城市智能综合服务机器人的制作方法

文档序号:15415953发布日期:2018-09-11 22:14阅读:165来源:国知局

本实用新型涉及户外传媒资讯显示领域,具体涉及一种城市智能综合服务机器人。



背景技术:

当今社会,随着工业4.0革命和互联网+时代的来临,物联网、云计算、大数据、移动互联等催生出很多新的经济模式,共享经济就是其中之一。小到充电宝、雨伞,大到单车、汽车,共享经济作为冉冉升起的新型经济,以“人人为我,我为人人”为理念,正在导演一场消费革命。

在传媒资讯领域,市场现状是:作为需求方,许多中小微企业都面临市场推广门槛较高、推广经费有限、推广渠道闭塞但是又迫切需要推广的难题;而很多机构或个人发布的非营利性资讯更是直接被一些广告公司拒之门外,只能在微博、微信朋友圈、QQ空间、论坛等社交媒体刷刷存在感,在社交媒体信息过载、快速迭代的浪潮中中迅速湮灭,其中一部分甚至被网友添油加醋传为谣言,信息安全性也难以保障。

如果能紧紧抓住共享经济蓬勃发展的契机,建立一个连接供需双方的纽带,搭建一个安全、可靠、方便、快捷、实用的城市智能综合服务机器人,这样既能为需求方带来更好的服务体验,又能更加合理地调配利用服务方的传媒资源,让供需双方实现双赢,为社会创造更大的价值。



技术实现要素:

本实用新型提出一种城市智能综合服务机器人,集合远距离观看、近距离互动等功能,采用广告视窗与互动视窗结合的使用模式,为城市服务提供良好的传媒资讯共享平台。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的:

城市智能综合服务机器人,包括控制主机以及与控制主机连接的互动系统和展示系统;所述互动系统包括人体移动识别模块、人体方位感知模块、人体靠近与离开感知模块,所述展示系统包括广告视窗和互动视窗,广告视窗和互动视窗通过一带有DVI接口的显示控制卡连接至控制主机;所述人体移动识别模块包括远距离雷达感应开关、信号采集处理器及外置可控灯,远距离雷达感应开关通过信号线与信号采集处理器的输入端相连,外置可控灯与信号采集处理器的输出端相连;外置可控灯设置在城市智能综合服务机器人的前侧面上;所述人体方位感知模块包括多个雷达探头、STM32处理器、步进电机及驱动器,多个雷达探头横向均匀分布在城市智能综合服务机器人的前侧面上,雷达探头与STM32处理器相连,步进电机通过驱动器与STM32处理器相连;所述人体靠近和离开感知模块包括红外距离感应器及与其相连的STM32控制器,红外距离感应器设置在城市智能综合服务机器人的前侧面上。

进一步的,所述城市智能综合服务机器人还包括本地信息查询及报警呼叫模块,本地信息查询及报警呼叫模块包括与控制主机相连的STM32控制芯片、物理按键、网络摄像头、麦克风及音响,且所述物理按键与STM32控制芯片的IO口相连。

进一步的,所述城市智能综合服务机器人还包括智能环境监测模块,智能环境监测模块包括采集控制器及与其连接的光照度检测模块、温湿度探测模块、震动检测模块和电源检测模块。

进一步的,所述广告视窗设置在互动视窗的上方,采用高密度LED电子屏;所述互动视窗包括LCD屏和触摸屏。

进一步的,所述红外距离感应器采用GP2D12传感器,可根据人体距离远近实现不同电压值的变化(2.4V-0.4V)。

进一步的,所述光照度检测模块包括光敏电阻、AD转换芯片、单片机及485芯片,光敏电阻通过AD转换芯片与单片机相连,单片机通过485芯片与采集控制器相连。

进一步的,所述温湿度探测模块采用AM2303温湿度传感器。

进一步的,所述控制主机的PCI插槽中插设有无线网卡,以方便实现网络共享。

进一步的,所述城市智能综合服务机器人还包括打印机模块,城市智能综合服务机器人的侧面设置有打印机出口。

与现有技术相比,本实用新型的优点和积极效果在于:

本实用新型公开的城市智能综合服务机器人,在广告发布显示的基础上增加了语音触摸综合互动,增加交互性与智能性;并且采用显卡输出模式,通过一台控制主机控制广告视窗和互动视窗分别实现显示,且互不影响,广告视窗采用LED大屏,只用来显示广告等资讯内容,而具有触摸功能的高亮度LCD互动视窗则用来显示商业资讯、社区服务和社会公益等内容,设计理念新颖,且有效提高了产品的吸引力、互动性;

