一種機器人控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機器人控制系統(tǒng)。它包括兩種不同結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)：單處理器機器人控制系統(tǒng)及多處理器機器人控制系統(tǒng)；單處理器機器人控制系統(tǒng)包括控制器、信號接收模塊、傳感器模塊、多媒體控制模塊、關(guān)節(jié)控制模塊、電源控制模塊、小車控制模塊及靈巧手控制模塊，具有成本低的優(yōu)點；多處理器機器人控制系統(tǒng)包括主控制系統(tǒng)及多個從控制系統(tǒng)，具有同步控制機器人多個部位的優(yōu)點。一種機器人控制系統(tǒng)，有多種傳感器模塊，具有處理多種傳感器信息的功能，具有語音控制功能，且控制模式多樣，能滿足不同應(yīng)用場合的要求；系統(tǒng)具有較好的擴展性及裁剪性，可滿足多種不同功能機器人的控制要求，使機器人具有更大的應(yīng)用領(lǐng)域。
【專利說明】
一種機器人控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種機器人控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技迅猛發(fā)展，人民生活和工作的自動化、智能化程度越來越高，在工業(yè)制造、醫(yī)學(xué)治療、娛樂服務(wù)、軍事、航空航天等各領(lǐng)域，出現(xiàn)了越來越多的機器人。
[0003]隨著人力成本的不斷增加，越來越多的服務(wù)性崗位將被服務(wù)機器人取代。國外，月艮務(wù)機器人的發(fā)展較早，成果較多，出現(xiàn)了像Pepper人形機器人，其具有較多的功能，因此應(yīng)用場合更廣；國內(nèi)對服務(wù)型機器人的研究起步較遲，但是近年來，在第四次產(chǎn)業(yè)革命的良好環(huán)境及國家政策大力扶持下，各種各樣的機器人層次不窮，在餐飲行業(yè)，送餐機器人發(fā)展尤為迅速，出現(xiàn)了大量的送餐機器人，然而現(xiàn)在的送餐機器人的功能較少，相應(yīng)的控制系統(tǒng)也較簡單。
[0004]現(xiàn)有的機器人控制系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)過于簡單，實現(xiàn)功能較少，無法滿足未來機器人多功能、多應(yīng)用場合的發(fā)展要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決已有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種機器人控制系統(tǒng)。該機器人控制系統(tǒng)硬件及軟件可裁剪的特點，可以簡單作出調(diào)整即可控制不同的機器人;控制模式多樣化化，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場合，設(shè)置不同的控制模式;可使服務(wù)機器人廣泛應(yīng)用與各個領(lǐng)域。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種機器人控制系統(tǒng)，采用多處理器機器人控制系統(tǒng)；所述多處理器機器人控制系統(tǒng)包括主控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng);所述主控制系統(tǒng)與從控制系統(tǒng)電連接;所述主控制系統(tǒng)包括主控制器、信號接收模塊、主傳感器模塊、多媒體控制模塊及電源模塊;所述主控制器分別與信號接收模塊、主傳感器模塊、多媒體控制模塊及電源模塊電連接;所述從控制系統(tǒng)包括相互獨立的從一控制系統(tǒng)、從二控制系統(tǒng)......從M控制系統(tǒng)，其中2;所述從一控制系統(tǒng)、從二控制系統(tǒng)......從M控制系統(tǒng)分別與所述主控制系統(tǒng)電連接;所述多處理器機器人控制系統(tǒng)具有多個控制器，分別是主控制器、從一控制器、從二控制器......從M控制器;所有從控制器相互獨立，并分別與主控制器電連接。
[0008]所述信號接收模塊至少包括輸入模塊、語音信號處理模塊、遙控信號處理模塊及通信模塊四個中的一個模塊;所述輸入模塊、語音信號處理模塊、遙控信號處理模塊及通信模塊相互獨立，并分別與主控制器電連接;所述輸入模塊具有設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)、改變系統(tǒng)狀態(tài)及控制機器人運行功能;所述語音信號處理模塊具有語音信號接收、處理及識別功能;所述遙控信號處理模塊具有接收、處理外部輸入的遙控信息功能;所述通信模塊負(fù)責(zé)所述機器人控制系統(tǒng)與外部通信功能。
[0009]所述主傳感器模塊至少包括溫濕度傳感器模塊、人體感應(yīng)模塊及亮度傳感器模塊三個中的一個模塊;所述溫濕度傳感器模塊、人體感應(yīng)模塊及亮度傳感器模塊相互獨立，并且分別與主控制器電連接;所述溫濕度傳感器模塊具有檢測機器人內(nèi)部及周邊環(huán)境溫、濕度功能;所述人體感應(yīng)模塊具有判別機器人周邊是否存在人類或其它溫血動物功能；
[0010]所述亮度傳感器模塊具有識別機器人周邊環(huán)境亮暗功能。
