移动机器人遥控器部件、移动机器人遥控器及机器人系统的制作方法

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种移动机器人遥控器部件、移动机器人遥控器及机器人系统。

背景技术：

目前，移动机器人通过遥控器进行无线控制，遥控器中配置与移动机器人通信的通信模块，遥控器通过所述通信模块向移动机器人发送控制指令，接收移动机器人采集到的传感器数据。

然而，如果需要升级或更换遥控器的通信模块时，目前现有的技术方法是：重新设计遥控器的整个硬件系统，这样带来的弊端有：

(1)升级或者更换成本高，如果只是为了升级更换通信模块，比如：用户需要将遥控器中的通信模块更换成通信带宽更高的通信模块时，只能更换整个遥控器的硬件系统，这样导致用户的成本变高，降低用户的购买需求；

(2)使用灵活度低，在某些情况中，用户有差异化的无线通信需求，需要频繁升级或者更换通信模块，而现有技术中不能在一个遥控器上实现频繁更换通信模块的效果，使用非常不灵活。

技术实现要素：

本发明提供了一种移动机器人遥控器部件、移动机器人遥控器及机器人系统，以降低遥控器的通信模块的更换成本，并提高使用的灵活程度。

本发明的第一方面是为了提供一种与多种不同类型的通信模块切换连接的移动机器人遥控器部件，包括：

壳体；

核心板，设置于所述壳体内，所述核心板通过第一耦合可拆卸地与多种不同类型的通信模块切换连接，其中，所述第一耦合用于实现所述核心板与所述通信模块之间的数据传输。

本发明的第二方面是为了提供一种移动机器人遥控器，包括：

上述第一方面所述的移动机器人遥控器部件；

通信模块，与所述移动机器人遥控器部件中的核心板连接。

本发明的第三方面是为了提供一种机器人系统，包括：

移动机器人；

上述第二方面所述的移动机器人遥控器，所述移动机器人遥控器用于控制所述移动机器人。

本发明提供的移动机器人遥控器部件、移动机器人遥控器及机器人系统，核心板通过第一耦合可拆卸地与多种不同类型的通信模块切换连接，实现了核心板与通信模块之间的结构兼容、接口兼容、软件兼容；从而，在需要对移动机器人遥控器中的通信模块进行更换、维护时，可以只替换该通信模块即可，而不用更换全部的硬件系统即可实现相应的功能，有效地降低了用户的更换成本，提高了设备利用率；此外，该移动机器人遥控器部件可以适应多种应用需求，进一步提高了该移动机器人遥控器部件使用的自由度，使得用户可以更加自由的根据需要更换通信模块或核心板，满足差异化需求，有效地提高了该移动机器人遥控器部件使用的方便灵活程度，有利于市场的推广与应用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种与多种不同类型的通信模块切换连接的移动机器人遥控器部件的平面示意图；

图2为本发明实施例提供的一种与多种不同类型的通信模块切换连接的移动机器人遥控器部件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种与多种不同类型的通信模块切换连接的移动机器人遥控器部件的分体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种与多种不同类型的通信模块切换连接的移动机器人遥控器部件的部分结构示意图。

图中：

1、壳体；

101、主壳体；

102、盖板；

2、核心板；

3、通信模块；

4、第一耦合；

401、数据接口；

5、天线；

6、第二耦合；

601、天线安装座。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

在本发明中，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语均应广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在各实施例之间不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本发明实施例提供的一种与多种不同类型的通信模块3切换连接的移动机器人遥控器部件的平面示意图；参考附图1所示，本实施例提供了一种与多种不同类型的通信模块切换连接的移动机器人遥控器部件，可以有效地降低用户的更换和维修成本，具体的，该移动机器人遥控器部件包括：

