靜態(tài)機器人裝置及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種靜態(tài)機器人裝置及其控制方法，該裝置的特征在于：包括底座，所述底座設(shè)置于一固定座上，所述底座中部設(shè)置有直立的步進電機，所述底座上部設(shè)置若干個延伸臂，所述延伸臂的末端設(shè)置有金屬傳感器；所述的固定座上設(shè)置有一電路安裝盒，所述的電路安裝盒內(nèi)設(shè)置有一電路板，所述電路板上設(shè)置有一MCU以及與該MCU連接的無線通信模塊、步進電機驅(qū)動電路、電機驅(qū)動電路、繼電器驅(qū)動電路、蜂鳴器和LED顯示電路；所述的金屬傳感器與所述MCU連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，與電控元件相配合能實現(xiàn)特定動作并自動出幣。
【專利說明】靜態(tài)機器人裝置及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種靜態(tài)機器人裝置，尤其涉及一種自動出幣機器人的結(jié)構(gòu)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動，機器人一般由執(zhí)行機構(gòu)、驅(qū)動裝置、檢測裝置和控制系統(tǒng)和復(fù)雜機械等組成，國際上對機器人的概念已經(jīng)逐漸趨近一致，即機器人是靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各種功能的一種機器。聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義:“一種可編程和多功能的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)。”從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，機器人分為兩大類，即工業(yè)機器人和特種機器人，所謂工業(yè)機器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機械手或多自由度機器人，而特種機器人則是除工業(yè)機器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進機器人，包括:服務(wù)機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農(nóng)業(yè)機器人、機器人化機器等。
[0003]然而現(xiàn)有的娛樂機器人往往體積龐大，制作成本高，不利于普及性的大面積應(yīng)用，隨著時代的發(fā)展與進步，我國原來也重視大學(xué)生的實踐動手能力，因此涉及一些結(jié)構(gòu)簡單，制作要求不高，適用于大學(xué)生提高動手與實踐能力，利于與所學(xué)知識相結(jié)合的娛樂機器人迫在眉睫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對以上不足之處，提供了結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎的一種靜態(tài)機器人裝置。
[0005]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是，一種靜態(tài)機器人裝置，其特征在于:包括底座，所述底座設(shè)置于一固定座上，所述底座中部設(shè)置有直立的步進電機，所述底座上部設(shè)置若干個延伸臂，所述延伸臂的末端設(shè)置有金屬傳感器；所述底座上方連接有由步進電機驅(qū)動的基座，所述基座與底座之間設(shè)置有軸承，所述基座上設(shè)置有與下方延伸臂上的金屬傳感器相配合以進行限位的感應(yīng)板，所述基座上設(shè)置有由電機驅(qū)動的吊臂裝置及由電磁吸合裝置控制的出幣裝置；所述吊臂裝置包括對稱設(shè)置在基座上的兩基板，所述兩基板外側(cè)鉸接肋板，所述肋板與轉(zhuǎn)動吊臂相連接，所述兩基板之間設(shè)置有電機，所述電機輸出軸穿過一側(cè)基板后與肋板固定連接；所述出幣裝置包括縱向設(shè)置的與ATM連接的開設(shè)有出幣槽的板體，所述板體一側(cè)設(shè)置有若干個用于頂住出幣槽內(nèi)硬幣的電磁吸合裝置，所述板體另一側(cè)設(shè)置有擋板，所述擋板下方設(shè)置有出幣口，所述出幣口處連接有斜置的出幣滑道；所述的固定座上設(shè)置有一電路安裝盒，所述的電路安裝盒內(nèi)設(shè)置有一電路板，所述電路板上設(shè)置有一 