具有电路保护功能的服务机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种具有电路保护功能的服务机器人。

背景技术：

服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。国际机器人联合会经过几年的搜集整理，给了服务机器人一个初步的定义：服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。我国在服务机器人研究和产品研发方面已开展了大量工作，并取得了一定的成绩，如导游机器人、迎宾机器人、清扫机器人、机器人护理床、智能轮椅等。传统服务机器人的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统服务机器人的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的具有电路保护功能的服务机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种具有电路保护功能的服务机器人，包括单片机、指令接收模块、显示模块、无线通信模块、定位模块、避障模块、语音识别模块、蜂鸣器和电源模块，所述指令接收模块与所述单片机连接、用于接收用户的控制指令，并将所述控制指令发送给所述单片机，所述单片机控制所述显示模块显示所述控制指令，将所述控制指令通过所述无线通信模块发送给云服务器，并通过所述无线通信模块获取所述云服务器分析的服务数据，所述定位模块与所述单片机连接、用于对所述具有电路保护功能的服务机器人进行定位，所述避障模块与所述单片机连接、用于避开障碍物，所述语音识别模块与所述单片机连接、用于进行语音信号的识别，所述蜂鸣器与所述单片机连接、用于播放聊天内容，所述电源模块与所述单片机连接、用于供电；

所述电源模块包括直流电源、第一电容、第二电容、第一三极管、第二电阻、第三电阻、第三电容、稳压器、第一二极管、第一电阻、第四电容和电压输出端，所述直流电源分别与所述第一电容的一端、第二电容的一端、第二电阻的一端和第一三极管的集电极连接，所述第一电容的另一端接地，所述第二电容的另一端接地，所述第一三极管的基极分别与所述第二电阻的另一端和第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第一三极管的发射极分别与所述第三电容的一端和稳压器的输入引脚连接，所述第三电容的另一端接地，所述稳压器的调节引脚分别与所述第一二极管的阳极和第一电阻的一端连接，所述第一二极管的阴极接地，所述第一电阻的另一端分别与所述稳压器的第一输出端、第二输出端、第四电容的一端和电压输出端连接，所述第四电容的另一端接地，所述第三电阻的阻值为36kω，所述第一二极管的型号为l-1822。

在本发明所述的具有电路保护功能的服务机器人中，所述电源模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第五电容的另一端与所述稳压器的输入引脚连接，所述第五电容的电容值为540pf。

在本发明所述的具有电路保护功能的服务机器人中，所述电源模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端分别与所述稳压器的第一输出引脚、第二输出引脚和第一电阻的另一端连接，所述第四电阻的另一端与所述电压输出端连接，所述第四电阻的阻值为43kω。

在本发明所述的具有电路保护功能的服务机器人中，所述电源模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述直流电源连接，所述第五电阻的另一端与所述第一三极管的集电极连接，所述第五电阻的阻值为26kω。

在本发明所述的具有电路保护功能的服务机器人中，所述第一三极管为npn型三极管。

在本发明所述的具有电路保护功能的服务机器人中，所述无线通信模块为蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、gprs模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块或lora模块。

实施本发明的具有电路保护功能的服务机器人，具有以下有益效果：由于设有单片机、指令接收模块、显示模块、无线通信模块、定位模块、避障模块、语音识别模块、蜂鸣器和电源模块；电源模块包括直流电源、第一电容、第二电容、第一三极管、第二电阻、第三电阻、第三电容、稳压器、第一二极管、第一电阻、第四电容和电压输出端，该电源模块相对于传统服务机器人的供电部分，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第三电阻用于进行限流保护，第一二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具有电路保护功能的服务机器人一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明具有电路保护功能的服务机器人实施例中，该具有电路保护功能的服务机器人的结构示意图如图1所示，图1中，该具有电路保护功能的服务机器人包括单片机1、指令接收模块2、显示模块3、无线通信模块4、定位模块5、避障模块6、语音识别模块7、蜂鸣器8和电源模块9，其中，指令接收模块2与单片机1连接、用于接收用户的控制指令，并将用户的控制指令发送给单片机1，单片机1控制显示模块3显示用户的控制指令，将用户的控制指令通过无线通信模块4发送给云服务器，通过以使云服务器进行深度学习，对用户的控制指进行分析，获得针对用户的风险预警和健康指导的数据，单片机1通过无线通信模块4获取云服务器发送的所分析的服务数据(即风险预警和健康指导的数据)后，控制显示模块3显示该服务数据。

本实施例中，用户的控制指令包括对体温、脉搏、呼吸和血压的控制指令。通过显示模块3显示用户的生理和生命特征数据，可以使用户及时获知自己的身体状态，通过显示风险预警和健康指导的数据，用户可以及时了解自身的状态并采取相应的措施，可以提高用户体验。

定位模块5与单片机1连接、用于对该具有电路保护功能的服务机器人进行定位，该具有电路保护功能的服务机器人可以根据定位进行路线规划、室内导航等，可以使该具有电路保护功能的服务机器人准确快速到达预定位置，让该具有电路保护功能的服务机器人更加智能，可以实现自动认路、自动寻找、自主跟随等功能。