壳体1；

核心板2，设置于壳体1内，核心板2通过第一耦合4可拆卸地与多种不同类型的通信模块3切换连接，其中，第一耦合4用于实现核心板2与通信模块3之间的数据传输。

具体地，所述移动机器人遥控部件可以包括移动机器人的遥控器中的部件和通信模块3。其中，所述遥控器部件中的核心板2可以通过第一耦合4可拆卸式地与多种不同类型的通信模块3进行切换连接。具体地，遥控器部件与一种类型的通信模块3通过第一耦合4连接，若需要对当前类型的通信模块3进行更换，可以通过拆卸的方式解除第一耦合4以断开遥控器部件与当前类型的通信模块3之间的连接；然后，所述遥控器部件可以与另一种类型的通信模块3通过第一耦合4连接。在需要升级或者更换遥控器中的通信模块3时，通过上述这种方式，即可以完成遥控器中通信模块3的升级或者更换，无需更换整个遥控器或者重新设计整个硬件系统。

本实施例中的核心板2可以包括核心板pcba，用于提供移动机器人遥控器部件的核心算法和软件控制与处理的算法。其中，核心板2可以实现控制指令的生成，进一步地，核心板2可以检测用户的控制操作，根据所述用户的操作确定用于控制移动机器人的控制指令。在某些情况中，核心板2可以对移动机器人采集到的传感器数据进行处理，例如，将所述传感器数据转发给与遥控器通信连接的终端设备，以使所述终端设备显示所述传感器数据；再例如，当所述遥控器配置有显示设备时，核心板2可以控制显示设备显示所述传感器数据。进一步地，当所述传感器数据包括图像数据时，所述核心板2可以对图像数据进行解码处理，并控制显示设备显示所述解码后的图像数据。进一步地，所述传感器数据可以包括移动机器人的状态数据(例如：位置、速度、姿态、高度、电量中的一种或多种)和/或图像数据。

通信模块3可以包括通信pcba，具体的，通信模块3可以包括以下至少之一：滤波电路、放大电路、变频电路、采样电路、解码/解调电路。该通信模块3可以对从核心板2和/或移动机器人获取到的数据进行数据预处理，其中，数据预处理包括：滤波处理、放大处理、变频处理、采样处理或者解码/解调处理等等。如前所述，所述第一耦合4可以用于实现核心板2与通信模块3之间的数据传输。其中，所述数据可以包括所述核心板向所述移动机器人提供的控制指令，所述数据可以包括移动机器人上配置的传感器采集到的传感器数据。通信模块3可以通过所述第一耦合4从核心板获取控制指令，并对控制指令进行预处理，所述预处理后的控制指令将被发送给移动机器人。通信模块3可以对从移动机器人获取的传感器数据进行预处理，并将经过预处理后的传感器数据通过第一耦合4发送给核心板2，从而通过第一耦合4实现核心板2与通信模块3之间的数据传输。

需要注意的是，对于本实施例中的核心板2通过第一耦合4可拆卸地与多种不同类型的通信模块3切换连接而言，在具体应用时，一种可实现的方式为：核心板2可拆卸，通信模块3也可拆卸；另一种可实现的方式为：核心板2不可拆卸，通信模块3相对于核心板2可拆卸。从而使得核心板2可以通过第一耦合4与多种不同类型的通信模块3相适配，也即，核心板2可以通过第一耦合4与多种不同类型的通信模块3进行数据传输。

可选地，对于多种不同类型的通信模块3而言，一种可实现的方式为：多种不同类型的通信模块3中的至少两个为基于不同通信协议的通信模块3。其中，多种不同类型的通信模块3中的至少两个可以包括wifi通信模块、蓝牙通信模块、软件无线电sdr通信模块、zigbee通信模块或者其他私有协议的通信模块中的至少两个。例如，遥控器部件与一个基于wifi的通信模块通过第一耦合4连接，若需要使用基于软件无线电sdr通信模块对基于wifi的通信模块进行更换时，可以通过拆卸的方式解除第一耦合以断开遥控器部件与所述基于wifi的通信模块之间的连接；然后，所述遥控器部件可以与基于软件无线电sdr的通信模块通过第一耦合连接，通过这种方式即实现了通信模块的更换和升级。

