CN207747048U - 一种家用的搬运机器人控制装置 - Google Patents

Abstract

一种家用的搬运机器人控制装置，包括小车驱动模块，与搬运机器人上的转向电机和驱动电机分别电连接；机械臂搬运模块，与搬运机器人上的第一、第二、第三和第四舵机电连接，搬运机器人的车载小车上设有机械臂，第一、第二、第三和第四舵机分别与机械臂传动连接，以控制机械臂的抓取、前后、左右移动和水平旋转；通讯模块，用于与智能终端通讯连接，以传输控制指令；主控模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和通讯模块连接；太阳能充电模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块连接以提供电能，本实用新型使得家用搬运机器能够实现远程控制，可通过遥控设备将物品搬运到指定地点，同时可三百六十度无死角选择物品以实现抓取。

Description

一种家用的搬运机器人控制装置

技术领域

本实用新型涉及机器人控制技术领域，具体涉及一种家用的搬运机器人控制装置。

背景技术

生活中，机器人这一名词并不陌生，从工业到农业，从军事到科学，机器人无处不在，但是大多数人对机器人存在一定的误解，机器人不一定必须具备手、眼睛、腿这样类似人一样的肢体，如灭火机器人自动扫地机器人，实际上机器人是按照人们的意愿完成某些特定动作的机器。机器人代替人力已经在各行各业有明显的体现，尤其在制造行业，机器人的出现解放了大量劳动力。随着机器人技术的发展与完善，对机器人的需求会渐渐增加，未来智能装备替换劳动力将是必然的趋势。

随着社会的发展，家居老人越来越多，行动不便者已经日益突显，科技的发展，机器人大量应用于老年人的日常生活中，以帮助解决行动不便的问题。机器人代替劳动力发展极快，同时提高人们枯燥的生活质量，家用机器人在合理程序作用指引下，可以帮助老人们搬运物品。但现，目前的家用搬运机器人普遍存在灵敏度低、控制精度差、通讯功能不完备，尤其是极少具备自给充电的能力。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术存在的上述问题，提供了一种家用的搬运机器人控制装置，以解决现有家用搬运机器人灵敏度低、控制精度差、通讯功能不完备，且不具备自给充电能力的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种家用的搬运机器人控制装置，包括：

小车驱动模块，用于与设置于搬运机器人上的转向电机和驱动电机分别电连接，所述搬运机器人的车载小车底部设有转向轮和驱动轮，所述转向电机和驱动电机分别与转向轮和驱动轮传动连接；

机械臂搬运模块，用于与设置于搬运机器人上的第一舵机、第二舵机、第三舵机和第四舵机分别电连接，所述搬运机器人的车载小车上设有机械臂，所述第一舵机、第二舵机、第三舵机和第四舵机分别与机械臂传动连接，以控制机械臂的抓取、前后移动、左右移动和水平旋转；

通讯模块，用于与智能终端通讯连接，以传输控制指令；

主控模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和通讯模块分别电连接；以及

太阳能充电模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块分别电连接以提供电能，所述搬运机器人的车载小车上设有电池，所述电池与太阳能充电模块电连接以实现充电。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述主控模块为采用Arduino主控芯片的Arduino主板。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述通讯模块为蓝牙模块，所述蓝牙模块采用的芯片型号为BC417。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述小车驱动模块采用的芯片型号为MX1508。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块的供电电压均为5V电源。

