新型智能机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种新型智能机器人。

背景技术：

机器人(robot)是自动执行工作的机器装置。机器人可接受人类指挥，也可以执行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。机器人执行的是取代或是协助人类工作的工作，例如制造业、建筑业，或是危险的工作。机器人是一种可编程和多功能的，用来搬运材料、零件、工具的操作机；或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。近年来，随着机器人技术的发展和人工智能研究不断深入，智能机器人在人类生活中扮演越来越重要的角色。随着人们的需求不断增多，更加人性化的机器人将逐渐会成为机器人界的宠儿。人们希望机器人能够更加人性化，尤其是希望机器人能够在与人类的交互中更加贴近“人”的特征。传统智能机器人的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统智能机器人的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的新型智能机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种新型智能机器人，包括安装在机器人面部的显示屏、位置检测器、单片机、语音识别器和电源模块，所述位置检测器与所述单片机连接、用于检测被交互对象的位置信息，所述语音识别器与所述单片机连接、用于采集所述被交互对象的声音信号并对所述声音信号进行分析获取所述被交互对象的特征属性，所述单片机根据所述位置信息或特征属性确定所述显示屏的调整参数，并根据所述调整参数控制所述显示屏做出相应调整，所述电源模块与所述单片机连接、用于供电；

所述电源模块包括直流电源、第一电阻、第一稳压二极管、第一三极管、第五二极管、第二电阻、第二稳压二极管、第一电容、第四二极管、第二电容和电源输入端，所述电源输入端通过所述第二电容分别与所述第四二极管的阴极和第三二极管的阳极连接，所述第四二极管的阳极接地，所述第三二极管的阴极分别与所述第一电容的一端、第二稳压二极管的阴极、第一三极管的发射极、第二电阻的一端和单片机连接，所述第二稳压二极管的阳极和第一电容的另一端均接地，所述第一三极管的集电极与所述第五二极管的阳极连接，所述第一三极管的基极分别与所述第一稳压二极管的阴极和第一电阻的一端连接，所述第一稳压二极管的阳极接地，所述第一电阻的另一端、第五二极管的阳极和第二电阻的另一端均与所述直流电源连接，所述第五二极管的型号为s-152t。

在本发明所述的新型智能机器人中，所述电源模块还包括第六二极管，所述第六二极管的阳极与所述直流电源连接，所述第六二极管的阴极与所述第一三极管的发射极连接，所述第六二极管的型号为s-822t。

在本发明所述的新型智能机器人中，所述电源模块还包括第三电容，所述第三电容的一端分别与所述第一电阻的一端和第一稳压二极管的阴极连接，所述第三电容的电容值为320pf。

在本发明所述的新型智能机器人中，所述电源模块还包括第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一三极管的发射极连接，所述第三电阻的另一端与所述第二稳压二极管的阴极连接，所述第三电阻的阻值为43kω。

在本发明所述的新型智能机器人中，所述第一三极管为npn型三极管。

实施本发明的新型智能机器人，具有以下有益效果：由于设有安装在机器人面部的显示屏、位置检测器、单片机、语音识别器和电源模块；电源模块包括直流电源、第一电阻、第一稳压二极管、第一三极管、第五二极管、第二电阻、第二稳压二极管、第一电容、第四二极管、第二电容和电源输入端，该电源模块相对于传统智能机器人的供电部分，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第五二极管用于对第一三极管的集电极电流进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明新型智能机器人一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明新型智能机器人实施例中，该新型智能机器人的结构示意图如图1所示。图1中，该新型智能机器人包括安装在机器人面部的显示屏1、位置检测器2、单片机3、语音识别器4和电源模块5，其中，位置检测器2与单片机3连接、用于检测被交互对象的位置信息，位置信息包括机器人与被交互对象之间的距离或/和方位角度，位置检测器2采用距离传感器。

距离传感器通过距离测量、相对方位角度来实现定位。一般的，可以通过多个传感器组合的方式来实现上述距离、方位角度的检测。其工作过程为：多个位置检测器2同时发出位置检测信号，到达被测物后位置检测信号反射，位置检测器2在接收到位置检测信号后记录位置检测信号的往返时间，根据位置检测信号的传播速度计算得到被测物的位置信息，与此同时，根据多个距离传感器的距离检测结果综合分析获得被检测物的方位。

语音识别器4与单片机3连接、用于采集被交互对象的声音信号，并对该声音信号进行分析，获取被交互对象的特征属性，单片机3根据上述位置信息或特征属性确定显示屏1的调整参数，并根据调整参数控制显示屏1做出相应调整。

具体而言，单片机3对采样得到的声音信号进行声学识别以及分类，从而根据被交互对象的声音特点获取被交互对象的性别、年龄、情绪等信息。根据包含有被交互对象的位置信息、特征属性的调整参数进行显示屏1的控制，例如：检测到被交互对象的情绪兴奋时，可以不改变眼睛转动的方向以及角度，可以通过控制眼睑结构将上下眼睑的张角增大或在显示屏1上显示带着兴奋情绪的眼睛图像。

显示屏1上可根据眼部组件的调整参数显示不同类型的眼部图像。具体的，单片机3可以通过如下过程控制显示屏1中显示的眼部图像：当单片机3接收到位置信息后，查询预设的映射表获取该位置信息对应的眼部图像的标识；根据获取的眼部图像的标识确定需要显示的眼部图像，从而控制在显示屏1上显示该眼部图像。