[0011]所述多媒體控制模塊至少包括相互獨立的投影儀控制模塊、攝像頭控制模塊、音箱控制模塊及顯示控制模塊四個中的一個模塊;所述投影儀控制模塊、攝像頭控制模塊、音箱控制模塊及顯示控制模分別與主控制器電連接;所述顯示模塊具有顯示所述機器人控制系統(tǒng)所處狀態(tài)功能；
[0012]所述多媒體控制模塊與機器人的多媒體設(shè)備連接，所述多媒體設(shè)備包括投影儀、攝像頭、首箱及液晶屏；
[0013]所述投影儀控制模塊的控制對象為機器人的投影儀;所述攝像頭控制模塊的控制對象為機器人的攝像頭;所述音箱控制模塊的控制對象為機器人的音箱;所述顯示控制模塊的控制對象為液晶屏。
[0014]所述電源控制模塊包括控制器電源控制模塊、芯片電源控制模塊、電機電源控制模塊及多媒體電源控制模塊;所述控制器電源控制模塊與所述從控制系統(tǒng)電連接;所述芯片電源控制模塊分別與主控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)電連接，為主、從控制系統(tǒng)中除控制器外的其他芯片及其電路供電；所述電機電源控制模塊分別與主控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)電連接，為所有電機的驅(qū)動模塊供電；所述多媒體電源控制模塊分別與所述多媒體控制模塊中的投影儀控制模塊、攝像頭控制模塊、音箱控制模塊及顯示控制模塊電連接，分別為投影儀控制模塊、攝像頭控制模塊、音箱控制模塊及顯示控制模塊供電。
[0015]所述從一控制系統(tǒng)包括從一控制器、從一傳感器模塊、從一關(guān)節(jié)控制模塊及小車控制模塊;所述從一控制器分別與從一傳感器模塊、從一關(guān)節(jié)控制模塊及小車控制模塊電連接;所述從一傳感器模塊至少包括相互獨立的避撞模塊、測距模塊、循跡模塊及導(dǎo)航模塊四個中的一個模塊，所述避撞模塊、測距模塊、循跡模塊及導(dǎo)航模塊分別與從一控制器電連接;所述從一關(guān)節(jié)控制模塊包括分別與從一控制器電連接且相互獨立的頭部控制模塊、頸部控制模塊及腰關(guān)節(jié)控制模塊;所述小車控制模塊包括分別與從一控制器電連接且相互獨立的左輪控制模塊及右輪控制模塊;所述頭部控制模塊、頸部控制模塊、腰關(guān)節(jié)控制模塊、左輪控制模塊及右輪控制模塊均包括電機驅(qū)動模塊及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊;所述電機驅(qū)動模塊驅(qū)動機器人電機運行，所述關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊采集、反饋與電機對應(yīng)部分的狀態(tài)信息。
[0016]所述從二控制系統(tǒng)包括從二控制器及雙臂關(guān)節(jié)控制模塊;所述雙臂關(guān)節(jié)控制模塊包括第一臂關(guān)節(jié)控制模塊、第二臂關(guān)節(jié)控制模塊......第N臂關(guān)節(jié)控制模塊，其中N多2;所述雙臂關(guān)節(jié)控制模塊的每個臂關(guān)節(jié)控制模塊均包括電機驅(qū)動模塊及關(guān)節(jié)傳感器信號處理豐旲塊;
[0017]優(yōu)選的，所述機器人控制系統(tǒng)的控制對象機器人具有兩個多自由靈巧手時，所述機器人控制系統(tǒng)的從控制系統(tǒng)具有從三、從四控制系統(tǒng)，其中從三控制系統(tǒng)控制一靈巧手，從四控制系統(tǒng)控制另一靈巧手;所述從三、四控制系統(tǒng)分別具有從三控制器、從四控制器，均具有電機驅(qū)動模塊及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊。
[0018]本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，優(yōu)選的，采用單處理器機器人控制系統(tǒng);所述單處理器機器人控制系統(tǒng)包括控制器、信號接收模塊、傳感器模塊、多媒體控制模塊、關(guān)節(jié)控制模塊、電源控制模塊、小車控制模塊及靈巧手控制模塊;所述控制器分別與信號接收模塊、傳感器模塊、多媒體控制模塊、關(guān)節(jié)控制模塊、電源控制模塊、小車控制模塊及靈巧手控制模塊電連接;所述傳感器模塊至少包括兩兩相互獨立的避撞模塊、測距模塊、循跡模塊、導(dǎo)航模塊、溫濕度傳感器模塊、人體感應(yīng)模塊及亮度傳感器模塊七個中的一個模塊，所述避撞模塊、測距模塊、循跡模塊、導(dǎo)航模塊、溫濕度傳感器模塊、人體感應(yīng)模塊及亮度傳感器模塊分別與控制器電連接;所述關(guān)節(jié)控制模塊包括頭部控制模塊、頸部控制模塊、腰關(guān)節(jié)控制模塊及雙臂控制模塊;所述靈巧手控制模塊包括電機驅(qū)動模塊及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊；
[0019]本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，其控制對象為一機器人;所述頭部控制模塊的控制對象為機器人的頭部;所述頸部控制模塊的控制對象為機器人的頸部;所述腰關(guān)節(jié)控制模塊的控制對象為機器人的腰部;所述雙臂控制模塊的控制對象為機器人的機械臂;所述靈巧手控制模塊的控制對象為機器人的靈巧手;所述小車控制模塊的控制對象為機器人的小車底盤。
[0020]所述的單處理器機器人控制系統(tǒng)僅有一個控制器。
