CN211349086U - 一种人机交互主板和机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人机交互主板和机器人，人机交互主板包括集成通讯模组和与所述集成通讯模组连接的接口转换芯片。本实用新型主要采用手机芯片取代通用处理器和外置4G模块的方案，从而大大降低机器人整机成本；同时根据机器人领域的需求增加多种接口转换芯片，解决了手机芯片应用在机器人领域时接口种类不足的问题，可广泛应用于酒店机器人和外卖配送机器人，完成机器人与人、云端服务器、电梯间的交互以及各种AI应用等，也可通过以太网和机器人其它主板进行通信或直接控制机器人各执行机构。

Description

一种人机交互主板和机器人

【技术领域】

本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种人机交互主板和机器人。

【背景技术】

在机器人领域，实现人机交互的主要以X86工控电脑主板为主，价格高，功耗大。近年也有一些采用现成的如Jetson TX2、树莓派等嵌入式电脑主板，以及通用领域的高端ARM处理器等，但都无法在性能、功能接口、价格上同时达到要求。特别是在配送机器人上，还没有一款可以在满足功能、性能要求的前提下做到像百元手机那样低价格的主板。

【实用新型内容】

本实用新型提供了一种人机交互主板和机器人，解决了以上所述的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种人机交互主板，包括集成通讯模组和与所述集成通讯模组连接的接口转换芯片，所述接口转换芯片包括USB转以太网芯片、UART转SPI芯片、UART转RS485 芯片以及UART转2.4G网络芯片中的至少一个。

在一个优选实施方式中，所述人机交互主板还包括USB集线器，所述USB集线器输入端连接所述集成通讯模组的USB接口，所述USB集线器第一输出端通过所述USB转以太网芯片连接以太网接口，所述USB集线器第二输出端连接神经计算棒。

在一个优选实施方式中，所述集成通讯模组的第一UART接口通过所述UART转SPI芯片连接机器人的头顶RGB灯。

在一个优选实施方式中，所述接口转换芯片包括集成有所述UART 转RS485芯片和所述UART转2.4G网络芯片的单片机，所述集成通讯模组的第二UART接口通过所述单片机驱动RS485通信模块和2.4G通信模块。

在一个优选实施方式中，所述集成通讯模组包括集成在一起的AP 处理器和通讯模组，所述通讯模组包括4G通信模块、BT通信模块和WIFI 通信模块中的至少一个。

在一个优选实施方式中，所述集成通讯模组为SIM8950X。

在一个优选实施方式中，所述集成通讯模组的I2C接口连接IMU传感器。

在一个优选实施方式中，所述集成通讯模组还外接头顶摄像头、前置摄像头、液晶显示屏、触控面板、SIM卡、TF卡、扩音器、电源模块、 DBG调试串口和ADB调试串口中的至少一个。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种机器人，包括以上所述的人机交互主板。

本实用新型主要采用手机芯片取代通用处理器和外置4G模块的方案，从而大大降低机器人整机成本；同时根据机器人领域的需求增加多种接口转换芯片，解决了手机芯片应用在机器人领域时接口种类不足的问题，可广泛应用于酒店机器人和外卖配送机器人，完成机器人与人、云端服务器、电梯间的交互以及各种AI应用等，也可通过以太网和机器人其它主板进行通信或直接控制机器人各执行机构。

为使实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

【附图说明】

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是实施例1提供的人机交互主板的连接示意图；

图2是实施例2提供的机器人的连接示意图。

【具体实施方式】

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

图1是实施例1提供的人机交互主板的连接示意图，如图1所示，包括集成通讯模组、与所述集成通讯模组连接的接口转换芯片以及USB 集线器，所述USB集线器输入端连接所述集成通讯模组的USB接口，所述USB集线器第一输出端通过USB转以太网芯片连接以太网接口，所述 USB集线器第二输出端连接神经计算棒(Neural network Processing Unit，简称NPU)。同时，所述接口转换芯片还包括UART转SPI芯片、 UART转RS485芯片和UART转2.4G网络芯片，所述UART转RS485芯片和所述UART转2.4G网络芯片集成在单片机中，所述集成通讯模组的第一UART接口通过UART转SPI芯片连接机器人的头顶RGB灯，所述集成通讯模组的第二UART接口通过所述单片机驱动RS485通信模块和2.4G 通信模块。