单片机3基于位置信息对显示屏1的控制，可以是基于预先设置的不同位置信息与不同调整参数之间的对应关系实现的。例如，设置位置信息与调整参数之间成一定线性关系，或将位置信息划分为不同的数值区间，并为每一数值区间设置相应的调整参数。此处的调整参数指的是眼部组件的转动角度、方向。通过位置检测器2来检测被交互对象的位置信息，从而单片机3基于该位置信息确定显示屏1的调整参数，以控制调整显示屏1，使得显示屏1可以根据被交互对象的位置变化而上下左右变动，更加人性化，同时扩展了机器人的人机交互模式。

当位置信息包括该新型智能机器人与被交互对象之间的方位角度时，例如，人与人之间进行交流时，通常会有眼神的互动，为使得机器人与被交互人之间有“眼神”的互动，位置检测器2获取该新型智能机器人与被交互对象之间的方位角度。当被交互对象的方位变化时，该新型智能机器人的显示屏1能够跟随被交互对象的变化而转动。当存在多个被交互对象时，通过获取多个被交互对象的方位角度，在与不同的被交互对象交流时，都能实现“眼神”的互动。比如，当被交互对象是两个分别位于该新型智能机器人的左前方和右前方的人时，位于左前方的人在说话时，单片机3基于位置检测器2对位于左前方人的方位角度的检测结果，控制眼部组件中眼球的转动方向对准左前方相应的方位角度；位于右前方的人在说话时，单片机3基于位置检测器2对位于右前方人的方位角度的检测结果，控制显示屏1中眼球的转动方向对准右前方相应的方位角度，从而实现了机器人与被交互对象灵活的“眼神”交流。

本实施例中，电源模块5与单片机3连接、用于供电，该电源模块5的电路原理图如图2所示。图2中，该电源模块5包括直流电源vcc、第一电阻r1、第一稳压二极管zd1、第一三极管q1、第五二极管d5、第二电阻r2、第二稳压二极管zd2、第一电容c1、第四二极管d4、第二电容c2和电源输入端vin，其中，电源输入端vin通过第二电容c2分别与第四二极管d4的阴极和第三二极管d3的阳极连接，第四二极管d4的阳极接地，第三二极管d3的阴极分别与第一电容c1的一端、第二稳压二极管d2的阴极、第一三极管q1的发射极、第二电阻r2的一端和单片机3连接，第二稳压二极管d2的阳极和第一电容c1的另一端均接地，第一三极管q1的集电极与第五二极管d5的阳极连接，第一三极管q1的基极分别与第一稳压二极管d1的阴极和第一电阻r1的一端连接，第一稳压二极管d1的阳极接地，第一电阻r1的另一端、第五二极管d5的阳极和第二电阻r2的另一端均与直流电源vcc连接。

该电源模块5相对于传统智能机器人的供电部分，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，电路结构较为简单，方便维护，这样可以降低硬件成本。另外，第五二极管d5为限流二极管，用于对第一三极管q1的集电极电流进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第五二极管d5的型号为s-152t，当然，在实际应用中，第五二极管d5也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

该电源模块5的工作原理如下：开始上电时，直流电源vcc为输入电压整流后的电压，当输入电压很低时(例如ac90v)，输入到单片机3的电流则会较低，单片机3则无法启动；初始电压通过第一电阻r1输入到第一三极管q1的基极，令第一三极管q1导通，则直流电源vcc、第五二极管d5和第一三极管q1形成一电流通路，然后输入到单片机3的电压输入端，从而提供足够的电流给单片机3，使得单片机3能够快速启动。另外，通过第一稳压二极管zd1，可以使得第一三极管q1的基极电压稳定在一个固定数值之下：比如，当第一稳压二极管zd1为15v稳压二极管时，则保证第一三极管q1的基极电压最大不超过15v。

在本实施例中，第一三极管q1为一npn型三极管(可以采用高压三极管，如13003)。当然，在实际应用中，第一三极管q1也可以为pnp型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

为了保证单片机3在供电稳定后的电压输入，可以通过电源输入端vin来进行供电。当集成电路的供电稳定后，通过电源输入端vin输入的电压依次通过第二电容c2、第三二极管d3和第四二极管d4构成的半波整流回路给单片机3的电压输入端供电，此时，单片机3的电压输入端的电压由第二稳压二极管zd2决定(在本实施例中，所述第二稳压二极管zd2为18v稳压二极管)，此时，第一三极管q1不导通，第五二极管d5上没有电流通过。

通过设置在直流电源vcc和单片机3的电压输入端之间的第一三极管q1和第一二极管d1，使得直流电源vcc开始上电时，能够可快速提供足够的电流给单片机3的电压输入端，使得单片机3能够快速启动；该电源模块5性能较为稳定。

本实施例中，该电源模块5还包括第六二极管d6，第六二极管d6的阳极与直流电源vcc连接，第六二极管d6的阴极与第一三极管q1的发射极连接。第六二极管d6为限流二极管，用于进行限流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第六二极管d6的型号为s-822t，当然，在实际应用中，第六二极管d6也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

本实施例中，该电源模块5还包括第三电容c3，第三电容c3的一端分别与第一电阻r1的一端和第一稳压二极管d1的阴极连接。第三电容c3为隔直电容，用于通交流隔直流，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第三电容c3的电容值为320pf，当然，在实际应用中，第三电容c3的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第三电容c3的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块5还包括第三电阻r3，第三电阻r3的一端与第一三极管q1的发射极连接，第三电阻r3的另一端与第二稳压二极管d2的阴极连接。第三电阻r3为限流电阻，用于对第一三极管q1的发射极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果。值得一提的是，本实施例中，第三电阻r3的阻值为43kω，当然，在实际应用中，第三电阻r3的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第三电阻r3的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该电源模块5相对于传统智能机器人的供电部分，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本。另外，该电源模块5中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。