[0021]本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，具有多種控制模式，包括存儲程序控制模式、輸入模塊控制模式、語音控制模式、遙控控制模式、上位機控制模式、網(wǎng)絡(luò)控制模式及混合控制模式;所述儲存程序控制模式，是指機器人控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先存儲在控制系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述輸入模塊控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的輸入模塊輸入的信息控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述語音控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的語音信息處理模塊識別的外部語音信號控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述遙控控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的遙控信號處理模塊識別的外部遙控信號控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述上位機控制模式，是指一上位機通過所述信號接收模塊的通信模塊控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述網(wǎng)絡(luò)控制模式，是指外部網(wǎng)絡(luò)通過所述信號接收模塊的通信模塊控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述混合控制模式，在指存儲程序控制模式、輸入模塊控制模式、語音控制模式、遙控控制模式、上位機控制模式及網(wǎng)絡(luò)控制模式中的至少兩種模式同時控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式；
[0022]本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，采用不同的控制模式時，需要配備相應(yīng)的外部設(shè)備;所述外部設(shè)備包括上位機、遙控器及網(wǎng)絡(luò);采用遙控控制模式時，需要配備一遙控器;采用上位機控制模式時，需要配備一上位機;采用網(wǎng)絡(luò)控制模式時，需要連接網(wǎng)絡(luò);采用混合控制模式時，也需要配備相應(yīng)模式下的外部設(shè)備。
[0023]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果是:
[0024]1.本發(fā)明的多處理器機器人控制系統(tǒng)，具有多個控制器，采用主從控制模式，主控制器控制從控制器工作，各個控制器分別負(fù)責(zé)機器人不同部位的控制，此結(jié)構(gòu)有利于實現(xiàn)對機器人多個部位同步控制；
[0025]2.本發(fā)明的單處理器機器人控制系統(tǒng)，僅有一個控制器，此結(jié)構(gòu)有利于降低控制系統(tǒng)的成本；
[0026]3.本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，控制模式多樣，能滿足不同應(yīng)用場合的要求；
[0027]4.本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，具有語音控制功能，能識別普通人類語音指令；
[0028]5.本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，具有兩種不同結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，在對各個部位同步執(zhí)行程度要求比較高的機器人中，可選擇多處理器機器人控制系統(tǒng)作為機器人控制系統(tǒng);在對控制系統(tǒng)成本低要求較高的機器人中，可選擇單處理器機器人控制系統(tǒng)作為機器人控制系統(tǒng)；
[0029]6.本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，具有多媒體控制模塊，能實現(xiàn)多種多媒體設(shè)備的控制；
[0030]7.本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，具有強大的控制能力，實現(xiàn)了對多關(guān)節(jié)、多自由度機器人的靈活控制；
[0031]8.本發(fā)明的一種機器人控制系統(tǒng)，具有多種功能模塊，可根據(jù)實際需要，加裝或拆除部分功能模塊，系統(tǒng)具有較好的擴展性及裁剪性。
【附圖說明】
:
[0032]圖1是本發(fā)明的多處理器機器人控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0033]圖2是本發(fā)明的主控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0034]圖3是本發(fā)明的信號接收模塊的原理框圖；
[0035]圖4是本發(fā)明的主傳感器模塊的原理框圖；
[0036]圖5是本發(fā)明的多媒體控制模塊的原理框圖；
[0037]圖6是本發(fā)明的電源控制模塊的原理框圖；
