一种基于人形机器人的射击对战系统的制作方法

本实用新型属于人形机器人技术领域，具体涉及一种基于人形机器人的射击对战系统。

背景技术：

人形机器人集机、电、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体，是一个国家高科技实力和发展水平的重要标志，因此，世界发达国家都不惜投入巨资进行开发研究。日、美英等国都在研制仿人形机器人方面做了大量的工作，并已取得突破性的进展。人形机器人随音乐起舞、行走、起卧、武术表演、翻跟斗等杂技以及各种奥运竞赛动作。

现代的人形机器人是一种智能化机器人，国内机器人目前发展较为迅速，一般带遥控、驱动、记忆等功能性的机器人，采用16个串行总线智能舵机、主控板及金属支架组成，可自行DIY动作创编，实现跳舞、体操、行走、翻跟斗、俯卧撑等，例如 Alpha人形机器人，在机器的各活动关节配置有多达16个伺服器，具有16个自由度，特显灵活，更能完成诸如手臂后摆90度的高难度动作。它还配以设计优良的控制系统，通过自身智能编程软件便能自动地完成整套动作。

目前社会上用的人形机器人主要用于行走、表演等，例如深圳优必选科技的Alpha系列，法国Aldebaran Robotics的Nao系列，他们都将机器人研究重点放在仿人行走、多种传感器的综合控制以及舞蹈表演上，对机器人持枪对战却没有任何技术体现；

虽然国内机器人技术在近些年得到了迅速发展，尤其是Alpha机器人在这两年可谓是赚足了观众的眼球，但是该机器人在设计时仍然像其它人形机器人一样，没有融入持枪射击的元素，所以机器人持枪射击仍然停留在电影等概念阶段。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有仿人机器人产品存在不足与缺陷，完善仿人机器人的功能体系，提供可以保证能正常使用的人形机器人，随手臂的旋转摆动完成不同角度不同高度的遥控控制的自由射击，可以实现在人类的控制下，多个机器人间进行射击对抗的一套完整的射击对战系统。

本实用新型采用的技术方案是一种基于人形机器人的射击对战系统，其组成包括人形机器人Alpha、手枪模型、连接器、控制器和遥控器；所述手枪模型通过连接器与人形机器人Alpha相连接；所述控制器位于人形机器人Alpha上；

所述手枪模型结构包括手枪枪管、手枪手柄、固定螺孔、激光瞄准器、红外发射器、激光瞄准器连接线和红外发射器连接线；

所述连接器结构包括连接器固定螺孔和固定手枪螺孔；

所述控制器结构包括单片机、蓝牙模块、WIFI模块、红外接收器、血量显示器和LED灯；所述红外接收器包括前红外接收器和后部红外接收器；所述LED灯位于血量显示器上，血量显示器位于人形机器人Alpha胸前，前红外接收器和后部红外接收器分别位于人形机器人Alpha的前部和后部；所述遥控器通过控制器的蓝牙模块、WIFI模块来控制人形机器人Alpha。

所述手枪模型的手枪枪管分上下两层，上层为手枪上枪管，下层为手枪下枪管；所述激光瞄准器用于射击前校准目标射击位置，从而使射击准确无误，激光瞄准器安装在手枪上枪管中，其直径略小于手枪上枪管，方便激光瞄准器的安装，安装时需要用胶体将激光瞄准器粘在枪管壁上，防止使用中松动影响瞄准准星的准确度；所述激光瞄准器连接线一端连接激光瞄准器，另一端连接到控制器的单片机上，用于单片机控制激光瞄准器何时工作。

所述红外发射器用于向外发射红外线，以此来表示进行射击，其与红外接收器配合使用，当红外发射器发射的红外线被红外接收器接收后，表示一次有效射击，同时人形机器人胸前的血量显示器中LED灯会灭掉一个，以此来表示机器人血量减少；红外发射器安装在手枪下枪管中，直径略小于手枪下枪管，方便红外发射器的安装，安装时需要用胶体将红外发射器粘在枪管壁上，防止使用中松动影响射击准确度；红外发射器连接线一端连接红外发射器，另一端连接到控制器的单片机上，用于单片机控制红外发射器何时工作。

所述连接器为一个空心方体，安装在所述人形机器人Alpha手臂的前端，其前面和后面为敞开面，后面用于插入机器人手臂，前面用于插入手枪模型，顶面的前半部分也是敞开结构，方便手枪模型的插入安装；连接器插入机器人手臂后，连接器固定螺孔和机器人手臂用螺丝固定。

