固定区域内盲人引路机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种固定区域内盲人引路机器人，包括机器人本体、驱动机器人本体行走的驱动电机及安装在机器人本体上的硬件电路，机器人本体的底部行走机构为轮式底盘，轮式底盘上安装有两个驱动电机，硬件电路板上设置的驱动控制模块、语音报警模块、超声波测障模块、电磁信号拾取模块、路迹检测模块和路迹节点信息读写模块均与控制器相接且均有控制器进行控制；两个驱动电机分别接控制器并向控制器反馈其各自运行的工作状态信号。本发明能在设计后的固定区域内自由行走并将盲人引领至指定地点，本发明能够根据当前地和目的地进行航迹规划，同时机器人行进过程中能够实时获取多种信息，并具备智能报警的能力。
【专利说明】固定区域内盲人引路机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器人应用【技术领域】，尤其是涉及固定区域内盲人引路机器人。
【背景技术】
[0002]盲人相对于健全人来说出行困难，乘车、就医、参加公共活动也极为不便。通过查阅资料获悉:全世界每5秒钟出现一个盲人，每I分钟可有一个盲童，全世界每年将有700万人成为盲人。全世界现有盲人4500万人，中国现有视力残疾者约877万人，占残疾人总数的14.6%。在一些特定场所，如车站、医院等公共场所，盲人从一个地点转移至另一个地点及其不便，本发明为盲人设计一种固定区域内盲人引领机器人。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对盲人在固定区域内行进不便，提供一种固定区域内盲人引领机器人，其能实现在固定区域内(如火车站区域内的)主要位置(如售票厅、候车室、进站等车、下车出站、卫生间等)之间相互引领，其行进可根据指令智能的选择相应的路线进行引导，当引路机器人遇到障碍物时暂停前进并发出“请让一让”的报警语音，等待障碍物移除后引路机器人继续前进。
[0004]为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案:
[0005]固定区域内盲人引路机器人，其特征在于，包含能够移动的机器人本体，所述机器人本体上还有超声波障 碍检测装置，所述超声波障碍检测装置还连接语音提醒装置或者报
I=I目.0
[0006]本发明进一步技术方案在于:还包括驱动机器人本体行走的驱动电机以及安装在机器人本体上的硬件电路，所述机器人本体的底部行走机构为轮式底盘，所述轮式底盘上安装有两个驱动电机，所述硬件电路板上设置有电源模块、控制器、对所述两个驱动电机进行控制的驱动控制模块、语音报警模块、机器人行进过程中对障碍进行检测的超声波测障模块、拾取路迹辐射的电磁信号拾取模块、利用红外技术检测的路迹检测模块和读取机器人航迹中标志性节点的路迹节点信息读写模块；所述驱动控制模块、语音报警模块、超声波测障模块、电磁信号拾取模块、路迹检测模块和路迹节点信息读写模块均与控制器相接且均有控制器进行控制；所述两个驱动电机分别接控制器并能向控制器反馈其各自运行的工作状态信号。
[0007]本发明进一步技术方案在于:所述驱动控制器由芯片L298N、两个NPN型三极管Ql、Q2以及分别与所述两个驱动电机相接驱动电路组成，所述三极管Ql、Q2的集电极接芯片L298N的两个输入引脚IN1、IN3 ;所述三极管Ql、Q2的基极分别经电阻R2、R4后接芯片STC12C5A60S2 ;所述芯片L298N的四个输入引脚IN2、IN4、ENA和ENB分别与芯片STC12C5A60S2的四个输出引脚P20、P21、P22和P23相接；所述芯片L298N的四个输出引脚0UT1、0UT2、0UT3和0UT4分别与驱动电机的正负极以及驱动电路相接。
[0008]本发明进一步技术方案在于:所述驱动电路为由四个二极管组成的H桥驱动电路。
