一种交警协助机器人的制作方法

本实用新型属于机器人技术领域，涉及一种服务机器人，具体是一种交警协助机器人。

背景技术：

社会的快速发展推动了城市化的进程。与此同时，城市交通拥堵、车辆违章、行人闯红灯等问题逐渐增多，导致交警的执法压力变大、执法难度增加。这些问题已经成为了许多的城市发展的隐患，如何解决这一难题成为了城市管理者面临的重大挑战。交警协助机器人由于其智能化程度高、使用灵活方便、可长时间连续工作、能够降低交警工作压力等优点，逐渐受到交通执法部门的青睐。

然而目前使用较多的交警机器人多是交警模型机器人，该机器人没有活动的关节，只能保持固定的姿势，且在没有监控设备的场所中只能给车辆与行人警示作用，起不到疏导交通、记录违章和远距离操控的功能。某些智能化的交警协助机器人虽然具有一定的智能化程度，但是不可移动，且未添加记录违章的功能，导致交警协助机器人的使用范围较小。

技术实现要素：

本实用新型目的就是提供一种交警协助机器人，能够辅助交警工作，包括在十字路口执勤，在重大活动时巡逻、执勤，缓解交通压力；在交通违法高发路段抓拍；充当移动车辆采集设备、移动违法抓拍设备；同时可以在信号灯故障时候，充当临时交通指挥。

本实用新型为了实现上述目的所采用的技术方案是：一种交警协助机器人，包括机器人结构部分和电子控制部分，所述机器人结构部分包括轮式运动机构、腿部、胸腔、头部以及机械手臂，所述胸腔和轮式运动机构分别通过l型连接片固定在腿部的上下两端，头部与胸腔通过颈部舵机及颈部舵机支架连接，机械手臂与胸腔通过肩部舵机及肩部舵机支架连接；所述电子控制部分包括指挥装置、人机交互装置，远程控制装置以及记录储存装置，所述指挥装置包括舵机控制板、三色信号灯、扬声器，所述人机交互装置包括触摸屏、麦克风及智能手机，所述远程控制装置包括主控制板和操作终端，所述记录存储装置包括openmv摄像头以及网络摄像头；所述三色信号灯、麦克风及触摸屏安装于胸腔的胸支撑板前部，所述舵机控制板、主控制板及智能手机安装于胸腔的胸支撑板内部，所述扬声器、openmv摄像头以及网络摄像头安装于头部的头支撑板前侧；所述主控制板分别与舵机控制板、三色信号灯、扬声器、触摸屏、麦克风、智能手机连接；所述颈部舵机和肩部舵机分别与舵机控制板连接；所述颈部舵机的型号为rds3115，肩部舵机的型号为jxg122。

所述轮式运动机构包括麦克纳姆轮、直流减速电机、底板、直流电机驱动板、锂电池以及电池卡，所述麦克纳姆轮、直流减速电机及直流电机驱动板固定在所述底板上，所述麦克纳姆轮通过直流减速电机与直流驱动板连接，所述锂电池通过电池卡与底板连接，所述锂电池分别与直流减速电机和直流驱动板连接；所述麦克纳姆轮的型号为cma-10，直流减速电机的型号为n-f-0321，直流电机驱动板的型号为bts7960，锂电池电压为22.2v，容量为6000mah。

所述的触摸屏的型号为samkoonsk-043fe，所述的智能手机的型号为红米note4x，舵机控制板型号为pca9685，所述openmv摄像头的型号为openmv2m4，网络摄像头为小蚁网络摄像头。

所述机械手臂包括仿真手、舵机支架、肘部舵机和肩部舵机，所述仿真手和肘部舵机之间及肘部舵机和肩部舵机之间分别通过舵机支架进行连接；所述肘部舵机的型号为rds3115，所述肘部舵机与舵机控制板连接。

所述主控板为stm32103c8t6开发板，所述主控制板的pao-pa2与舵机控制板的en1-en3通过信号线连接，主控制板的pa3与三色信号灯的s信号端通过信号线连接，主控制板的pb2、pb3与扬声器的in1、in2通过信号线连接，主控制板的pa7-pa9与触摸屏的p1-p3通过排线连接，主控制板的pb0、pb1与麦克风的in1、in2通过信号线连接，主控制板与智能手机通过蓝牙连接，主控制板与openmv摄像头以及网络摄像头通过usb连接。

所述操作终端的型号为宏碁v5452g笔记本电脑，通过usb接口外接型号为pxn-2113型号的摇杆，操作终端与主控板通过无线网络进行数据传输。

本实用新型的有益效果是：综合利用了机械制造及计算机、通信等技术，将交警协助机器人改进的更加智能化，具有协助交警完成对交通道路的监控，车辆的指挥，行人的疏导，对违法车辆的抓拍与记录，以及为行人提供导航、路况查询的功能，具备了设计结构简单，功能多样，适用范围广的优点。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是l型连接片的结构示意图；

图3是是本实用新型胸腔的胸支撑板及胸腔内的结构示意图；

图4是本实用新型头部内的结构示意图；

图5是本实用新型的操作终端示意图；

图6是本实用新型中轮式运动机构的结构示意图；

图7是本实用新型中机械手臂的结构示意图；

图8是本实用新型的电路连接示意图；

图中1、轮式运动机构；2、腿部；3、胸腔；4、头部；5、机械手臂；6、l型连接片；7、颈部舵机；8、颈部舵机支架；9、肩部舵机；10、肩部舵机支架；11、舵机控制板；12、三色信号灯；13、扬声器；14、触摸屏；15、麦克风；16、智能手机；17、主控制板；18、操作终端；19、openmv摄像头；20、网络摄像头；21、胸支撑板；22、头支撑板；23、麦克纳姆轮；24、直流减速电机；25、底板；26、直流电机驱动板；27、锂电池；28、电池卡；29、仿真手；30、舵机支架；31、肘部舵机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

