-FLASH，64M SDRAM；

（2）Linux操作系统；

（3）4个USB Host，1个100Mbps以太网端口、Wifi模块插槽；

（4）1个麦克风16接口，1个立体声音频输出接口；

（5）6个机器人舵机2接口，完全兼容Robotis Dynamixel AX12+；

（6）8个R/C舵机2接口；

（7）12个TTL电平的双向I/O口，GND/VCC/SIG三线制；

（8）8个AD转换器接口（0-5V）；

（9）2个RS-422总线接口（可挂接1-127个422设备）；

（10）支持USB摄像头作为视觉传感器，麦克风16作为听觉传感器；

（11）2节锂聚合物电池，外接直流稳压电源、智能充电器。

本实用新型中所述舵机2的型号为CDS5516，此舵机2属于一种集电机、伺服驱动、总线式通讯接口为一体的集成伺服单元，有舵机和电机两种模式，舵机模式时，可以在0-300度的范围内摆动；电机模式时，可以在0-360度范围内摆动，每个舵机2都有自己单独的ID号，在搭建机器人时需要对舵机2的ID号进行设置。CDS5516舵机2出厂时，默认ID是1，在使用时要修改ID，避免ID号重复。

本实用新型所述声控智能台灯的移动状态分为前进、后退、左转、右转和停止五个部分构成，所使用的四个舵机2均设置为电机模式。当使用者以语音发出指令时（包括：“前进”、“后退”、“左转”、“右转”、“停止”这5个指令时，麦克风16接收该语音信息，控制器6对该语音进行识别，并发出对应的控制指令这四个舵机2工作，从而实现台灯的前进、后退、左转、右转和停止。

本实用新型所述声控智能台灯的升降状态分为升一、升二、升三和放下四个部分，所使用的三个舵机2均设置为舵机模式。调整三个舵机2的角度即可实现升降。

升一：在升降之前需要判断到升一这个状态三个舵机2分别需要转动多大的角度。如：从升三到升一的过程，需要分别计算这三个舵机2在升三状态到升一状态之间需要转动多少角度，通过计算，三个舵机2再进行转动。因此，不管三个舵机2在那种状态，都可以通过程序计算得到转动的角度。

同理，升二、升三和放下也是利用升一的方法控制舵机2的转动。

本实用新型所述声控智能台灯的抬头状态分为抬头一、抬头二和抬头三三个部分，所使用的舵机2设置为舵机模式。调整该舵机2的角度即可控制灯座14的角度。

本实用新型所述声控智能台灯的亮度调节状态分为亮一、亮二和亮三三个部分，所使用的舵机2设置为舵机模式，并在舵机2的舵盘上安装了调光器11，调整舵机2的角度即可控制调光器11旋钮转动来实现亮度的调节。

Claims

1.一种声控智能台灯，包括灯头、灯杆和底座，灯杆的一端与灯头连接，灯杆的另一端与底座连接，其特征在于：在底座上设有至少两个万向轮（9），所述万向轮（9）通过舵机（2）与底座连接；

还包括：

麦克风（16），用于接收语音信息；

控制器（6），其包括：用于识别语音信息并根据该语音信息输出控制指令的控制模块（17），该控制模块（17）分别与麦克风（16）、各舵机（2）电连接；以及用于提供工作电压的电源模块（15），该电源模块（15）与控制模块（17）电连接。

2.根据权利要求1所述的声控智能台灯，其特征在于：所述灯杆从下到上依次包括第一杆臂（4）、第二杆臂（3）和第三杆臂（1），第一杆臂（4）与底座之间，第一杆臂（4）与第二杆臂（3）之间，第二杆臂（3）与第三杆臂（1）之间，以及第三杆臂（1）与灯头之间均通过舵机（2）连接，各舵机（2）分别与控制模块（17）电连接。

3.根据权利要求1或2所述的声控智能台灯，其特征在于：在底座的前面设有一个超声波测距传感器（10），该超声波测距传感器（10）与控制模块（17）电连接。

4.根据权利要求2所述的声控智能台灯，其特征在于：所述灯头包括灯座（14）、灯板（12）以及设在灯板（12）上的LED灯组（13），所述灯座（14）的一端通过舵机（2）与第三杆臂（1）连接，灯座（14）的另一端与灯板（12）连接。

5.根据权利要求4所述的声控智能台灯，其特征在于：还包括调光器（11），所述调光器（11）的输入端与供电电源（18）连接，调光器（11）的输出端与LED灯组（13）电连接，该调光器（11）具有用于调节LED灯组（13）亮度的旋钮，该旋钮连接有舵机（2），该舵机（2）与控制模块（17）电连接。

6.根据权利要求5所述的声控智能台灯，其特征在于：所述底座包括上层板（5）、下层板（8）以及连接在两者之间的支撑杆（7），所述控制器（6）、麦克风（16）、调光器（11）以及与调光器（11）连接的舵机（2）均设置在下层板（8）上。

7.根据权利要求6所述的声控智能台灯，其特征在于：所述底座上设有四个万向轮（9），四个万向轮（9）均位于下层板（8）的外侧且通过舵机（2）与下层板（8）连接。