[0009]本发明进一步技术方案在于:所述语音报警模块包括芯片ZY1730以及与其相连的两个扬声器SPEAKER1、SPEAKER2，所述芯片STC12C5A60S2和芯片ZY1730之间以SPI总线方式进行连接，所述芯片STC12C5A60S2的三个输出引脚P17、P16和P15分别与芯片ZY1730的三个输入引脚SCLK、MISO和MOSI相接，所述芯片STC12C5A60S2的输出引脚P14接芯片ZY1730的输入引脚SS0
[0010]本发明进一步技术方案在于:所述超声波测障模块包括两部分，分别安装在机器人本体的前部与后部，用于前进和倒退时对障碍物的检测。所述超声波测障模块采用超声波的频率为40KHz。所述超声波测障模块包括超声波谐振载波发生电路与调理电路、超声波发射探头、超声波接收探头和超声波回波接收处理电路；所述两组超声波测障模块的引脚 C0M_EN1、BACK_PLUS1、C0M_EN2、BACK_PLUS2 分别与所述芯片 STC12C5A60S2 的引脚 P05、P04、P07、P06 相接。
[0011]本发明进一步技术方案在于:所述路迹节点信息读写模块包括芯片R1-R6C-001A以及与其相连的工作电路，所述芯片STC12C5A60S2和芯片R1-R6C-001A之间以串行通信方式进行连接，所述芯片STC12C5A60S2的三个引脚P00、P01和P02分别与芯片R1-R6C-001A的三个引脚SCLK、DIN和DOUT相接，所述芯片STC12C5A60S2的引脚P03接芯片R1-R6C-001A的引脚M_ERR。 [0012]本发明进一步技术方案在于:所述路迹检测模块是检测设置的路迹以便使机器人根据路迹行进，所述路迹检测模块安装在机器人本体前部的左、中、右三个位置，能够判定机器人本体相对于路迹的位置；所述路迹检测模块包括红外检测信号发送装置、红外信号接收装置、电压比较电路和处理电路；所述路迹检测模块与所述芯片STC12C5A60S2的三个引脚P32、P33和P34相接。
[0013]本发明进一步技术方案在于:所述电磁信号拾取模块是拾取路迹导线辐射的电磁信号，根据其结果判定机器人本体相对于路迹的位置，与所述路迹检测模块处于并行的工作模式；所述电磁信号拾取模块安装于机器人本体的前部的左右两位置；所述电磁信号拾取模块包括电磁信号拾取电路、信号放大滤波电路，以模拟电压的形式传递给所述芯片STC12C5A60S2的AD通道；所述电磁信号拾取模块与所述芯片STC12C5A60S2的两个AD输入引脚P10、P11相接。
[0014]本发明进一步技术方案在于:所述驱动电机上安装有光电码盘，所述光电码盘接控制器并向控制器反馈所述驱动电机的工作状态信号。
[0015]采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果:1.结构合理、功能完善，由机器人本体、驱动电机以及设置在硬件电路板上的电源模块、控制器、机器人行进过程中对障碍进行检测的超声波测障模块、拾取路迹辐射的电磁信号拾取模块、利用红外技术检测的路迹检测模块和读取机器人航迹中标志性节点的路迹节点信息读写模块组成；2.采取模块化设计，尽量减少硬件电路和降低功耗，电路设计全面考虑了节能问题；
3.机器人本体能够根据即将前往的目的地进行航迹规划，底部行走机构为轮式底盘，使得机器人本体能够到达全部地域；4.机器人能够利用红外技术检测的路迹信息，也可以拾取路迹辐射的电磁信号确定路迹信息，使得机器人本体具有更加稳定可靠的路迹信息获得方式。综上，本发明具有利用红外技术检测的路迹信息和拾取路迹辐射的电磁信号确定路迹信息能力，行进过程中具有路障检测与报警能力，具有极其强大的航迹规划能力，为盲人在特点区域内行走提供了一个完善的平台，利于推广应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明:
