置一电位器8。
[0032]如图3所示，在人体的手臂上通过固定装置11设置上臂支架12和下臂支架13，电源模块3、MCU4和无线发射模块9固定在上臂支架12上远人体肘关节处，陀螺仪7设置在上臂支架12上近人体肘关节处。肘关节处电位器8的底座固定设置在上臂支架12上，电位器8的旋钮固定在下臂支架13上，人体手臂伸屈带动电位器8旋钮旋转，从而改变肘关节处电位器8的电阻值。
[0033]如图4所示，在人手手掌固定装置14上设置腕掌关节支架15，通过拇指固定装置16设置拇指支架17，腕掌关节处电位器8的底座固定设置在腕掌关节支架15上，电位器8的旋钮固定在拇指支架17上，拇指伸屈带动电位器8旋钮旋转，从而改变腕掌关节处电位器8的电阻值。
[0034]2)发射终端发射人体手臂动作信号；
[0035]陀螺仪7实时检测人体上臂的运动情况，并将检测到的上臂运动信号传输至MCU4 ;人体肘关节处的电位器8将其电阻值发送给发射终端处的MCU4 ;人体拇指腕掌关节处的电位器8将其电阻值发送给发射终端处的MCU4。
[0036]MCU4根据接收到的人体肘关节处电位器8的电阻值计算得到人体手臂中上臂与下臂之间的夹角，MCU4根据接收到的上臂运动信号以及上臂与下臂之间的夹角计算得到下臂运动信号。
[0037]MCU4根据接收到的人体拇指腕掌关节处电位器8的电阻值先计算得到人体手掌的大拇指与食指之间的夹角，进一步计算得到人体手指的运动信号。
[0038]MCU4对人体上臂与下臂的运动信号以及人体手指的运动信号均进行模数转换和调制等处理后，将处理得到的人体手臂动作和手指动作的数字信号通过无线发射模块9发送给替身机器人上的无线接收模块6。
[0039]3)替身机器人接收人体手臂动作和手指动作信号，并做出与人体相同的动作；
[0040]无线接收模块6将接收到的人体手臂动作和手指动作的数字信号均传输至替身机器人处的MCU4，MCU4对接收到的数字信号进行解调、数模转换和计算等处理后，得到人体手臂动作和手指动作的模拟信号。MCU4根据人体手臂动作和手指动作的模拟信号控制替身机器人机械臂上的舵机2进行相应动作，从而使得替身机器人做出与人体手臂和人体手指相同的动作。
[0041]4)发射终端发射摇杆动作信号；
[0042]机器人本体的头部设置的摄像头实时采集机器人本体前方的环境信息，并将采集到的信息传输至上位机。人体通过上位机了解机器人本体所在的位置，并控制摇杆10动作，摇杆动作信号传输至发射终端处的MCU4，MCU4对接收到的摇杆动作信号进行处理后通过无线发射模块9发送给替身机器人上的无线接收模块6。
[0043]5)替身机器人接收摇杆动作信号，控制行走装置做出与摇杆10动作相同的动作；
[0044]无线接收模块6将接收到的摇杆动作信号传输至替身机器人处的MCU4，MCU4对接收到的摇杆动作信号进行处理后通过电机驱动模块5驱动行走装置I移动。
[0045]上述步骤I)中，陀螺仪7采用整合性六轴运动处理组件MPU6050。电位器8采用WDD35D-4型号的电位器。无线发射模块9采用低功耗的单片射频收发芯片NRF2401。
[0046]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种替身机器人，其特征在于:它包括机器人本体、行走装置、舵机、电源模块、MCU、电机驱动模块和无线接收模块；所述行走装置设置所述在机器人本体下方； 所述机器人本体上设置九个所述舵机，其中第一所述舵机设置在所述机器人本体的头部，第二所述舵机设置在左机械臂的手腕处，第三所述舵机设置在左机械臂的手肘处，第四、第五所述舵机设置在左机械臂的肩膀处，第六所述舵机设置在右机械臂的手腕处，第七所述舵机设置在右机械臂的手肘处，第八、第九所述舵机设置在右机械臂的肩膀处； 所述电源模块、MCU、电机驱动模块和无线接收模块设置在机器人本体上，所述电源模块为所述MCU提供3.3V电压，所述舵机、电机驱动模块和无线接收模块均与所述MCU连接，所述电机驱动模块与所述行走装置连接；所述无线接收模块接收人体的动作信号并传输至所述MCU，所述MCU控制所述舵机动作，并通过所述电机驱动模块控制所述行走装置移动。2.如权利要求1所述的一种替身机器人，其特征在于:所述舵机采用大扭力金属齿舵机 MG946R。