[發(fā)明專利]基于Arduino平臺的六足機(jī)器人控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810209575.2
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108481348A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 望明星;高鑫;董智源;張萌;吳仲修;竇建華
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B25J13/00
• 分類號: B25J13/00;B25J9/16
• 代理公司: 合肥市浩智運(yùn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 34124
• 代理人: 吳向青

本發(fā)明涉及機(jī)器人和語音識別領(lǐng)域，提供了一種基于Arduino平臺的六足機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括Arduino控制模塊、語音識別模塊、超聲波傳感器模塊、舵機(jī)控制模塊、手柄控制器模塊、六足機(jī)器人舵機(jī)模塊。以Arduino控制模塊為核心，各模塊與Arduino控制模塊的串行通信接口連接，Arduino控制模塊接收語音識別模塊和超聲波傳感器模塊的傳輸信息，Arduino控制模塊向舵機(jī)控制模塊發(fā)送指令，舵機(jī)控制模塊根據(jù)指令來控制六足機(jī)器人。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：該控制系統(tǒng)研發(fā)成本和開發(fā)門檻低，控制方式多樣，易于維護(hù)，有利于提高對六足機(jī)器人的多樣控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種智能機(jī)器人的控制領(lǐng)域，尤其涉及的是基于Arduino平臺的六足機(jī)器人控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著社會與科技的發(fā)展，生活變得越來越便捷，機(jī)器人正在悄然改變我們的生活。集成環(huán)境感知、實(shí)時動態(tài)決策、執(zhí)行與控制的協(xié)調(diào)等一體機(jī)器人可以代替人類從事繁重、危險、重復(fù)性勞動。目前，用于在人類不宜、不便或不能進(jìn)入的地域進(jìn)行獨(dú)立探測的機(jī)器人，主要分兩種，一種是由輪子驅(qū)動的輪行機(jī)器人，另一種是基于仿生學(xué)的步行機(jī)器人。輪行機(jī)器人的不足之處在于對于未知的復(fù)雜自然地形，其適應(yīng)能力很差，而步行機(jī)器人可以在復(fù)雜的自然地形中較為容易的完成探測任務(wù)。多足機(jī)器人是步行式機(jī)器人中最易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定行走的。六足仿生結(jié)構(gòu)又是多足機(jī)器人中的代表，它與兩足和四足機(jī)器人相比較，具有行走平穩(wěn)、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)。

由于六足機(jī)器人大多工作在非結(jié)構(gòu)化、不確定的環(huán)境內(nèi)，人們希望其具有更大的自主性與靈活性，所以穩(wěn)健的控制系統(tǒng)對六足機(jī)器人至關(guān)重要。

目前，六足機(jī)器人的控制系統(tǒng)仍存在控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、開發(fā)難度大、成本高昂等問題，且對開發(fā)人員要求具有較高的相關(guān)理論知識水平，導(dǎo)致開發(fā)周期長、后期維護(hù)困難。而基于Arduino的開源平臺控制系統(tǒng)，利用其開源特性可以提高六足機(jī)器人的開發(fā)效率，降低技術(shù)人員的入門難度，更加便于后期系統(tǒng)的擴(kuò)展與維護(hù)，顯著降低開發(fā)成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于六足機(jī)器人的仿生結(jié)構(gòu)自由度高難以控制，智能自主運(yùn)行系統(tǒng)研制難度大，控制方式單一化、不易進(jìn)行維護(hù)等問題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供了一種基于Arduino平臺的六足機(jī)器人控制系統(tǒng)，包括Arduino控制模塊、語音識別模塊、超聲波傳感器模塊、舵機(jī)控制模塊、手柄控制器模塊、六足機(jī)器人舵機(jī)模塊。

所述語音識別模塊的輸出信號和Arduino控制模塊1第二輸入信號連接。

所述超聲波模塊的的輸出信號和Arduino控制模塊1的第三輸入信號連接。

所述舵機(jī)控制模塊的輸入信號和Arduino控制模塊1的第一輸出信號連接。

所述手柄控制器模塊的無線通信輸出信號和舵機(jī)控制模塊的藍(lán)牙輸入信號連接。

所述舵機(jī)控制模塊的輸出信號和六足機(jī)器人舵機(jī)模塊連接。

所述六足機(jī)器人舵機(jī)模塊由十八路舵機(jī)組成。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：本發(fā)明中所述Arduino控制模塊的型號為Arduino MEGA 2560，是一款基于開放原始代碼的簡單I/O平臺控制器，由兩個部分構(gòu)成：硬件和軟件。硬件部分包括：處理器核心ATmega2560，54路數(shù)字I/O口(其中16路可作為PWM輸出)，16路模擬輸入，4路UART接口，一個16MHz晶體振蕩器，一個USB口，一個電源插座，一個ICSP header和一個復(fù)位按鈕。軟件部分包括：編程接口和語言。其中在控制上起到關(guān)鍵作用的，有處理器、晶振、4路UART接口等。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：本發(fā)明中所述舵機(jī)控制模塊作為二級控制器，能夠儲存機(jī)器人的動作，直接控制六足機(jī)器人舵機(jī)模塊，使機(jī)器人按照規(guī)劃的動作進(jìn)行運(yùn)作。舵機(jī)控制模塊可以連接上位機(jī)軟件，在軟件中，可以方便地調(diào)試設(shè)置每一個舵機(jī)的轉(zhuǎn)動角度。