[0017]图1为本发明的工作示意图；
[0018]图2为本发明的整体结构框图；
[0019]图3为本发明控制器的电路原理图；
[0020]图4为本发明驱动控制模块和驱动电机的电路原理图；
[0021]图5为本发明语音报警模块的电路原理图；
[0022]图6-1为本发明超声波发生电路结构图；
[0023]图6-2为本发明超声波回波接收处理结构图；
[0024]图6-3为超声波测障模块的电路原理图；
[0025]图7为本发明红外路迹检测模块的电路原理图；
[0026]图8为本发明电磁信号拾取模块的电路原理图；
[0027]图9为本发明路迹节点信息读写模块的电路原理图；
[0028]附图标记说明:
[0029]I一轮式底盘； 2—左侧电机；3—右侧电机；
[0030]4一驱动控制模块；5—控制器；6—语音报警模块；
[0031]7—超声波测障模块；8—路迹节点信息读写模块；
[0032]9一路迹检测模块；10 —电磁彳目号拾取模块；
[0033]11—电源模块； 12—光电码盘；13—光电隔离电路。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图对本发明的实施例进行说明，实施例不构成对本发明的限制:
[0035]包含能够移动的机器人本体，所述机器人本体上还有超声波障碍检测装置，所述超声波障碍检测装置还连接语音提醒装置或者报警装置。本处所罗列的技术特征至少能解决的技术问题是检测障碍物并报警或者语音提示盲人。
[0036]另外，机器人本体上也可以有用于盲人棍放置点接的位置，可以是磁铁的吸引，也可以是手柄，让人能够握着；
[0037]同样，本新型还能做成小型化的装备，安装于盲辊上。
[0038]本专利大大升高了盲人的安全性和十字路口等交通要塞的安全性。
[0039]如图1所示，本发明工作于固定区域内，在该区域内铺设特定的机器人行走路迹，该路迹由中间黑两边白的条带组成，条带下面铺设路迹导线，工作时路迹导线上通过一定频率的电流，并在路迹节点处铺设节点信息钮。盲人进入该区域需要引路时，设定当前节点和目的地节点，机器人能够进行航迹规划出行进路线，然后引领盲人达到目的地。
[0040]图2所示，本发明包括机器人本体、驱动所述机器人本体行走的驱动电机以及安装在所所述机器人本体上的硬件电路板。其中，所述机器人本体的底部行走机构为轮式底盘I且轮式底盘I上安装有两个驱动电机，该轮式底盘I使得机器人本体能在预先铺设的路迹上行走。而两个驱动电机为分别安装在轮式底盘I左右两侧的左侧电机2即Ml和右侧电机3即M2。硬件电路板上设置有电源模块11、控制器5、对所述两个驱动电机进行控制的驱动控制模块4、语音报警模块6、机器人行进过程中对障碍进行检测的超声波测障模块
7、拾取路迹辐射的电磁信号拾取模块10、利用红外技术检测的路迹检测模块9和读取机器人航迹中标志性节点的路迹节点信息读写模块8。
[0041]所述控制器5为芯片STC12C5A60S2。
[0042]其中，电源模块11负责提供机器人本体运动以及其它模块电路所需的能量，其通过外接电源直接进行充电。所述驱动控制模块4、语音报警模块6、超声波测障模块7、电磁信号拾取模块10、路迹检测模块9和路迹节点信息读写模块8均与控制器5相接且均有控制器进行控制；所述两个驱动电机分别接控制器5并向控制器5反馈其各自运行的工作状态信号。
[0043]所述驱动电机即左侧电机2和右侧电机3上分别安装有光电码盘12，所述光电码盘12接控制器5并向控制器5反馈驱动电机运行的工作状态信号，本实施例中，光电码盘12安装在所述驱动电机的尾部。同时，光电码盘12与控制器5之间还接有光电隔离电路13。
