[實用新型]一種物聯(lián)網(wǎng)教育機(jī)器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420571490.6
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN204155492U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文鋒;周建榮
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞市博思電子數(shù)碼科技有限公司;武漢億星園智能科技有限公司
• 主分類號: G09B19/00
• 分類號: G09B19/00
• 代理公司: 東莞市華南專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44215
• 代理人: 李玉平

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種機(jī)器人，尤其涉及一種物聯(lián)網(wǎng)教育機(jī)器人。

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在最近的幾年中得到了迅猛的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在逐漸的由理論研究走向人們的日常生活。因此廣泛的應(yīng)用使得提高全民對物聯(lián)網(wǎng)的了解尤為重要，普及物聯(lián)網(wǎng)教育勢在必行。而教育機(jī)器人則是最為合適的載體。目前針對自組裝型教育機(jī)器人，市場上大多為積木式多功能模塊拼裝機(jī)器人。包括多種數(shù)百個結(jié)構(gòu)零件，一個控制器，多個電機(jī)、舵機(jī)執(zhí)行器，多種傳感器，以及電池、電纜等附件。主控器方面主要是應(yīng)用單片機(jī)或ARM，具有多種傳感器接口，包含馬達(dá)、紅外、超聲波、指南針等等多種I/O、A/D傳感器等用戶可以根據(jù)需求自行拼裝。國內(nèi)外代表性的此類產(chǎn)品為LEGO、VEX、中鳴及BDS等。但此類教育機(jī)器人方面尚未有物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)如模塊化的RFID及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點等的應(yīng)用。無法滿足物聯(lián)網(wǎng)教育機(jī)器人的應(yīng)用需求。

有關(guān)RFID技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用，目前國內(nèi)在此方面的專利主要為將RFID技術(shù)嵌入到機(jī)器人本體當(dāng)中，然后利用RFID進(jìn)行定位、導(dǎo)航及搜尋方法等。如專利申請?zhí)枮?00910051180的《RFID室內(nèi)定位系統(tǒng)》，專利申請?zhí)枮?00910230704的《一種基于RFID的物品搜尋方法》，申請專利號為03104283的《識別移動機(jī)器人位置和方向的裝置和方法》。

有關(guān)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用，目前國內(nèi)在此方面的專利主要為將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點嵌入置機(jī)器人本體中，進(jìn)行機(jī)器人之間的組網(wǎng)、通信，主要用于搜尋、探測等。代表性專利如專利申請?zhí)枮?00810064492的《基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的礦井搜索探測多機(jī)器人系統(tǒng)》，專利申請?zhí)枮?00810059634的《智能微小型地面機(jī)器人與無線傳感器節(jié)點間的通信方法》，專利申請?zhí)枮?00610096976的《一種機(jī)器人導(dǎo)航定位系統(tǒng)及導(dǎo)航定位方法》。?

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集多類傳感器、RFID、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、主控制器等于一體的物聯(lián)網(wǎng)教育機(jī)器人。用戶可以根據(jù)自己的需求，利用所提供的RFID、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及傳感器等搭建自己的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景。從而幫助用戶實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)的理解與應(yīng)用模擬，以此彌補(bǔ)現(xiàn)在市場上物聯(lián)網(wǎng)教育機(jī)器人的空白。?

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種物聯(lián)網(wǎng)教育機(jī)器人包括：

機(jī)械積木機(jī)構(gòu)，機(jī)械積木機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

傳感器模塊，用于感應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀態(tài)；

主控器，用于控制驅(qū)動機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)；

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，包括多個信號傳輸模塊，用于將傳感器模塊的感應(yīng)信號傳遞給主控器；

還包括：RFID模塊，用于對環(huán)境的標(biāo)識，并與主控器或傳感器模塊信號連接，

其中，所述信號傳輸模塊包括由多個信號組件構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，信號組件包括信號發(fā)射器和信號接收器；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點包括1級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、2級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。。。。。。n級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，n>1；m級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的信號接收器接收來自m+1級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的信號和傳感器模塊發(fā)送的信號，n>m；1級網(wǎng)絡(luò)節(jié)點向主控器發(fā)送信號。

本技術(shù)方案在使用時，信號傳輸模塊通過信號組件構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，信號發(fā)射器、信號接收器可以為有線裝置，優(yōu)選為無線裝置；其在使用過程中可以主動的組網(wǎng)，將采集到的傳感器信息或主控器信息發(fā)送至目的節(jié)點處?；蛘呓邮軄碜云渌?jié)點的信息。在進(jìn)行節(jié)點信號傳遞時，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分為等級；方便信號傳遞。

進(jìn)一步地，所述主控器連接有信號接口。

再進(jìn)一步地，所述信號接口包括ISP下載接口、A/D接口、I/O接口、IIC總線接口和串口等。

進(jìn)一步地，所述主控器采用型號ATMEGA32?的單片機(jī)。

進(jìn)一步地，所述RFID模塊的芯片采用MRFC500。

本實用新型取得的技術(shù)效果是：

本實用新型為達(dá)到進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)教育的目的，以機(jī)器人為載體設(shè)計研制了可拼裝的模塊化的教育機(jī)器人系統(tǒng)。其中重點設(shè)計了物聯(lián)網(wǎng)場景所涉及到的重要元素RFID及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的模塊化設(shè)計。通過本產(chǎn)品，用戶首先可以根據(jù)需求使用傳感器、RFID、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及主控器等搭建應(yīng)用模擬場景，然后通過上位機(jī)圖形化編程軟件進(jìn)行編程并通過串口下載至主控器進(jìn)行系統(tǒng)的演示。為用戶進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)教育或?qū)嶒災(zāi)Ｐ偷拇罱ㄌ峁┝肆己玫能浖陀布脚_。整套機(jī)構(gòu)具有成本低廉、性能好、操作簡單，準(zhǔn)確性、可靠性及魯棒性高等優(yōu)點。同時相對于目前各實驗室搭建物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境所需的多樣復(fù)雜的硬件結(jié)構(gòu)來講具有很好的便攜性。