MCU以及與該MCU連接的無線通信模塊、步進電機驅(qū)動電路、電機驅(qū)動電路、繼電器驅(qū)動電路、蜂鳴器、LED顯示電路和LED燈驅(qū)動電路；所述的步進電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述的步進電機，所述電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述電機；所述繼電器驅(qū)動電路驅(qū)動一繼電器控制所述電磁吸合裝置工作，所述的金屬傳感器與所述MCU連接；所述的LED燈驅(qū)動電路用于驅(qū)動一指引LED燈。
[0006]進一步地，所述電磁吸合裝置包括電磁鐵和貫穿電磁鐵的活動柱，所述活動柱前端設(shè)置有帶有鎖止銷的鐵質(zhì)圓盤，所述鐵質(zhì)圓盤與電磁鐵之間的活動柱上套設(shè)有彈簧。
[0007]進一步地，所述板體上設(shè)置有與鎖止銷相對應(yīng)的銷孔。
[0008]進一步地，所述的MCU為STC89S52RC單片機。
[0009]進一步地，所述的金屬傳感器為8個。
[0010]本發(fā)明的另一目的是提供一種上述的靜態(tài)機器人裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟SOl:發(fā)出遙控指令給所述的無線通信模塊，所述MCU則根據(jù)所述的金屬傳感器配合所述的感應(yīng)板進行限位，以控制所述的吊臂轉(zhuǎn)到對應(yīng)位置；
步驟S02:所述靜態(tài)機器人裝置進入模式顯示，該模式包括發(fā)光指引模式、卸幣模式； 步驟S03:啟動發(fā)光指引模式，控制指引LED燈發(fā)光；
步驟S04:當(dāng)用于接幣的運動機器人靠近，則啟動卸幣模式，通過所述吊臂將該動態(tài)機器人的接幣滑道與出幣滑道對接，并控制所述的吸合裝置工作進行卸幣，卸幣完成，則控制吊臂將該動態(tài)機器人松開。
[0011]在本發(fā)明一實施例中，所述模式顯示用1、2對應(yīng)表示發(fā)光指弓I模式、卸幣模式。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理，與電控元件相配合能實現(xiàn)特定動作并自動出幣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進一步說明。
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的左視圖；
圖3為圖2的A-A剖視圖；
圖4為本發(fā)明的俯視圖；
圖5是本發(fā)明電路連接原理示意圖。
[0015]圖6為本發(fā)明與動態(tài)機器人工作配合示意圖。
[0016]圖7為本發(fā)明的方法流程示意圖。
[0017]圖中:
1_底座；2_步進電機；3-基座；4-軸承；5-基板；6-肋板；7_電機；8_吊臂；9_電磁吸合裝置；10_板體；11-感應(yīng)板；12-出幣滑道；13-出幣槽；14_電磁鐵；15-活動柱；16_鐵質(zhì)圓盤；17_鎖止銷；18_彈簧；19_擋板；20_延伸臂；21_固定座；22_吊臂抓手；23_接幣滑道。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0019]如圖1?6所不,一種靜態(tài)機器人裝置,包括底座I,所述底座I安裝固定于固定座21上，所述底座I中部設(shè)置有直立的步進電機2，所述底座I上部設(shè)置有若干個延伸臂20，所述延伸臂的末端設(shè)置有金屬傳感器24 ;所述底座I上方連接有由步進電機2驅(qū)動的基座3，所述基座3與底座I之間設(shè)置有軸承4，所述基座3上設(shè)置有與下方的延伸臂20上的金屬傳感器24相配合以進行限位的感應(yīng)板11，所述基座3上設(shè)置有由電機7驅(qū)動的吊臂裝置及由電磁吸合裝置控制9的出幣裝置，所述吊臂裝置與吊臂抓手22相配合；所述吊臂裝置包括對稱設(shè)置在基座上的兩基板5，所述兩基板5外側(cè)鉸接肋板6，所述肋板6與轉(zhuǎn)動吊臂8相連接，所述兩基板5之間設(shè)置有電機7，所述電機7輸出軸穿過一側(cè)基板5后與肋板6固定連接，以實現(xiàn)對對吊臂8的轉(zhuǎn)動控制；所述出幣裝置包括縱向設(shè)置的與ATM連接的開設(shè)有出幣槽13的板體10,所述板體10 —側(cè)設(shè)置有若干電磁吸合裝置9,所述板體10另一側(cè)設(shè)置有擋板19，所述擋板19下方設(shè)置有出幣口，為了能更順利快速的出幣，所述出幣口處連接有斜置的出幣滑道12 ;所述的固定座21上設(shè)置有一電路安裝盒，所述的電路安裝盒內(nèi)設(shè)置有一電路板，所述電路板上設(shè)置有一MCU以及與該MCU連接的無線通信模塊、步進電機驅(qū)動電路、電機驅(qū)動電路、繼電器驅(qū)動電路、蜂鳴器、LED顯示電路和LED燈驅(qū)動電路；所述的步進電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述的步進電機，所述電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述電機；所述繼電器驅(qū)動電路驅(qū)動一繼電器控制所述電磁吸合裝置工作，所述的金屬傳感器與所述MCU連接；所述的LED燈驅(qū)動電路用于驅(qū)動一指引LED燈。
[0020]請參見圖3，在本實施例中，所述電磁吸合裝置9包括電磁鐵14和貫穿電磁鐵14的活動柱15，為了實現(xiàn)對出幣的控制，所述活動柱15前端設(shè)置有帶有鎖止銷17的可被電磁鐵14吸合的鐵質(zhì)圓盤16，為了保證電磁鐵14斷電后鐵質(zhì)圓盤16能夠回位，所述鐵質(zhì)圓盤16與電磁鐵14之間的活動柱15上套設(shè)有彈簧18。在本實施例中，所述板體10上設(shè)置有與鎖止銷17相對應(yīng)的銷孔，這樣通過電磁吸合裝置的鎖止銷，鎖定出幣槽13內(nèi)的硬幣，在出幣時，MCU控制電磁吸合裝置動作，硬幣則從出幣槽掉入出幣滑道12。
[0021]本實施例的工作過程如下:基座3裝有軸承4，由步進電機2驅(qū)動，可實現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，吊臂8與基座3 —起旋轉(zhuǎn)，延伸臂20通過金屬感應(yīng)傳感器配合感應(yīng)板11結(jié)合限位，可控制吊臂8與基座4的旋轉(zhuǎn)角度，MCU通過程序控制電機7實現(xiàn)吊臂8的轉(zhuǎn)動升降，請參見圖5，等待接應(yīng)運動機器人到達(dá)目的地后，靜態(tài)機器人上的吊臂8可以旋轉(zhuǎn)到任意角度，使得該動態(tài)機器人的吊臂抓手22與設(shè)置在靜態(tài)機器人上的吊臂8相配合，該動態(tài)機器人可以被吊臂8提到適當(dāng)高度，同時動態(tài)機器人上的接幣滑道23與出幣滑道12對接，設(shè)置在靜態(tài)機器人內(nèi)的電磁鐵14得電，硬幣則從出幣滑道12滑到接幣滑道23內(nèi)；當(dāng)滑出的硬幣數(shù)達(dá)到一定時，則停止出幣，靜態(tài)機器人將該動態(tài)機器人放至地面，同時接幣滑道23與出幣滑道12分開，且該動態(tài)機器人的吊臂抓手22與靜態(tài)機器人上的吊臂8松開，動態(tài)機器人順利的將ATM內(nèi)的硬幣接走。
[0022]請參見圖7，本實施例提供一種上述的靜態(tài)機器人裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟:
步驟SOl:發(fā)出遙控指令給所述的無線通信模塊，所述MCU則根據(jù)所述的金屬傳感器配合所述的感應(yīng)板進行限位，以控制所述的吊臂轉(zhuǎn)到對應(yīng)位置；
步驟S02:所述靜態(tài)機器人裝置進入模式顯示，該模式包括發(fā)光指引模式、卸幣模式；
步驟S03:啟動發(fā)光指引模式，控制指引LED燈發(fā)光；
步驟S04:當(dāng)用于接幣的運動機器人靠近，則啟動卸幣模式，通過所述吊臂將該動態(tài)機器人的接幣滑道與出幣滑道對接，并控制所述的吸合裝置工作進行卸幣，卸幣完成，則控制吊臂將該動態(tài)機器人松開。
[0023]在本發(fā)明一實施例中，所述模式顯示用1、2對應(yīng)表示發(fā)光指弓I模式、卸幣模式。
