基于手势控制的球型机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及球型机器人技术，特别是一种手势控制的球型机器人。
【背景技术】
[0002]近年来，一种新型的行走机器人-球型机器人的研究开始引起机器人研究者的注意，球型机器人的出现是人类研究行走机构上的一次突破。作为一种新型的行走机器人，它具有全方位运动、适应环境能力强等优点，引起了越来越多的研究人员的关注，并在科学研究、抢险、军事和日常生活中具有广泛的应用前景。
[0003]现在球型机器人的研究分为两种:一种是轮式驱动球型机器人，另一种是轮辐式球型机器人。但是轮式驱动球型机器人存在轮与球体间的滑动问题以及轮对球壳的支撑力造成的球体变形问题，而轮辐式球型机器人虽然真正实现了球型机器人的全方位运动，但设计和安装要求较高，各种传感装置或其他设备的安装会影响机器人的运动，其运动学和动力学建模也较复杂、控制比较困难，目前还没有精确的控制模型。
[0004]由此可见，在现有技术中，球型机器人虽然实现了全方位运动，但设计和安装要求较高，各种传感装置或其他设备的安装会影响机器人的运动，其运动学和动力学建模也较复杂、控制比较困难，目前还没有精确的控制模型。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型的主要目的在于设计一种控制简单、能够实现全方位运动的球型机器人。其具有全方位运动特性，另外还具有结构简单、原理清晰的特点。无论在控制上还是在价格上都很好的满足了机器人广泛应用的要求。并且凭借其新颖性与趣味性可以预见其有广阔的机器人市场。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为:
[0007]—种手势控制的球型机器人，其特征在于，所述球型机器人包括主控模块、开关模块、动力模块、无线传输模块、手势控制模块、电源模块、驱动模块、稳压模块、传感器模块、音乐模块、灯光模块；其中，
[0008]主控模块，用于接收传感器检测到的信号和手势控制模块发出的信号，处理相关信号，控制灯光模块，音乐模块和动力模块，所述主控模块由单片机组成。
[0009]开关模块，用于控制整个系统电路的通断，所述开关模块由自锁拨动开关构成，通过引线接至球内壁的槽孔上。
[0010]动力模块，用于为球体各个方向的运动提供动力，执行所述主控模块传输的控制信号。所述动力模块由控制转向的电机模块、控制平衡的电机模块、控制前进的电机模块构成。
[0011]所述控制前进的电机模块包括前进电机、前进电机套、摆杆、摆锤；其中，前进电机安装于前进电机套内，前进电机轴与摆杆相连，摆杆与摆锤相连，从而通过电机的转动可以实现球的前进或后退。
[0012]所述控制转向的电机模块包括转向电机、滑块、滑槽、转向电机套；其中，
[0013]滑槽在所述前进电机套内，滑块放置于滑槽内，并可在滑槽内滑动；
[0014]转向电机安装于转向电机套内，转向电机轴与滑块固连在一起，从而通过电机的转动可以实现球的转向。
[0015]所述控制平衡的电机模块包括平衡电机、平衡电机套、齿条、挡板、齿轮。其中，
[0016]齿条放置于前进电机套内，挡板放置于前进电机套内，齿轮放置于齿条与挡板之间，并可以沿齿条前进或后退。
[0017]平衡电机安装于平衡电机套内，平衡电机轴与齿轮固连在一起。从而通过电机的转动可以实现球的平衡运动。
[0018]无线传输模块，用于通过无线数据传输实现人机互动以及进行球的中央处理器和手势控制模块中央处理器之间的通讯。
[0019]手势控制模块，用于将所述传感器模块检测到的手势变化信号，通过所述无线传输模块将该信号传输给球内中央处理器，实现人球互动。
[0020]灯光模块，用于接收球内主控模块发送的控制信号来调节灯光闪烁。
[0021]音乐模块，用于接收球内主控模块发送的控制信号来控制音乐的播放。
[0022]电源模块，用于为主控模块、开关模块、动力模块、无线传输模块、手势控制模块、传感器模块供电。