[0044]结合图3，控制器5即芯片UO为芯片STC12C5A60S2，该控制器5完成全部控制处理工作，其工作电压为5V。其中，芯片STC12C5A60S2两个引脚XTALl、XTAL2接晶振电路，提供芯片STC12C5A60S2工作的时钟基准；同时引脚RST/P47接上电、手动复位电路，保证芯片STC12C5A60S2正常稳定地工作；另外，经过一定的电路后连接芯片STC12C5A60S2引脚RxD、TxD完成控制器5在线程序的下载。 [0045]如图4所示，驱动控制模块4由芯片L298N即芯片U1、两个NPN型三极管Q1、Q2以及分别与所述两个驱动电机相接驱动电路组成。三极管Q1、Q2的基极分别经电阻R2、R4后接芯片STC12C5A60S2的两个引脚P10、P11，三极管Q1、Q2的集电极分别接芯片L298N的两个输入引脚IN1、IN3,同时两个集电极分别经电阻Rl、R3后接电源。芯片L298N的四个输入引脚IN2、IN4、ENA和ENB分别与芯片STC12C5A60S2的四个引脚P20、P21、P22和P23相接，由此实现芯片STC12C5A60S2对芯片L298N的控制。而芯片L298N的四个输出引脚OUTl、0UT2、0UT3和0UT4分别与两个驱动电机的正负极以及驱动电路相接，其驱动电路为由四个二极管组成的H桥驱动电路。具体是:芯片L298N的两个输出引脚OUTl和0UT2分别接左侦_机2的正负极，而左侧电机2的H桥驱动电路由四个二极管Dl、D2、D3和D4组成；芯片L298N的两个输出引脚0UT3和0UT4分别接右侧电机3的正负极，而右侧电机3的H桥驱动电路由四个二极管D5、D6、D7和D8组成。这样，通过上述电路，以左侧电机2即Ml的控制为例，当芯片STC12C5A60S2的输出引脚P20为高电平时，三极管Ql导通，则芯片L298N的输入引脚INl为低电平而输入引脚IN2为高电平，此时，左侧电机2即Ml反转；而当芯片STC12C5A60S2的输出引脚P20为低电平时，三极管Ql截止，则芯片L298N的输入引脚INl为高电平而输入引脚IN2为低电平，此时，左侧电机2即Ml正转。而右侧电机3即M2的控制与左侧电机2相同，综上，通过驱动控制模块4来实现芯片STC12C5A60S2对两个驱动电机正反转的控制。综上，芯片STC12C5A60S2输出的两路PWM信号和相应的方向信号给芯片L298N,芯片L298N采用H桥驱动电路方式驱动两个驱动电机工作在正转、反转、制动和惰行四种工作方式下。[0046]另外，左侧电机2即Ml和右侧电机3即M2上所安装的光电码盘12与控制器5相接，具体是两个光电码盘12的输出端口分别与芯片STC12C5A60S2的四个输入引脚P24、P25、P26和P27相接，向控制器5反馈驱动电机的转向和转动速度。以左侧电机2 即Ml为例，左侧电机2即Ml上所安装的光电码盘12接芯片STC12C5A60S2的输入引脚P24和P25，由于所传入的两路信号间的相位差为90度，控制器5通过判断相位超前和滞后即可判断出左侧电机2即Ml是正转还是反转，同时控制器5根据通过检测所传入信号的脉冲数即可判断出左侧电机2即Ml的转动速度；而右侧电机3即M2的所反馈的信息与左侧电机2即Ml相同。综上，在驱动电机转动的同时，安装带驱动电机的光电码盘12同步运动，再由光电码盘12给出两路相位差90度的正交信号，经过光电隔离后传送给芯片STC12C5A60S2，芯片STC12C5A60S2根据这两路信号得出驱动电机的转动方向和转动速度，与设定速度比较后得出差值，之后控制器5根据比较结果重新发出新的PWM驱动信号。
