调整机器人状态的装置的制作方法

文档序号:15541809发布日期:2018-09-28 19:50阅读:195来源:国知局

本实用新型涉及机器人控制技术领域,具体涉及一种调整机器人状态的装置。



背景技术:

随着科技发展,现代化进程加快,人们对于摆脱简单、重复、低技术含量劳动的需求增多,机器人逐渐走入人们生活之中来帮助完成相应的工作。

控制系统是机器人最重要的组成部分之一,现有控制机器人的方式一般是通过机器人自带的控制面板直接控制、或者利用远程终端(比如智能手机)实现远程控制。现有的控制方式虽然可以实现多样化的控制功能,但是一般操作复杂,且不利于多用户进行多方操作;而实际应用中,对于某项功能,经常会需要快速且方便地控制机器人。例如有时需要调整机器人的状态:当机器人工作时,可能需要快速将机器人切换至休眠状态,或者当需要机器人工作时从休眠状态快速唤醒。



技术实现要素:

因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有机器人不方便快速调整机器人状态的缺陷。

本实用新型实施例提供的一种调整机器人状态的装置,包括:信号采集电路、防抖电路、D触发器和处理器,所述信号采集电路包括多个信号传感器;

多个所述信号传感器的输出端依次与所述防抖电路的一端相连,所述防抖电路的另一端与所述D触发器的时终端相连;

所述D触发器的反向输出端与所述D触发器的输入端相连,所述D触发器的正向输出端与所述处理器的状态调整端相连。

在一种可能的实现方式中,该装置还包括:语音采集处理电路和与门电路;

所述语音采集处理电路的输出端与所述与门电路的第一输入端相连,所述与门电路的第二输入端与所述D触发器的反向输出端相连,所述与门电路的输出端与所述D触发器的时终端相连。

在一种可能的实现方式中,该装置还包括:后级电路;

所述D触发器的正向输出端通过所述后级电路与所述处理器的状态调整端相连。

在一种可能的实现方式中,所述后级电路包括:反相器、限流电阻、三极管和上拉电阻;

所述反相器的一端与所述D触发器的正向输出端相连,另一端通过所述限流电阻与所述三极管的基极相连;

所述上拉电阻的一端与电源相连,另一端与所述三极管的集电极相连;

所述三极管的集电极与所述处理器的状态调整端相连,所述三极管的发射极接地。

在一种可能的实现方式中,所述防抖电路包括滤波电阻、滤波电容和施密特触发器;

所述滤波电阻的一端与所述信号传感器的输出端相连,另一端与所述滤波电容一端、以及所述施密特触发器的输入端相连;所述滤波电容的另一端接地;

所述施密特触发器的输出端与所述D触发器的时终端相连。

在一种可能的实现方式中,所述信号传感器包括:压力传感器、热敏传感器、电阻式触摸屏和电容式触摸屏。

在一种可能的实现方式中,所述信号传感器布设在机器人的头部和/或肩部的外表面,且每个信号传感器布设在不同的位置。

本实用新型实施例提供的一种调整机器人状态的装置,通过多个信号传感器可以调整输入至处理器的状态调整端的信号,进而调整机器人的当前状态,使机器人可以从工作状态切换至休眠状态,也可以从休眠状态中唤醒,进而进入工作状态。该装置中的每个信号传感器之间互不影响,信号传感器本质上是一种传感器,可以很方便地快速接收用户输入的信号;且信号传感器只需要关注是否有控制信号输入,不需要处理信号数值大小,处理速度快;通过防抖电路可以去除输入抖动,避免一个指令中存在多个上升沿,使得控制结果更加准确。基于D触发器可以很简单的实现控制逻辑,不需要额外的复杂电路,方案简单,成本较低。通过语音采集电路可以唤醒处于休眠状态的机器人,同时通过与门电路避免机器人在工作状态时语音采集处理电路对机器人状态的影响,增加了调整机器人状态的控制方式。通过后级电路实现处理器与D触发器之间的隔离,避免D触发器输出电压过高对处理器造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,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为本实用新型实施例中调整机器人状态的装置的第一结构图;

图2为本实用新型实施例中调整机器人状态的装置的第二结构图;

