一种机器人障碍探测电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种机器人障碍探测电路，其包括电源、超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机，超声波震荡电路的输出端接于超声波传感器的输入端，超声波传感器的输出端接于单片机控制电路的输入端，脉冲振荡器的输出端接于光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端接于单片机控制电路的输入端，单片机控制电路的输出端接于电机的输入端；摄像头与单片机控制电路双向连接；电源为上述模块供电；其中，所述脉冲振荡器采用双时基定时器实现。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机器人的控制电路的制造领域，尤其是一种机器人的障碍物探测电路。
技术介绍
随着科技的发展，机器人已经逐渐成为一种新兴的热门研究领域，人们一直在研究如何让机器人取代人力来完成各种工作。机器人的本体上没有智能单元只有执行机构和感应机构，它具有利用传感信息(包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等)进行传感信息处理、实现控制与操作的能力。一般的，机器人还受控于外部计算机，在外部计算机上具有智能处理单元，处理由受控机器人采集的各种信息以及机器人本身的各种姿态和轨迹等信息，然后发出控制指令指挥机器人的动作。其中，如何让机器人自动避障并选取合适的路线继续前进，是一个很复杂的问题，现有的技术已经提出了众多的解决方案，然而，这些方案一方面很复杂难以实现和普及，并且使得整个机器人的成本变得非常高昂，另一方面躲避障碍的精度也不高，很难满足用户愈来愈高的需求，也就导致机器人一直无法大范围普及。
技术实现思路
因此，针对上述的问题，本技术提出一种机器人障碍探测电路，对现有的机器人的障碍探测电路进行改进，使障碍物的探测更为灵敏，且不增加成本，另外在自动躲避障碍的同时，还能准确判断障碍物的距离和方位，为进一步的行进方向做好规划，从而解决现有技术之不足。为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是，一种机器人障碍探测电路，包括电源、超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机，超声波震荡电路的输出端接于超声波传感器的输入端，超声波传感器的输出端接于单片机控制电路的输入端，脉冲振荡器的输出端接于光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端接于单片机控制电路的输入端，单片机控制电路的输出端接于电机的输入端；摄像头与单片机控制电路双向连接；电源为超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机供电。超声波震荡电路产生震荡信号驱动超声波传感器发射超声脉冲，并接收反射信号，并将反射信号发送至单片机控制电路；脉冲振荡器输出的脉冲信号驱动光电耦合器工作，光电耦合器将检测结果发送至单片机控制电路；摄像头在单片机控制电路的控制下进行拍摄障碍物的图片，并发送给单片机控制电路进行处理，最后单片机控制电路根据超声波传感器和光电耦合器的判断结果以及摄像头拍摄的障碍物图片来驱动电机执行相应的行进路线。进一步的，该机器人障碍探测电路还包括调制电路，调制电路的输入端接于超声波震荡电路的输出端，调制电路的输出端接于超声波传感器的输入端。调制电路设于超声波震荡电路和超声波传感器之间，调制电路用于将超声波震荡电路输出的信号调制后发送至超声波传感器。具体的，超声波震荡电路产生预设频率(例如60KHz)的信号经超声波调制电路调制后驱动超声波传感器发射超声脉冲，超声脉冲遇到障碍后产生反射，并反馈给超声传感器，超声波传感器通过反射信号来判断是否有障碍以及障碍物的距离。优选的，所述超声波传感器设有多个，并分别设于机器人不同的位置处，例如上下左右等位置。为了方便警示，该机器人障碍探测电路还包括声/光提示电路(声提示电路或光提示电路或者声光提示电路)，声/光提示电路的输入端接于单片机控制电路的输出端。进一步的，所述单片机控制电路采用型号为HT66FU70A的单片机实现，单片机控制电路接收传感器(超声波传感器以及光电耦合器)的模拟信号，并将其转换为数字信号，通过比较超声波传感器以及光电耦合器发送的结果，判断障碍物是否存在以及距离。进一步的，所述脉冲振荡器采用双时基定时器实现，例如型号为NE556N的双时基定时器，不仅可以作为产生脉冲信号的振荡器，还能作为定时器使用。优选的，所述电机可采用步进电机实现。本技术通过上述方案，通过超声波传感器和光电耦合器双重检测障碍物，并将结果发送至单片机进行判断，并通过摄像头拍摄的障碍物照片来判断障碍物的大小并规划路线，使其可精确躲避障碍物；采用超声波传感器可精确得到障碍物的距离，使单片机可根据距离来计划下一步的行进路线；采用光电耦合器，使障碍物的探测更为灵敏；采用双时基定时器作为脉冲振荡器，不仅可以产生脉冲信号，还能作为定时器使用。