[0024]上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種靜態(tài)機器人裝置，其特征在于:包括底座，所述底座設(shè)置于一固定座上，所述底座中部設(shè)置有直立的步進電機，所述底座上部設(shè)置若干個延伸臂，所述延伸臂的末端設(shè)置有金屬傳感器；所述底座上方連接有由步進電機驅(qū)動的基座，所述基座與底座之間設(shè)置有軸承，所述基座上設(shè)置有與下方延伸臂上的金屬傳感器相配合以進行限位的感應(yīng)板，所述基座上設(shè)置有由電機驅(qū)動的吊臂裝置及由電磁吸合裝置控制的出幣裝置；所述吊臂裝置包括對稱設(shè)置在基座上的兩基板，所述兩基板外側(cè)鉸接肋板，所述肋板與轉(zhuǎn)動吊臂相連接，所述兩基板之間設(shè)置有電機，所述電機輸出軸穿過一側(cè)基板后與肋板固定連接；所述出幣裝置包括縱向設(shè)置的與ATM連接的開設(shè)有出幣槽的板體，所述板體一側(cè)設(shè)置有若干個用于頂住出幣槽內(nèi)硬幣的電磁吸合裝置，所述板體另一側(cè)設(shè)置有擋板，所述擋板下方設(shè)置有出幣口，所述出幣口處連接有斜置的出幣滑道；所述的固定座上設(shè)置有一電路安裝盒，所述的電路安裝盒內(nèi)設(shè)置有一電路板，所述電路板上設(shè)置有一 MCU以及與該MCU連接的無線通信模塊、步進電機驅(qū)動電路、電機驅(qū)動電路、繼電器驅(qū)動電路、蜂鳴器、LED顯示電路以及LED燈驅(qū)動電路；所述的步進電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述的步進電機，所述電機驅(qū)動電路用于驅(qū)動所述電機；所述繼電器驅(qū)動電路驅(qū)動一繼電器控制所述電磁吸合裝置工作，所述的金屬傳感器與所述MCU連接；所述的LED驅(qū)動電路用于驅(qū)動一指引LED燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)機器人裝置，其特征在于:所述電磁吸合裝置包括電磁鐵和貫穿電磁鐵的活動柱，所述活動柱前端設(shè)置有帶有鎖止銷的鐵質(zhì)圓盤，所述鐵質(zhì)圓盤與電磁鐵之間的活動柱上套設(shè)有彈簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)機器人裝置，其特征在于:所述板體上設(shè)置有與鎖止銷相對應(yīng)的銷孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)機器人裝置，其特征在于:所述的MCU為STC89S52RC單片機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)機器人裝置，其特征在于:所述的金屬傳感器為8個。
6.一種權(quán)利要求1所述的靜態(tài)機器人裝置的控制方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟SOl:發(fā)出遙控指令給所述的無線通信模塊，所述MCU則根據(jù)所述的金屬傳感器配合所述的感應(yīng)板進行限位，以控制所述的吊臂轉(zhuǎn)到對應(yīng)位置； 步驟S02:所述靜態(tài)機器人裝置進入模式顯示，該模式包括發(fā)光指引模式、卸幣模式； 步驟S03:啟動發(fā)光指引模式，控制指引LED燈發(fā)光； 步驟S04:當(dāng)用于接幣的運動機器人靠近，則啟動卸幣模式，通過所述吊臂將該動態(tài)機器人的接幣滑道與出幣滑道對接，并控制所述的吸合裝置工作進行卸幣，卸幣完成，則控制吊臂將該動態(tài)機器人松開。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的動態(tài)機器人系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述模式顯示用.1、2對應(yīng)表示發(fā)光指弓I模式、卸幣模式。
【文檔編號】A63H11/00GK104225926SQ201410480820
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】林黨養(yǎng), 李文錦 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 福建省電力有限公司泉州電力技能研究院, 國網(wǎng)福建省電力有限公司寧德供電公司