一种机器人的控制系统的制作方法

本发明涉及无线控制技术领域，具体而言，涉及一种机器人的控制系统。

背景技术：

机器人也称无人遥控潜水器，是一种工作于水下的极限作业机器人。水下环境恶劣危险，人的潜水深度有限，所以机器人已成为开发海洋的重要工具。

目前机器人的控制设备为大型的操纵控制台，且该操纵控制台位于固定位置，并且，该操纵控制台上集成有机器人的控制模块以及控制功能，用户要想对机器人进行控制，必须在操纵控制台所在的固定位置对操纵控制台进行操控，限制了用户操控时的位置，不方便用户使用。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种机器人的控制系统，使用户对机器人操控位置更灵活，方便用户使用。

第一方面，本发明实施例提供了一种机器人的控制系统，包括：控制设备、基站和至少一个机器人；

所述控制设备包括无线通信模块，所述控制设备通过所述无线通信模块与所述基站通信连接，所述机器人与所述基站通信连接；

所述控制设备，用于根据对所述机器人的控制操作，生成对所述机器人的控制信号，并将所述控制信号发送至所述基站；

所述基站，用于接收所述控制信号，并将所述控制信号发送至所述机器人；

所述机器人，用于接收所述控制信号，响应所述控制信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述控制设备包括：控制模块和处理器；所述控制模块与所述处理器电连接；

所述控制模块，用于在接收到对所述机器人的控制操作后，根据所述控制操作生成控制请求信号，并将所述控制请求信号发送至所述处理器；

所述处理器，用于接收所述控制请求信号，根据所述控制请求信号生成控制信号，并将所述控制信号发送至所述无线通信模块；

所述无线通信模块，用于接收所述控制信号，并将所述控制信号发送至所述基站，以便所述基站将所述控制信号发送给所述机器人。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述控制模块包括：拨轮和摇杆；所述控制操作包括：所述拨轮和/或所述摇杆对应的用于控制机器人行动的控制操作和/或用于控制机器人中的灯光亮度的控制操作。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述控制设备包括：轻触开关模块和/或多段模式开关模块和/或带灯按键模块；

所述轻触开关模块，用于接收用户的触发操作，将所述触发操作的触发时间与设定阈值进行比较，根据得到的比较结果在第一设定对照表中查找该比较结果对应的机器人，生成该机器人控制请求信号；所述机器人控制请求信号携带有所述机器人的标识信息；

和/或，所述多段模式开关模块，用于接收用户针对不同档位的触发操作，根据用户触发的档位，在第二设定对照表中查找该档位对应的机器人，生成该机器人控制请求信号；所述机器人控制请求信号携带有所述机器人的标识信息；

和/或，所述带灯按键模块，用于接收用户的触发操作，根据所述触发操作的触发次数变化灯光的颜色，根据变化后的灯光的颜色在第三设定对照表中查找该颜色对应的机器人，生成该机器人控制请求信号；所述机器人控制请求信号携带有所述机器人的标识信息；其中，每一次触发操作对应控制灯光颜色变化一次；

所述处理器还用于接收所述机器人控制请求信号，根据所述机器人控制请求信号中携带的所述机器人的标识信息，将当前工作模式切换到控制所述标识信息匹配的机器人的工作模式。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述的机器人的控制系统，所述控制设备还包括配置接口模块；

所述配置接口模块与所述处理器电连接，用于接收外部设备发送的用于配置所述无线通信模块的信号配置指令，将所述信号配置指令发送至所述处理器；

所述处理器还用于，接收所述信号配置指令，根据所述信号配置指令完成对所述无线通信模块的配置。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述的机器人的控制系统，所述控制设备还包括传输接口模块；

所述传输接口模块与所述处理器电连接，用于从外部设备中获取配置文件，将所述配置文件发送至所述处理器；

所述处理器还用于接收所述配置文件，根据所述配置文件配置自身功能。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述的机器人的控制系统，所述控制设备还包括可充电电池和稳压电路；

所述可充电电池通过所述稳压电路与所述处理器电连接，用于为所述处理器供电；所述稳压电路用于将所述可充电电池的电压转换为所述处理器需要的电压。

结合第一方面的第六种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述的机器人的控制系统，所述控制设备还包括：充电接口和充电电路；

所述充电接口用于与外接电源连接；所述充电电路分别与所述充电接口和可充电电池电连接，用于通过所述外接电源为所述可充电电池充电。

结合第一方面的第七种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述的机器人的控制系统，所述控制设备还包括指示模块；

