一种智能型熊猫机器人的制作方法
【专利摘要】本发明涉及机器人技术，具体公开了一种智能型熊猫机器人，其包括熊猫机器人二型机、熊猫外壳、熊猫外套；其中：熊猫机器人二型机包含运动部分、驱体和主控系统；运动部分即四条腿；驱体包含上主控板和下主控板，上主控板主要安装主控系统和电源系统，下主控板主要安装熊猫机器人肩部与臀部驱动用舵机；熊猫外壳包含头部外壳、背部外壳、腹部外壳、臀部外壳。本发明的智能型熊猫机器人操作简单、使用方便，在声音识别控制下可完成行走、蹲坐、玩耍、叫喊、爬树、翻滚等动作，是具备休闲娱乐、益智于一身的游戏玩具。
【专利说明】
一种智能型熊猫机器人
技术领域
[0001]本发明涉及宠物玩具技术领域，具体涉及一种智能型熊猫机器人。【背景技术】
[0002]目前在市面上能看到的宠物玩具中，熊猫玩具很受欢迎，但这些宠物玩具存在的最大问题是，它是一个不能动的棉团，既不能动作，又没有任何感觉的“死东西”，对孩子的智力培养与在娱乐性的发展都爱到限制。另外，我国外交部已向三十多个国家赠送熊猫，但其代价很高，所以中央电视台提出能否用机器人来代替真正的熊猫，并用来进一步提升中央电视台“熊猫频道”的内容。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能型熊猫机器人，使机器人在人的指令(包括人的自然语音)下能够完成行走、蹲坐、玩耍、叫喊、爬树、翻滚等动作。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以解决:
[0005]—种智能型熊猫机器人，包含熊猫机器人二型机、熊猫外壳、熊猫外套;其中:所述熊猫机器人二型机包括运动部分、驱体和主控系统;所述运动部分即四条腿;所述驱体包含上主控板和下主控板，所述上主控板主要安装主控系统和电源系统，所述下主控板主要安装熊猫机器人肩部与臀部驱动用舵机;所述熊猫外壳包含头部外壳、背部外壳、腹部外壳、 臀部外壳。
[0006]进一步地，所述四条腿是行走机构，每条腿设有3个舵机驱动，所述四条腿的动作由所述上主控板安装的单片计算机来控制，而单片计算机发出的控制信号通过所述下主控板上安装的四个所述舵机来驱动。
[0007]进一步地，机器人主控系统包含舵机控制板、STM32单片机、语音识别模块、手机终端、蓝牙通讯模块、音乐播放模块，本发明的软件设计采用层次化结构设计方法，即最高层为机器人命令接受模块，中间层为机器人运动规划模块，最低层为各关节电机驱动模块。
[0008]进一步地，所述机器人主控系统实现功能:
[0009]音乐播放模块:用电脑下载程序与音乐播放器到本发明的机器人，可更改性强，可以配合多种运动模式可以播放音乐；
[0010]STM32单片机:采用蓝牙串口与语音识别模块、手柄、手机终端进行通讯，循环查询串口以不断接收命令，识别之后向舵机控制板发送指令，使得舵机控制板执行对应动作；
[0011]舵机控制板:采用32位高速CPU，处理速度快，控制更精确，稳定，无冲突，指令精简，体积小，重量轻，有完美的脱机运行功能，在与STM32单片机相连时，接收其发送的指令， 运行动作组，执行动作；
[0012]手机终端:结合设计好的手机画面，利用安卓操作系统对机器人下达指令，界面友好，同时可整合语音识别，实现手机多控制方式，包括按键输入或语音输入；[〇〇13]蓝牙通讯模块:采用HC-05实现手机与单片计算机之间通讯，稳定性好，穿透率强， 能进行一定距离的通信，与语音识别模块连接时，可在远处进行语音识别；
[0014]语音识别模块:采用LD3320语音识别模块，其识别算法采用一般的通用方法；