一种交警协助机器人，如图1所示，包括机器人结构部分和电子控制部分，所述机器人结构部分包括轮式运动机构1、腿部2、胸腔3、头部4以及机械手臂5，其中，胸腔3和轮式运动机构1分别通过l型连接片6固定在腿部2的上下两端，l型连接片6的结构如图2所示，头部4与胸腔3通过颈部舵机7及颈部舵机支架8连接，机械手臂5与胸腔3通过肩部舵机9及肩部舵机支架10连接；所述颈部舵机7的型号rds3115，肩部舵机9的型号为jxg122。所述电子控制部分包括指挥装置、人机交互装置，远程控制装置以及记录储存装置，如图3、图4和图5所示，所述指挥装置包括舵机控制板11、三色信号灯12、扬声器13，所述人机交互装置包括触摸屏14、麦克风15及智能手机16，所述远程控制装置包括主控制板17和操作终端18，所述记录存储装置包括openmv摄像头19以及网络摄像头20；所述三色信号灯12、触摸屏14及麦克风15安装于胸腔3的胸支撑板21前部，所述三色信号灯12用于显示红绿黄不同的指示灯信号，触摸屏14用于让使用者触摸输入及进行信息查询，麦克风15用于接收外部的语音信息进行语音交互；所述舵机控制板11、主控制板17及智能手机16安装于胸腔3的胸支撑板21内部，所述舵机控制板11分别与各舵机相连，用于控制所有舵机的工作，所述智能手机16与麦克风15连接，用于对麦克风15采集的声音信号进行处理，所述主控制器17用于对机器人的实时数据进行处理并发出控制指令；所述扬声器13、openmv摄像头19以及网络摄像头20安装于头部4的头支撑板22前侧，所述扬声器13用于播放语音指令，openmv摄像头19用于进行物体识别，网络摄像头20用于进行实时图像的传输；所述的触摸屏14的型号为samkoonsk-043fe，所述的智能手机16的型号为红米note4x，舵机控制板11型号为pca9685；所述openmv摄像头19的型号为openmv2m4，网络摄像头20为小蚁网络摄像头。

所述轮式运动机构，如图6所示，包括麦克纳姆轮23、直流减速电机24、底板25、直流电机驱动板26、锂电池27以及电池卡28，所述麦克纳姆轮23、直流减速电机24及直流电机驱动板26固定在所述底板25上，所述麦克纳姆轮23通过直流减速电机24与直流驱动板26连接，通过控制直流减速电机24的工作控制机器人的前进和后退，所述锂电池27通过电池卡28与底板25连接固定，所述锂电池27分别与直流减速电机24和直流驱动板26连接，为直流减速电机24和直流驱动板26供电；所述麦克纳姆轮23的型号为cma-10，直流减速电机24的型号为n-f-0321，直流电机驱动板26的型号为bts7960，锂电池27电压为22.2v，容量为6000mah。

所述机械手臂5，如图7所示，包括仿真手29、舵机支架30、肘部舵机31和肩部舵机9，其中，仿真手29和肘舵机31之间以及肘部舵机31和肩部舵机9之间分别通过舵机支架30进行连接，机械手臂5通过控制肘舵机31和肩部舵机9的运动，实现机械手臂5的转动指挥；所述肘部舵机31的型号为rds3115，肩部舵机9的型号为jxg122。

所述主控板17为stm32103c8t6开发板，所述主控制板17的pao-pa2与舵机控制板11的en1-en3通过信号线连接，主控制板17的pa3与三色信号灯12的s信号端通过信号线连接，主控制板17的pb2、pb3与扬声器13的in1、in2通过信号线连接，主控制板17的pa7-pa9与触摸屏14的p1-p3通过排线连接，主控制板17的pb0、pb1与麦克风15的in1、in2通过信号线连接，主控制板17与智能手机16通过蓝牙连接，主控制板17与openmv摄像头19以及网络摄像头20通过usb连接。

所述操作终端18的型号为宏碁v5452g笔记本电脑，通过usb接口外接型号为pxn-2113型号的摇杆，操作终端18与主控板11通过无线网络进行数据传输。

当机器人进行交通指挥时，三色信号灯12按照预设的交通指挥程序进行工作，机械手臂5随三色信号灯12做出相应的交通手势，并通过扬声器13进行语音警示，如必要，机器人还可以通过轮式运动机构1实现移动指挥。

当机器人进行人机交互时，使用者通过麦克风15与机器人进行语音交流，发出的语音指令通过麦克风15采集，经过智能手机16进行语音分析后做出相应的回应，使用者还可通过触摸屏14进行指令下达或者进行相应的交通信息的查询。

当机器人进行远程控制时，操作终端18发出操作信号，主控制板17接收到操作终端18发出的操作信号，继而控制机器人完成相应的指令动作。

当机器人进行记录储存时，openmv摄像头19和网络摄像头将工作，记录过往的车辆和行人，并将记录的数据存储到主控制板17上的存储单元中，或者通过网络将数据传输到操作终端18上。