单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统及该机器人系统的控制方法_2

文档序号:9254651阅读:来源:国知局
[0079]动作标志寄存器置位步骤:将动作标志寄存器的标志位置位,并在该步骤结束之后执行显示键输入判断步骤;
[0080]显示键输入判断步骤:判断是否有显示键输入,并在判断结果为是时执行显示标志寄存器置位步骤,在判断结果为否时执行动作与速度数据发送步骤;
[0081]显示标志寄存器置位步骤:将显示标志寄存器的标志位置位,并在该步骤结束之后执行动作与速度数据发送步骤;
[0082]动作与速度数据发送步骤:根据动作寄存器标志将对应的动作要求和参数寄存器中存储的速度值发送至数据寄存器,并在该步骤结束之后执行显示数据发送步骤;
[0083]显示数据发送步骤:根据显示寄存器标志将该对应的显示数据寄存内容发送至显示缓存区,并在该步骤结束之后执行数据寄存器无线发送步骤;
[0084]数据寄存器无线发送步骤:通过无线通信模块发送发射数据寄存器内存储的数据,并在该步骤结束之后执行机器人数据接收步骤;
[0085]机器人数据接收步骤:接收机器人发来的数据并将该数据存入显示数据寄存器,并在该步骤结束之后执行显示缓存区数据发送步骤;
[0086]显示缓存区数据发送步骤:将显示缓存区存储的数据发送至声光显示装置,并在该步骤结束之后执行停止信号判断步骤;
[0087]停止信号判断步骤:判断是否有停止信号输入,并在判断结果为是时结束无线控制方法,在判断结果为否时执行键输入判断步骤;
[0088]所述自主对抗方法包括以下步骤:
[0089]设置步骤:设置路径数组和初始值、目标特征库、测距特征库及红外照射光数组,所述路径数组包括接近目标路径数组和躲避路径数组,目标特征库包括各朝向的特征,并在该步骤结束之后执行目标识别和路径规划子过程调用步骤,初始值包括头部摆角;
[0090]目标识别和路径规划子过程调用步骤:调用目标识别和路径规划子过程,并在该步骤结束之后执行被击打传感处理子过程调用步骤;
[0091]被击打传感处理子过程调用步骤:调用被击打传感处理子过程,并在该步骤结束之后执行身体振动传感子过程调用步骤;
[0092]所述被击打传感处理子过程为:初始化被击打传感器,读取被击打传感器发来的数据,根据该数据判断头部I或身体3是否被击打,如果判断结果为是,则设置头部被击打标志或身体被击打标志,否则,结束被击打传感处理子过程;
[0093]身体振动传感子过程调用步骤:调用身体振动传感子过程,并在该步骤结束之后执行驱动与显示子过程调用步骤;
[0094]所述身体振动传感子过程为:初始化振动传感器,读取振动传感器发来的数据,根据该数据判断是否有振动,如果判断结果为是,则设置相应的“标志”,否则结束身体振动传感子过程;
[0095]驱动与显示子过程调用步骤:调用驱动与显示子过程,并在该过程结束之后执行无线通信子过程调用步骤;
[0096]无线通信子过程调用步骤:调用无线通信子过程,并在该步骤结束之后执行停止判断步骤;
[0097]停止判断步骤:判断是否接收到停止信号,并在判断结果为是时结束该自主对抗方法,在判断结果为否时执行目标识别和路径规划子过程调用步骤;
[0098]所述目标识别和路径规划子过程包括以下步骤:
[0099]路径提取步骤:提取设置的路径数组作为当前轨迹数据,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后执行头部摆动步骤;
[0100]头部摆动步骤:按预置的头部摆角控制头部I左右摆动,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后执行目标判断步骤;
[0101]目标判断步骤:提取图像传感器所摄录的传感图像,对该传感图像进行预处理,然后进行特征提取,将提取的特征与目标特征库中的特征相吻合,如果判断结果为是,则认为发现目标,并执行头部调整步骤,否则,结束目标识别和路径规划子过程;
[0102]头部调整步骤:调整头部I的转角,使面部朝向目标,并在该步骤结束之后执行目标距离测定子过程;
[0103]目标距离测定子过程:测量机器人与目标的距离,并在该步骤结束之后执行目标接近步骤;
[0104]目标接近步骤:按照“接近目标路径数组”控制机器人接近目标,并设置相应“标志”,并在该步骤结束之后执行距离判断步骤;
[0105]距离判断步骤:判断机器人与目标的距离是否小于或等于可击打距离,如果判断结果为是,则执行击打步骤,否则,执行躲避判断步骤;
[0106]击打步骤:设定机器人自身高度与朝向,并设置相应“标志”,然后控制机器人发出击打动作,并在该步骤结束之后执行躲避判断步骤;
[0107]躲避判断步骤:根据对方朝向及被击打振动情况是否需要躲避,如果判断结果为是,则执行躲避控制步骤,否则,结束目标识别和路径规划子过程;
[0108]躲避控制步骤:根据躲避路径数组控制机器人发出躲避动作,并设置相应的“标志”,并在该步骤结束之后结束目标识别和路径规划子过程;
[0109]所述的目标距离测定子过程包括以下步骤:
[0110]红外光图像发射步骤:根据红外照射光数组,控制红外发射部件发射预定的红外光图像,同时,接收红外接收阵列接收到的红外光图像,并在该步骤结束之后执行目标图像重构及特征提取步骤;
[0111]目标图像重构及特征提取步骤:将发射的红外光图像和接收的红外光图像进行编码比较并重构目标图像,然后对该目标图像进行特征提取,并在该步骤结束之后执行目标特征判断步骤;
[0112]目标特征判断步骤:提取的特征与目标特征进行比较,判断二者是否相吻合,如果判断结果为是,则执行距离计算步骤,否则,返回执行红外光图像发射步骤;