[0015]进一步地，所述运动规划模块是用单片计算机软件已编好的程序模块，包含行走、 后退、蹲坐、翻滚程序模块，只要在已经设计好的手机画面上按动相应按钮，机器人就完成相对应的动作。
[0016]进一步地，所述电源系统包含电池、电压传感器、开关。[〇〇17]进一步地，所述熊猫机器人外壳由3D打印技术制备，且裹在熊猫机器人二型机裸机和熊猫外套中间。
[0018]本发明的有益效果为:
[0019](1)结构简化，降低成本，本发明中所使用的全部零部件都采用国产件，如熊猫大腿关节上用的舵机，熊猫运动控制上用的单片计算机，大大降低成本，使一台成本价格低于 2000元，一般客户可以接受；
[0020](2)机器人有4条腿，每条腿有3个关节，能够在最小化自由度条件下完成行走、后退、蹲坐、伸出两条腿、前脚拍手、翻滚、爬树等动作；
[0021](3)操作简单、使用方便，不但用专用遥控器进行动作控制，而且还可以利用基于蓝牙通讯技术的手机与声音识别模块控制机器人动作，所以本项目在人机交互方面有新的突破；
[0022](4)用3D打印技术设计熊猫机器人外壳，并将漂亮的机器人的外套套在这个外壳上，解决了外套不容易披上的问题，使机器人能够正常动作。【附图说明】[〇〇23]以下结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0024]图1是本发明实施例熊猫机器人二型机机械结构总装配图；
[0025]图2是本发明实施例熊猫机器人外壳总装图；
[0026]图3是本发明实施例熊猫机器人外壳分解图；
[0027]图4是本发明实施例熊猫机器人主控系统连接示意图；
[0028]图5是本发明实施例熊猫机器人操作流程图。
[0029]其中，1、上主板；2、下主板；3、主控系统；4、电源系统；5、前左肩部X轴驱动舵机1 号;6、前左肩部X轴驱动舵机2号;7、前左肩部X轴驱动舵机3号;8、前左脚底部;9、背部外壳； 10、腹部外壳;11、头部外壳;12、臀部外壳;13、背部外壳连接;14、腹部外壳连接。【具体实施方式】
[0030]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明不限于该实施例。
[0031]实施例
[0032]参照图1、图2、图3,本实施例的熊猫机器人包括熊猫机器人二型机、熊猫外壳、熊猫外套;其中:熊猫机器人二型机包含运动部分、驱体和主控系统;运动部分即四条腿；以熊猫机器人前左腿为例，前左腿下面是前左脚底部8;驱体包含上主控板1和下主控板2，上主控板1主要安装主控系统3和电源系统4,下主控板2主要安装熊猫机器人肩部与臀部驱动用舵机，以熊猫机器人前左腿为例，设有3个驱动舵机，分别为:前左肩部X轴驱动舵机1号5、前左肩部X轴驱动舵机2号6、前左肩部X轴驱动舵机3号7;熊猫外壳包含头部外壳11、背部外壳 9、腹部外壳10、臀部外壳12,背部外壳连接13与腹部外壳连接14将上述外壳连接在一起。 [〇〇33]参照图4,本实施例的熊猫机器人的主控系统，其中:STM32fl03x单片机通过TTL串口连接USC-20舵机控制板，N9200MP3模块与USC-20舵机控制板通过TTL串口连接，PS2无线遥控手柄与USC-20舵机控制板连接，DS2780电源指示器与USC-20舵机控制板连接，电池采用格氏ACE 1800mAh7.4V锂聚合物电池，电脑与STM32f 103x单片机通过USB连接，HC-06蓝牙模块一端与STM32H03X单片机通过TTL连接，另一端与Ld3320语音识别模块或手机连接，手机可用安卓系统、苹果系统的任意一款智能手机。