上述优选实施例中，所述集成通讯模组包括集成在一起的AP处理器和通讯模组，所述通讯模组包括4G通信模块、BT通信模块和WIFI通信模块中的至少一个。

具体来说，所述2.4G通信模块用于和电梯模块等通信。由于2.4G 射频芯片的通信处理过于复杂，不仅需要接口协议，还需要射频部分的协议，因此在集成通讯模组上通过UART串口外扩一块单片机单独处理，处理完后直接将所需要的数据通过UART发送给集成通讯模组的处理器，集成通讯模组将所需要发送的数据也直接通过UART传输给单片机，而不需要做任何额外的协议等处理。RS485总线可以挂接如电源控制板等其它模块的通信，也是通过扩展单片机单独处理，不需要额外处理。而 4G通信模块用于连接外网如云端服务器，WiFi通信模块可以连接外网，也可以连接局域网，以太网用于与机器人内部其它处理器的连接。

如图1所示，所述集成通讯模组还外接头顶摄像头、前置摄像头、液晶显示屏、触控面板、SIM卡、TF卡、扩音器、电源模块、DBG调试串口和ADB调试串口中的至少一个，而其I2C接口连接IMU传感器。

如图1所示，所述集成通讯模组为芯讯通无线科技的SIM8950X， SIM8950X是一款基于高通MSM8953平台开发的4G智能模块。采用14nm FinFET工艺的8核Cortex-A53处理器，主频高达2.0GHz，拥有丰富的多媒体功能：4K@30fps影音编解码、1920*1200双屏异显、24M像素摄像头以及多路模拟音频输入输出；支持GSM/GPRS/EDGE、WCDMA/HSPA+、 TD-SCDMA、CDMA2000/EV-DOrA、LTE-FDD、LTE-TDD等多种通信制式；支持WiFi 802.11a/b/g/n/ac，BT4.2 LE近距通信；支持 GPS/GLONASS/BEIDOU多种制式卫星定位等等。SIM8950X等集成通讯模组最大的优势就是将手机领域的高性能低价格的AP处理器和4G、 BT/WIFI等通信部件都集成在一起，取代机器人领域普遍采用的单独的 AP和单独4G模块、单独的BT/WIFI模块等等，从而既提供了性能，也极大的降低了整体方案的成本和可靠性。当然在其他实施例中，所述集成通讯模组也可以采用SIM8950X以外的同类手机芯片进行替代。

图2是实施例2提供的机器人的连接示意图，如图2所示，所述机器人包括以上所述的人机交互主板。

本实用新型并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本实用新型并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (9)

1.一种人机交互主板，其特征在于，包括集成通讯模组和与所述集成通讯模组连接的接口转换芯片，所述接口转换芯片包括USB转以太网芯片、UART转SPI芯片、UART转RS485芯片以及UART转2.4G网络芯片中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的人机交互主板，其特征在于，所述人机交互主板还包括USB集线器，所述USB集线器输入端连接所述集成通讯模组的USB接口，所述USB集线器第一输出端通过所述USB转以太网芯片连接以太网接口，所述USB集线器第二输出端连接神经计算棒。

3.根据权利要求1所述的人机交互主板，其特征在于，所述集成通讯模组的第一UART接口通过所述UART转SPI芯片连接机器人的头顶RGB灯。

4.根据权利要求1所述的人机交互主板，其特征在于，所述接口转换芯片包括集成有所述UART转RS485芯片和所述UART转2.4G网络芯片的单片机，所述集成通讯模组的第二UART接口通过所述单片机驱动RS485通信模块和2.4G通信模块。

5.根据权利要求1-4任一所述的人机交互主板，其特征在于，所述集成通讯模组包括集成在一起的AP处理器和通讯模组，所述通讯模组包括4G通信模块、BT通信模块和WIFI通信模块中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的人机交互主板，其特征在于，所述集成通讯模组为SIM8950X。

7.根据权利要求6所述的人机交互主板，其特征在于，所述集成通讯模组的I2C接口连接IMU传感器。

8.根据权利要求7所述的人机交互主板，其特征在于，所述集成通讯模组还外接头顶摄像头、前置摄像头、液晶显示屏、触控面板、SIM卡、TF卡、扩音器、电源模块、DBG调试串口和ADB调试串口中的至少一个。

9.一种机器人，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的人机交互主板。

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