所述手枪手柄处有两个固定螺孔，固定螺孔处安装固定螺丝与连接器中固定手枪螺孔相连，用于将手枪模型固定在连接器上。

所述蓝牙模块和单片机通过电路板导线相连，WIFI模块和单片机通过电路板导线相连，前红外接收器和后部红外接收器通过外部导线和单片机相连，血量显示器和LED灯通过电路板导线和单片机相连，单片机是基于人形机器人的射击对战系统中用于协调各个模块的枢纽，它负责收集各个节点部件的信息，接收遥控器发送过来的信息，根据遥控器发送的信息控制各个节点的执行机构执行动作，同时也负责着和机器人本体的通信，向机器人下达动作指令。

所述的一种基于人形机器人的射击对战系统，其工作方法为：人形机器人Alpha的前部红外接收器和后部红外用于分别接收机器人前部和后部的被射击信号，然后将被攻击信息输送给单片机，单片机会控制血量显示器来减少机器人的血量显示值，血量显示器会相应的控制熄灭部分LED灯，通过点亮的LED灯数量的多少来表示机器人目前的血量，当所有的LED灯都熄灭时，该机器人将软掉电，做出躺下动作，同时机器人不再接受射击和遥控器的控制；

人形机器人Alpha在进行射击时，控制人使用遥控器先控制人形机器人Alpha进行前后左右移动，当移动到合适位置时，该位置具备射击条件，则继续控制人形机器人Alpha上下左右移动手臂，通过人形机器人Alpha手臂的移动带动其所持手枪的移动，当手枪上的激光瞄准器发射的红外光线在对方机器人红外接收器的可接收范围内时，控制遥控器按下射击按钮发出射击指令，机器人Alpha在接收到射击指令后，会控制红外发射器进行一次红外线射击，若对方红外接收器接收到该红外发射器发射的红外信号，则表示一次有效射击，对方机器人会相应的减少血量。

所述遥控器和机器人的通信连接依靠蓝牙模块或WIFI模块，默认方式为WIFI，同时可以通过软件设置的方法进行选择，在有WiFI的情况下，可以采用WIFI模块进行通信，在无WIFI的情况下采用蓝牙模块11进行蓝牙通信。遥控器可以通过此两个模块中的任意一个给机器人发送遥控指令，比如前进、后退、转弯、射击、卧倒等。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1、现有Alpha机器人外形单一，通过增加此系统，增加了机器人战士的形象，使Alpha机器人的角色更加丰富；

2、现有Alpha机器人手部不具备拿枪的能力，通过增加该系统，机器人可以携枪进行作战，机器人的应用更加全面；

3、在现有Alpha机器人通信方式下，Alpha机器人与其它设备连接只能进行一对一的连接，通过本专利的实施，一个控制端可以同时控制多台Alpha机器人，控制数量取决于无线路由设备的承载能力；

4、现有Alpha机器人无法连接遥控器，只能通过手机App进行控制连接，经过本实用新型的实施，Alpha机器人可以连接遥控手柄，使机器人的控制灵活简单，同时控制成本低廉；

5、通过本实用新型的实施，Alpha机器人不仅可以握枪，且结构牢固，另有辅助射击装备的加入，使射击更灵活，射击准确度更好。

附图说明

图1为本实用新型手枪模型结构示意图；

图2为本实用新型连接器结构示意图；

图3为本实用新型控制器组成结构示意图；

其中：1手枪上枪管，2手枪下枪管，3固定螺孔，4激光瞄准器，5红外发射器，6激光瞄准器连接线，7红外发射器连接线，8连接器固定螺孔，9手枪固定螺孔，10单片机，11蓝牙模块，12 WIFI模块，13前部红外接收器，14后部红外接收器，15血量显示器，16LED灯，17手枪手柄。

具体实施方式

一种基于人形机器人的射击对战系统，其组成包括人形机器人Alpha、手枪模型、连接器、控制器和遥控器；所述手枪模型通过连接器与人形机器人Alpha相连接；所述控制器位于人形机器人Alpha上；