[0113]距离计算步骤:计算机器人与目标的距离,并在该步骤结束之后返回执行红外光图像发射步骤;
[0114]所述驱动与显示子过程包括以下步骤:
[0115]初始化步骤:初始化电动机驱动端口,并在该步骤结束之后执行“标志”数据读取步骤;
[0116]“标志”数据读取步骤:读取“标志”数据,并在该步骤结束之后执行动作事件判断步骤;
[0117]动作事件判断步骤:根据“标志”数据判断是否有动作事件发生,如果判断结果为是,则执行标志位置位及驱动步骤,否则,执行显示判断步骤;
[0118]所述动作事件包括后退、前进、前右转/右行、前左转/左行、凸轮前转升高、凸轮后转升高、击打、头部左转及头部右转;
[0119]标志位置位及驱动步骤:把动作标志寄存器相应的动作标志位置位,并通过电动机驱动电路驱动机器人发出相应动作,并在该步骤结束之后执行显示判断步骤;
[0120]显示判断步骤:判断是否有需要显示的“标志”,如果判断结果为是,则将显示标志寄存器的相应标志位置位,并将显示内容发送至数据寄存器,以控制声光显示装置显示相应的信息,然后结束驱动与显示子过程,否则,结束驱动与显示子过程;
[0121]所述无线通信子过程包括以下步骤:
[0122]初始化通信模块的步骤;
[0123]将机器人的“标志”发送给无线遥控器和网络服务器的步骤;
[0124]清除已发送的“标志”的步骤;
[0125]接收无线遥控器和网络服务器发来的控制命令、并设置相应的“标志”的步骤;
[0126]在无线遥控器的控制下与网络服务器交互进行注册、登录、积分、及交友信息通信的步骤;
[0127]所述管理方法包括以下步骤:
[0128]用于接收机器人发来的“标志”的步骤;
[0129]与机器人交互进行注册、登录、积分及交友的信息通信的步骤。
[0130]本发明的优点:1、主要动作直观,零件简单,动作灵活;2、使用一个电机对左、右臂分别控制,互不干涉;3、能够自主运行,具有自主寻找目标以并针对目标进行攻击或躲避的能力,也可通过无线控制器智能控制运行;4具有网络化管理功能。
【附图说明】
[0131]图1为实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的结构示意图的主视图;
[0132]图2为图1的右视图;
[0133]图3为实施方式一所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的原理框图;
[0134]图4为实施方式一中旋转凸轮的原理示意图;
[0135]图5为实施方式一中旋转凸轮的结构示意图;
[0136]图6为实施方式三中电动机驱动电路的原理框图;
[0137]图7为实施方式三中电动机驱动电路的一种具体的电路结构示意图;
[0138]图8为实施方式一中无线控制器的原理框图;
[0139]图9为实施方式六中压力传感器与一号微处理器的连接关系示意图;
[0140]图10为实施方式九中图像传感器的原理框图;
[0141]图11为实施方式十三中的无线控制方法的流程图;
[0142]图12为实施方式十三中的自主对抗方法的流程图;
[0143]图13为实施方式十三中的目标识别和路径规划子过程的流程图;
[0144]图14为实施方式十三中的目标距离测定子过程的流程图;
[0145]图15为实施方式十三中的无线通信子过程的流程图。
【具体实施方式】
[0146]【具体实施方式】一:结合图1至图5、图8、图11至图14说明本实施方式,本实施方式所述的单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统包括机器人、无线控制器和网络服务器,所述机器人能够与无线控制器和网络服务器进行通信;
[0147]所述机器人包括头部1、颈部2、身体3、左出拳机构4、右出拳机构5、前行走机构
6、后行走机构7和中间升高凸轮8 ;
[0148]头部I设置有头部被击打区域、红外发射与接收测距单元和声光显示装置和外部目标传感器,该外部目标传感器包括图像传感器和解码器;
[0149]身体3的内部设置有旋转凸轮,该旋转凸轮位于左出拳机构4和右出拳机构5之间,用于带动左出拳机构4和右出拳机构5动作,身体3内还设置有分别用于驱动头部1、颈部2、旋转凸轮、前行走机构6、后行走机构7和中间升高凸轮8的电动机以驱动各电动机的电动机驱动电路,身体3的内部还设置有无线通信模块、声光驱动电路、一号微处理器和身体振动传感器,身体的胸部设置有被击打区域9,其中被击打区域由能够感受压力的压力传感器或压力传感器阵列构成;
[0150]所述中间升高凸轮8位于身体3底部的中间;
[0151]所述的无线控制器包括二号微处理器、无线通信模块、按键模块和显示模块,按键模块的信号输出端连接二号微处理器的控制信号输入端,二号微处理器的显示信号输出端连接显示模块的信号输入端,二号微处理器通过无线通信模块与机器人进行信号传输;
[0152]所述的无线控制器能够直接接入网络,与其他单驱动自主遥控网络拳击模型机器人系统的无线控制器组成网络化系统;
[0153]所述二号微处理器内嵌入有软件实现的无线控制模块,该无线控制模块包括以下单元:
[0154]键输入判断单元:判断是否有键输入,并在判断结果为是时启动参数键输入判断单元,在判断结果为否时返回启动键输入判断单元;
[0155]参数键输入判断单元:判断是否有参数键输入,并在判断结果为是时启动速度值存储单元,在判断结果为否时启动动作键输入判断单元;
[0156]速度值存储单元:记录速度值并将该速度值放入参数寄存器;
[0157]动作键输入判断单元:判
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