激光智能打靶教学机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种的教学机器人，特别是基于激光智能打靶教学机器人。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展和进步，机器人的应用越来越广泛。因此，如何将教学机器人在日常事物中有更好的适用性，就成了新一代教学机器人所追求的目标。激光打靶教学机器人不但能够完成教学任务，而且能过实现打靶任务，这是教学与实际应用的结合，具有非常重要的意义。目前，国内外市场上已经有家用智能打靶系统与教学机器人均有出现，但是把两者结合却既能实现打靶又能实现教学的机器人是鲜为出现。激光智能打靶教学机器人，在教学中可以教授学生机器人、无线电、激光、打靶的知识，在生活中可以完成清扫功能，这是教学与实践的完美结合，使学生更好的学以致用。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本发明提供一种激光智能打靶教学机器人。
[0004]本发明采用的技术方案如下:该机器人包括激光打靶装置与智能小车，激光打靶装置安装在智能小车上，通过使用智能小车装载激光打靶装置进行移动中对靶位进行射击。
[0005]所述的智能小车包括单片机、电桥、电源、车体、带有电机的车轮和摄像头，所述的激光打靶装置包括激光笔、左右转动的舵机、上下转动的舵机和打靶装置的中转插口；所述的中转插口设置有输出数据信号插针、输入数据信号插针、输出电源插针、输入电源插针和电源转化模块，带有电机的车轮安装在车体上，单片机与电桥、中转插口的输入数据信号插针和摄像头均连接，电桥与车轮上的电机相连；电源与单片机、中转插口的输入电源插针和摄像头均连接；中转插口的输出电源插针和输出数据信号插针分别与激光笔、左右转动的舵机、上下转动的舵机的电源和数据线均连接。
[0006]所述的单片机、电桥、电源和摄像头均安装在车体上。
[0007]所述的激光打靶装置中上下转动的舵机上安装左右转动的舵机，左右转动的舵机上端安装激光笔。
[0008]本发明的有益效果:
激光智能打靶教学机器人只要替换相应的板卡和器件，可短时间维护，替换的成本低，且不影响教学演示。本产品的各个硬件模块均为直接从市场上直接采购并逐个串连拼接而成，无需专用电路或额外的专用设计与定制，从而降低了采购与维护的成本，并且单片机内固化有现有的控制程序，不需要人为编写。相比较传统结构的主控制模块的硬件一旦损坏就得彻底维修，本产品只需备用一套打靶装置和机器人车的主控制芯片，就能满足日常维护的需要，且费用低廉。
【附图说明】
[0009]图1为激光智能打靶教学机器人主体示意图；
图2为激光智能打靶教学机器人打靶装置示意图；
图3为激光智能打靶教学机器人打靶装置的中转模块示意图；
图4为激光智能打靶教学机器人的靶带有坐标成像示意图；
图中，I单片机、2电桥、3激光打靶装置、4车体、5电源、6带有电机的车轮、7摄像头、8激光笔、9左右转动的舵机、10上下转动的舵机、11打靶装置的中转插口、12左右转动的舵机、13上下转动的舵机、15打靶装置中转模块、16-激光笔。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述:
本实施例中单片机采用型号为MIPS 3000A RISC，其内部固化有现有的控制程序，不需要单独编写；电桥为L298N电机驱动、电源为电压为6V电流为3A锂电池、摄像头传感器为CMOS摄像头。
[0011]该机器人包括激光打靶装置与智能小车，激光打靶装置安装在智能小车上，通过使用智能小车装载激光打靶装置进行移动中对靶位进行射击。激光智能打靶教学机器人的激光打靶装置的检测通过摄像头检测靶心，然后进行调整小车电机使小车运动后，再调整激光打靶装置的舵机，使激光笔瞄准靶心。
[0012]所述的智能小车包括单片机、电桥、电源、车体、带有电机的车轮和摄像头，所述的单片机、电桥、电源和摄像头均安装在车体上，所述的激光打靶装置包括激光笔、左右转动的舵机、上下转动的舵机和打靶装置的中转插口；所述的中转插口设置有输出数据信号插针、输入数据信号插针、输出电源插针、输入电源插针和电源转化模块，带有电机的车轮安装在车体上，单片机与电桥、中转插口的输入数据信号插针和摄像头均连接，电桥与车轮上的电机相连;电源与单片机、中转插口的输入电源插针和摄像头均连接；中转插口的输出电源插针和输出数据信号插针分别与激光笔、左右转动的舵机、上下转动的舵机的电源和数据线均连接。
