一种脑控益智机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种脑控益智机器人。

背景技术：

随着脑科学的发展，家庭对青少年大脑开发的越来越重视。如何提高青少年学习时的专注度成为一个热点课题。此外，现代社会的人们工作压力越来越大，生活节奏越来越快。在充满竞争的社会条件下,压力往往带给人们很多烦恼。因此，既能合理的解压又能帮助青少年大脑开发的家庭机器人成为是现代人的共同心愿。但是，现有的机器人一般是通过遥控器控制的，操作麻烦，功能单一，不够实用。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理、结构简单、操作方便、实用性好且能够开发大脑的脑控益智机器人。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种脑控益智机器人，包括脑电波头带和机器人本体，所述机器人本体包括机器人控制系统、循迹检测装置和手势检测装置，所述脑电波头带包括头带电源、脑电波采集装置、前额干电极、耳垂参考电极和第一无线蓝牙装置，所述脑电波头带的脑电波采集装置检测出的脑电信号通过第一无线蓝牙装置实时传输到机器人控制系统；所述机器人控制系统包括主控制芯片、电机驱动芯片、电机、第二无线蓝牙装置、机器人电源和稳压装置；所述机器人控制系统解析原始脑电波和提供电机驱动芯片的控制信号，所述电机驱动芯片从主控制芯片中获得控制信号，并控制电机转动。

通过采用上述技术方案，从脑电波中提取注意力信号控制机器人行进的电机速度，让青少年的注意力在游戏中进行反馈训练，具有开发大脑的效果，机器人前进方向由循迹红外信号和手势红外信号控制；可以增强青少年大脑的活性，提高其集中注意力的能力，从而提高青少年的学习能力；结构设计合理、结构简单、操作方便、实用性好。

本实用新型进一步设置为：所述机器人本体上设置有一个切换开关，通过切换开关进行专注度和放松度的切换，当切换开关切换到放松度时，机器人行进的速度由脑电波中的放松度控制。通过本设置，操作方便、达到放松大脑的效果、实用性好。

本实用新型还进一步设置为：所述脑电波头带通过脑电波信号控制机器人行进速度，循迹红外信号和手势红外信号控制机器人的行进方向。通过本设置，结构设置更加合理，使用方便。

本实用新型还进一步设置为：所述循迹检测装置由若干红外发射器和红外接收器构成。通过本设置，结构设置合理，结构简单，制造成本低，工作可靠。

本实用新型还进一步设置为：所述手势检测装置由若干红外发射器和红外接收器构成。通过本设置，结构设置合理，结构简单，制造成本低，工作可靠。

本实用新型还进一步设置为：所述前额干电极和耳垂参考电极分别与脑电波采集装置连接，所述头带电源为3.3伏的电源，所述第一无线蓝牙装置与头带电源连接，第一无线蓝牙装置传出的数据由第二无线蓝牙装置进行接收，第二无线蓝牙装置将收到的数据传输给主控制芯片。通过本设置，结构设置更加合理，工作可靠。

本实用新型还进一步设置为：所述稳压装置设置在机器人电源和主控制芯片之间，所述电机与稳压装置连接，所述电机驱动芯片分别与电机和主控制芯片连接。通过本设置，结构设置更加合理，工作可靠。

本实用新型还进一步设置为：所述循迹检测装置和手势检测装置均与稳压装置连接。通过本设置，结构设置更加合理，工作可靠。

本实用新型的优点是：与现有技术相比，本实用新型结构设置更加合理，从脑电波中提取注意力信号控制机器人行进的电机速度，让青少年的注意力在游戏中进行反馈训练，具有开发大脑的效果，机器人前进方向由循迹红外信号和手势红外信号控制；可以增强青少年大脑的活性，提高其集中注意力的能力，从而提高青少年的学习能力；结构设计合理、结构简单、操作方便、实用性好。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例的原理框图；