[0047]如图5所示，所述语音报警模块6包括芯片ZY1730即芯片U3以及与其相连的两个扬声器SPEAKER1、SPEAKER2，所述芯片STC12C5A60S2和芯片ZY1730之间以SPI总线方式进行连接，具体是芯片STC12C5A60S2的三个引脚P17、P16和P15分别与芯片ZY1730的三个输入引脚SCLK、MISO和MOSI相接。另外，所述芯片STC12C5A60S2的输出引脚P14接芯片ZY1730的输入引脚SS，通过输出引脚P14控制芯片ZY1730的片选端。实际应用过程中，可以通过两路输入通道对芯片ZY1730输入不同的报警语音信号，两路输入通道分别为差动麦克风输入通道和单端模拟输入通道。其中，差动麦克风输入通道与芯片ZY1730的输入引脚MIC+、MIC-相接的麦克风MIC ;单端模拟输入通道为经电阻R5与芯片ZY1730的输入引脚AnaIn相接的AnaIn键J1。芯片ZY1730同时提供脉宽调制D类扬声器驱动器和独立的模拟输出端口，具体是其PWM输出即输出引脚SP+和SP-能直接驱动一个标准的8 Ω扬声器SPEAKER1或典型的 蜂鸣器，同时独立的模拟输出即输出管脚AUD可配置为一个单端电流或电压输出以驱动外部放大器，本实施例中，其输出管脚AUD经三极管Q3后接扬声器SPEAKER2。
[0048]如图6-1到图6-3所示，所述超声波测障模块7为包括两部分，分别安装在机器人本体的前部与后部，用于前进和倒退时对障碍物的检测。所述超声波测障模块7的工作原理为:当声波受到尺寸大于其波长的目标物体阻挡时就会发生反射，假如声波在空气介质中传播的速度是已知的，而且声波从声源到达目标然后返回声源的时间可以测量得到，那么就可以计算出从声波到目标的距离。
[0049]所述超声波测障模块7采用超声波的频率为40KHz，工作电压4.5~5.5V，测障距离IOcm~400cm可调。超声波发射电路是555定时器和电容电阻组成的电路产生40KHz的方波，以使超声波传感器产生谐振；而后面的非门则对40KHz频率信号进行调理。而超声波接收处理部分电路前级采用集成运算放大器构成10000倍放大器，对接收信号进行放大；后级采用比较器对接收信号进行调整，比较电压为外置的参考电压，该电压接芯片LM311即U76的3管脚处，通过选择不同的比较电压以选择不同的测障距理。所述超声波测障模块7包括超声波谐振载波发生电路与调理电路、超声波发射探头、超声波接收探头和超声波回波接收处理电路。所述两组超声波测障模块7的引脚C0M_EN1、BACK_PLUS1、C0M_EN2、BACK_PLUS2 分别与所述芯片 STC12C5A60S2 的引脚 P05、P04、P07、P06 相接。
[0050]如图7所示，所述路迹检测模块9为安装在机器人本体前部的左、中、右三个位置，根据检测结果能够判定机器人本体相对于路迹的位置。所述路迹检测模块9工作原理是:利用红外线在不同颜色的物理表面具有不同的反射性质的特点。在机器人本体行驶过程中不断地向地面发射红外光，当红外光遇到白色地面时发生漫发射，反射光被装在小车上的接收管接收；如果遇到黑线则红外光被吸收，则小车上的接收管接收不到信号，再通过比较器来采集高低电平，从而实现信号的检测，从而实现检测路迹的目的。所述路迹检测模块9包括红外检测信号发送装置、红外信号接收装置、电压比较电路和处理电路。所述路迹检测模块9与所述芯片STC12C5A60S2的三个引脚P32、P33和P34相接。
[0051]如图8所示，所述电磁信号拾取模块10为安装于机器人本体的前部的左右两位置，用于拾取路迹导线辐射的电磁信号，根据其结果判定机器人本体相对于路迹的位置，与所述路迹检测模块9处于并行的工作模式。
[0052]所述电磁信号拾取模块10工作原理是:使用电感和电容并联谐振，来感应路迹导线辐射的磁场信号，经放大电路放大后，得到正弦波，再用AD采样，得到正弦波的峰值，以判断传感器离路迹导线的距离，从而实现定位。所述电磁信号拾取模块10包括电磁信号拾取电路、信号放大滤波电路等，再以模拟电压的形式传递给所述芯片STC12C5A60S2的AD通道。所述电磁信号拾取模块10与所述芯片STC12C5A60S2的两个AD输入引脚P10、Pll相接。
