小型拟人机器人头部装置的制作方法

文档序号:6326345阅读:249来源:国知局
专利名称:小型拟人机器人头部装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及机械控制领域,尤其是涉及一种小型拟人机器人头部装置。
背景技术
拟人机器人的主要特点是“智能性”和“仿真性”,其设计目标是让机器人融于人类社会、与人和谐共处、为人类服务,它是学习人类自身技能的实验平台,是智能机器人的代表。人类感知客观世界有70%的信息是由视觉获取的,所以对于机器人来说,“眼睛”是一种重要的感知设备,机器人视觉系统是智能机器人的重要标志。而作为机器人人机交互的一个重要平台,一个功能完善、外观仿真的机器人头部无疑能极大的拉近人对机器的情感距离。现有的机器人头部装置在结构上各式各样,且随着使用功能的不同而不同。但总的来说存在两方而的不足一是通用性不够,很难得到普及;二是机械结构或比较简单或比较复杂,常常是结构简单功能不全,而功能增加则其结构又过于庞大,应用十分不便。设计一种广泛通用性的头部系统,不仅可以扩大视觉系统的应用范围,而且易于形成批量需求和制造,降低制造成本,从而得到广泛的应用。中华人民共和国国家知识产权局于2004年9月22日公开了授权公告号为 CN2642473Y的专利文献,名称是机器人头部。它利用两台摄像机作为眼睛,无线话筒作耳朵,喇叭作嘴巴。它由两台计算机控制,其中头部计算机采用嵌入式计算机,安装在机器人头内,用于中文语音合成、图像采集和图像处理;另一上位计算机安装在机器人头部以外的总控制台,用于中文语音识别和对外信息交换。头部计算机与上位计算机之间采用无线局域网连接。此方案的不足之处在于结构复杂,不能自由调整观测角度,通用性不够高。
发明内容本实用新型主要是解决现有技术所存在的结构复杂,不能自由调整角度,通用性差的技术问题,提供一种结构简单轻巧、价格低廉、通用性强的小型拟人机器人头部装置。本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种小型拟人机器人头部装置,包括一个基座,基座通过第三舵机与底盘连接,基座通过第二关节连接支架,支架通过第一关节连接平台,平台上安装有监控设备,第一关节内设有第一舵机,第二关节内设有第二舵机,基座内还设有控制器,控制器连接第一舵机、第二舵机、第三舵机和监控设备。控制器控制第一舵机、第二舵机和第三舵机。第三舵机可以使在基座水平方向上旋转。第一舵机和第二舵机配合下可以调整监控设备的高度和监控仰角。监控设备在控制器的控制下开始或停止监控。作为优选,控制器连接有串口扩展芯片,串口扩展芯片连接GSM模块。通过GSM模块可以接收无线控制信号,从而实现远程控制和检测。并且借助于成熟的GSM网络可以使控制距离和覆盖面都得到极大的扩展。作为优选,控制器连接有声光报警模块。通过声光报警模块可以实现信号的输出,起到提示、报警的目的。作为优选,监控设备为摄像头、热释传感器中的一种或两种的组合。通过摄像头和热释传感器可以对外界环境进行监视。作为优选,控制器的主控芯片为AT89S52。作为优选,串口扩展芯片为GM8125。通过串口扩展芯片可以将控制器与上位控制器连接。本实用新型具有结构简单轻巧、价格低廉、通用性强的特点,可广泛应用于保安机器人、娱乐机器人、迎宾机器人和服务机器人等各类智能移动机器人,控制距离大,控制覆
盖面广。

图1是本实用新型的一种正视图;图2是本实用新型的一种侧视图;图3是本实用新型的一种电路连接框图;图中1、监控设备,2、平台,3、第一关节,4、支架,5、第二关节,6、基座,7、底盘,8、 控制器,9、第一舵机,10、第二舵机,11、第三舵机,12、串口扩展芯片,13、GSM模块,14、声光报警模块,15、上位控制器。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实施例的一种小型拟人机器人头部装置,如图1所示,包括基座6,基座 6与底盘7连接,连接处设有第三舵机11 ;基座6通过第二关节5连接支架4,支架4通过第一关节3连接平台2,平台2上安装有监控设备1,第一关节3内设有第一舵机9,第二关节 5内设有第二舵机10。监控设备1为摄像头和热释传感器。基座6内部还设有主控芯片为 AT89S52的控制器8,控制器8控制所有舵机和摄像头1的运行。第三舵机11可以控制基座6在水平方向上旋转,第二舵机10可以控制基座6和支架4之间的角度,第一舵机9可以控制平台2和支架4之间的角度。控制器8通过型号为GM8125的串口扩展芯片12连接 GSM模块13和上位控制器15,可以接收来自上位控制器15的指令并将监控设备1检测到的信息传递出去。通过GSM模块13可以对本实施例实现远程监视和控制。控制器8还连接有声光报警模块14,可以在必要的时候发出提示和警报。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了关节、控制器等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。 使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种小型拟人机器人头部装置,其特征在于,包括一个基座,所述基座通过第三舵机与底盘连接,所述基座通过第二关节连接支架,所述支架通过第一关节连接平台,所述平台上安装有监控设备,所述第一关节内设有第一舵机,所述第二关节内设有第二舵机,所述基座内还设有控制器,所述控制器连接所述第一舵机、所述第二舵机、所述第三舵机和所述监控设备。
2.根据权利要求1所述的小型拟人机器人头部装置,其特征在于,所述控制器连接有串口扩展芯片,所述串口扩展芯片连接GSM模块。
3.根据权利要求1或2所述的小型机器人头部装置,其特征在于,所述控制器连接有声光报警模块。
4.根据权利要求1所述的小型拟人机器人头部装置,其特征在于,所述监控设备为摄像头、热释传感器中的一种或两种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的小型机器人头部装置,其特征在于,所述控制器的主控芯片为 AT89S52。
6.根据权利要求2所述的小型拟人机器人头部装置,其特征在于,所述串口扩展芯片为 GM8U5。
专利摘要本实用新型公开了一种小型拟人机器人头部装置,旨在提供一种结构简单,可以自由调整观测角度的小型拟人机器人头部装置。它包括一个基座,基座通过第三舵机与底盘连接,基座通过第二关节连接支架,支架通过第一关节连接平台,平台上安装有监控设备,第一关节内设有第一舵机,第二关节内设有第二舵机,基座内还设有控制器,控制器连接第一舵机、第二舵机、第三舵机和监控设备。控制器控制第一舵机、第二舵机和第三舵机。第三舵机可以使在基座水平方向上旋转。第一舵机和第二舵机配合下可以调整监控设备的高度和监控仰角。监控设备在控制器的控制下开始或停止监控。本实用新型适用于所有的小型机器人。
文档编号G05D3/12GK201984350SQ20102067464
公开日2011年9月21日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者何国浩, 王凌, 綦林卫, 郑恩辉, 陈锡爱 申请人:中国计量学院
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