[0013]所述的激光打靶装置中上下转动的舵机上安装左右转动的舵机，左右转动的舵机上端安装激光笔。
[0014]如图1所示，激光智能打靶教学机器人的车电源提供为单片机、电桥、摄像头相应的电能。摄像头收集图像的相关信息，传输给单片机，单片机经过信息处理生成相应的控制信号，并把控制信号传递给电桥和激光打靶装置中的中转插口，经过电桥转化的信号传递电机，电机转动带动车轮形成车的行走信息，打靶中转插口把信息传递给舵机，舵机带动激光笔转动形成打靶信息。
[0015]如图2所示，激光打靶装置中转插口接收单片机的信息处理后，发送发给上下转动的舵机和左右转动的舵机，左右转动的舵机带动激光笔转动。通过摄像头对目标靶和激光笔的光斑进行检测，进过图像的灰度化及二值化处理得到图像。
[0016]如图3所示，激光打靶装置输入电源插针接受车载电源的电能，激光打靶装置的电源转化模块把输入的电能转化为激光笔和舵机需要的电压，提供输出电源插针;输入数据信号插针接受主控芯片的输入信息并传输给输出数据信号插针，为舵机转动提供信号。
[0017]如图4所示，激光智能打靶教学机器人的激光笔的光标的初始位置为R其坐标为(x,y),激光智能打靶教学机器人的车体移动后的位置为R’其坐标为U’，y’)。比较R和R’的大小，如果R >R’，车体继续前进，否则车体的电机反转，使小车后退，然后判断X’，y’是否为零，当X ’ =O时，车体的电机停止转动，调整激光智能打靶教学机器人打靶装置的上下转动的舵机，使得R’ =0，激光笔的光标落在靶心上；当y，=0时，车体的电机停止转动，调整激光智能打靶教学机器人打靶装置的左右转动的舵机，使得R’=0，激光笔的光标落在靶心上。
【主权项】
1.一种激光智能打靶教学机器人，其特征在于:该机器人包括激光打靶装置与智能小车，激光打靶装置安装在智能小车上，通过使用智能小车装载激光打靶装置进行移动中对靶位进行射击。2.根据权利要求1所述的激光智能打靶教学机器人，其特征在于:所述的智能小车包括单片机、电桥、电源、车体、带有电机的车轮和摄像头，所述的激光打靶装置包括激光笔、左右转动的舵机、上下转动的舵机和打靶装置的中转插口；所述的中转插口设置有输出数据信号插针、输入数据信号插针、输出电源插针、输入电源插针和电源转化模块，带有电机的车轮安装在车体上，单片机与电桥、中转插口的输入数据信号插针和摄像头均连接，电桥与车轮上的电机相连;电源与单片机、中转插口的输入电源插针和摄像头均连接；中转插口的输出电源插针和输出数据信号插针分别与激光笔、左右转动的舵机、上下转动的舵机的电源和数据线均连接。3.根据权利要求1所述的激光智能打靶教学机器人，其特征在于:所述的单片机、电桥、电源和摄像头均安装在车体上。4.根据权利要求1所述的激光智能打靶教学机器人，其特征在于:所述的激光打靶装置中上下转动的舵机上安装左右转动的舵机，左右转动的舵机上端安装激光笔。
【专利摘要】一种激光智能打靶教学机器人，该机器人包括激光打靶装置与智能小车，激光打靶装置安装在智能小车上，通过使用智能小车装载激光打靶装置进行移动中对靶位进行射击。本发明的有益效果：激光智能打靶教学机器人只要替换相应的板卡和器件，可短时间维护，替换的成本低，且不影响教学演示。本产品的各个硬件模块均为直接从市场上直接采购并逐个串连拼接而成，无需专用电路或额外的专用设计与定制，从而降低了采购与维护的成本，并且单片机内固化有现有的控制程序，不需要人为编写。相比较传统结构的主控制模块的硬件一旦损坏就得彻底维修，本产品只需备用一套打靶装置和机器人车的主控制芯片，就能满足日常维护的需要，且费用低廉。
【IPC分类】G09B25/02
【公开号】CN105590539
【申请号】CN201610129300
【发明人】刘猛, 管碧强, 冯永新, 李晓静, 孟凡宇, 张德育
【申请人】沈阳理工大学
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月8日