如图2所示，所述手枪模型结构包括手枪枪管、手枪手柄17、固定螺孔3、激光瞄准器4、红外发射器5、激光瞄准器连接线6和红外发射器连接线7；

如图2所示，所述连接器结构包括连接器固定螺孔8和手枪固定螺孔9；

如图3所示，所述控制器结构包括单片机10、蓝牙模块11、WIFI模块12、红外接收器、血量显示器15和LED灯16；所述红外接收器包括前红外接收器13和后部红外接收器14；所述LED灯16位于血量显示器15上，血量显示器15位于人形机器人Alpha胸前，前红外接收器13和后部红外接收器14分别位于人形机器人Alpha的前部和后部；所述遥控器通过控制器的蓝牙模块11、WIFI模块12来控制人形机器人Alpha；

所述手枪模型的手枪枪管分上下两层，上层为手枪上枪管1，下层为手枪下枪管2；所述激光瞄准器4用于射击前校准目标射击位置，从而使射击准确无误，激光瞄准器4安装在手枪上枪管1中，其直径略小于手枪上枪管1；所述激光瞄准器连接线6一端连接激光瞄准器4，另一端连接到控制器的单片机10上，用于单片机10控制激光瞄准器4何时工作；

所述红外发射器5用于向外发射红外线，以此来表示进行射击，其与红外接收器配合使用，当红外发射器5发射的红外线被红外接收器接收后，表示一次有效射击，同时安装在红外接收器的人形机器人胸前的血量显示器15中LED灯16会灭掉一个，以此来表示机器人血量减少；红外发射器5安装在手枪下枪管2中，直径略小于手枪下枪管2；红外发射器连接线7一端连接红外发射器5，另一端连接到控制器的单片机10上，用于单片机10控制红外发射器5何时工作；

所述蓝牙模块11和单片机10通过电路板导线相连，WIFI模块12和单片机10通过电路板导线相连，前部红外接收器13和后部红外接收器14通过外部导线和单片机10相连，血量显示器15和LED灯16通过电路板导线和单片机10相连，单片机10是基于人形机器人的射击对战系统中用于协调各个模块的枢纽。

所述连接器为一个空心方体，安装在所述人形机器人Alpha手臂的前端，连接器的前面和后面为敞开面，后面用于插入机器人手臂，前面用于插入手枪模型，顶面的前半部分也是敞开结构，方便手枪模型的插入安装；连接器插入机器人手臂后，连接器固定螺孔8和机器人手臂用螺丝固定。

所述手枪手柄17处有两个固定螺孔3，固定螺孔3处安装固定螺丝与连接器中手枪固定螺孔9相连，用于将手枪模型固定在连接器上。

所述的一种基于人形机器人的射击对战系统，其工作方法为：人形机器人Alpha的前部红外接收器13和后部红外14用于分别接收机器人前部和后部的被射击信号，然后将被射击信号输送给单片机10，单片机10会控制血量显示器15来减少机器人的血量显示值，血量显示器15会相应的控制熄灭部分LED灯16，通过点亮的LED灯16数量的多少来表示机器人目前的血量；当所有的LED灯16都熄灭时，人形机器人Alpha将软掉，做出躺下动作，同时机器人不再接受射击和遥控器的控制；人形机器人Alpha在进行射击时，控制人使用遥控器先控制人形机器人Alpha进行前后左右移动，当移动到合适位置时，该位置具备射击条件，则继续控制人形机器人Alpha上下左右移动手臂，通过人形机器人Alpha手臂的移动带动其所持手枪的移动，当手枪上的激光瞄准器5发射的红外光线在对方机器人红外接收器的可接收范围内时，控制遥控器按下射击按钮发出射击指令，机器人Alpha在接收到射击指令后，会控制红外发射器6进行一次红外线射击，若对方红外接收器接收到该红外发射器6发射的红外信号，则表示一次有效射击，对方机器人会相应的减少血量。

所述遥控器和机器人的通信连接依靠蓝牙模块11或WIFI模块12，默认方式为WIFI，同时可以通过软件设置的方法进行选择，在有WiFI的情况下，选择采用WIFI模块12进行通信，在无WIFI的情况下采用蓝牙模块11进行蓝牙通信。遥控器可以通过此两个模块中的任意一个给机器人发送遥控指令。由于蓝牙设备自身的限制，只能够进行一对一的通信，所以原有遥控器只能控制一台人形机器人Alpha。通过本专利实施，在安装完控制器后，由于增加了WIFI模块12，遥控器可以同时连接多台人形机器人Alpha。