[0034]参照图5,熊猫机器人操作步骤:第一步，通过遥控器或手机或声控器，按启动按钮使计算机进入初始化状态，在这个状态机器人四条腿处于四足动物静态状态，即前后四腿都处于弯曲状态;第二步，通过遥控器或手机或声控器启动单片计算机的判断程序及其对应的动作执行程序，在单片计算机里有两个判断系统:第一个主要判断熊猫机器人的输入信号的方式，包括手柄、手机或声控器，根据不同的输入方式，单片计算机选择不同的执行系统;第二个主要判断执行的程序是什么动作，包括步行、蹲坐、玩耍、翻滚、叫声、爬树，单片计算机接到这几个动作中某一个就执行相对应的动作程序。本发明的熊猫机器人除了基本动作表演之外，还能实现学龄前孩子学习机功能，本发明在熊猫机器人外壳上套上外套， 并在声音识别控制下完成的各种动作，是具备休闲娱乐、益智于一身的游戏玩具。
[0035]以上所述，仅是本发明的较佳案例，并不对本发明做出任何限制，凡是针对本发明技术内容对以上实施案例所做的任何简单修改、变更、模仿均属于本发明技术方案的保护范围。
【主权项】
1.一种智能型熊猫机器人，其特征在于，包括熊猫机器人二型机、熊猫外壳、熊猫外套； 其中:所述熊猫机器人二型机包含运动部分、驱体和主控系统;所述运动部分即四条腿;所 述驱体包含上主控板和下主控板，所述上主控板主要安装主控系统与电源系统，所述下主 控板主要安装熊猫机器人肩部与臀部驱动用舵机;所述熊猫外壳包含头部外壳、背部外壳、 腹部外壳、臀部外壳，背部外壳连接与腹部外壳连接将所述熊猫外壳连接在一起。2.根据权利要求1所述的智能型熊猫机器人，其特征在于，所述四条腿是行走机构，每 条腿设有3个舵机驱动，所述四条腿的动作由所述上主控板安装的单片计算机中的程序来 控制，而单片计算机发出的控制信号通过所述下主控板上安装的四个所述舵机来驱动。3.根据权利要求1所述的智能型熊猫机器人，其特征在于，所述熊猫机器人二型机主控 系统包含舵机控制板、STM32单片机、语音识别模块、手机终端、蓝牙通讯模块、音乐播放模 块，采用层次化结构，即最高层为机器人命令接受模块，中间层为机器人运动规划模块，最 低层为各关节电机驱动模块。4.根据权利要求3所述的熊猫机器人二型机主控系统，其特征在于，所述音乐播放模块 是熊猫机器人将电脑程序与MP3下载到机器人，配合多种运动模式播放音乐;所述STM32单 片机采用蓝牙串口与语音识别模块、手柄、手机终端进行通讯，循环查询串口不断接收命 令，识别之后向舵机控制板发送指令，使得舵机控制板执行对应动作;所述舵机控制板采用 32位高速CPU处理，在与STM32单片机相连时，接收其发送的指令，运行动作组，执行动作;所 述手机终端利用编写好的APP对机器人下达指令，界面友好，同时可整合语音识别，实现手 机多控制方式，包括按键、语音方式;所述蓝牙通讯模块采用HC-05，用无线通讯方法连接手 机与单片计算机;所述语音识别模块采用LD3320语音识别模块，对部分声音加以识别，使机 器人的动作按人的语音指令进行控制。5.根据权利要求3所述的智能型熊猫机器人，其特征在于，所述运动规划模块是用单片 计算机软件已编好的程序模块，包含行走、后退、蹲坐、翻滚程序模块，只要在已经设计好的 手机画面上按动相应按钮，机器人就可以完成相对应的动作。6.根据权利要求1所述的智能型熊猫机器人，其特征在于，所述电源系统包含电池、电 压传感器、开关。7.根据权利要求1所述的智能型熊猫机器人，其特征在于，所述熊猫机器人外壳由3D打 印技术制备，且裹在熊猫机器人二型机裸机和熊猫外套中间。
【文档编号】B25J19/00GK105945961SQ201610326634
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】洪炳镕, 赵永超, 董诗音, 张书政, 李江, 雷明佳, 单文昭
【申请人】洪炳镕