图2为本实用新型实施例机器人本体电机安装结构示意图；

图3为本实用新型实施例机器人本体的结构示意图。

具体实施方式

参见图1、图2和图3，本实用新型公开的一种脑控益智机器人，包括脑电波头带1和机器人本体，所述机器人本体包括机器人控制系统2、循迹检测装置3和手势检测装置4，所述脑电波头带1包括头带电源11、脑电波采集装置12、前额干电极13、耳垂参考电极14和第一无线蓝牙装置15，所述脑电波头带1的脑电波采集装置12检测出的脑电信号通过第一无线蓝牙装置15实时传输到机器人控制系统2；所述机器人控制系统2包括主控制芯片21、电机驱动芯片22、电机23、第二无线蓝牙装置24、机器人电源25和稳压装置26；所述机器人控制系统2解析原始脑电波和提供电机驱动芯片22的控制信号，所述电机驱动芯片22从主控制芯片21中获得控制信号，并控制电机23转动。

作为优选的，主控制芯片21的程序由c语言编写，用于解析原始脑电波和提供电机驱动芯片的控制信号。电机驱动芯片22从主控制芯片21中获得控制信号，并为电机23转动提供动力。脑电波注意力越集中，输出电压越低；脑电波注意力越分散，输出电压越高。

所述机器人本体的底部对称设置有两个电机23，每个电机23的电机轴上均固定设置有一个轮子6；两个电机23通过现有的螺钉与机器人本体的底部连接固定，每个轮子6与对准的电机轴通过现有的螺钉连接固定，两个电机23通过差速调整运行方向。

所述机器人本体上端头部位置设置有指示灯7。作为优选的，指示灯7为放松度或专注度强度指示灯。

所述机器人本体上设置有一个切换开关5，通过切换开关5进行专注度和放松度的切换，当切换开关5切换到放松度时，机器人行进的速度由脑电波中的放松度控制，达到放松大脑的效果。

所述机器人控制系统2中的主控制芯片21的控制信号由脑电波信号、循迹红外信号和手势红外信号三个控制信号实时控制。

所述脑电波头带1通过脑电波信号控制机器人行进速度，循迹红外信号和手势红外信号控制机器人的行进方向。

电机转动的速度由设置在机器人本体内的控制电路输出的电压决定，电压越高，转速越快；电压越低，转速越慢。

所述循迹检测装置3由若干红外发射器31和红外接收器32构成。循迹的路线由某种颜色(如黑色)的宽线条设定。机器人两个电机23的速度差由循迹检测信号控制，以此实现直行和转弯等功能。

所述手势检测装置4由若干红外发射器41和红外接收器42构成。机器人两个电机23的速度差亦受由手势检测信号控制，以此实现直行和转弯等功能。

所述前额干电极13和耳垂参考电极14分别与脑电波采集装置12连接，所述头带电源11为3.3伏的电源，所述第一无线蓝牙装置15与头带电源11连接，第一无线蓝牙装置15传出的数据由第二无线蓝牙装置24进行接收，第二无线蓝牙装置24将收到的数据传输给主控制芯片21。

所述稳压装置26设置在机器人电源25和主控制芯片21之间，所述电机23与稳压装置26连接，所述电机驱动芯片22分别与电机23和主控制芯片21连接。

所述循迹检测装置3和手势检测装置4均与稳压装置26连接。

本实施例各装置或部件之间均通过现有的导线或直接通过焊接构成电连接；前额干电极、耳垂参考电极与脑电波采集装置相连，把脑电波通过无线的方式传输出去；主控制芯片由三路控制信号实现实时控制，本实用新型从脑电波中提取注意力信号控制机器人行进的电机速度，让青少年的注意力在游戏中进行反馈训练，具有开发大脑的效果。机器人前进方向由循迹红外信号和手势红外信号控制。该发明可以增强青少年大脑的活性，提高其集中注意力的能力，从而提高青少年的学习能力。

上述实施例对本实用新型的具体描述，只用于对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述实用新型的内容对本实用新型作出一些非本质的改进和调整均落入本实用新型的保护范围之内。