本技术结构简单，成本低廉，并且探测灵敏，易于实现和推广，具有很好的实用性。附图说明图1为本技术的实施例1的原理框图；图2为本技术的实施例2的原理框图；图3为本技术的实施例3的原理框图。具体实施方式现结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。现有的机器人的自动避障的电路，一般是撞到了才能判断前方有障碍物，而不能预先知晓，同时其躲避障碍物的精度比较低，使得机器人不能准确防范和避让障碍物。本技术正是对上述问题进行解决，实现一种障碍探测精确的机器人障碍探测电路。实施例1具体的，参见图1，本实施例中，一种机器人障碍探测电路，包括电源、超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机，超声波震荡电路的输出端接于超声波传感器的输入端，超声波传感器的输出端接于单片机控制电路的输入端，脉冲振荡器的输出端接于光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端接于单片机控制电路的输入端，单片机控制电路的输出端接于电机的输入端；摄像头与单片机控制电路双向连接；电源为超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机供电。超声波震荡电路产生震荡信号驱动超声波传感器发射超声脉冲，并接收反射信号，并将反射信号发送至单片机控制电路；脉冲振荡器输出的脉冲信号驱动光电耦合器工作，光电耦合器将检测结果发送至单片机控制电路；摄像头在单片机控制电路的控制下拍摄障碍物照片，并将拍摄结果发送给单片机控制电路；最后单片机控制电路根据超声波传感器和光电耦合器的判断结果，以及摄像头的拍摄结果来制定行进路线，进而驱动电机执行相应的行进路线。实施例2本实施例中，参见图2，除了实施例1的所有电路模块，该机器人障碍探测电路还包括调制电路和声/光提示电路。调制电路设于超声波震荡电路和超声波传感器之间，调制电路用于将超声波震荡电路输出的信号调制后发送至超声波传感器。声/光提示电路是声提示电路或光提示电路或者声光提示电路，声/光提示电路的输入端接于单片机控制电路的输出端。声/光提示电路可采用现有芯片实现，也可简单采用现有的报警装置实现。实施例3本实施例中，参见图3，超声波传感器设有两个。具体的，该机器人障碍探测电路，包括电源、第一超声波震荡电路、第一调制电路、第一超声波传感器、第二超声波震荡电路、第二调制电路、第二超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路和电机，第一超声波震荡电路的输出端接于第一调制电路的输入端，第一调制电路的输出端接于第一超声波传感器的输入端，第二超声波震荡电路的输出端接于第二调制电路的输入端，第二调制电路的输出端接于第二超声波传感器的输入端，第一超声波传感器和第二超声波传感器的输出端均接于单片机控制电路的输入端，脉冲振荡器的输出端接于光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端接于单片机控制电路的输入端，单片机控制电路的输出端接于电机的输入端；电源为上述第一超声波震荡电路、第一调制电路、第一超声波传感器、第二超声波震荡电路、第二调制电路、第二超声波传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人障碍探测电路，其特征在于：包括电源、超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机，超声波震荡电路的输出端接于超声波传感器的输入端，超声波传感器的输出端接于单片机控制电路的输入端，脉冲振荡器的输出端接于光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端接于单片机控制电路的输入端，单片机控制电路的输出端接于电机的输入端；摄像头与单片机控制电路双向连接；电源为超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机供电；其中，所述脉冲振荡器采用双时基定时器实现。

【技术特征摘要】
1.一种机器人障碍探测电路，其特征在于：包括电源、超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机，超声波震荡电路的输出端接于超声波传感器的输入端，超声波传感器的输出端接于单片机控制电路的输入端，脉冲振荡器的输出端接于光电耦合器的输入端，光电耦合器的输出端接于单片机控制电路的输入端，单片机控制电路的输出端接于电机的输入端；摄像头与单片机控制电路双向连接；电源为超声波震荡电路、超声波传感器、脉冲振荡器、光电耦合器、单片机控制电路、摄像头和电机供电；其中，所述脉冲振荡器采用双时基定时器实现。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁爽，
申请(专利权)人：深圳市金佰科创发展有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44