[0053]如图9所示，所述路迹节点信息读写模块8为包括芯片R1-R6C-001A即芯片U2以及与其相连的工作电路。R1-R6C-00IA芯片是Texas Instruments公司生产的RF收发器，可实现IS015693协议电子标签的阅读。该芯片内含接收、发射和控制接口三部分。这种芯片的无源最大读写距离可达1.2米以上，频率为13.56MHz ±7kHz (国际通用)。所述芯片STC12C5A60S2和芯片R1-R6C-001A之间以串行通信方式进行连接，所述芯片STC12C5A60S2的三个引脚POO、POl和P02分别与芯片R1-R6C-001A的三个引脚SCLK、DIN和DOUT相接，所述芯片STC12C5A60S2的引脚P03接芯片R1-R6C-001A的引脚M_ERR。
[0054]综上，控制器5首先根据当前路迹节点和目的路迹节点进行航迹规划，然后发出指令并通过驱动控制模块4驱动两个驱动电机前进、转弯、后退或者停止，在发出指令同时，控制器5读取通过光电编码盘12反馈回来的驱动电机转向和转动速度信号,构成一个驱动闭环控制系统，完成对两个驱动电机的精确控制。同时，控制器5通过对超声波测障模块7所反馈的信号进行分析处理，并和预先存储的参数比较后判断是否需要语音报警。在需要语音报警时，控制器5通过SPI总线驱动语音报警模块6完成语音报警功能。同时，控制器5根据路迹检测模块9和电磁信号拾取模块10对路迹并行定位的结果，保证机器人本体前进的正确性，并根据行进过程中对路迹节点信息钮的读写确定机器人不同是否需要转弯，实现机器人本体以最短的距离行进。综上，本发明提供了一种不但具有多种路迹检测手段，而且具有语言报警提示功能的自主移动盲人引路机器人。
[0055]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。
【权利要求】
1.固定区域内盲人引路机器人，其特征在于，包含能够移动的机器人本体，所述机器人本体上还有超声波障碍检测装置，所述超声波障碍检测装置还连接语音提醒装置或者报警装置。
2.按照权利要求1所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:还包括驱动机器人本体行走的驱动电机以及安装在机器人本体上的硬件电路，所述机器人本体的底部行走机构为轮式底盘(I)，所述轮式底盘(I)上安装有两个驱动电机，所述硬件电路板上设置有电源模块(11)、控制器(5)、对所述两个驱动电机进行控制的驱动控制模块(4)、语音报警模块(6)、机器人行进过程中对障碍进行检测的超声波测障模块(7)、拾取路迹辐射的电磁信号拾取模块(10)、利用红外技术检测的路迹检测模块(9)和读取机器人航迹中标志性节点的路迹节点信息读写模块(8);所述驱动控制模块(4)、语音报警模块(6)、超声波测障模块(7)、电磁信号拾取模块(10)、路迹检测模块(9)和路迹节点信息读写模块⑶均与控制器(5)相接且均有控制器进行控制；所述两个驱动电机分别接控制器(5)并能向控制器(5)反馈其各自运行的工作状态信号。
3.按照权利要求2所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:所述驱动控制器(4)由芯片L298N、两个NPN型三极管Q1、Q2以及分别与所述两个驱动电机相接驱动电路组成，所述三极管Q1、Q2的集电极接芯片L298N的两个输入引脚IN1、IN3 ;所述三极管Q1、Q2的基极分别经电阻R2、R4后接芯片STC12C5A60S2 ;所述芯片L298N的四个输入引脚IN2、IN4、ENA和ENB分别与芯片STC12C5A60S2的四个输出引脚P20、P21、P22和P23相接；所述芯片L298N的四个输出引脚OUTl、OUT2、OUT3和0UT4分别与驱动电机的正负极以及驱动电路相接。
