一种基于触摸感应的机器人行止控制系统的制作方法

技术领域：

本实用新型属于机器人设备技术领域，涉及一种通过触感控制机器人行止的控制系统，具体涉及一种基于触摸感应的机器人行止控制系统。

背景技术：
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目前，机器人技术发展迅速，机器人逐渐智能化、人性化和功能综合化，而与人类的相处陪伴过程中，智能机器人在行走、前进时，与人接触时若不能及时停止，很容易发生相撞、拉拽等意外情况的发生；而且机器人停止后，不能够及时给出应答，使人们不能快速确定机器人已经停止。

在现有技术中，公开号为cn206029905u的中国专利，公开了一种触摸感应式机器人，包括机器人本体，机器人本体具有控制整个机器运行的控制组件，在机器人本体内六个部位植入感应片；每个部位的外壳内部均开设有凹腔，凹腔内活动安装一感应板，感应板的内侧面嵌入设置一感应片；感应片上设置有无线发射模块及信号传输线，无线发射模块及信号传输线的输出端均连接控制组件；公开号为cn204452089u的中国专利，公开了一种带有触摸感应装置的电动汽车充电机器人，其包括机器人本体、轮式行走机构、蓄电池组和控制单元；控制单元包括充、放电接口，充电接口与蓄电池组连接，用于为所述蓄电池组充电；放电接口通过电缆和充电接头为电动汽车充电；机器人还包括触摸感应装置，触摸感应装置包括信号源、导电体、感应器、整流电路和侦测器，所述导电体和感应器设置在所述电缆和充电接头外表面上。

总而言之，一方面，智能机器人在行走、前进时，与人接触时不能够及时停止，容易引发意外情况的发生，需要采取一定措施，使机器人可以自动停止行走；另一方面，当有人员触摸机器人身体部位时，机器人无法及时做出反应，使触摸人员不能够完全的确定机器人是否真正停止，因此亟需设计一种反应灵敏的基于触摸感应的机器人行止控制系统。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有设备存在的缺点，针对现有机器人与人接触时不能够及时停止、停止后无应答等不足，设计一种基于触摸感应的机器人行止控制系统。

为实现上述目的，本实用新型涉及一种基于触摸感应的机器人行止控制系统，主体结构包括mcu、触摸盘、led显示屏、语音控制板、语音播放器、继电器、运动电机和电源；其中mcu安装在机器人身体中部壳体内，mcu通过gpio与触摸盘连接通信，触摸盘安装在机器人外壳内壁上，触摸盘用于感应人体的触摸、并产生触摸信号传送至mcu；mcu通过iic与led显示屏连接通信，led显示屏安装在机器人头部，led显示屏用于显示机器人表情；mcu通过uart与语音控制板连接通信，语音控制板安装在机器人脖子下方壳体内；语音控制板用于接收mcu语音命令控制机器人的语音播放器播放语音；语音控制板通过音频线与语音播放器连接通信，语音播放器安装在机器人脖子壳体内，语音播放器用于播放语音；mcu通过gpio与继电器连接通信，继电器安装在机器人腹部壳体内；继电器用于接收mcu的控制向运动电机通电或者断电，实现控制运动电机运行与停止，进而控制机器人行走与停止；继电器通过导线与运动电机连接，运动电机安装在机器人腿部，运动电机用于驱动机器人移动；mcu与电源通过导线连接，电源安装在机器人腹部壳体内，电源用于为机器人提供电能。

本实用新型所述的触摸盘具体安装在机器人的头部、耳朵、肩膀、胳膊、躯干等多个位置，触摸盘采用电容式触摸感应传感结构，电容式触摸感应的原理为：电容式感应按键下方的电路能产生分布均匀的静电场，当人体的皮肤处于按键的上方时，人体的寄生电容将耦合到静态电容上，使按键表面的电容发生改变，内部相关电路依据这种电容的改变来做出判断，从而输出相应的电平信号，mcu接收到信号后控制机器人停止运转。

本实用新型与现有技术相比，所设计的基于触摸感应的机器人行止控制系统合理科学，结构功能完善，当机器人被触摸时，能够及时停止前行，并同时发出语音和表情提示，感应灵敏，有效防止碰撞等意外情况的发生，人性化高，应用环境安全。

附图说明：

图1为本实用新型涉及的基于触摸感应的机器人行止控制系统的结构原理示意框图。

图2为本实用新型涉及的触摸盘安装位置的结构原理示意图。

图3为本实用新型涉及的触摸盘感应的结构原理示意框图。

图4为本实用新型涉及的基于触摸感应的机器人行止控制的工艺流程框图。

图5为本实用新型涉及的斜眼表情的示意图。

图6为本实用新型涉及的微笑表情的示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的一种基于触摸感应的机器人行止控制系统，如图1-2所示，其主体结构包括mcu1、触摸盘2、led显示屏3、语音控制板4、语音播放器5、继电器6、运动电机7和电源8；其中mcu1安装在机器人身体中部壳体内，mcu1通过gpio与触摸盘2连接通信(gpio是通用型之输入输出的简称，功能类似8051的p0—p3，其接脚可以供使用者由程控自由使用。)，触摸盘2安装在机器人外壳内壁上，触摸盘2用于感应人体的触摸、并产生触摸信号传送至mcu1；mcu1通过iic与led显示屏3连接通信(iic是一种总线结构，又称为i2c串行总线，一般有两根信号线，一根是双向的数据线sda，另一根是时钟线scl。)，led显示屏3安装在机器人头部，led显示屏3用于显示机器人表情；mcu1通过uart与语音控制板4连接通信(uart全称为通用异步收发传输器)，语音控制板4安装在机器人脖子下方壳体内；语音控制板4用于接收mcu1语音命令控制机器人的语音播放器5播放语音；语音控制板4通过音频线与语音播放器5连接通信，语音播放器5安装在机器人脖子壳体内，语音播放器5用于播放语音；mcu1通过gpio与继电器6连接通信，继电器6安装在机器人腹部壳体内；继电器6用于接收mcu1的控制向运动电机7通电或者断电，实现控制运动电机7运行与停止，进而控制机器人行走与停止；继电器6通过导线与运动电机7连接，运动电机7安装在机器人腿部，运动电机7用于驱动机器人移动；mcu1与电源8通过导线连接，电源8安装在机器人腹部壳体内，电源8用于为机器人提供电能。

本实施例涉及的触摸盘2具体安装在机器人的头部、耳朵、肩膀、胳膊、躯干等多个位置，触摸盘2采用电容式触摸感应传感结构，如图3所示，电容式触摸感应的原理为：电容式感应按键下方的电路能产生分布均匀的静电场，当人体的皮肤处于按键的上方时，人体的寄生电容将耦合到静态电容上，使按键表面的电容发生改变，内部相关电路依据这种电容的改变来做出判断，从而输出相应的电平信号，mcu1接收到信号后控制机器人停止运转。

如图4所示，本实施涉及的基于触摸感应的机器人行止控制系统，具体运行过程为：

(1)触摸盘2感应到人体触摸，产生触摸信号；

(2)mcu1接收到触摸信号后，控制继电器6给机器人运动电机7断电，进而机器人停止前进；

(3)机器人停止运行的同时，led显示屏3显示斜眼、微笑等表情以配合停止行为，表情效果如图5、图6所示；

(4)mcu1向语音控制板4发送命令，语音控制板4控制语音播放器5说出“干嘛”、“干啥”等语音，使触碰着确定机器人已经停止前行。