智能機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及玩具，具體為一種智能機(jī)器人玩具。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著生活水平的不斷提高，玩具的種類也越來越多，人們對玩具的要求也越來越高，特別對智能化玩具的需求也日益迫切，不僅僅需要一個能夠陪伴和玩耍的器具，更需要其能夠朋友一般輔助孩子學(xué)習(xí)以及啟蒙和益智。現(xiàn)有的玩具一般有陪伴型的，大多為洋娃娃、毛絨玩具等，有益智型的，如積木、七巧板等，有智能型的，可以通過發(fā)聲裝置反饋幾個簡單的情景反應(yīng)等，智能型玩具市場極其匱乏，且內(nèi)容單一，功能少，容易讓人乏味生厭，難以滿足孩子們的好奇心，就更不用提孩子家長更加需要的輔助學(xué)習(xí)效果了。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮?00720082689.2的一種智能玩具機(jī)器人公開了一種可以移動和播放音樂或說故事的機(jī)器人玩具，展示了一種智能機(jī)器人的雛形，為這一類玩具的發(fā)展提供了一個很好的思路，但其結(jié)構(gòu)及功能都相當(dāng)有限；申請?zhí)枮?01120314061.7的一種智能機(jī)器人玩具公開了一種可以更新和升級內(nèi)部信息數(shù)據(jù)的智能機(jī)器人玩具，通過連接互聯(lián)網(wǎng)，能夠不斷更新播放文件，能夠根據(jù)配置文件來特定時間播放問候語、天氣預(yù)報以及播放音樂，這大大強(qiáng)化了其播放功能，但完全忽視了其它功能，且就播放功能而言，仍有許多可以優(yōu)化之處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種智能機(jī)器人，以解決上述問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為:
一種智能機(jī)器人，包括仿人形機(jī)器人軀體、控制中心、行走部分和播放部分和電源模塊，所述仿人形機(jī)器人軀體包括可扭動的頭部、可以彎曲和抬升的胳膊、可以彎曲和行走的腿部、連接在腿部下端的腳部，以及連接頭部、胳膊和腿部的軀干，所述行走部分包括設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體內(nèi)的超聲波測距模塊、紅外避障模塊、舵機(jī)控制模塊，所述播放部分包括設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體軀干的觸摸屏和設(shè)置在胳膊內(nèi)的音頻播放裝置，所述控制中心設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體內(nèi)，分別連接和控制行走部分和播放部分各組件，所述供電模塊用于給控制中心、行走部分和播放部分供電。
[0006]在本發(fā)明中，所述舵機(jī)控制模塊包括有十三個舵機(jī)，分別為:設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體頭部控制頭部扭動的舵機(jī)Z1，設(shè)置在胳膊中部控制胳膊彎曲的舵機(jī)Y2、Y4，設(shè)置在胳膊上端控制胳膊靠近和遠(yuǎn)離軀干的舵機(jī)X1、X2，設(shè)置在軀干肩部控制胳膊轉(zhuǎn)動的舵機(jī)Yl、Y3，設(shè)置在腿部根部控制腿部向前彎曲的舵機(jī)Y5、Y7，設(shè)置在腿部中部控制小腿向后彎曲的舵機(jī)Υ6、Υ8，設(shè)置在腳踝處控制腳部扭動的舵機(jī)Ζ2、Ζ3，其中，舵機(jī)X1、Χ2實現(xiàn)左右方向的轉(zhuǎn)動，舵機(jī)Υ1、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5、Υ6、Υ7、Υ8實現(xiàn)前后方向的轉(zhuǎn)動，舵機(jī)Zl、Ζ2、Ζ3實現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)動，上述十三處舵機(jī)相互配合由控制中心控制來實現(xiàn)仿人形機(jī)器人軀體的行走。
[0007]進(jìn)一步的，所述仿人形機(jī)器人軀體腳部底部設(shè)置有行走輪，便于智能機(jī)器人的移動。
[0008]在本發(fā)明中，所述超聲波測距模塊為HC-SR04超聲波測距模塊，能夠有效的實現(xiàn)2~400cm的非接觸距離感應(yīng)，防止智能機(jī)器人行走時觸碰而摔倒。
[0009]在本發(fā)明中，所述紅外避障模塊為E18-D80NK-N紅外傳感器，能夠有效的實現(xiàn)2~80cm距離的循跡，與超聲波測距模塊配合使用。
[0010]在本發(fā)明中，所述播放部分還包括設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體軀干內(nèi)的投影儀，投影儀與控制中心連接。
[0011]在本發(fā)明中，所述仿人形機(jī)器人軀體還設(shè)置有語音接收裝置，能夠接收音頻信號，與音頻播放裝置配合，可以實現(xiàn)簡單的與人語音交互。
[0012]在本發(fā)明中，所述觸摸屏為控制面板，通過觸摸控制實現(xiàn)人機(jī)交互。
[0013]在本發(fā)明中，所述仿人形機(jī)器人軀體還設(shè)置有外接USB插口，外接USB插口與控制中心連接，通過數(shù)據(jù)線連接能夠自由讀入和更新數(shù)據(jù)。