[0038]圖7是本發(fā)明的從控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0039]圖8是本發(fā)明的從一控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0040]圖9是本發(fā)明的從一傳感器模塊的原理框圖；
[0041 ]圖10是本發(fā)明的從一關(guān)節(jié)控制模塊的原理框圖；
[0042]圖11是本發(fā)明的小車控制模塊的原理框圖；
[0043]圖12是本發(fā)明的關(guān)節(jié)/小車控制模塊的原理框圖；
[0044]圖13是本發(fā)明的從二控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0045]圖14是本發(fā)明的雙臂關(guān)節(jié)控制模塊的原理框圖；
[0046]圖15是本發(fā)明的單處理器機器人控制系統(tǒng)的原理框圖；
[0047]圖16是本發(fā)明的傳感器模塊的原理框圖；
[0048]圖17是本發(fā)明的關(guān)節(jié)控制模塊的原理框圖；
[0049]圖18是本發(fā)明的機器人控制系統(tǒng)的控制方案的原理框圖；
[0050]圖19是本發(fā)明的機器人控制系統(tǒng)的控制對象一機器人的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051 ]圖中:10.主控制器，11.信號接收模塊，12.主傳感器模塊，13.多媒體控制模塊，14.電源控制模塊，15.控制器，16.傳感器模塊，17.關(guān)節(jié)控制模塊，18.靈巧手控制模塊，20.上位機，21.遙控器，22.語音，23.網(wǎng)絡(luò)，100.主控制系統(tǒng)，111.輸入模塊，112.語音信號處理模塊，113.遙控信號處理模塊，114.通信模塊，121.溫濕度傳感器模塊，122.人體感應(yīng)模塊，123.亮度傳感器模塊，131.投影儀控制模塊，132.攝像頭控制模塊，133.音箱控制模塊，134，顯示控制模塊，141.控制器電源模塊，142.芯片電源控制模塊，143.電機電源控制模塊，144.多媒體電源控制模塊，200.從控制系統(tǒng)，300.從一控制系統(tǒng)，310.從一控制器，320.從一傳感器模塊，321.避撞模塊，322.測距模塊，323.循跡模塊，324.導(dǎo)航模塊，330.從一關(guān)節(jié)控制模塊，331.頭部控制模塊，332.頸部控制模塊，333.腰關(guān)節(jié)控制模塊，340.小車控制模塊，341.左輪控制模塊，342.右輪控制模塊，343.電機驅(qū)動模塊，344.關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊，400.從二控制系統(tǒng)，410.從二控制器，420.雙臂關(guān)節(jié)控制模塊，421.第一臂關(guān)節(jié)控制模塊，422.第二臂關(guān)節(jié)控制模塊，423.第N臂關(guān)節(jié)控制模塊，500.從三控制系統(tǒng)，600.從四控制系統(tǒng)，700.從M控制系統(tǒng)，1000.多處理器機器人控制系統(tǒng)，2000.單處理器機器人控制系統(tǒng)，3000.機器人,3001.小車底盤，3002.腰部，3003，機械臂，3004.靈巧手，3005.頸部，3006.頭部，3007.機器人上位機，10000.機器人控制系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0052]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明中的具體實施例作進一步詳細說明。
[0053]請參見圖19，實施例以一機器人3000為控制對象，機器人3000具有一小車底盤3001、一腰部3002、兩機械臂3003、兩靈巧手3004、一頸部3005、一頭部3006及一機器人上位機3007;其中，每個機械臂3003均具有四個關(guān)節(jié)，每個靈巧手都是八自由度多傳感器靈巧手;機器人3000還具有一溫濕度傳感器、一人體感應(yīng)傳感器、一亮度傳感器、四超聲傳感器、一電子羅盤及一軌跡檢測模塊;機器人3000具有的多媒體設(shè)備包括一投影儀、一攝像頭、一音箱及兩液晶屏。
[0054]實施例一
[0055]參見圖1及7，針對機器人3000，本實施采用多處理器控制系統(tǒng)1000，其采用主從控制方式，具有一個主控系統(tǒng)100及從控制系統(tǒng)200，其中從控制系統(tǒng)200包括從一控制系統(tǒng)300、從二控制系統(tǒng)400、從三控制系統(tǒng)500及從四控制系統(tǒng)600 ；
[0056]參見1、2及7，所述主控制系統(tǒng)100與從控制系統(tǒng)200電連接;所述主控制系統(tǒng)100包括主控制器10、信號接收模塊11、主傳感器模塊12、多媒體控制模塊13及電源模塊14;所述主控制器10分別與信號接收模塊11、主傳感器模塊12、多媒體控制模塊13及電源模塊14電連接;所述從一控制系統(tǒng)300、從二控制系統(tǒng)400、從三控制系統(tǒng)500及從四控制系統(tǒng)600分別與所述主控制系統(tǒng)100電連接。
