[發明專利]一種基于聲源定位路徑跟蹤功能的二輪機器人

在審

• 申請號: 202110223850.8
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112959336A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 張德華;王尊;孫波;張濟仕
• 申請（專利權）人: 河南大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 濟南光啟專利代理事務所(普通合伙) 37292
• 代理人: 李曉平

本發明公開了一種基于聲源定位路徑跟蹤功能的二輪機器人，包括二輪機器人、聲源定位機構和精準追蹤機構，通過二輪機器人旋轉公式進而控制二輪機器人轉動，聲源對應的第一麥克風組設置為A，而每次的二輪機器人對應的第一麥克風組都為1，當(A?1)*30不大于180°時，二輪機器人快速正轉{(A?1)*30}度到A的對應點，并向前進行跟蹤定位，當(A?1)*30大于180°時，二輪機器人快速反轉{(13?A)*30}度到A的對應點，并向前進行跟蹤定位，這樣聲源定位路徑跟蹤范圍廣，移動速度快，熱成像儀可對人或動物或有溫度的物體進行熱成像識別，并進行指導數據對比，與人臉識別儀、第一麥克風組和第二麥克風組相配合，進而實現準確無誤的精準聲源定位路徑跟蹤。

技術領域

本發明涉及二輪機器人技術領域，具體為一種基于聲源定位路徑跟蹤功能的二輪機器人。

背景技術

機器人是自動控制機器的俗稱，自動控制機器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗，機器貓等)。狹義上對機器人的定義還有很多分類法及爭議，有些電腦程序甚至也被稱為機器人。在當代工業中，機器人指能自動執行任務的人造機器裝置，用以取代或協助人類工作。理想中的高仿真機器人是高級整合控制論、機械電子、計算機與人工智能、材料學和仿生學的產物，目前科學界正在向此方向研究開發。

聲音定位是指動物利用環境中的聲音刺激確定聲源方向和距離的行為。用于覓食，尋找幼仔、父母，躲避捕食者等。取決于到達兩耳的聲音的物理特性變化，包括頻率、強度和持續時間上的差別。貓頭鷹有很大的、位置不對稱的耳殼和碩長的耳蝸，能精確測定發出聲響的獵物的具體位置。哺乳動物兩耳間隔較大，感知聲音的時間差別成為重要依據。貓能辨別方向上只有5度夾角的兩個聲源，人在相同情境下大約只能辨別3度夾角的聲源，但人有較大的頭部，可彌補某些不足。物理的、電生理的和行為反應的精確記錄都可用來研究動物的聽覺定位，機器人與聲音定位進行結合能在救援，追蹤探險等方面起到非常重要的作用。

然而現如今的基于聲源定位路徑跟蹤功能的二輪機器人存在聲源接收角度小，初步聲源定位效果差，進而使得定位追蹤速度慢，并且聲源定位路徑跟蹤功能單一，定位路徑跟蹤不夠精確，使用效果差的問題。

因此，我們推出了一種基于聲源定位路徑跟蹤功能的二輪機器人。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于聲源定位路徑跟蹤功能的二輪機器人，通過第一麥克風組設置在連接盤上端，可360°的接收聲源，當個第一麥克風組的都接收到聲源后，中央處理器處理各個聲源，判斷是否為指導聲源，為指導聲源后，通過二輪機器人旋轉公式進而控制二輪機器人轉動，第一麥克風組設置為-的標號，聲源對應的第一麥克風組設置為A，而每次的二輪機器人對應的第一麥克風組都為，當(A-1)*30不大于180°時，二輪機器人快速正轉{(A-1)30*}度到A的對應點，并向前進行跟蹤定位，當(A-1)*30大于180°時，二輪機器人快速反轉{(13-A)*30}度到A的對應點，并向前進行跟蹤定位，追蹤過程中，追蹤的聲源不斷的向連接殼發向聲波，在第一聚音槽、第二聚音槽和第三聚音槽的反射增大效果下，第一麥克風、第二麥克風和第三麥克風會接收到不同大小的聲波，進而更精準的判斷聲源方向，此時根據第一麥克風、第二麥克風和第三麥克風的具體點，連接盤上端伺服電機執行30°左轉或30°右轉或暫停，通過伺服電機帶動主動齒輪轉動，主動齒輪的輪齒為從動齒輪的三分之一，起到減速作用，主動齒輪又帶動從動齒輪轉動，從動齒輪帶動安裝管轉動，使得精準追蹤機構緩慢的向指定聲源角度轉動，最終帶動精準追蹤機構轉動30°左轉或30°右轉或不動，進而使得人臉識別儀可對人臉進行精準識別，熱成像儀可對人或動物或有溫度的物體進行熱成像識別，并進行指導數據對比，與人臉識別儀、第一麥克風組和第二麥克風組相配合，進而實現準確無誤的精準聲源定位路徑跟蹤，從而解決了上述背景中所提出的問題。