对于多种不同类型的通信模块3而言，另一种可实现的方式为：多种不同类型的通信模块3中的至少一种通信模块3为与移动机器人进行直接通信的通信模块3，多种不同类型的通信模块3中的至少另一种通信模块3为与移动机器人进行间接通信的通信模块3。上述与移动机器人进行直接通信的通信模块3，即直接通信模块可以建立和实现遥控器与移动机器人的直接通信，即点对点通信。其中，所述直接通信模块可以包括wifi通信模块、蓝牙通信模块、软件无线电sdr通信模块或zigbee通信模块。直接通信模块一般适用于移动机器人在用户的视距范围内的场景或者遥控器与移动机器人之间的数据交互实时性要求高的场景。而上述与移动机器人进行间接通信的通信模块3，即间接通信模块，可以建立和实现遥控器与移动机器人的间接通信，例如通过中间设备(如基站等)建立和实现遥控器与移动机器人的间接通信，间接通信模块可以适用于遥控器与移动机器人之间的远程数据交互。其中，所述间接通信模块可以包括蜂窝网络通信模块，而蜂窝网络通信模块可以包括2g通信模块、3g通信模块、4g通信模块或者5g通信模块。例如，遥控器部件与一个直接通信模块通过第一耦合4连接，在用户有远程控制移动机器人的需求时，则需要使用间接通信模块对直接通信模块进行更换，可以通过拆卸的方式解除第一耦合4以断开遥控器部件与所述直接通信模块之间的连接；然后，所述遥控器部件可以与间接通信模块通过第一耦合4连接，通过这种方式即实现了通信模块3的更换和升级。

对于多种不同类型的通信模块3而言，再一种可实现的方式为：多种不同类型的通信模块3中的至少两个为基于不同硬件版本或者软件版本的通信模块3。

其中，在实际使用过程中，通信模块3的硬件版本和软件版本可以是不断的更新和迭代的，通信模块3的功能和性能不断完善。多种不同类型的通信模块3中的至少两个为基于不同硬件版本或者软件版本的通信模块3，例如，遥控器部件与一个硬件版本的通信模块3通过第一耦合4连接，用户需要更换硬件版本更高的通信模块3以提升通信模块的性能，可以通过拆卸的方式解除第一耦合4以断开遥控器部件与所述通信模块3之间的连接；然后，所述遥控器部件可以与一个更高硬件版本的通信模块3通过第一耦合4连接，通过这种方式即实现了通信模块3的更换和升级。

进一步的，本实施例中的壳体1上还可以设置有易插拔的核心安装座，核心板2可拆卸地安装在该核心安装座上，其中，该核心安装座可以为fpc底座，从而实现了核心板2通过核心安装座可拆卸地设置于壳体1上。

本实施例提供的移动机器人遥控器部件，核心板2通过第一耦合4可拆卸地与多种不同类型的通信模块3切换连接，使得核心板2可以适配多种不同类型的通信模块3，从而，在需要对移动机器人遥控器中的通信模块3进行更换、维护时，可以只替换该通信模块3，而不用更换全部的硬件系统即可实现相应的功能，有效地降低了用户的更换成本，提高了设备利用率；此外，该移动机器人遥控器部件可以适应多种应用需求，进一步提高了该移动机器人遥控器部件使用的自由度，使得用户可以更加自由的根据需要更换通信模块3或核心板2，满足差异化需求，有效地提高了该移动机器人遥控器部件使用的方便灵活程度，有利于市场的推广与应用。

图2为本发明实施例提供的一种与多种不同类型的通信模块3切换连接的移动机器人遥控器部件的结构示意图；图3为本发明实施例提供的一种与多种不同类型的通信模块3切换连接的移动机器人遥控器部件的分体结构示意图；图4为本发明实施例提供的一种与多种不同类型的通信模块3切换连接的移动机器人遥控器部件的部分结构示意图；在上述实施例的基础上，继续参考附图1-4所示，本实施例中的第一耦合4包括可拆卸式的数据接口401，进一步地，所述可拆卸式的数据接口401可以为快拆型的数据接口401。