3.如权利要求1所述的一种替身机器人，其特征在于:所述电源模块包括12V电池和型号为AMS1117的稳压器，所述12V电池与所述稳压器连接，所述稳压器对所述12V电压稳压后输出3.3V电压，为所述MCU供电。4.如权利要求1或2或3所述的一种替身机器人，其特征在于:所述MCU采用低功耗微控制器STM32F103。5.如权利要求1或2或3所述的一种替身机器人，其特征在于:所述电机驱动模块采用驱动芯片L298N。6.如权利要求1或2或3所述的一种替身机器人，其特征在于:所述无线接收模块采用低功耗的单片射频收发芯片NRF2401。7.如权利要求1或2或3所述的一种替身机器人，其特征在于:所述机器人本体的头部设置一摄像头，用于采集所述机器人本体前方的环境信息。8.一种采用如权利要求1?7任一项所述的替身机器人的替身实现方法，其包括以下步骤: 1)设置一包括替身机器人、设置在人体上的发射终端和上位机的替身效果实现系统；替身机器人包括机器人本体、行走装置、舵机、电源模块、MCU、电机驱动模块、无线接收模块和摄像头；发射终端包括电源模块、MCU、陀螺仪、电位器、无线发射模块和摇杆，人体左、右手臂的肱二头肌附近各设置一陀螺仪，人体左手臂的肘关节和左手拇指腕掌关节处各设置一电位器，人体右手臂的肘关节和右手拇指腕掌关节处各设置一电位器； 2)发射终端发射人体手臂动作信号； 陀螺仪实时检测人体上臂的运动情况，并将检测到的上臂运动信号传输至MCU;人体肘关节处的电位器将其电阻值发送给发射终端处的MCU ;人体拇指腕掌关节处的电位器将其电阻值发送给发射终端处的MCU ; MCU对接收到的上臂运动信号、人体肘关节处电位器的电阻值和人体拇指腕掌关节处电位器的电阻值进行计算、模数转换、调制处理，得到人体手臂动作和手指动作的数字信号，并通过无线发射模块发送给替身机器人上的无线接收模块； 3)替身机器人接收人体手臂动作和手指动作信号，并做出与人体相同的动作； 无线接收模块将接收到的人体手臂动作和手指动作的数字信号均传输至替身机器人处的MCU，MCU对接收到的数字信号进行解调、数模转换和计算处理后，得到人体手臂动作和手指动作的模拟信号；MCU根据人体手臂动作和手指动作的模拟信号控制替身机器人机械臂上的舵机进行相应动作； 4)发射终端发射摇杆动作信号； 机器人本体的头部设置的摄像头实时采集机器人本体前方的环境信息，并将采集到的信息传输至上位机，人体通过上位机了解机器人本体所在的位置，并控制摇杆动作，摇杆动作信号传输至发射终端处的MCU，MCU对接收到的摇杆动作信号进行处理后通过无线发射模块发送给替身机器人上的无线接收模块； 5)替身机器人接收摇杆动作信号，控制行走装置做出与摇杆动作相同的动作； 无线接收模块将接收到的摇杆动作信号传输至替身机器人处的MCU，MCU对接收到的摇杆动作信号进行处理后通过电机驱动模块驱动行走装置移动。9.如权利要求8所述的一种替身实现方法，其特征在于:所述步骤I)中，所述陀螺仪采用整合性六轴运动处理组件MPU6050，所述电位器采用WDD3OT-4型号的电位器，所述无线发射模块采用低功耗的单片射频收发芯片NRF2401。
【专利摘要】本发明涉及一种替身机器人及替身实现方法，替身机器人包括机器人本体、行走装置、舵机、电源模块、MCU、电机驱动模块和无线接收模块；行走装置设置在机器人本体下方；机器人本体上设置九个舵机，分别设置在机器人本体的头部、左右机械臂的手腕处、手肘处和肩膀处；电源模块、MCU、电机驱动模块和无线接收模块设置在机器人本体上，电源模块为MCU提供3.3V电压，舵机、电机驱动模块和无线接收模块均与MCU连接，无线接收模块接收人体的动作信号并传输至MCU，MCU控制舵机动作，并通过电机驱动模块控制行走装置移动。本发明的有益效果为：能够根据人体的手臂和手指的动作做出与人体相同的动作，真正实现替身效果。
【IPC分类】B25J11/00, B25J19/00, B25J13/08
【公开号】CN104889996
【申请号】CN201510239550
【发明人】卓翔, 谢仕炜, 刘亚珊, 高雪冰
【申请人】卓翔, 谢仕炜, 高雪冰, 刘亚珊
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月12日