作为本实用新型的进一步优选技术方案，所述太阳能充电模块的输出端还设有电源模块，所述电源模块内设有整流电路，所述整流电路的输入电压为9V，其输出电压为5V。

本实用新型的家用的搬运机器人控制装置可以达到如下有益效果：

本实用新型的家用的搬运机器人控制装置，通过包括：小车驱动模块，用于与设置于搬运机器人上的转向电机和驱动电机分别电连接，所述搬运机器人的车载小车底部设有转向轮和驱动轮，所述转向电机和驱动电机分别与转向轮和驱动轮传动连接；机械臂搬运模块，用于与设置于搬运机器人上的第一舵机、第二舵机、第三舵机和第四舵机分别电连接，所述搬运机器人的车载小车上设有机械臂，所述第一舵机、第二舵机、第三舵机和第四舵机分别与机械臂传动连接，以控制机械臂的抓取、前后移动、左右移动和水平旋转；通讯模块，用于与智能终端通讯连接，以传输控制指令；主控模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和通讯模块分别电连接；以及太阳能充电模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块分别电连接以提供电能，所述搬运机器人的车载小车上设有电池，所述电池与太阳能充电模块电连接以实现充电，使得家用搬运机器能够实现远程控制，可通过遥控设备将物品搬运到指定地点，同时可三百六十度无死角选择物品以实现抓取，采用太阳能自给充电，节能环保，无需外接电源电线，使用方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型家用的搬运机器人控制装置提供的一实例的系统框图；

图2为本实用新型家用搬运机器人提供的一实例的结构示意图；

图3为本实用新型家用的搬运机器人控制装置的蓝牙模块引脚图；

图4为本实用新型家用的搬运机器人控制装置的蓝牙模块电路原理图；

图5为本实用新型家用的搬运机器人控制装置的MX1508电路引脚图；

图6为本实用新型家用的搬运机器人控制装置的整流电路图。

图中：1、小车底盘，2、转向轮，3、驱动轮，4、太阳能电池板，5、电池，6、Arduino主板，7、第一舵机，8、第二舵机，9、第三舵机，10、第四舵机，11、水平旋转基座，12、前后伸缩杆，13、上下伸缩杆，14、抓手。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述。较佳实施例中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

图1为本实用新型家用的搬运机器人控制装置提供的一实例的系统框图，图2为本实用新型家用搬运机器人提供的一实例的结构示意图，如图1和图2所示，家用的搬运机器人控制装置包括：

小车驱动模块，用于与设置于搬运机器人上的转向电机和驱动电机分别电连接，所述搬运机器人的车载小车底部设有转向轮2和驱动轮3，所述转向电机和驱动电机分别与转向轮2和驱动轮3传动连接；

机械臂搬运模块，用于与设置于搬运机器人上的第一舵机7、第二舵机8、第三舵机9和第四舵机10分别电连接，所述搬运机器人的车载小车上设有机械臂，所述第一舵机7、第二舵机8、第三舵机9和第四舵机10分别与机械臂传动连接，以控制机械臂的抓取、前后移动、左右移动和水平旋转；

通讯模块，用于与智能终端通讯连接，以传输控制指令，所述智能终端为智能手机或电脑；

主控模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和通讯模块分别电连接，所述主控模块为采用Arduino主控芯片的Arduino主板6；以及

太阳能充电模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块分别电连接以提供电能，所述搬运机器人的车载小车上设有电池5和太阳能电池板4，太阳能充电模块通过太阳能电池板4将光照转化为电能，所述电池5与太阳能充电模块电连接以实现充电。

请进一步参阅图2，家用搬运机器人由车载小车和安装于车载小车上的机械臂组成；其中，车载小车由小车底盘1和安装在小车底盘1上的车轮组成，其车轮包括转向轮2和驱动轮3，转向轮2用于家用搬运机器在行驶过程中进行转向控制，驱动轮3为行驶提供驱动力；其中，机械臂包括水平旋转基座11、前后伸缩杆12、上下伸缩杆13和抓手14，水平旋转基座11安装于小车底盘1上，且可360度旋转，前后伸缩杆12的后端和上下伸缩杆13的后端分别与水平旋转基座11活动相连，前后伸缩杆12的前端和上下伸缩杆13的前端分别与抓手14活动相连，机械臂可实现三百六十度无死角选择物品以通过抓手14进行抓取；太阳能电池板4通过支架安装于机械臂的后侧，电池5、Arduino主板6均固定于小车底盘1上。

具体实施中，本实用新型的主控制器采用Ardiuno主板，相比较于其他的开发主板，比如单片机，它更好入手，而且处理数据的速度快，制作成本低。它是一种高性能，低功耗微控制器，结构耐力强，可上电复位、编程、检测，并且外部和内部中断源包括六个睡眠模式：空闲、ADC降噪、电源保存、关闭、待机状态和待机扩展，其作为控制电路的主板，其性能远远优于单片机。