其中，该数据接口401可以实现核心板2与通信模块3的数据连接，具体应用时，核心板2与通信模块3之间可以通过数据接口401和柔性电路板fpc线通信连接。另外，本实施例中的数据接口401的个数可以为一个或多个，当数据接口401的个数为一个时，该数据接口401可以设置于核心板2上；或者，数据接口401设置于通信模块3上；或者，数据接口401设置于核心板2与通信模块3之间；当数据接口401的个数为多个时，例如，数据接口401的个数为两个，具体可以包括第一数据接口401和第二数据接口401，此时，第一数据接口401设置于核心板2上，第二数据接口401设置于通信模块3上，第一数据接口401和第二数据接口402通过fpc线通信连接。

通过将第一耦合4设置为包括可拆卸式的数据接口401，使得核心板2与一种类型的通信模块3之间可以快速地解除通信连接，并与另一种类型的通信模块3快速地建立通信连接。通过这种方式，有效地保证了核心板2与多种不同类型的通信模块3之间的切换连接和数据连接，进一步保证了该移动机器人遥控器部件使用的灵活程度。

在上述实施例的基础上，继续参考附图1-4所示，本实施例中的移动机器人遥控器部件还包括设置在壳体1上的天线5，天线5通过第二耦合6可拆卸式地与多种不同类型的通信模块3切换连接，其中，第二耦合6用于实现天线5与通信模块3之间的数据传输。

其中，第二耦合6可以包括可拆卸式的数据接口，进一步地，所述可拆卸式的数据接口可以为快拆型的数据接口，例如易插拔的天线安装座601。其中，天线安装座601可以设置于通信模块3上，该天线安装座601连接天线5的馈线。

该天线5能够通过第二耦合6与通信模块3之间进行数据传输，具体地，所述数据可以包括所述核心板2向所述移动机器人提供的控制指令，所述数据可以包括移动机器人上配置的传感器采集到的传感器数据。通信模块3可以通过所述第一耦合4从核心板2获取控制指令，并对控制指令进行预处理，所述预处理后的控制指令通过第二耦合6将被发送给移动机器人。天线5可以接收移动机器人发送的传感器数据，并通过第二耦合6将所述传感器数据发送给通信模块3，通信模块3对接收到的传感器数据进行预处理，并将预处理后的传感器通过第一耦合4发送给核心板2。

在上述实施例的基础上，继续参考附图1-4所示，本实施例中的壳体1用于安装并承载移动机器人遥控器部件中的各个单元或设备，本实施例对于壳体1的具体形状和结构不做限定，本领域技术人员可以根据具体的设计需求进行设置，较为优选的，本实施例中的壳体1可以包括主壳体101和盖板102，其中，核心板2设置在主壳体101内，主壳体101上设置开口，并通过开口放入或者取出通信模块3，盖板102可拆卸式连接在主壳体101上以覆盖开口。具体地，当需要更换遥控器中的通信模块3时，可以将盖板102从主壳体101上拆卸下来，然后，通过拆卸的方式解除第一耦合4以断开遥控器部件与所述通信模块3之间的连接，通过主壳体101上的开口将通信模块3取出，然后，将另一个通信模块3通过所述开口放入主壳体101内，将所述通信模块3与核心板2通过第一耦合4连接，最后将盖板102安装到主壳体101上以覆盖所述开口。

其中，主壳体101上设置有第三耦合，通信模块3通过第三耦合可拆卸地安装在主壳体101上。该第三耦合可以包括易插拔的模块安装底座，通信模块3可以通过连接件安装在该模块安装底座上，或者，通过设置在通信模块3上的底座配合件与所述安装底座卡合，从而使得通信模块3通过第三耦合可拆卸地安装在主壳体101上。另外，本实施例中的盖板102可以通过连接件与主壳体101可拆卸连接，该连接件可以为螺钉、螺栓、螺柱等等，只要能够保证盖板102与主壳体101之间连接的稳定可靠性即可。