[0057]參見圖2及3，本實施例中，所述信號接收模11包括輸入模塊111、語音信號處理模塊112、遙控信號處理模塊113及通信模塊114四個模塊;所述輸入模塊111、語音信號處理模塊112、遙控信號處理模塊113及通信模塊114相互獨立，并分別與主控制器10電連接;所述輸入模塊111具有設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)、改變系統(tǒng)狀態(tài)及控制機器人運行的功能;所述語音信號處理模塊112具有語音信號接收、處理及識別的功能;所述遙控信號處理模塊113具有接收、處理外部輸入的遙控信息的功能；請結(jié)合圖18，所述通信模塊114負(fù)責(zé)所述機器人控制系統(tǒng)10000與外部通信。
[0058]參見圖2及4，本實施例中，所述主傳感器模塊12包括溫濕度傳感器模塊121、人體感應(yīng)模塊122及亮度傳感器模塊123三個模塊;所述溫濕度傳感器模塊121、人體感應(yīng)模塊122及亮度傳感器模塊123相互獨立，并且分別與主控制器10電連接;所述溫濕度傳感器模塊121與機器人3000的溫濕度傳感器電連接，其具有檢測機器人內(nèi)部及周邊環(huán)境溫、濕度的功能;所述人體感應(yīng)模塊122與機器人3000的人體感應(yīng)傳感器電連接，其具有判別機器人周邊是否存在人類或其它溫血動物的功能;所述亮度傳感器模塊123與機器人3000的亮度傳感器電連接，具有識別機器人周邊環(huán)境亮暗的功能；
[0059]參見圖2及5，本實施例中，所述多媒體控制模塊13包括相互獨立的投影儀控制模塊131、攝像頭控制模塊132、音箱控制模塊133及顯示控制模134塊四個模塊;所述投影儀控制模塊131、攝像頭控制模塊132、音箱控制模塊133及顯示控制模134分別與主控制器10電連接;請結(jié)合圖18，所述顯示模塊134是具有顯示所述機器人控制系統(tǒng)10000所處狀態(tài)的功能;所述多媒體控制模塊13與機器人3000的多媒體設(shè)備連接，所述多媒體設(shè)備包括投影儀、攝像頭、音箱及液晶屏;所述投影儀控制模塊131的控制對象為機器人的投影儀;所述攝像頭控制模塊132的控制對象為機器人的攝像頭;所述音箱控制模塊133的控制對象為機器人的音箱;所述顯示控制模塊134的控制對象為機器人的液晶屏。
[0060]參見圖1、2及6，本實施例中，所述電源控制模塊14包括控制器電源控制模塊141、芯片電源控制模塊142、電機電源控制模塊143及多媒體電源控制模塊144;所述控制器電源控制模塊141與所述從控制系統(tǒng)200電連接;所述芯片電源控制模塊142分別與主控制系統(tǒng)100及從控制系統(tǒng)200電連接，為主、從控制系統(tǒng)中除控制器外的其他芯片及其電路供電;所述電機電源控制模塊143分別與主控制系統(tǒng)100及從控制系統(tǒng)200電連接，為所有電機的驅(qū)動模塊供電；請結(jié)合圖5，所述多媒體電源控制模塊144分別與所述多媒體控制模13中的投影儀控制模塊131、攝像頭控制模塊132、音箱控制模塊133及顯示控制模塊134電連接，分別為投影儀控制模塊131、攝像頭控制模塊132、音箱控制模塊133及顯示控制模塊134供電；
[0061]參見圖8，本實施例中，所述從一控制系統(tǒng)300包括從一控制器310、從一傳感器模塊320、從一關(guān)節(jié)控制模塊330及小車控制模塊340;所述從一控制器310分別與從一傳感器模塊320、從一關(guān)節(jié)控制模塊330及小車控制模塊340電連接;請結(jié)合圖9，本實施例中，所述從一傳感器模塊320包括相互獨立的避撞模塊321、測距模塊322、循跡模塊323及導(dǎo)航模塊324四個模塊，所述避撞模塊321、測距模塊322、循跡模塊323及導(dǎo)航模塊324分別與從一控制器310電連接;所述避撞模塊321及測距模塊322與機器人3000的四超聲傳感器電連接;所述循跡模塊323與機器人3000的軌跡檢測模塊電連接;所述導(dǎo)航模塊324與機器人3000的電子羅盤電連接。請結(jié)合圖10，所述從一關(guān)節(jié)控制模塊330包括分別與從一控制器310電連接且相互獨立的頭部控制模塊331、頸部控制模塊332及腰關(guān)節(jié)控制模塊333;請結(jié)合圖11，所述小車控制模340包括分別與從一控制器310電連接且相互獨立的左輪控制模塊341及右輪控制模塊342;請結(jié)合圖12，所述頭部控制模塊331、頸部控制模塊332、腰關(guān)節(jié)控制模塊333、左輪控制模塊341及右輪控制模塊342均包括電機驅(qū)動模塊343及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊344;所述電機驅(qū)動模塊343驅(qū)動機器人3000電機運行，所述關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊344采集、反饋與電機對應(yīng)部分的狀態(tài)信息。
[0062]參見圖13及14，本實施例中，所述從二控制系統(tǒng)400包括從二控制器410及雙臂關(guān)節(jié)控制模塊420;所述雙臂關(guān)節(jié)控制模塊420包括第一臂關(guān)節(jié)控制模塊421、第二臂關(guān)節(jié)控制模塊422，第三臂關(guān)節(jié)控制模塊......第八臂關(guān)節(jié)控制模塊，所有臂關(guān)節(jié)控制模塊分別控制機器人3000的兩機械臂的八個臂關(guān)節(jié);請結(jié)合圖12，所述雙臂關(guān)節(jié)控制模塊420的每個臂關(guān)節(jié)控制模塊均包括電機驅(qū)動模343及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊344;
