[實用新型]智能互動服務機器人

有效

• 申請號: 201720583196.0
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN207380482U
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 邾明明;張鳳;徐文華
• 申請（專利權）人: 南京華設科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

本實用新型公開了一種智能互動服務機器人，包括機械車體和硬件控制電路，所述機械車體底部設置有行走輪，所述機械車體上安裝有拾音器，當車體上的拾音器接收到指令信號時，通過硬件控制電路控制機械車體的行走輪自動地移動到用戶所在處；所述硬件控制電路，包括電源設計模塊、DSP控制器、語音識別模塊、聲源定位模塊、電機驅動模塊、超聲波避障模塊和信號處理模塊。本實用新型以TMS32OF28O12作為核心控制器，以拾音器作為聲音傳感器，采用延時估計法，實現對用戶位置的實時檢測與自行判斷；采用超聲波傳感器實現自動躲避行進過程中的障礙，準確到達用戶方位。

技術領域

本發明涉及智能家居領域，具體而言，尤其是涉及一種智能互動服務機器人。

背景技術

現代家居中，人們越來越注重家中各種家具布局的智能化，可操作化，合理化，科學化和人性化。提出一種包含語音、通信接口、電機、避障、信號處理等模塊的設計框架，可以設計制造出一種智能化、人性化的智能家居服務機器人。提高機器人的互動性和類人特征，并將其應用到兒童教育互動機器人，老年健康監護陪護機器人等應用場景。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，由于聲音信號在系統中會轉化成數字信號，對數字信號的處理結果直接決定了最終的效果，因此本發明設計了一套基于DSP控制的能夠語音識別的智能機器人，實現“隨叫隨到”的控制功能。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種智能互動服務機器人，包括機械車體和硬件控制電路，其特征在于：所述機械車體底部設置有行走輪，所述機械車體上安裝有拾音器，當車體上的拾音器接收到指令信號時，通過硬件控制電路控制機械車體的行走輪自動地移動到用戶所在處；所述硬件控制電路，包括電源設計模塊、DSP控制器、語音識別模塊、聲源定位模塊、電機驅動模塊、超聲波避障模塊和信號處理模塊。

智能互動服務機器人以TMS32OF28O12作為核心控制器，以拾音器作為聲音傳感器，采用延時估計法，實現對用戶位置的實時檢測與自行判斷；采用超聲波避障模塊實現自動躲避行進過程中的障礙，準確到達用戶方位；同時，采用語音識別模塊實現對用戶各種語音指示的識別，從而使得智能家居機器人具有聲控避障功能，能“隨叫隨到”。

上述的智能互動服務機器人，其進一步特征在于：所述電機驅動模塊根據DSP控制器的控制信號驅動電機的運行，電機的驅動電路采用H橋驅動電路，所述H橋驅動電路由Q1、Q2、Q3、Q4四個三極管組成四個橋臂，Q1和Q4一組，Q2和Q3一組，Q5控制Q2、Q3的導通與斷開，Q6控制Q1和Q4的導通與斷開；由于Q5、Q6由DSP控制器的GPIO口來控制，通過I/0輸出的高低電平來控制四個橋臂的導通與關斷，從而控制電機的運行狀態，進而控制機械車體的移動方向。

所述超聲波避障模塊，通過回波法實現超聲波測距，選擇由發射電路發射工作頻率為40kHz超聲波，遇到障礙物反射后再經過放大裝置返回到接收電路中，ARM通過測量超聲脈沖從發出到接收的時間計算出機器人與障礙物之間的距離。所述超聲波避障模塊采用多超聲傳感器和多傳感器融合技術進行測距，同時采用具有很強容錯性和魯棒性的模糊控制算法，建立障礙物的位置和方向的模糊關系，并規劃機器人的正確路徑；由于超聲波速與溫度有關，采用測溫器件對外界環境中的溫度進行感知，以補償溫度對超聲波速的影響、實現測距的精確性和實時性。