[0014]在本發(fā)明中，所述智能機(jī)器人還安裝有通訊模塊，通訊模塊與控制中心連接，能夠具備與別人通話的功能。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(1)結(jié)構(gòu)新穎，擬人化程度高，舵機(jī)控制模塊使得仿人形機(jī)器人軀體能夠?qū)崿F(xiàn)仿人行走，能夠吸引孩子的注意；
(2)智能化程度高，超聲波測距模塊與紅外避障模塊配合行走，能夠?qū)崿F(xiàn)智能機(jī)器人在一定范圍內(nèi)自由避障，行走自如；
(3)操作簡單，通過觸摸顯示屏即可控制智能機(jī)器人，實現(xiàn)人機(jī)交互；
(4)寓教于樂，語音交互功能和投影功能能夠?qū)W(xué)習(xí)文件播放給孩子學(xué)習(xí)，提高孩子的學(xué)習(xí)興趣。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；
圖3為本發(fā)明的舵機(jī)分布示意圖；
圖中:語音接收裝置1、觸摸屏2、投影儀3、仿人形機(jī)器人軀體4、行走輪5、音頻播放裝置6。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]參見圖1~3所示的智能機(jī)器人，包括仿人形機(jī)器人軀體4、控制中心、行走部分和播放部分，所述仿人形機(jī)器人軀體4包括可扭動的頭部、可以彎曲和抬升的胳膊、可以彎曲和行走的腿部、連接在腿部下端的腳部，以及連接頭部、胳膊和腿部的軀干，所述行走部分包括超聲波測距模塊、紅外避障模塊、舵機(jī)控制模塊和設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體4腳部底部的行走輪5，所述舵機(jī)控制模塊包括分別設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體各部位的十三個舵機(jī)，所述播放部分包括設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體軀干的觸摸屏2、設(shè)置在軀干內(nèi)的投影儀3、設(shè)置在胳膊內(nèi)的音頻播放裝置6和設(shè)置在頭部的語音接收裝置I，所述控制中心設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體4內(nèi)，分別連接和控制行走部分和播放部分各組件。
[0019]在本發(fā)明中，參見圖3所示，所述舵機(jī)控制模塊的十三個舵機(jī)分別為:設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體4頭部控制頭部扭動的舵機(jī)Z1，設(shè)置在胳膊中部控制胳膊彎曲的舵機(jī)Y2、Y4，設(shè)置在胳膊上端控制胳膊靠近和遠(yuǎn)離軀干的舵機(jī)X1、Χ2，設(shè)置在軀干肩部控制胳膊轉(zhuǎn)動的舵機(jī)Yl、Υ3，設(shè)置在腿部根部控制腿部向前彎曲的舵機(jī)Υ5、Υ7，設(shè)置在腿部中部控制小腿向后彎曲的舵機(jī)Υ6、Υ8，設(shè)置在腳踝處控制腳部扭動的舵機(jī)Ζ2、Ζ3，其中，舵機(jī)X1、Χ2實現(xiàn)左右方向的轉(zhuǎn)動，舵機(jī)Yl、Υ2、Υ3、Υ4、Υ5、Υ6、Υ7、Υ8實現(xiàn)前后方向的轉(zhuǎn)動，舵機(jī)Z1、Ζ2、Ζ3實現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)動，上述十三處舵機(jī)相互配合由控制中心控制來實現(xiàn)仿人形機(jī)器人軀體的行走。
[0020]所述控制中心采用Arduino開發(fā)板，Arduino是目前較為流行的電子互動平臺，基于單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)，具有使用簡單、功能多樣、價格低廉等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于電子系統(tǒng)設(shè)計和互動產(chǎn)品開發(fā)方面，比較具有經(jīng)濟(jì)價值和實用價值。而且Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開放源代碼的電子原型平臺，包含硬件(各種型號的Arduino板)和軟件(ArduinoIDE)。
[0021]太空小伙伴前面的屏幕可播放內(nèi)容，同時也可以實現(xiàn)投影，利用投影儀的原理將內(nèi)容投射到墻上或者幕布上，成為可移動的便捷多媒體設(shè)備。
[0022]本發(fā)明的工作過程在于，行走時，超聲波測距模塊首先判斷附近的障礙物距離，紅外避障模塊根據(jù)附近的障礙物距離，由控制中心判斷是否需要轉(zhuǎn)彎及轉(zhuǎn)彎方向，轉(zhuǎn)向由仿人形機(jī)器人軀體腳部底部的行走輪來實現(xiàn)；無需轉(zhuǎn)向時，舵機(jī)控制模塊調(diào)整十三處舵機(jī)，相互配合以實現(xiàn)擺臂和行走。通過操作觸摸屏的人機(jī)交互界面，即可實現(xiàn)其它各種功能，如播放音樂、打開投影儀、錄入提醒事項或通訊錄、以及通過內(nèi)置的語音助手實現(xiàn)簡單的人機(jī)對話等，還可以通過數(shù)據(jù)線連接電腦，以更新數(shù)據(jù)等，還可以通過通訊模塊打電話。
[0023]綜上，本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，擬人化程度高，智能化程度高，能夠自由的仿人行走，保持孩子的好奇心，人機(jī)對話能夠吸引孩子的注意，音頻播放和投影能夠輔助孩子在玩耍的時候?qū)W習(xí)新的知識，效果顯著。