[0023]驱动模块，用于为电机提供电流，使电机达到一定的转速。
[0024]稳压模块，用于将电源模块电压转换为5V与3.3V电压，为主控模块、动力模块、无线传输模块、手势控制模块、驱动模块、传感器模块、音乐模块、灯光模块供电。
[0025]传感器模块，用于将物体的空间位置变化转换为电信号，定时的将检测到的数据信息传输给主控模块，由所述主控模块处理数据并执行相应的动作达到传感器的检测效果，所述传感器模块为用于检测姿态的传感器模块。
[0026]综上所述，本实用新型所述一种手势控制的球型机器人外部结构包括拨动开关和球形外壳；主控模块用于处理相关信号，控制灯光模块，音乐模块和驱动模块；开关模块用于控制整个系统电路的通断；动力模块用于为球型机器人提供动力；无线传输模块用于通过无线数据传输实现人机互动以及进行球的中央处理器和手势控制模块中央处理器之间的通讯；电源模块用于为主控模块、开关模块、动力模块、无线传输模块、手势控制模块、驱动模块、传感器模块供电。因此，本实用新型具有结构简单、使用方便的特点。另外，本实用新型采用的主控模块、开关模块、动力模块、无线传输模块、手势控制模块、电源模块、驱动模块、稳压模块、传感器模块、音乐模块、灯光模块可靠性均较高，故本实用新型具有较高的可靠性。
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型机械结构原理图1。
[0028]图2为本实用新型机械结构原理图2。
[0029]图3为本实用新型机械结构原理图3。
[0030]图4为本实用新型的电路工作总体流程图。
[0031]图5为本实用新型所述驱动模块的组成结构示意图。
[0032]图6为本实用新型所述稳压模块组的组成结构示意图。
[0033]图7为本实用新型无线传输模块组的工作示意图。
[0034]图8为本实用新型无线传输模块组的组成结构示意图。
[0035]图9为本实用新型音乐播放模块的组成结构示意图。
[0036]图10为本实用新型传感器模块的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步地详细描述。
[0038]请参阅图1、图2及图3，本实用新型所述球型机器人包括球壳I和设置于球壳I内的内部结构主体2。
[0039]内部结构主体2设置于球壳I内，主体包括电机组21、配重组22、电机套组23、核心控制板24和电池25。
[0040]电机组21包括平衡电机211、驱动电机212和转向电机213，平衡电机211维持球体运动时的平稳性，驱动电机212为球体运动提供动力，转向电机负责球体的转向运动，可以使球体实现任意方向的运动。
[0041]配重组22包括摆杆221和摆球222，两组摆杆221与摆球222组成的配重对称安装于驱动电机212的两侧，配重的摆动可以使球产生重心偏移，而重心偏移为球体运动提供动力。
[0042]电机套组23包括平衡电机套231、驱动电机套232和转向电机套233，平衡电机套231固定平衡电机211，一端与内球壳相连；转向电机套233固定转向电机213，一端与内球壳相连；驱动电机套232除了固定驱动电机212外，在其左右两侧还分别固定有电池25和核心控制板24，上下两头分别设有滑槽2321、滑块2322、齿轮2323、齿槽2324，滑槽和滑块与转向电机213相结合完成球体的转向功能，齿轮和齿槽与平衡电机211相结合来保持球体运动时的平稳性。
[0043]核心控制板24固定在驱动电机套232的一侧，控制板上集成有电源转换模块，开关模块，运动和磁场检测集成模块，电机驱动模块，无线通讯模块，蓝牙通讯调试模块，中央处理器模块，以及炫彩灯光模块和音乐播放模块。为其供电后，核心控制板24分别控制电机、发光二极管和音乐播放器来分别实现球体的运动、灯光闪烁效果和音乐的播放。
[0044]电池25固定在驱动电机套232的另一侧，分别为电机组21、核心控制板24供电。
[0045]本实用新型所述手势控制的球型机器人在工作时，核心控制板24控制驱动电机212正、反旋转带动配重组22旋转，配重组22的