CN213589710U - 智能娱乐移动靶机器人系统 - Google Patents

Abstract

智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于:由车体、靶位、安装电路板、车轮、驱动电动机、撞击传感器、微处理器开发板、无线通信模块、振动传感器和电源系统组成；车体为一整体结构；微处理器开发板按指令控制驱动电动机使智能娱乐移动靶机器人系统停留在某个位置或按轨迹行走；当有投掷物撞击到智能娱乐移动靶机器人系统时，振动传感器检测到撞击产生的振动，把振动信息传给微处理器开发板，微处理器开发板控制驱动电动机使撞靶对抗玩具车后退；当有投掷物撞击到智能娱乐移动靶机器人系统的靶位时，撞击传感器把检测到的撞靶信息传给微处理器开发板，微处理器开发板记录被撞靶情况用于报警和计分，并控制驱动电动机使撞靶对抗玩具车后退。

Description

智能娱乐移动靶机器人系统

技术领域

本发明属于娱乐机器人控制技术，涉及一种具有遥控功能和智能运行功能的不载人的移动靶系统。

背景技术

早在60年代，就已经开始了关于移动机器人的研究。关于移动机器人的研究涉及许多方面，首先，要考虑移动方式，可以是轮式的、履带式、腿式的，对于水下机器人，则是推进器。其次，必须考虑驱动器的控制，以使机器人达到期望的行为。第三，必须考虑导航或路径规划，对于后者，有更多的方面要考虑，如传感融合，特征提取，避碰及环境映射。因此，移动机器人是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多种功能于一体的综合系统。随着信息时代的来临和第三产业的蓬勃发展，高级形态的智能机器人从工业领域日益渗透到人们的日常生活中。其中，智能移动机器人代表了机电一体化的最高成就，是目前科学智能技术发展的最活跃领域之一。伴随着机器人性能的不断完善，智能移动机器人的应用范围大为扩展，不仅在工业、国防、医疗和娱乐等行业得到广泛应用，而且在搜捕、救援和辐射等领域也取得了一定的成就。据统计，其运动控制和路径规划等应用最为广泛，可以说智能移动机器人与我们息息相关。

智能移动机器人的研究是一个跨学科的研究领域，涉及面极其广泛，如高速图像处理技术、机器人运动学、计算机视觉技术和控制理论等，视觉信息处理难度高，从包含丰富信息的视觉系统中提取关键信息需要复杂的图像处理算法和强大的计算机运算能力；噪声干扰多，用来获取视觉信息的摄像机在成像过程中会受到许多因素的干扰，如光学镜片规则度和环境噪声等，从而在获得的视觉信息中掺杂有噪声，加大了视觉处理的难度。

本设计结合打靶射击与移动机器人技术研制成的智能移动靶机器人。智能移动靶机器人在移动功能结合实现方式上有着结构简单、易实现、控制简单、可靠性高、低成本和移动灵活等性能优势，所以应用十分广泛。

发明内容

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，由车体、靶位、安装电路板、车轮、驱动电动机、撞击传感器、微处理器开发板、无线通信模块、振动传感器和电源系统组成；车体为一整体结构；靶位在车体的一个侧面的表面，供来自外部的投掷体或撞击物作为目标靶位之用；安装电路板在车体内部，供安放电气部件之用；车轮安放于车体下部；驱动电动机与车轮相连；撞击传感器安放在靶位上；微处理器开发板安放于安装电路板上，与驱动电动机、撞击传感器、无线通信模块和振动传感器相连；无线通信模块安放于安装电路板上，用于和外部电气部件通信之用；振动传感器安放在安装电路板上，检测整机系统是不是受到撞击，以便给微处理器开发板提供整机系统受到撞击信号；电源系统也安放在安装电路板上，与驱动电动机、撞击传感器、微处理器开发板、WIFI通信模块和振动传感器相连；微处理器开发板的工作原理是：微处理器开发板按指令控制驱动电动机使智能娱乐移动靶机器人系统停留在某个位置或按轨迹行走；当有投掷物撞击到智能娱乐移动靶机器人系统时，振动传感器检测到撞击产生的振动，把振动信息传给微处理器开发板，微处理器开发板控制驱动电动机使撞靶对抗玩具车后退；当有投掷物撞击到智能娱乐移动靶机器人系统的靶位时，撞击传感器把检测到的撞靶信息传给微处理器开发板，微处理器开发板记录被撞靶情况用于报警和计分，并控制驱动电动机使撞靶对抗玩具车后退。

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，还包括测距传感器；测距传感器放于安装电路板上，与微处理器开发板和电源系统相连，测距面在车体表面露出，用于测量投掷者到智能娱乐移动靶机器人系统的距离；该距离作为投中靶位后计分之用。

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，微处理器开发板由单片机开发板实现；微处理器开发板的功能由单片机内的程序实现。

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，撞击传感器使用薄膜压力传感器。

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，振动传感器使用加速度传感器。

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，无线通信模块由WIFI模块实现。

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，测距传感器由超声收发传感器担当。

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，测距传感器由图像测距传感器担当；为提高图像处理能力，微处理器开发板由两块单片机开发板组成，其中一块主要用于图像处理。