图3为本实用新型实施例中调整机器人状态的装置的第三结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

本发明实施例提供的一种调整机器人状态的装置,参见图1所示,包括:信号采集电路10、防抖电路20、D触发器30和处理器40,信号采集电路10包括多个信号传感器。

其中,如图1所示,多个信号传感器的输出端依次与防抖电路20的一端相连,防抖电路20的另一端与D触发器30的时终端相连。信号传感器将采集的电信号发送至防抖电路,防抖电路将该电信号进行防抖处理,并输出方波信号,进而控制D触发器30的工作状态。

D触发器30的反向输出端Q与D触发器30的输入端D相连,D触发器30的正向输出端Q与处理器40的状态调整端相连。

本实用新型实施例提供的调整机器人状态的装置的工作过程具体如下:当用户需要调整机器人状态时,通过信号传感器输入控制信号,之后信号传感器将该控制信号以电信号的形式发送至防抖电路,防抖电路对该控制信号进行防抖处理,并输出相应的方波控制信号,之后将该方波控制信号输入至D触发器的时终端。

D触发器在时终端接收的时钟信号(本实施例中对应方波控制信号)的上升沿(0→1)发生翻转,且D触发器的方程为Qn+1=D,即触发器的次态Qn+1取决于时终端CP的脉冲上升沿到来之前D端的状态。假如此时D触发器的输出Q=1,则Q=0=D,即D端为0,此时在方波控制信号的上升沿D触发器发生翻转,正向输出端的下一个状态Q=D=0,即Q由1变为0。同样的,之后若再接收到信号传感器输入的控制信号,则相应的方波控制信号输入至D触发器的时终端时,此时Q=0,Q=1=D,故在下一个方波控制信号的上升沿D触发器再次发生翻转即Q由0变为1。当信号传感器不工作时,D触发器的时终端不会接收到具有上升沿的信号,故D触发器保持状态稳定。

综上,每当信号传感器接收到一次控制指令,则D触发器发生一次翻转,输出端Q由1变为0、或者由0变为1,从而可以控制处理器40的状态调整端的输入信号;使得处理器根据状态调整端接收到的信号来调整机器人的状态。该状态调整端本质上为处理器40的一个IO接口,可以接收控制信号。例如,当状态调整端接收到的信号为1时,处理器控制机器人为工作状态,当状态调整端接收到的信号为0时,处理器控制机器人进入休眠状态,以节约电量、或避免影响用户的其他行为。其中,处理器根据IO接口接收的不同信号来调整机器人的状态是本领域成熟的技术,此处不做赘述。

本实用新型实施例提供的一种调整机器人状态的装置,通过多个信号传感器可以调整输入至处理器的状态调整端的信号,进而调整机器人的当前状态,使机器人可以从工作状态切换至休眠状态,也可以从休眠状态中唤醒,进而进入工作状态。该装置中的每个信号传感器之间互不影响,信号传感器本质上是一种传感器,可以快速接收用户输入的信号;且信号传感器只需要关注是否有控制信号输入,不需要处理信号数值大小,处理速度快;通过防抖电路可以去除输入抖动,避免一个指令中存在多个上升沿,使得控制结果更加准确。基于D触发器可以很简单的实现控制逻辑,不需要额外的复杂电路,方案简单,成本较低。

在上述实施例的基础上,参见图2所示,该装置还包括:语音采集处理电路50和与门电路60。

语音采集处理电路50的输出端与该与门电路60的第一输入端相连,与门电路60的第二输入端与D触发器30的反向输出端Q相连,与门电路60的输出端与D触发器30的时终端相连。

具体的,该语音采集处理电路用户采集用户输入的用于唤醒机器人的唤醒语音,并基于语音识别技术确定该唤醒语音是否正确,在该唤醒语音正确时输出方波控制信号。例如,正确的唤醒语音为“开始工作”,则当机器人处于休眠状态时,语音采集处理电路可以采集周围声音,当采集到用户输入的唤醒语音(比如该语音包含“开始工作”)时,对该唤醒语音进行识别处理,进而语音采集处理电路50确定其中包含“开始工作”,进而语音采集处理电路50输出方波控制信号。其中,语音识别技术是现有比较成熟的技术,此处不做赘述。