[0063]本實施例中，所述機器人控制系統(tǒng)的控制對象機器3000具有兩個靈巧手，請結(jié)合圖7，所述機器人控制系統(tǒng)1000的從控制系統(tǒng)具有從三控制系統(tǒng)500、從四控制系統(tǒng)600，其中從三控制系統(tǒng)500控制一靈巧手，從四控制系統(tǒng)600控制另一靈巧手;請結(jié)合圖12，所述從三、四控制系統(tǒng)分別具有從三控制器、從四控制器，均具有電機驅(qū)動模塊343及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊344 ；
[0064]請結(jié)合圖2、7、8及13，所述多處理器機器人控制系統(tǒng)1000具有五個控制器，分別是主控制器10、從一控制器310、從二控制器410、從三控制器及從四控制器;所有從控制器相互獨立，并分別與主控制器10電連接。
[0065]請結(jié)合圖10、11及13，本實施例的一種機器人控制系統(tǒng)，其控制對象為機器人3000;所述頭部控制模塊331的控制對象為機器人3000的頭部;所述頸部控制模塊332的控制對象為機器人3000的頸部;所述腰關(guān)節(jié)控制模塊333的控制對象為機器人3000的腰部;所述雙臂控制模塊420的控制對象為機器人3000的機械臂;所述小車控制模塊340的控制對象為機器人3000的小車底盤。
[0066]本實施例的一種機器人控制系統(tǒng)，具有多種控制模式，包括存儲程序控制模式、輸入模塊控制模式、語音控制模式、遙控控制模式、上位機控制模式、網(wǎng)絡(luò)控制模式及混合控制模式;所述儲存程序控制模式，是指機器人控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先存儲在控制系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述輸入模塊控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的輸入模塊輸入的信息控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述語音控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的語音信息處理模塊識別的外部語音信號控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述遙控控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的遙控信號處理模塊識別的外部遙控信號控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述上位機控制模式，是指一上位機通過所述信號接收模塊的通信模塊控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述網(wǎng)絡(luò)控制模式，是指外部網(wǎng)絡(luò)通過所述信號接收模塊的通信模塊控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式;所述混合控制模式，在指存儲程序控制模式、輸入模塊控制模式、語音控制模式、遙控控制模式、上位機控制模式及網(wǎng)絡(luò)控制模式中的至少兩種模式同時控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式；
[0067]請結(jié)合圖18，本實施例中的一種機器人控制系統(tǒng)，采用不同的控制模式時，需要配備相應(yīng)的外部設(shè)備；所述外部設(shè)備包括上位機20、遙控器21及網(wǎng)絡(luò)23;采用遙控控制模式時，需要配備一遙控器21;采用上位機控制模式時，需要配備一上位機20;采用網(wǎng)絡(luò)控制模式時，需要連接網(wǎng)絡(luò)23;采用混合控制模式時，也需要配備相應(yīng)模式下的外部設(shè)備。
[0068]實施例二
[0069]本實施例除以下特征外其它結(jié)構(gòu)同實施例一:
[0070]參見圖15，本實施例中，一種機器人控制系1000采用單處理器機器人控制系統(tǒng)2000;所述單處理器機器人控制系統(tǒng)2000包括控制器15、信號接收模塊11、傳感器模塊16、多媒體控制模塊13、關(guān)節(jié)控制模塊17、電源控制模塊14、小車控制模塊340及靈巧手控制模塊18;所述控制器15分別與信號接收模塊11、傳感器模塊16、多媒體控制模塊13、關(guān)節(jié)控制模塊17、電源控制模塊14、小車控制模塊340及靈巧手控制模塊18電連接;請結(jié)合圖16，所述傳感器模塊16包括兩兩相互獨立的避撞模321、測距模塊322、循跡模塊323、導(dǎo)航模塊324、溫濕度傳感器模塊121、人體感應(yīng)模塊122及亮度傳感器模塊123七個模塊，所述避撞模塊321、測距模塊322、循跡模塊323、導(dǎo)航模塊324、溫濕度傳感器模塊121、人體感應(yīng)模塊122及亮度傳感器模塊123分別與控制器15電連接;請結(jié)合圖17，所述關(guān)節(jié)控制模17包括頭部控制模塊331、頸部控制模塊332、腰關(guān)節(jié)控制模塊333及雙臂控制模塊420;請結(jié)合圖12，所述靈巧手控制模塊18包括電機驅(qū)動模343及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊344。