并结合人体移动识别模块、人体方位感知模块和人体靠近与离开感知模块分别实现远距离互动、人体转动跟随及近距离语音触摸综合互动,用户体验效果佳,设计形式新颖,且通过智能环境监测模块实现箱体内部温度、湿度的检测,箱体震动检测、外部环境光照度的检测、箱体内部电源的检测等功能,提高机器人系统稳定性;

可以结合创新的商业模式的使用,不仅可为城市服务及其周边的元素提供了良好的传媒资讯投放和查询模式,还增加了户外产品的吸引力,互动性、管理可控性,且作为广告招商联网使用,可为城市带来巨大经济效益,具有广阔的市场前景和推广价值。

附图说明

图1为本实用新型实施例城市智能综合服务机器人系统原理框图;

图2为本实用新型实施例城市智能综合服务机器人外观结构示意图;

图3为实用新型实施例人体移动识别模块原理示意图;

图4为实用新型实施例人体方位感知模块原理图;

图5为实用新型实施例智能环境监测模块原理框图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点,下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1,城市智能综合服务机器人,参考图1,为其原理框图,包括控制主机以及与控制主机连接的互动系统和展示系统;互动系统包括人体移动识别模块、人体方位感知模块、人体靠近与离开感知模块,分别实现远距离互动、人体转动跟随及近距离语音触摸综合互动功能;所述展示系统主要用以展示广告等其他资讯公示信息,包括广告视窗和互动视窗,广告视窗和互动视窗通过一带有DVI接口的显示控制卡连接至控制主机,广告视窗显示广告资讯信息,互动视窗显示社区服务信息、商业资讯和社会公益等信息,并可提供查询服务展示,所述控制主机可以采用联想公司的天翼510S主机。

图2为本实施例所述城市智能综合服务机器人的外观结构示意图,可设置的场所包括商场周边、居民社区、企业园区、高校校园等地方,而且城市智能综合服务机器人的结构设计外观等可根据不同的安装环境设计成与之适应的卡通形象,以吸引广告受众,比如本实施例设计成七彩魔方的形式,其中,1为广告视窗,2为互动视窗,3为外置可控灯,4为物理按键,5为远距离雷达感应开关,所述广告视窗设置在互动视窗的上方,可由控制主机控制自动调节其显示亮度;广告视窗采用高密度LED电子屏,尺寸较大,主要用来播放广告、通知及视频图片等宣传内容,下方的互动视窗为17寸,包括LCD屏和触摸屏,行人可在互动视窗触摸查询商业资讯、社区服务、社会公益信息及其周边各元素并通过打印模块打印商家优惠券,该城市智能综合服务机器人根据实际安装场合设计其高度,一般互动视窗的位置大概与人站立时面部相对即可,可适用范围广,可安装在各城市人口密集、客流量大的户外场所。

为了清楚理解本方案,下面对本方案的实施过程做详细的介绍:

参考图3,为人体移动识别模块原理图,人体移动识别模块包括远距离雷达感应开关、信号采集处理器及外置可控灯,远距离雷达感应开关通过信号线与信号采集处理器的输入端相连(远距离雷达感应开关一般朝斜下方设置),外置可控灯与信号采集处理器的输出端相连,主要用以检测20米以内人体的移动,当感应到人体移动时,输出开关量信号,播放欢迎语音,或欢迎界面及动画效果。

当然远距离雷达感应开关也可以采用远距离红外感应开关,其中的信号采集处理器以32位STM32F103ZET6为核心进行设计,由于远距离雷达感应开关(或远距离红外感应开关)探头多数为220V供电并提供220V供电输出(一旦触发信号,会伴随220V的电压输出,未触发信号时,输出电压为0V),因此信号采集处理器上配备一套220V继电器,当信号被触发时,该继电器会吸合,该继电器的两个引脚连接至信号采集处理器的GPIO引脚和VCC(5V)引脚,吸合信号触发后,GPIO引脚伴随电平变化(当继电器吸合时,该GPIO引脚变高),引发STM32处理器的中断,若有人经过,此时信号采集处理器通过GPIO引脚控制外置可控灯达到自身发光的功能,用以吸引人群。