【主權(quán)項】
1.一種智能機(jī)器人，其特征在于，包括仿人形機(jī)器人軀體、控制中心、行走部分和播放部分和電源模塊，所述仿人形機(jī)器人軀體包括可扭動的頭部、可以彎曲和抬升的胳膊、可以彎曲和行走的腿部、連接在腿部下端的腳部，以及連接頭部、胳膊和腿部的軀干，所述行走部分包括設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體內(nèi)的超聲波測距模塊、紅外避障模塊、舵機(jī)控制模塊，所述播放部分包括設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體軀干的觸摸屏和設(shè)置在胳膊內(nèi)的音頻播放裝置，所述控制中心設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體內(nèi)，分別連接和控制行走部分和播放部分各組件，所述供電模塊用于給控制中心、行走部分和播放部分供電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人，其特征在于，所述舵機(jī)控制模塊包括有十三個舵機(jī)，分別為:設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體頭部控制頭部扭動的舵機(jī)Z1，設(shè)置在胳膊中部控制胳膊彎曲的舵機(jī)Y2、Y4，設(shè)置在胳膊上端控制胳膊靠近和遠(yuǎn)離軀干的舵機(jī)Xl、X2，設(shè)置在軀干肩部控制胳膊轉(zhuǎn)動的舵機(jī)Yl、Y3，設(shè)置在腿部根部控制腿部向前彎曲的舵機(jī)Y5、Y7，設(shè)置在腿部中部控制小腿向后彎曲的舵機(jī)Y6、Y8，設(shè)置在腳踝處控制腳部扭動的舵機(jī)Z2、Z3，其中，舵機(jī)Xl、X2實現(xiàn)左右方向的轉(zhuǎn)動，舵機(jī)Yl、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8實現(xiàn)前后方向的轉(zhuǎn)動，舵機(jī)Z1、Z2、Z3實現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)動，上述十三處舵機(jī)相互配合由控制中心控制來實現(xiàn)仿人形機(jī)器人軀體的行走。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能機(jī)器人，其特征在于，所述仿人形機(jī)器人軀體腳部底部設(shè)置有行走輪。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人，其特征在于，所述超聲波測距模塊為HC-SR04超聲波測距模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人，其特征在于，所述紅外避障模塊為E18-D80NK-N紅外傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人，其特征在于，所述播放部分還包括設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體軀干內(nèi)的投影儀，投影儀與控制中心連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人，其特征在于，所述仿人形機(jī)器人軀體還設(shè)置有語音接收裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人，其特征在于，所述仿人形機(jī)器人軀體還設(shè)置有外接USB插口，外接USB插口與控制中心連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能機(jī)器人，其特征在于，所述智能機(jī)器人還安裝有通訊模塊，通訊模塊與控制中心連接。
【專利摘要】一種智能機(jī)器人，包括仿人形機(jī)器人軀體、控制中心、行走部分和播放部分，所述行走部分包括超聲波測距模塊、紅外避障模塊、舵機(jī)控制模塊，所述超聲波測距模塊和紅外避障模塊分別設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體內(nèi)，舵機(jī)控制模塊包括分別設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體各部位的十三個舵機(jī)，所述播放部分包括設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體各部位的觸摸屏、投影儀、音頻播放裝置，所述控制中心設(shè)置在仿人形機(jī)器人軀體內(nèi)，分別連接和控制行走部分和播放部分各組件。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎，擬人化程度高，智能化程度高，能夠自由的仿人行走，保持孩子的好奇心，人機(jī)對話能夠吸引孩子的注意，音頻播放和投影能夠輔助孩子在玩耍的時候?qū)W習(xí)新的知識，效果顯著。
【IPC分類】A63H11/12, A63H29/22, A63H11/18
【公開號】CN104888464
【申請?zhí)枴緾N201510339278
【發(fā)明人】周鑫
【申請人】周鑫
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月18日