[0071]參見圖15，本實施例中，所述的單處理器機器人控制系2000僅有一個控制器15;所述靈巧手控制模塊18的控制對象為機器人3000的靈巧手。
[0072]實施例三
[0073]當(dāng)然，一種機器人控制系統(tǒng)的控制對象不單指機器人3000，還可以是其它與機器人3000不同自由度、不同結(jié)構(gòu)、不同功能的機器人。在其它實施例中，一種機器人控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同機器人加裝或裁減部分模塊。
[0074]雖然上面已經(jīng)示出了一些示例性實施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不脫離本發(fā)明的原理或精神的情況下，可以對這些示例性實施例作出改變，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其同等物限定。
【主權(quán)項】
1.一種機器人控制系統(tǒng)，采用多處理器機器人控制系統(tǒng)；所述多處理器機器人控制系統(tǒng)包括主控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng);所述主控制系統(tǒng)與從控制系統(tǒng)電連接； 所述主控制系統(tǒng)包括主控制器、信號接收模塊、主傳感器模塊、多媒體控制模塊及電源模塊;所述主控制器分別與信號接收模塊、主傳感器模塊、多媒體控制模塊及電源模塊電連接； 所述從控制系統(tǒng)包括相互獨立的從一控制系統(tǒng)、從二控制系統(tǒng)......從M控制系統(tǒng)，其中M多2;所述從一控制系統(tǒng)、從二控制系統(tǒng)......從M控制系統(tǒng)分別與所述主控制系統(tǒng)電連接； 所述多處理器機器人控制系統(tǒng)具有多個控制器，分別是主控制器、從一控制器、從二控制器......從M控制器;所有從控制器相互獨立，并分別與主控制器電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號接收模塊至少包括輸入模塊、語音信號處理模塊、遙控信號處理模塊及通信模塊四個中的一個模塊;所述輸入模塊、語音信號處理模塊、遙控信號處理模塊及通信模塊相互獨立，并分別與主控制器電連接； 所述輸入模塊具有設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)、改變系統(tǒng)狀態(tài)及控制機器人運行功能； 所述語音信號處理模塊具有語音信號接收、處理及識別功能； 所述遙控信號處理模塊具有接收、處理外部輸入的遙控信息功能； 所述通信模塊負(fù)責(zé)所述機器人控制系統(tǒng)與外部通信功能。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主傳感器模塊至少包括溫濕度傳感器模塊、人體感應(yīng)模塊及亮度傳感器模塊三個中的一個模塊;所述溫濕度傳感器模塊、人體感應(yīng)模塊及亮度傳感器模塊相互獨立，并且分別與主控制器電連接； 所述溫濕度傳感器模塊具有檢測機器人內(nèi)部及周邊環(huán)境溫、濕度功能； 所述人體感應(yīng)模塊具有判別機器人周邊是否存在人類或其它溫血動物功能； 所述亮度傳感器模塊具有識別機器人周邊環(huán)境亮暗功能。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述多媒體控制模塊至少包括相互獨立的投影儀控制模塊、攝像頭控制模塊、音箱控制模塊及顯示控制模塊四個中的一個模塊;所述投影儀控制模塊、攝像頭控制模塊、音箱控制模塊及顯示控制模分別與主控制器電連接； 所述顯示模塊具有顯示所述機器人控制系統(tǒng)所處狀態(tài)功能。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電源控制模塊包括控制器電源控制模塊、芯片電源控制模塊、電機電源控制模塊及多媒體電源控制模塊； 所述控制器電源控制模塊與所述從控制系統(tǒng)電連接； 所述芯片電源控制模塊分別與主控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)電連接，為主、從控制系統(tǒng)中除控制器外的其他芯片及其電路供電； 所述電機電源控制模塊分別與主控制系統(tǒng)及從控制系統(tǒng)電連接，為所有電機的驅(qū)動模塊供電； 所述多媒體電源控制模塊分別與所述多媒體控制模塊中的投影儀控制模塊、攝像頭控制模塊、音箱控制模塊及顯示控制模塊電連接，分別為投影儀控制模塊、攝像頭控制模塊、音箱控制模塊及顯示控制模塊供電。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述從一控制系統(tǒng)包括從一控制器、從一傳感器模塊、從一關(guān)節(jié)控制模塊及小車控制模塊;所述從一控制器分別與從一傳感器模塊、從一關(guān)節(jié)控制模塊及小車控制模塊電連接； 所述從一傳感器模塊至少包括相互獨立的避撞模塊、測距模塊、循跡模塊及導(dǎo)航模塊四個中的一個模塊，所述避撞模塊、測距模塊、循跡模塊及導(dǎo)航模塊分別與從一控制器電連接； 所述從一關(guān)節(jié)控制模塊包括分別與從一控制器電連接且相互獨立的頭部控制模塊、頸部控制模塊及腰關(guān)節(jié)控制模塊； 所述小車控制模塊包括分別與從一控制器電連接且相互獨立的左輪控制模塊及右輪控制模塊； 所述頭部控制模塊、頸部控制模塊、腰關(guān)節(jié)控制模塊、左輪控制模塊及右輪控制模塊均包括電機驅(qū)動模塊及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊;所述電機驅(qū)動模塊驅(qū)動一機器人電機運行，所述關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊采集、反饋與電機對應(yīng)部分的狀態(tài)信息。