人体方位感知模块包括多个雷达探头、STM32处理器、步进电机及驱动器,所述多个雷达探头横向均匀分布在城市智能综合服务机器人的前侧,即在图2中所示的城市智能综合服务机器人前侧与互动视窗平行的位置设置,STM32处理器采集雷达数据并给予驱动器以脉冲信号,控制步进电机的旋转方向、速度及时间,主要实现城市智能综合服务机器人的人体转动跟随,达到吸引受众的效果。如人体方位感知模块原理图图4所示,为了方便将正中心位置对准人体,也可在城市智能综合服务机器人的正前方中心位置设置一个5号雷达探头,城市智能综合服务机器人正前方的四个雷达探头进行前方障碍物(人体)探测,该设备正前方"中心位置"为整套设备的旋转0点,即正对受众的位置。

所述人体靠近和离开感知模块包括红外距离感应器及与其相连的STM32控制器,所述红外距离感应器(GP2D12传感器)根据人体距离远近实现不同电压值的变化(2.4V-0.4V),将传感器的GND与电压信号共同连接至控制主机,其中电压信号链接到ADC引脚,实现电压到数字值得转换,最终得到距离数据,并将信号传递至STM32控制器,由STM32控制器通过网络协议传输到控制主机,比如,当感知到人体靠近时(在80cm以内)则进行播放欢迎语音并开启触摸屏语音触摸综合互动提示界面,当人体离开时(大于80cm),播放欢送语音,手动输入信息、浏览信息等都可以通过互动视窗进行查询。

GP2D12红外探头采用5V直流电压供电,可根据前方障碍物的变化输出不同的电压值,因此采用STM32控制器的ADC1模块进行AD转换,外接接口接至引脚PA1(35引脚)。在人体靠近和离开感知模块获取到距离数值以后(一般当距离小于1米时),主动用网络接口经过TCP套接字的方式发送至控制主机,控制互动视窗显示及播放内容、实现语音交互;互动视窗在没有收到控制信号时,轮流播放广告内容或其他相应资讯内容,在收到距离信号时,受众可通过互动视窗进行输入查询。

另外,所述城市智能综合服务机器人还包括本地信息查询及报警呼叫模块,包括与控制主机相连的STM32控制芯片、物理按键、网络摄像头、麦克风及音响;所述物理按键与STM32控制芯片的IO口相连,控制主机通过RS232协议进行紧急报警电话拨打并启动网络摄像头。

参考图5,所述城市智能综合服务机器人还包括智能环境监测模块,包括采集控制器及与其连接的光照度检测模块、温湿度探测模块、震动检测模块和电源检测模块,分别实现城市智能综合服务机器人外部环境光照度的检测,箱体内部温度、湿度的检测,箱体震动检测及箱体内部电源检测,且采集控制器还可实现外部电源的远程开关控制。

光照度检测模块主要由光敏电阻,AD转换芯片(ADC0804),单片机,485芯片构成。光敏电阻随着光照度的变化会改变自己的电阻值,从而改变自身的电压值,此电压值接入ADC0804芯片后将转化程0-255的二进制数据,已被单片机通过IO口读出。数据被读出后经过485芯片与采集控制器进行连接通讯,采集控制器可获知当前环境亮度;温湿度探测模块采用AM2303传感设备,实时采集环境温度计湿度,并通过串行数据单总线方式可传送至单片机,单片机与AM2303之间的通讯,采用单总线数据格式,一次通讯时间5ms左右,单片机发送一次开始信号后,AM2303从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,AM2303发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,单片机采集到数据后通过RS485信号主动上传至采集控制器;震动检测模块采用震动传感器(开关量输出),当有恶意破坏时,会触发箱体震动,此时震动传感器会采集到信号并输出开关量,通过判断IO口的高低电平可判断是否有震动发生,并将震动发生信号上传至采集控制器;电源检测模块主要用来监测5V电压是否有正常输出,从每个电源引出一根5V电源线接至采集控制器的相应IO口上面,采集控制器实时监测各IO口的电压,当IO口电压变为0V时,触发电源模块故障,并将状态上传至上级系统;远程开关电的操作主要由采集控制器中的继电器来实现,此采集控制器共存在若干继电器开关,当上级系统下发指令时,可通过控制IO的电平状态来控制继电器的吸合,达到开关某模块电源的目的。

本实施例中,所述广告视窗和互动视窗通过一带有DVI接口的显示控制卡连接至控制主机,以对广告视窗和互动视窗的显示分别控制,控制主机的PCI插槽中还插设有无线网卡,以方便实现网络共享;广告视窗和互动视窗共同连接至控制主机,采用显卡输出模式,设计理念新颖,且有效提高了产品的吸引力、互动性。

以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域,但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

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