[發(fā)明專(zhuān)利]輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410040478.7
• 申請(qǐng)日: 2014-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103767334A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范孝良;趙路佳;朱天陸;房靜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類(lèi)號(hào): A47B19/00
• 分類(lèi)號(hào): A47B19/00;A47B9/16
• 代理公司: 天津盛理知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來(lái)佳

1.一種輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人，其特征在于：包括輪式底盤(pán)、可伸縮驅(qū)動(dòng)輪、雙輪行走機(jī)構(gòu)、講臺(tái)升降裝置以及主講臺(tái)面板，輪式底盤(pán)下部?jī)蓚?cè)均對(duì)稱(chēng)安裝有可伸縮驅(qū)動(dòng)輪，可伸縮驅(qū)動(dòng)輪由安裝在輪式底盤(pán)內(nèi)的雙輪行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，在輪式底盤(pán)上端安裝有講臺(tái)升降裝置，在講臺(tái)升降裝置上端水平安裝有一主講臺(tái)面板。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人，其特征在于：所述輪式底盤(pán)內(nèi)部安裝有底盤(pán)支架，該底盤(pán)支架的底部四角均布安裝有四個(gè)萬(wàn)向輪，可伸縮驅(qū)動(dòng)輪位于底盤(pán)支架的兩邊中心點(diǎn)位置，且可伸縮驅(qū)動(dòng)輪采用可充氣橡膠輪，該長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部有可伸縮雙輪行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)力裝置和機(jī)械結(jié)構(gòu)；底盤(pán)支架的頂部為左剪叉列升降架和右剪叉列升降架。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人，其特征在于：所述可伸縮驅(qū)動(dòng)輪安裝于底盤(pán)支架上，雙輪行走機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、伸縮推桿電機(jī)、輪架組成，其中輪架包括電機(jī)座和連接桿，兩個(gè)電機(jī)座分別通過(guò)連接桿連接成一個(gè)整體輪架，輪架通過(guò)連接桿和伸縮推桿電機(jī)相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人，其特征在于：所述講臺(tái)升降裝置包括左剪叉列升降架和右剪叉列升降架，該左剪叉列升降架和右剪叉列升降架結(jié)構(gòu)相同且對(duì)稱(chēng)設(shè)置同步升降，升降推桿電機(jī)和左剪叉列升降架、右剪叉列升降架通過(guò)桿相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人，其特征在于：所述主講臺(tái)面板上安裝有筆記本電腦、麥克風(fēng)、按鈕、指示燈、監(jiān)控?cái)z像頭、音響設(shè)備、微型投影儀以及指紋簽到模塊，主講臺(tái)面板上端分布安裝有筆記本電腦、麥克風(fēng)、多個(gè)按鈕以及多個(gè)指示燈，主講臺(tái)面板朝向?qū)W生的一側(cè)安裝有監(jiān)控?cái)z像頭以及音響設(shè)備，主講臺(tái)面板內(nèi)水平安裝有一滑動(dòng)條，該滑動(dòng)條一端滑動(dòng)安裝微型投影儀，滑動(dòng)條的另一端滑動(dòng)安裝有指紋簽到模塊，微型投影儀和指紋簽到模塊均安裝于機(jī)器人主講臺(tái)面板的內(nèi)部，通過(guò)滑動(dòng)條進(jìn)行伸縮。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人，其特征在于：所述伸縮推桿電機(jī)通過(guò)推桿軸和底盤(pán)支架鉸接，輪架通過(guò)輪架軸和底盤(pán)支架鉸接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人，其特征在于：所述筆記本電腦端運(yùn)行上位機(jī)程序，單片機(jī)中運(yùn)行嵌入式程序，其中單片機(jī)為意法半導(dǎo)體公司的STM32單片機(jī)，單片機(jī)和筆記本電腦通過(guò)RS232串口通訊，輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人的功能模塊包括語(yǔ)音識(shí)別、指紋簽到、音響功放設(shè)備、投影儀、攝像頭監(jiān)控、主講臺(tái)面板升降、可伸縮雙輪機(jī)構(gòu)、慣性導(dǎo)航、指紋簽到模塊和微型投影儀伸縮機(jī)構(gòu)；

語(yǔ)音識(shí)別模塊和單片機(jī)通過(guò)串口相連,語(yǔ)音模塊通過(guò)單片機(jī)設(shè)置關(guān)鍵字來(lái)進(jìn)行非特定語(yǔ)音識(shí)別,當(dāng)語(yǔ)音識(shí)別模塊通過(guò)麥克風(fēng)接收到聲音信號(hào)后，與設(shè)置好的關(guān)鍵字進(jìn)行比對(duì)，如果符合時(shí)，就會(huì)解碼SD卡中與關(guān)鍵字相對(duì)應(yīng)的音頻文件，并且通過(guò)音響功放播放出來(lái),同時(shí)語(yǔ)音識(shí)別模塊向單片機(jī)發(fā)送相對(duì)應(yīng)的識(shí)別碼，通知單片機(jī)哪一條關(guān)鍵字串被匹配；