所述处理器还用于根据对所述机器人的控制状态生成第一指示指令，并将所述第一指示指令发送至所述指示模块；

所述指示模块与所述处理器电连接，用于接收所述第一指示指令，根据所述第一指示指令指示所述机器人的工作状态。

结合第一方面的第八种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述的机器人的控制系统，所述控制设备还包括电量检测模块；

所述电量检测模块分别与所述可充电电池和所述处理器电连接，用于检测所述可充电电池的剩余电量，将所述剩余电量发送至所述处理器；

所述处理器还用于接收所述剩余电量，根据所述剩余电量生成第二指示指令，并将所述第二指示指令发送至所述指示模块；

所述指示模块还用于接收所述第二指示指令，根据所述第二指示指令指示所述可充电电池的电量信息。

本发明实施例提供的一种机器人的控制系统，采用控制设备、基站和至少一个机器人；控制设备包括无线通信模块，控制设备通过无线通信模块与基站通信连接，机器人与基站通信连接；控制设备，用于根据对机器人的控制操作，生成对机器人的控制信号，并将控制信号发送至基站；基站，用于接收控制信号，并将控制信号发送至机器人；机器人，用于接收控制信号，响应控制信号，与现有技术中的用户通过操纵控制台对机器人进行控制的方式，限制了用户操控时的位置，不方便用户使用相比，其使控制设备小型化，用户可以手持该控制设备在任意位置对机器人进行控制，使用户对机器人操控位置更灵活，方便用户使用，提高了用户体验。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种机器人的控制系统的结构示意图。

图2示出了本发明实施例所提供的一种机器人的控制系统中控制设备的结构示意图。

图3示出了本发明实施例所提供的一种机器人的控制系统中控制设备的具体结构示意图。

图标：10、控制设备；20、基站；30、机器人；(图1中以机器人30(a)、机器人30(b)和机器人30(c)为例进行说明)；101、无线通信模块；102、处理器；103、控制模块；104、轻触开关模块；105、多段模式开关模块；106、带灯按键模块；107、指示模块；108、配置接口模块；109、传输接口模块；110、充电接口；111、充电电路；112、可充电电池；113、稳压电路；114、电量检测模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

考虑到用户要想对机器人进行控制，必须在操纵控制台所在的固定位置对操纵控制台进行操控，限制了用户操控时的位置，不方便用户使用。基于此，本发明实施例提供了一种机器人的控制系统，下面通过实施例进行描述。

本发明实施例提供了一种机器人的控制系统，参考图1、图2和图3，包括：控制设备10、基站20和至少一个机器人30；

控制设备10包括无线通信模块101，控制设备10通过无线通信模块101与基站20通信连接，机器人30与基站20通信连接；

控制设备10，用于根据对机器人30的控制操作，生成对机器人30的控制信号，并将控制信号发送至基站20；

基站20，用于接收控制信号，并将控制信号发送至机器人30；

机器人30，用于接收控制信号，响应控制信号。

其中，上述控制设备10为无线遥控器，该遥控器包括的无线通信模块101可以为wifi(wireless-fidelity，无线保真)模组，上述无线遥控器通过遥控器wifi模组与基站20的wifi进行匹配，并连接到基站20的wifi，在基站20与机器人30连接后，即可实现通过该无线遥控器对机器人30的无线操控。其中，无线通信模块101具体通过通用异步收发传输器(universalasynchronousreceiver/transmitter，uart)与处理器102电连接。

这里，无线遥控器可以采用处理器102加集成wifi模块，实现控制和无线功能。此时，该遥控器通过wifi与基站20wifi实现配对，从而实现遥控器对水下机器人的控制。

另外，上述控制设备10也可以采用基于集成了wifi功能的mcu设计的可控制机器人30的无线遥控器。这里，遥控器控制系统和无线通信系统旨在通过一颗无线芯片实现。通过一颗在单一芯片整合了嵌入式处理器102和无线的单芯soc，同时完成控制与无线通信，简化了电路同时可减小电路板尺寸，布局更随意，设计更方便。同时，该方法不需要采购wifi模块，降低成本。采用该方法，系统控制和无线部分为单芯片wifisoc；

这里，一个控制设备10可以为控制一个或者多个机器人30，(图1中以机器人30(a)、机器人30(b)和机器人30(c)为例进行说明)。这里的机器人30可以是无人船等水下机器人，也可以是无人机等空中机器人，也可以是位于陆地上的机器人。

其中，控制设备10、基站20和机器人30的链路传输方式如下：

无人机对应的空中机器人30为例：空中机器人30无线连接基站20，基站20无线连接到遥控器；无人船等水下机器人：水下机器人有线连接基站20，基站20无线连接到遥控器。