所发明的智能娱乐移动靶机器人系统是：娱乐性强，有助于操作者提高观察能力和手眼办调能力。

附图说明

附图1是本发明所述的智能娱乐移动靶机器人系统的一个外观示意图。

附图2是本发明所述的智能娱乐移动靶机器人系统的单块微处理器开发板的一个具体结构的示意图。

附图3是本发明所述的智能娱乐移动靶机器人系统的单块微处理器开发板的一个具体电路图。

附图4是本发明所述的智能娱乐移动靶机器人系统的带图像测距传感器的一个外观示意图。

附图5是本发明所述的智能娱乐移动靶机器人系统的带图像测距传感器的两块微处理器开发板的一个具体结构的示意图。

附图6是本发明所述的智能娱乐移动靶机器人系统的带图像测距传感器的两块微处理器开发板的一个具体电路图。

附图7是本发明所述的智能娱乐移动靶机器人系统的一个程序流程图。

具体实施方式

实施方式一

参照附图1、附图2、附图3和附图7说明本实施方式，所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，由车体1、靶位2、安装电路板3、车轮4、驱动电动机5、撞击传感器6、微处理器开发板7、无线通信模块8、振动传感器9和电源系统10组成；微处理器开发板7是32位高性能的单片机STM32F407开发板；该芯片丰富的片上外设资源可以简化设计，具有很高的可靠性、实时性和稳定性，使用Cortex-M4架构；驱动电动机5为CHR-GM25-BLDC2418直流无刷电机；这种电机控制方式简单，寿命长，工作电压范围广，电流小并且转速快，无需外接驱动电路，其内部自带编码器和脉冲宽度调制(PWM)控制模式，可以轻易控制电机的转速；该直流电机有五个引脚，分别是电源线、接地线、霍尔信号反馈、正反转切换信号线以及PWM 调速控制线，其中霍尔信号反馈线只在速度调试时需要，所以正式接入单片机STM32F407开发板l0口的只有正反转切换线和PWM调速线；左侧两个轮的正反转控制线接入单片机 STM32F407开发板的PC5引脚，右侧两个轮的正反转控制线接入单片机STM32F407单片机开发板的PC6引脚，四个电机的PWM控制线分别接入单片机STM32F407开发板的PB0、PB1、PB3 和PB4引脚；振动传感器8是MPU6050模块，MPU6050内部整合了3轴陀螺仪和3轴加速度传感器，并且含有一个第二IC接口，可用于连接外部磁力传感器，并利用自带的数字运动处理器硬件加速引擎，通过主IIC接口，向应用端输出完整的9轴融合演算数据：MPU6050通过三根线与单片机STM32F407开发板连接，其中IC总线接在单片机STM32F407开发板的PB8 和PB9引脚，MPU6050的中断输出连接在STM32F407的PCO脚；AD0接的GND脚；WIFI模块9 使用ESP8266模块；电源系统10采用的是杰士得公司生产的l2V//9V/5V的10000mA的锂电池进行供电。

实施方式二

根据实施方式一，参照附图4、附图5、附图6和附图7说明本实施方式，所发明的智能娱乐移动靶机器人系统，还包括图像测距传感器11，图像测距传感器11用来测量投掷者到智能娱乐移动靶机器人系统的距离，因而将微处理器开发板7扩展为第一微处理器开发板7-1 和主要用于处理图像信息的第二微处理器开发板7-2；第二微处理器开发板7-2与图像测距传感器11和第一微处理器开发板7-1相连，用来处理来自图像测距传感器1l的图像信息，并将其传递给第一微处理器开发板7-1。

Claims (10)

1.智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：由车体、靶位、安装电路板、车轮、驱动电动机、撞击传感器、微处理器开发板、无线通信模块、振动传感器和电源系统组成；车体为一整体结构；靶位在车体的一个侧面的表面，供来自外部的投掷体或撞击物作为目标靶位之用；安装电路板在车体内部，供安放电气部件之用；车轮安放于车体下部；驱动电动机与车轮相连；撞击传感器安放在靶位上；微处理器开发板安放于安装电路板上，与驱动电动机、撞击传感器、无线通信模块和振动传感器相连；无线通信模块安放于安装电路板上，用于和外部电气部件通信之用；振动传感器安放在安装电路板上，检测整机系统是不是受到撞击，以便给微处理器开发板提供整机系统受到撞击信号；电源系统也安放在安装电路板上与驱动电动机、撞击传感器、微处理器开发板、WIFI通信模块和振动传感器相连。

2.根据权利要求1所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：还包括测距传感器；测距传感器放于安装电路板上，与微处理器开发板和电源系统相连，测距面在车体表面露出，用于测量投掷者到智能娱乐移动靶机器人系统的距离；该距离作为投中靶位后计分之用。

3.根据权利要求2所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：微处理器开发板由单片机开发板实现；微处理器开发板的功能由单片机内的程序实现。

4.根据权利要求3所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：撞击传感器使用薄膜压力传感器。

5.根据权利要求4所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：振动传感器使用加速度传感器。

6.根据权利要求5所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：无线通信模块由WIFI模块实现。

7.根据权利要求6所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：测距传感器由超声收发传感器担当。

8.根据权利要求6所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：测距传感器由图像测距传感器担当；为提高图像处理能力，微处理器开发板由两块单片机开发板组成，其中一块主要用于图像处理。

9.根据权利要求7或8所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：微处理器开发板(7)是32位高性能的单片机STM32F407开发板；振动传感器(8)是MPU6050模块；WIFI模块(9)使用ESP8266模块；电源系统(l0)采用的是杰上得公司生产的l2V//9V/5V的10000mA的锂电池进行供电。

10.根据权利要求9所述的智能娱乐移动靶机器人系统，其特征在于：还包括图像测距传感器(11)，图像测距传感器(11)用来测量投掷者到智能娱乐移动靶机器人系统的距离，因而将微处理器开发板(7)扩展为第一微处理器开发板(7-1)和主要用于处理图像信息的第二微处理器开发板(7-2)；第二微处理器开发板(7-2)与图像测距传感器(11)和第一微处理器开发板(7-1)相连，用来处理来自图像测距传感器(11)的图像信息，并将其传递给第一微处理器开发板(7-l)。

Images