具体实施中，所述通讯模块为蓝牙模块，所述蓝牙模块采用的芯片型号为BC417，采用手机与蓝牙模块通讯连接，方便简洁，其BC417具有安全性高和稳定性好的特点。使用过程中，系统根据用户的需求将机器人控制信号通过智能手机的APP经或由电脑上位机软件通讯模块传送至Arduino主控制芯片，通过所发指令选择相应的运动模式，由第一舵机7、第二舵机8、第三舵机9和第四舵四个舵机分别控制机械臂的水平旋转、前后、左右移动及抓取动作，以及车载小车的转向、和移动，同时，太阳能电池板4在光照的作用下，太阳能充电模块可及时补充电能。

具体地，蓝牙模块引脚如图3所示，在图中，1引脚是数据传送端TXD，2引脚是数据接收端RXD，3引脚是3.3V电源，4引脚接地。蓝牙适用于近距离的无线控制，设计中，蓝牙模块电路原理图如图4所示，通过Arduino对蓝牙模块进行控制，建立蓝牙模块与手机之间的通信，达到手机对家用搬运机器的系统控制。

具体实施中，所述小车驱动模块采用的芯片型号为MX1508，其驱动模块MX1508适合于驱动车载小车的转向电机及驱动电机。如图5所示的MX1508电路引脚图，该电路的工作电压范围为2V到10V均可以，具有耐高温这一性能，同时也给电路很好的保护，转向轮2驱动和驱动轮3驱动是由它控制的电流所决定的，在转向轮2上流过的电流小，动作轻，而驱动轮3是它的两倍之多，可提供强大的动力。该驱动电路内置过热保护电路，由于通过驱动电路的负载电流大于电路的最大电流，所以电路内部芯片的温度将会快速升高，一旦超过设定值，系统内部电路将立即被关断，切断负载电流，避免烧毁电路，在确保电路恢复到安全温度后，才允许再次对电路进行控制，提高了使用安全性和稳定性。

具体实施中，太阳能充电模块是整个电路的心脏，由于所采用的舵机功率比较小，所述小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块的供电电压均为5V电源，所述太阳能充电模块的输出端还设有电源模块，所述电源模块内设有整流电路，如图6所示，所述整流电路的输入电压为9V，其输出电压为5V，其中，9V输入电源来自太阳能充电模块，5V输出电源分别为小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块提供电能。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式做出多种变更或修改，而不背离本实用新型的原理和实质，本实用新型的保护范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种家用的搬运机器人控制装置，其特征在于，包括：

小车驱动模块，用于与设置于搬运机器人上的转向电机和驱动电机分别电连接，所述搬运机器人的车载小车底部设有转向轮和驱动轮，所述转向电机和驱动电机分别与转向轮和驱动轮传动连接；

机械臂搬运模块，用于与设置于搬运机器人上的第一舵机、第二舵机、第三舵机和第四舵机分别电连接，所述搬运机器人的车载小车上设有机械臂，所述第一舵机、第二舵机、第三舵机和第四舵机分别与机械臂传动连接，以控制机械臂的抓取、前后移动、左右移动和水平旋转；

通讯模块，用于与智能终端通讯连接，以传输控制指令；

主控模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和通讯模块分别电连接；以及

太阳能充电模块，用于与小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块分别电连接以提供电能，所述搬运机器人的车载小车上设有电池，所述电池与太阳能充电模块电连接以实现充电。

2.根据权利要求1所述的家用的搬运机器人控制装置，其特征在于，所述主控模块为采用Arduino主控芯片的Arduino主板。

3.根据权利要求2所述的家用的搬运机器人控制装置，其特征在于，所述通讯模块为蓝牙模块，所述蓝牙模块采用的芯片型号为BC417。

4.根据权利要求3所述的家用的搬运机器人控制装置，其特征在于，所述小车驱动模块采用的芯片型号为MX1508。

5.根据权利要求4所述的家用的搬运机器人控制装置，其特征在于，所述小车驱动模块、机械臂搬运模块和主控模块的供电电压均为5V电源。

6.根据权利要求1至5任一项所述的家用的搬运机器人控制装置，其特征在于，所述太阳能充电模块的输出端还设有电源模块，所述电源模块内设有整流电路，所述整流电路的输入电压为9V，其输出电压为5V。