4.按照权利要求3所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:所述驱动电路为由四个二极管组成的H桥驱动电路。
5.按照权利要求2所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:所述语音报警模块(6)包括芯片ZY1730以及与其相连的两个扬声器SPEAKER1、SPEAKER2，所述芯片STC12C5A60S2和芯片ZY1730之间以SPI总线方式进行连接，所述芯片STC12C5A60S2的三个输出引脚P17、P16和P15分别与芯片ZY1730的三个输入引脚SCLK、MISO和MOSI相接，所述芯片STC12C5A60S2的输出引脚P14接芯片ZY1730的输入引脚SS。
6.按照权利要求2所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:所述超声波测障模块(7)包括两部分，分别安装在机器人本体的前部与后部，用于前进和倒退时对障碍物的检测。所述超声波测障模块(7)采用超声波的频率为40KHz。所述超声波测障模块(7)包括超声波谐振载波发生电路与调理电路、超声波发射探头、超声波接收探头和超声波回波接收处理电路；所述两组超声波测障模块(7)的引脚C0M_EN1、BACK_PLUS1、C0M_EN2、BACK_PLUS2分别与所述芯片STC12C5A60S2的引脚P05、P04、P07、P06相接。
7.按照权利要求2所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:所述路迹节点信息读写模块(8)包括芯片R1-R6C-001A以及与 其相连的工作电路，所述芯片STC12C5A60S2和芯片R1-R6C-001A之间以串行通信方式进行连接，所述芯片STC12C5A60S2的三个引脚P00、P01和P02分别与芯片R1-R6C-001A的三个引脚SCLK、DIN和DOUT相接，所述芯片STC12C5A60S2的引脚P03接芯片R1-R6C-001A的引脚M_ERR。
8.按照权利要求2所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:所述路迹检测模块(9)是检测设置的路迹以便使机器人根据路迹行进，所述路迹检测模块(9)安装在机器人本体前部的左、中、右三个位置，能够判定机器人本体相对于路迹的位置；所述路迹检测模块(9)包括红外检测信号发送装置、红外信号接收装置、电压比较电路和处理电路；所述路迹检测模块(9)与所述芯片STC12C5A60S2的三个引脚P32、P33和P34相接。
9.按照权利要求2所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:所述电磁信号拾取模块(10)是拾取路迹导线辐射的电磁信号，根据其结果判定机器人本体相对于路迹的位置，与所述路迹检测模块(9)处于并行的工作模式；所述电磁信号拾取模块(10)安装于机器人本体的前部的左右两位置；所述电磁信号拾取模块(10)包括电磁信号拾取电路、信号放大滤波电路，以模拟电压的形式传递给所述芯片STC12C5A60S2的AD通道；所述电磁信号拾取模块(10)与所述芯片STC12C5A60S2的两个AD输入引脚P10、Pll相接。
10.按照权利要求2至9任一项权利要求所述的固定区域内盲人引路机器人，其特征在于:所述驱动电机上安装有光电码盘(12)， 所述光电码盘(12)接控制器(5)并向控制器(5)反馈所述驱动电机的工作状态信号。
【文档编号】A61H3/06GK104000710SQ201410247026
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】刘宇, 赵鹏涛, 何兵, 秦伟伟, 马肸, 胡琛 申请人:刘宇