指紋簽到模塊通過(guò)串口與筆記本電腦相連，筆記本電腦中運(yùn)行的上位機(jī)程序能夠通過(guò)教務(wù)處遠(yuǎn)程端獲取當(dāng)前課堂的上課人員和指紋數(shù)據(jù)，通過(guò)上位機(jī)程序?qū)⒅讣y模板數(shù)據(jù)寫(xiě)入到指紋簽到模塊中的存儲(chǔ)FLASH中，從而進(jìn)行本地指紋識(shí)別，上位機(jī)程序操作指紋識(shí)別模塊逐個(gè)進(jìn)行指紋采集和匹配，并將指紋識(shí)別結(jié)果保存到本地EXCEL文檔中，簽到結(jié)束后，通過(guò)上位機(jī)程序?qū)⒋鎯?chǔ)簽到結(jié)果的EXCEL文檔發(fā)送到教務(wù)處遠(yuǎn)程端進(jìn)行存儲(chǔ)和分析；

監(jiān)控?cái)z像頭通過(guò)視頻采集卡和筆記本電腦相連，上位機(jī)程序?qū)崟r(shí)采集攝像頭的視頻圖像，并進(jìn)行本地視頻文件存儲(chǔ)，并且可以通過(guò)因特網(wǎng)將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控端；

當(dāng)單片機(jī)通過(guò)按鈕或者上位機(jī)程序收到到主講臺(tái)面板上升或者下降命令時(shí)，單片機(jī)首先通過(guò)限位開(kāi)關(guān)判斷此時(shí)可升降推桿機(jī)構(gòu)是否已經(jīng)在目標(biāo)位置，如果沒(méi)有在目標(biāo)位置，則單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板控制升降推桿電機(jī)進(jìn)行上升和下降動(dòng)作；在升降推桿電機(jī)進(jìn)行上升和下降動(dòng)作的同時(shí)單片機(jī)控制指示燈亮，并且實(shí)時(shí)檢測(cè)限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)通過(guò)限位開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)升降推桿電機(jī)已經(jīng)到目標(biāo)位置后，單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板使升降推桿電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，指示燈滅；

當(dāng)單片機(jī)通過(guò)按鈕或者上位機(jī)程序收到雙輪差速驅(qū)動(dòng)行走或者轉(zhuǎn)彎命令時(shí)，單片機(jī)首先通過(guò)限位開(kāi)關(guān)判斷此時(shí)可伸縮驅(qū)動(dòng)輪是否已經(jīng)在目標(biāo)位置，如果沒(méi)有在目標(biāo)位置，則單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板控制伸縮推桿電機(jī)進(jìn)行收縮和伸長(zhǎng)動(dòng)作，在升降推桿電機(jī)進(jìn)行收縮和伸長(zhǎng)動(dòng)作的同時(shí)，單片機(jī)控制相應(yīng)指示燈亮，并且實(shí)時(shí)檢測(cè)限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)通過(guò)限位開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)伸縮推桿電機(jī)已經(jīng)到目標(biāo)位置后，單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板使伸縮推桿電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)指示燈滅，此時(shí)單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)單片機(jī)實(shí)時(shí)通過(guò)陀螺儀和編碼器實(shí)時(shí)采集輪式可移動(dòng)講臺(tái)機(jī)器人的行走距離或者轉(zhuǎn)動(dòng)角度，當(dāng)行走完成指定距離或者轉(zhuǎn)動(dòng)完畢指定角度后，單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；重復(fù)上述動(dòng)作使得可伸縮驅(qū)動(dòng)輪收縮脫離地面；

當(dāng)單片機(jī)通過(guò)按鈕或者上位機(jī)程序收到使用微型投影儀或者使用指紋簽到模塊命令時(shí)，單片機(jī)首先通過(guò)限位開(kāi)關(guān)判斷此時(shí)滑動(dòng)條是否已經(jīng)在目標(biāo)位置，如果沒(méi)有在目標(biāo)位置，則單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行順時(shí)針或者逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，從而控制滑動(dòng)條收縮和伸長(zhǎng)；在旋轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的同時(shí)，單片機(jī)控制相應(yīng)指示燈亮，并且實(shí)時(shí)檢測(cè)位于滑動(dòng)條兩端的限位開(kāi)關(guān)，當(dāng)通過(guò)限位開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)條已經(jīng)到目標(biāo)位置后，單片機(jī)通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)板使旋轉(zhuǎn)電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)指示燈滅。