避障模块6与单片机1连接、用于避开障碍物，避障模块6采用超声波避障装置，可以实现自动避障，避免对该具有电路保护功能的服务机器人因碰撞而造成的伤害，同时也避免碰撞的物品或人造成损伤。

语音识别模块7与单片机1连接、用于进行语音信号的识别，也就是用于识别用户输入的语音，产生控制指令发送给单片机1，单片机1控制该具有电路保护功能的服务机器人执行控制指令对应的操作。值得一提的是，该具有电路保护功能的服务机器人可以接收7米内的语音，并且根据语音执行命令的准确率达到96％以上，用户不需要触摸该具有电路保护功能的服务机器人就可以实现智能语音控制。例如：用户的语音为关灯睡觉，语音识别模块7进行识别，产生的控制指令为关灯指令，单片机1控制该具有电路保护功能的服务机器人执行关灯的操作。语音识别模块7还识别用户输入的语音，根据语音识别结果，产生聊天内容和拟人化表情，并将聊天内容和拟人化表情发送至单片机1。

蜂鸣器8与单片机1连接、用于播放聊天内容，也就是说，单片机1控制蜂鸣器8播放聊天内容，控制显示模块3显示拟人化表情。蜂鸣器8播放聊天内容，可以使得用户与该具有电路保护功能的服务机器人进行沟通，可以自主与用户进行互动。该该具有电路保护功能的服务机器人可以能思考能理解，可以任意闲聊，给用户最长情的陪伴。拟人化表情使该服务机器人也有情绪，更加的人性化和个性化。

考虑到该具有电路保护功能的服务机器人的灵活性、环境适应性和便携性，采用无线通信模块4进行无线通信。该无线通信模块4可以为蓝牙模块、wifi模块、gsm模块、gprs模块、cdma模块、cdma2000模块、wcdma模块、td-scdma模块、zigbee模块或lora模块等。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用lora模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

本实施例中，电源模块9与单片机1连接、用于供电。该电源模块9的电路原理图如图2所示。图2中，该电源模块9包括直流电源vcc、第一电容c1、第二电容c2、第一三极管q1、第二电阻r2、第三电阻r3、第三电容c3、稳压器u1、第一二极管d1、第一电阻r1、第四电容c4和电压输出端vo，其中，直流电源vcc分别与第一电容c1的一端、第二电容c2的一端、第二电阻r2的一端和第一三极管q1的集电极连接，第一电容c1的另一端接地，第二电容c2的另一端接地，第一三极管q1的基极分别与第二电阻r2的另一端和第三电阻r3的一端连接，第三电阻r3的另一端接地，第一三极管q1的发射极分别与第三电容c3的一端和稳压器u1的输入引脚连接，第三电容c3的另一端接地，稳压器u1的调节引脚分别与第一二极管d1的阳极和第一电阻r1的一端连接，第一二极管d1的阴极接地，第一电阻r1的另一端分别与稳压器u1的第一输出端、第二输出端、第四电容c4的一端和电压输出端vo连接，第四电容c4的另一端接地。

该电源模块9相对于传统服务机器人的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，第三电阻r3为限流电阻，用于进行限流保护，第一二极管d1为限流二极管，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第三电阻r3的阻值为36kω，第一二极管d1的型号为l-1822，当然，在实际应用中，第三电阻r3的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第三电阻r3的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小，第一二极管d1也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，第一三极管q1、第一电容c1、第二电容c2、第二电阻r2和第三电阻r3构成初级稳压电路，稳压器u1、第一二极管d1、第一电阻r1和第四电容c4构成二次线性稳压电路，二次线性稳压电路作为二次降压变换单元。

该电源模块9的工作原理是：电压输入，当作用于稳压管u1上的电压高于其额定击穿电压时，输入电压经第一三极管q1放大后输出；对输入到稳压器u1的输入电压进行稳压处理，对输入电压的干扰进行抑制，还可以在稳压器u1的第一输出端、电压输出端vo上进一步连接电压纹波抑制器件，比如第四电容c4(滤波电容)，以进一步抑制纹波干扰，使输出到处理器41的电压保持平稳。

本实施例中，第一三极管q1为npn型三极管，当然，在实际应用中，第一三极管q1也可以采用pnp型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块9还包括第五电容c5，第五电容c5的一端与第一三极管q1的发射极连接，第五电容c5的另一端与稳压器u1的输入引脚连接。第五电容c5为耦合电容，用于防止第一三极管q1与稳压器u1之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第五电容c5的电容值为540pf，当然，在实际应用中，第五电容c5的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第五电容c5的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块9还包括第四电阻r4，第四电阻r4的一端分别与稳压器u1的第一输出引脚、第二输出引脚和第一电阻r1的另一端连接，第四电阻r4的另一端与电压输出端vo连接。第四电阻r4为限流电阻，用于进行限流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四电阻r4的阻值为43kω，当然，在实际应用中，第四电阻r4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻r4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块9还包括第五电阻r5，第五电阻r5的一端与直流电源vcc连接，第五电阻r5的另一端与第一三极管q1的集电极连接。第五电阻r5为限流电阻，用于进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第五电阻r5的阻值为26kω，当然，在实际应用中，第五电阻r5的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第五电阻r5的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该电源模块9相对于传统服务机器人的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块9中设有限流电阻和限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。