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述從二控制系統(tǒng)包括從二控制器及雙臂關(guān)節(jié)控制模塊;所述雙臂關(guān)節(jié)控制模塊包括第一臂關(guān)節(jié)控制模塊、第二臂關(guān)節(jié)控制模塊......第N臂關(guān)節(jié)控制模塊，其中N多2;所述雙臂關(guān)節(jié)控制模塊的每個臂關(guān)節(jié)控制模塊均包括電機驅(qū)動模塊及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊； 所述機器人控制系統(tǒng)的控制對象機器人具有兩個多自由靈巧手時，所述機器人控制系統(tǒng)的從控制系統(tǒng)具有從三、從四控制系統(tǒng)，其中從三控制系統(tǒng)控制一靈巧手，從四控制系統(tǒng)控制另一靈巧手;所述從三、四控制系統(tǒng)分別具有從三控制器、從四控制器，均具有電機驅(qū)動模塊及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊。8.—種機器人控制系統(tǒng)，采用單處理器機器人控制系統(tǒng)；所述單處理器機器人控制系統(tǒng)包括控制器、信號接收模塊、傳感器模塊、多媒體控制模塊、關(guān)節(jié)控制模塊、電源控制模塊、小車控制模塊及靈巧手控制模塊;所述控制器分別與信號接收模塊、傳感器模塊、多媒體控制模塊、關(guān)節(jié)控制模塊、電源控制模塊、小車控制模塊及靈巧手控制模塊電連接； 所述傳感器模塊至少包括兩兩相互獨立的避撞模塊、測距模塊、循跡模塊、導(dǎo)航模塊、溫濕度傳感器模塊、人體感應(yīng)模塊及亮度傳感器模塊七個中的一個模塊； 所述關(guān)節(jié)控制模塊包括頭部控制模塊、頸部控制模塊、腰關(guān)節(jié)控制模塊及雙臂控制模塊； 所述靈巧手控制模塊包括電機驅(qū)動模塊及關(guān)節(jié)傳感器信號處理模塊。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，單處理器機器人控制系統(tǒng)僅有一個控制器。10.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的一種機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，具有多種控制模式，包括存儲程序控制模式、輸入模塊控制模式、語音控制模式、遙控控制模式、上位機控制模式、網(wǎng)絡(luò)控制模式及混合控制模式； 所述儲存程序控制模式，是指機器人控制系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先存儲在控制系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式； 所述輸入模塊控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的輸入模塊輸入的信息控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式； 所述語音控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的語音信息處理模塊識別的外部語音信號控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式； 所述遙控控制模式，是指根據(jù)所述信號接收模塊中的遙控信號處理模塊識別的外部遙控信號控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式； 所述上位機控制模式，是指一上位機通過所述信號接收模塊的通信模塊控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式； 所述網(wǎng)絡(luò)控制模式，是指外部網(wǎng)絡(luò)通過所述信號接收模塊的通信模塊控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式； 所述混合控制模式，在指存儲程序控制模式、輸入模塊控制模式、語音控制模式、遙控控制模式、上位機控制模式及網(wǎng)絡(luò)控制模式中的至少兩種模式同時控制機器人控制系統(tǒng)運行的模式。
【文檔編號】B25J9/16GK106078746SQ201610644717
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月8日 公開號201610644717.9, CN 106078746 A, CN 106078746A, CN 201610644717, CN-A-106078746, CN106078746 A, CN106078746A, CN201610644717, CN201610644717.9
【發(fā)明人】許志林
【申請人】許志林