当机器人当前处于工作状态时,此时D触发器的正向输出端Q=1,即此时Q=0,故无论语音采集处理电路是否输出方波控制信号,与门电路60均输出低电平;即,当机器人处于工作状态时,用户发出正确的唤醒语音也不会影响机器人的正常工作。

当机器人当前处于休眠状态时,此时D触发器的正向输出端Q=0,即此时Q=1,此时若语音采集处理电路50不输出方波控制信号,则语音采集处理电路50的输出端一直未低电平(即为0),故此时与门电路60的输出仍然为低电平。当语音采集处理电路50输出方波控制信号时,此时由于Q=1,故与门电路60也输出一个方波控制信号(实际上是一个很短的方波信号,因为在D触发器翻转后,与门电路60的输出立即变为0),此时通过与门电路60输出的方波控制信号的上升沿可以控制D触发器的翻转,进而将机器人的状态调整为工作状态。

可选的,语音采集处理电路50也可通过D触发器的置位端SET或复位端CLR来改变D触发器的状态,但为保证机器人本身的控制系统具有更高的控制权限,一般预留置位端SET和复位端CLR作为机器人控制系统内部使用的端口,以提高内部控制系统的控制权限。

本实施例中,通过语音采集电路可以唤醒处于休眠状态的机器人,同时通过与门电路避免机器人在工作状态时语音采集处理电路对机器人状态的影响,增加了调整机器人状态的控制方式。

在上述实施例的基础上,参见图3所示,该装置还包括:后级电路70;D触发器30的正向输出端通过后级电路与处理器40的状态调整端相连。该后级电路用于实现处理器与D触发器之间的隔离,避免D触发器输出电压过高对处理器40造成影响。

具体的,参见图3所示,后级电路70包括:反相器N1、限流电阻R1、三极管D1和上拉电阻R2。反相器N1的一端与D触发器30的正向输出端Q相连,另一端通过该限流电阻R1与三极管D1的基极相连;上拉电阻R2的一端与电源VCC相连,另一端与三极管D1的集电极相连;三极管D1的集电极与处理器40的状态调整端相连,三极管D1的发射极接地。

当Q=1时,即D触发器输出高电平,此时反相器N1输出低电平,三极管D1不工作,故处理器40的状态调整端被上拉为高电平;当Q=0时,反相器N1输出高电平,三极管D1导通,此时处理器40的状态调整端近似为0,即为低电平。

在上述实施例的基础上,防抖电路20包括滤波电阻、滤波电容和施密特触发器;滤波电阻的一端与信号传感器的输出端相连,另一端与滤波电容一端、以及施密特触发器的输入端相连;滤波电容的另一端接地;施密特触发器的输出端与D触发器30的时终端相连。该防抖电路基于滤波电阻和滤波电容的滤波作用,可以消除信号传感器输出的抖动;利用施密特触发器的迟滞特性,可以进一步消除信号抖动。

可选的,信号传感器包括:压力传感器、热敏传感器、电阻式触摸屏和电容式触摸屏。信号传感器布设在机器人的头部和/或肩部的外表面,且每个信号传感器布设在不同的位置。

当用户需要调整机器人状态时,通过碰触设置在机器人头部或肩部的传感器即可很方便地将控制信号发送至处理器,之后该调整机器人状态的装置即可调整机器人的状态。

本实用新型实施例提供的一种调整机器人状态的装置,通过多个信号传感器可以调整输入至处理器的状态调整端的信号,进而调整机器人的当前状态,使机器人可以从工作状态切换至休眠状态,也可以从休眠状态中唤醒,进而进入工作状态。该装置中的每个信号传感器之间互不影响,信号传感器本质上是一种传感器,可以很方便地快速接收用户输入的信号;且信号传感器只需要关注是否有控制信号输入,不需要处理信号数值大小,处理速度快;通过防抖电路可以去除输入抖动,避免一个指令中存在多个上升沿,使得控制结果更加准确。基于D触发器可以很简单的实现控制逻辑,不需要额外的复杂电路,方案简单,成本较低。通过语音采集电路可以唤醒处于休眠状态的机器人,同时通过与门电路避免机器人在工作状态时语音采集处理电路对机器人状态的影响,增加了调整机器人状态的控制方式。通过后级电路实现处理器与D触发器之间的隔离,避免D触发器输出电压过高对处理器造成影响。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

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