[發明專利]基于紅外傳感及無線控制實現智能導航的多功能機器人

無效

• 申請號: 201410544876.2
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104317294A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 王憲;羅祉婧;張文婷;何嘉寧;陳猛
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術領域

本發明涉及一種多功能機器人。特別是涉及一種基于紅外傳感及無線控制實現智能導航的多功能機器人。

背景技術

隨著人類生活水平的提高，盲人的安全問題越來越受到人們的重視，由于無法利用視覺接受一切指引效果，盲人的安全行走只能依靠一些外界手段。現實情況中盲道鋪設普及度不達標的情況給盲人出行帶來的隱患。人們對于不規則盲道的關注度逐漸提高，對于能夠有效改善該狀況的交通輔助工具的呼聲也越來越高。然而絕大多數輔助工具，如導盲犬、導盲機器人或是成本高或是培訓周期長，難于推廣。如傳統的導盲犬無法避免一些生物弱點，而且有培養周期長，適用范圍窄等弱點。

為了使盲人可以安全的行走，在科技高度發展，城市化腳步日益加快的今天，應該利用一些簡易的電子設備來高效，精確地對盲人進行導盲。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠解決現實情況中盲道鋪設普及度不達標的情況給盲人出行帶來隱患的基于紅外傳感及無線控制實現智能導航的多功能機器人。

本發明所采用的技術方案是：一種基于紅外傳感及無線控制實現智能導航的多功能機器人，包括有控制單元，所述控制單元的信號輸入端分別連接前置紅外探頭、后置紅外探頭、顏色傳感器、光照度傳感器和無線遙控單元，所述無線遙控單元連接無線遙控器，所述控制單元的信號輸出端分別連接語音模塊和電機驅動單元的信號輸入端，所述電機驅動單元的信號輸出端連接用于驅動車輪運行的車輪電機，還設置有用于向機器人提供電源的電池和用于控制電池向所述的機器人提供電源的電源開關按鈕，以及用于夜晚照明用的LED燈，所述的光照度傳感器設置在所述的LED燈處，所述LED燈的信號輸入端連接所述的控制單元的信號輸出端。

還設置有直行矯正按鍵，所述的直行矯正按鍵的信號輸出端連接所述的控制單元的信號輸入端。

所述的前置紅外探頭和后置紅外探頭結構相同，均包括有發光二極管D和三極管T，發光二極管D的一端和三極管T的基極共同通過一個電阻R1接地，發光二極管D的另一端接電源VCC，三極管T的集電極通過一個電阻R2接電源VCC，三極管T的發射極接地，所述的集電極還連接控制單元的信號輸入端。

所述的電機驅動單元包括有第一驅動芯片U1和第二驅動芯片U2，所述第一驅動芯片U1和第二驅動芯片U2為兩個結構完全相同的驅動芯片，第一驅動芯片U1和第二驅動芯片U2均分別連接電源VCC和控制單元的信號輸出端。

所述的無線遙控單元采用一個遙控芯片U3，所述遙控芯片U3的一個管腳分別通過一個電阻R4接電源VCC，以及通過電容C接地，所述遙控芯片U3的信號輸出端通過一個接口JP連接控制單元的信號輸入端。

所述的光照度傳感器采用傳感器芯片U4，所述傳感器芯片U4的信號輸出端分別通過兩個電阻R5、R6連接電源VCC，以及直接連接控制單元的信號輸入端。

本發明的基于紅外傳感及無線控制實現智能導航的多功能機器人，可以在盲人行走時產生相應的指引作用，通過語音提示確保使用者更清晰了解外界信息。在盲道與非盲道上皆可使用，有效解決了現實情況中盲道鋪設普及度不達標的情況給盲人出行帶來的隱患。在性能上，工作穩定使用放心，耗電量小且采用智能啟動設計節能環保，電路結構簡潔便于操作。在功能上，兩種使用模式為盲人出行增添了多元化選擇。前置紅外傳感器及顏色傳感器使機器人更加靈活穩定。在創新上，該智能器材實現無線遙控的娛樂功能，為使用者生活增添更多趣味。為了增加使用的趣味性，盲人可通過無線遙控器控制機器人播放音樂。機器人內部音樂儲存器中的音樂都是可通過電腦自主下載更換的。同時，該遙控系統設置自動找尋功能，按下“自動找尋”按鈕，機器人將發出警報，提示自身位置，便于盲人尋找。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明無線遙控器示意圖；

圖3是本發明的結構示意圖；

圖4是本發明控制單元電路原理圖；

圖5是本發明開關電路原理圖；

圖6是本發明控制單元中電阻排的電路原理圖；

圖7是本發明控制單元中電源去耦電路原理圖；

圖8是本發明語音模塊的電路原理圖；

圖9是本發明前置紅外探頭的電路原理圖；

圖10是本發明后置紅外探頭的電路原理圖；

圖11是本發明電機驅動單元的電路原理圖；

圖12是本發明無線遙控單元的電路原理圖；

圖13是本發明顏色傳感器的電路原理圖；

圖14是本發明光照度傳感器的電路原理圖。