进一步的，参考图1、图2和图3，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10包括：控制模块103和处理器102；控制模块103与处理器102电连接；

控制模块103，用于在接收到对机器人30的控制操作后，根据控制操作生成控制请求信号，并将控制请求信号发送至处理器102；

处理器102，用于接收控制请求信号，根据控制请求信号生成控制信号，并将控制信号发送至无线通信模块101；

无线通信模块101，用于接收控制信号，并将控制信号发送至基站20，以便基站20将控制信号发送给机器人30。

其中，上述控制模块103的具体类型不同，其接收的用户的控制操作也不同，生成的控制请求信号也不同。具体的，控制模块103包括：拨轮和摇杆；控制操作包括：拨轮和/或摇杆对应的用于控制机器人30行动的控制操作和用于控制机器人30中的灯光亮度的控制操作。其中，摇杆和波轮可通过gpio(generalpurposeinputoutput，通用输入/输出口)与处理器102电连接。

上述通过摇杆和波轮的目的是实现对机器人30的控制。举个例子，拨轮在接收到用户触发的用于控制机器人30行动的控制操作后，根据该控制操作生成行动请求信号，并发送给处理器102，处理器102根据该行动请求信号生成行动控制信号并通过无线通信模块101发送给基站20，由基站20发送给被控制器的机器人30，以便该机器人30根据按照行动控制信号的指示行动。同理，拨轮接收的用于控制机器人30中的灯光亮度的控制操作，以及摇杆接收的用于控制机器人30行动的控制操作和用于控制机器人30中的灯光亮度的控制操作均与上述过程类似。

进一步的，参考图1、图2和图3，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10包括：轻触开关模块104和/或多段模式开关模块105和/或带灯按键模块106；

轻触开关模块104，用于接收用户的触发操作，将触发操作的触发时间与设定阈值进行比较，根据得到的比较结果在第一设定对照表中查找该比较结果对应的机器人30，生成该机器人30控制请求信号；机器人30控制请求信号携带有机器人30的标识信息；其中，第一对照表包括各个阈值范围段与不同标识的机器人30的对应关系。这样，轻触开关模块104将触发操作的触发时间与设定阈值进行比较，得到触发时间在哪个阈值范围段，在第一对照表中查出该触发时间所在的阈值范围段对应的机器人30，并获取该机器人30的标识信息，最终生成携带有该标识信息的机器人30的控制请求信号并发送给处理器102。

和/或，多段模式开关模块，用于接收用户针对不同档位的触发操作，根据用户触发的档位，在第二设定对照表中查找该档位对应的机器人30，生成该机器人30控制请求信号；机器人30控制请求信号携带有机器人30的标识信息；

具体的，多段模式开关模块具有不同的控制档位，用户可以针对不同的档位进行操作，第二对照表包括各个档位与不同标识的机器人30的对应关系。这样，在第二对照表中查出该用户触发操作对应的档位对应的机器人30，并获取该机器人30的标识信息，最终生成携带有该标识信息的机器人30的控制请求信号并发送给处理器102。

和/或，带灯按键模块106，用于接收用户的触发操作，根据触发操作的触发次数变化灯光的颜色，根据变化后的灯光的颜色在第三设定对照表中查找该颜色对应的机器人30，生成该机器人30控制请求信号；机器人30控制请求信号携带有机器人30的标识信息；其中，每一次触发操作对应控制灯光颜色变化一次；

同理，第三对照表包括各个颜色与不同标识的机器人30的对应关系。这样，在第三对照表中查出变化后的颜色对应的机器人30，并获取该机器人30的标识信息，最终生成携带有该标识信息的机器人30的控制请求信号并发送给处理器102。

处理器102还用于接收机器人30控制请求信号，根据机器人30控制请求信号中携带的机器人30的标识信息，将当前工作模式切换到控制标识信息匹配的机器人30的工作模式。

另外，用户可以通过轻触开关模块104切换控制的机器人30的功能，如轻触开关模块104将触发操作的触发时间与设定阈值进行比较，根据得到的比较结果在第四设定对照表中查找该比较结果对应的执行功能，生成执行功能切换控制请求信号；如控制机器人30在拍照、录像等之间进行切换。

另外，用户可以通过多段模式开关模块切换控制的控制设备10的模式，如配置模式、操作模式、升级模式；多段模式开关模块为三段模式开关，其中，一个档位对应控制切换配置模式，另一个档位对应控制切换操作模式，第三个档位对应控制切换升级模式。通过可三段模式开关的档位及不同按键组合方式，实现不同操作模式，如配置模式、操作模式、升级模式。