进一步的，本实施例中的移动机器人遥控器部件还可以包括：用于实现人机的交互操作的人机交互功能模块，该人机功能交互模块可以包括：遥控手杆或者led显示灯等等，其中，用户可以通过遥控手杆可以移动机器人进行控制，例如：移动方向、移动速度等等；通过led显示灯可以使得用户了解移动机器人的工作状态或者使用状态等等。

具体设计时，继续参考附图1-4所示，该移动机器人遥控器部件的壳体1包括：主壳体101和盖板102，盖板102与主壳体101之间通过螺钉可拆卸连接；主壳体101上设置有用于安装通信模块3的模块安装区域，通信模块3通过第三耦合安装在该模块安装区域内。

另外，主壳体101上还设置有用于安装核心板2的安装区域，核心板2安装在该安装区域内，核心板2与通信模块3之间是独立的，并且，核心板2可以通过可拆卸式的数据接口401和fpc线可拆卸地与多种不同类型的通信模块3切换连接，从而实现了核心板2以及通信模块3之间的电气连接与通信，需要说明的是，该核心板2的软硬件可以兼容所有需要的通信模块3；进一步的，通信模块3上设计有可插拔的天线安装座601，天线5的馈线与该天线安装座601连接以实现天线5与通信模块3之间的数据传输。

下面以更换通信模块3为例进行说明，首先，需要将移动机器人遥控器部件完全关机，用螺丝刀取下对应的四个螺丝，将盖板102与主壳体101相分离，从而使得盖板102从主壳体101上拆除下来；然后，拔掉连接在现有通信模块3的fpc线和天线5(或者天线馈线)；并松掉安装在通信模块3上的固定螺丝等。最后，直接将通信模块3从主壳体101上取出，此时，通信模块3可完全地卸载出移动机器人遥控器部件。

将新的需要更换的通信模块3放置在主壳体101上，具体包括：将新的通信模块3通过连接件(固定螺丝)安装到主壳体101的相应位置上，扣上fpc线和天线5(或者天线馈线)，最后，将盖板102通过螺丝和螺丝定位孔与主壳体101之间进行紧固，从而完成了更换安装操作。

本实施例提供的移动机器人遥控器部件，通信模块3具有可单独拆卸和易于更换的特点，并且核心板2与通信模块3之间结构兼容、接口兼容、软件兼容；从而实现了在需要对通信模块3进行更换操作时，只需要单独替换通信模块3，而不用更换全部的硬件系统就可以实现相应的更换维护操作，有效地降低了用户的更换成本，提高了利用率；另外，由于核心板2与通信模块3之间结构兼容、接口兼容、软件兼容，从而有效地扩展了该移动机器人遥控器部件使用的自由度，可以适应多种应用需求，用户可以更加自由的根据需要更换通信模块3，满足差异化需求，进一步提高了该移动机器人遥控器部件使用的灵活方便程度，有利于市场的推广与应用。

本实施例的另一方面提供了一种移动机器人遥控器，包括：

上述任意一个实施例中的移动机器人遥控器部件；

通信模块，与移动机器人遥控器部件中的核心板连接。

本实施例提供的移动机器人遥控器的具体实现方式和有益效果与上述的移动机器人遥控器部件的具体实现方式和有益效果相类似，具体可参考上述陈述内容，在这里不再赘述。

本实施例的又一方面提供了一种机器人系统，包括：

移动机器人；

上述的移动机器人遥控器，移动机器人遥控器用于控制移动机器人。

以上各个实施例中的技术方案、技术特征在与本相冲突的情况下均可以单独，或者进行组合，只要未超出本领域技术人员的认知范围，均属于本申请保护范围内的等同实施例。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的相关装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得计算机处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁盘或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。