其中，轻触开关模块104、多段模式开关模块105、带灯按键模块106均通过gpio(generalpurposeinputoutput，通用输入/输出口)与处理器102电连接；

进一步的，参考图1、图2和图3，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10还包括配置接口模块108；

配置接口模块108与处理器102电连接，用于接收外部设备发送的用于配置无线通信模块101的信号配置指令，将信号配置指令发送至处理器102；

处理器102还用于，接收信号配置指令，根据信号配置指令完成对无线通信模块101的配置。

具体的，该配置接口模块108为耳机口模块，通过通用异步收发传输器(universalasynchronousreceiver/transmitter，uart)实现耳机口与处理器102的通信，能够完成对wifi模块的信息配置(包括对wifi模块的信息修改)，以及其他电子产品连接，如基站20配对(即使控制设备10的wifi接入基站20的wifi中)；同时，还可以供用户插入耳机，用以通过耳机接收基站20转发的机器人30发送的声音信号。

进一步的，参考图1、图2和图3，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10还包括传输接口模块109；

传输接口模块109与处理器102电连接，用于从外部设备中获取配置文件，将配置文件发送至处理器102；

处理器102还用于接收配置文件，根据配置文件配置自身功能。

作为一种具体的实施方式，该传输接口模块109为串行总线调试接口swd，用户可以通过该传输接口模块109下载外部设备中的配置文件，并发送给处理器102，以便处理器102对自身功能进行配置。

进一步的，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10还包括可充电电池112和稳压电路113；

可充电电池112通过稳压电路113与处理器102电连接，用于为处理器102供电；稳压电路113用于将可充电电池112的电压转换为处理器102需要的电压。

作为一种可选的实施方式，可充电电池112为3.7v锂电池。稳压电路113为ldo稳压电路113。

进一步的，参考图1、图2和图3，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10还包括：充电接口110和充电电路111；

充电接口110用于与外接电源连接；充电电路111分别与充电接口110和可充电电池112电连接，用于通过外接电源为可充电电池112充电。

作为一种可选的实施方式，充电接口110为usb(universalserialbus，通用串行总线)接口，该usb接口可对可充电电池112进行充电以及对处理器102的程序进行升级。

进一步的，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10还包括气压传感器；

所述气压传感器通过集成电路总线i2c总线与所述处理器102电连接，用于采集测量气体的绝对压强值，将所述压强值发送至所述处理器102；

通过气压传感器测量高度，与主控芯片通过i2c通信。

另外，控制设备10还包括晶振，该晶振是时钟电路的重要部件，它能够产生处理器102所必须的时钟频率，为整个控制设备10提供基准频率。

进一步的，参考图1、图2和图3，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10还包括指示模块107；

处理器102还用于根据对机器人30的控制状态生成第一指示指令，并将第一指示指令发送至指示模块；

指示模块与处理器102电连接，用于接收第一指示指令，根据第一指示指令指示机器人30的工作状态。

具体的，指示模块107可以为包括rgb三色灯、震动马达和蜂鸣器，rgb三色灯用于指示可充电电池112的电量及控制设备10的工作状态，通过蜂鸣器、震动马达实现提醒功能。蜂鸣器和震动马达用于提示控制设备10的工作状态。

进一步的，参考图1、图2和图3，本发明实施例提供的机器人的控制系统中，控制设备10还包括电量检测模块114；

电量检测模块114分别与可充电电池112和处理器102电连接，用于检测可充电电池112的剩余电量，将剩余电量发送至处理器102；

处理器102还用于接收剩余电量，根据剩余电量生成第二指示指令，并将第二指示指令发送至指示模块；

指示模块还用于接收第二指示指令，根据第二指示指令指示可充电电池112的电量信息。

具体的，电量检测模块114、指示模块107均通过gpio(generalpurposeinputoutput，通用输入/输出口)与处理器102电连接。

其中，关于无线匹配电路布局建议：匹配电路和处理器102接近，减小寄生电感；匹配电路器件之间接近，减短走线；匹配电路下方不要走线或放器件，电路周围要被gnd包围以减小对地电容；不要用过孔；有干扰信号走线与射频线保持垂直；天线电路四周净空区尽量加大；天线电路附近地过孔尽量多。

本发明提供的机器人的控制系统，通过无线遥控器操控机器人30(如水下机器人)，使得水下产品得以操控，提高了用户体验，并且操作方式简单、便捷，同时配置和升级方式简单易操作。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。