一种智能仿生动物系统及应用方法技术方案

本发明专利技术提供一种智能仿生动物系统及方法，包括支撑模块，所述支撑模块包括躯干组件，躯干组件内安装有移动终端控制系统，所述肢体组件包括大关节骨架、小关节骨架以及爪关节骨架，所述肢体组件与躯干组件连接，且大关节骨架与躯干组件转动连接，大关节骨架与小关节骨架转动连接，小关节骨架与爪关节骨架转动连接；所述颚部包括上颚部与下颚部，所述舌部为舌基座、舌中部及舌尾部，舌基座与头部组件固定安装，舌基座、舌中部及舌尾部弹性连接；其中，处理器控制空气泵、风机产生的气流与躯干组件的移动同步且与运动幅度成正比，发声系统发出的声音与上下颚张合同步且音量与张开的角度成比例。

An Intelligent Bionic Animal System and Its Application Method

【技术实现步骤摘要】
一种智能仿生动物系统及应用方法
本专利技术涉及智能仿生领域，尤其涉及一种智能仿生动物系统及应用方法。
技术介绍
动物模型，尤其是可动动物模型，在很多场所丰富着人们的业余生活，如家庭的电动恐龙，电动兔子，遥控小狗，声控小鸟，公园里的景观恐龙模型等，这些玩具或模型采用声、光、电、机械技术或其中的单个、多个的技术组合，实现发声，运动，发光的功能，发生功能有的采用机械拟音，有的采用电子合成或者录音回放。运动方面用发条，电池提供能量，用电机提供动力，通过简单的机械结构实现肢体的整体转动，结合脚爪的单向机构，实现模型的行走运动，或者用轮子代替四肢，驱动轮子转动，即可实现模型的移动。目前市场上的机器动物模型，虽然采用声、光、电技术，但由于成本或者技术的限制，运动机构和动物的实际骨骼结构、比例，关节位置，活动方式存在较大的差异，运动控制差异更大，所以功能有限，仿生效果差。外形不成比例。动作仅限于张嘴、摇头、甩尾、行走，由于没有采用仿生设计，动作失真，四肢运行协调性差。行走过程或者被动保持平衡，或者以轮代腿，动作和真的动物差异很大，仿真效果差，不能与人进行互动。声音方面，录音重放，简单的声音重复，不能灵活可变，不能和动作相协调，由于以上技术原因，造成动物模型仿真效果差，因而娱乐功能较差。为此，提出一种智能仿生动物系统及应用方法。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种智能仿生动物系统及应用方法，该智能仿生动物系统及应用方法从根本上解决了上述提出的功能单一，仿生效果差、动作协调性、行走无法技术问题、无法灵活多变等问题。一种智能仿生动物系统，包括支撑模块，所述支撑模块包括躯干组件，躯干组件内安装有移动终端控制系统，其中，躯干组件为能够上下左右方向运动的关节转动连接；移动终端控制系统用以操作终端无线控制智能仿生动物系统；动作模块，所述动作模块包括关节组件，其中，关节组件包括头部组件、颈部组件及肢体组件，所述头部组件与颈部组件左右上下转动连接，所述颈部组件与所述躯干组件左右上下转动连接，所述肢体组件包括大关节骨架、小关节骨架以及爪关节骨架，所述肢体组件与躯干组件连接，且大关节骨架与躯干组件转动连接，大关节骨架与小关节骨架转动连接，小关节骨架与爪关节骨架转动连接；传感模块，所述传感模块包括角度传感器、姿态传感器、速度传感器、测距传感器以及图像传感器，其中，多个所述角度传感器分别安装于所述头部组件、所述颈部组件及所述肢体组件的转动连接处，用以监测所述头部组件、所述颈部组件及所述肢体组件的动作角度；多个所述姿态传感器安装于所述躯干组件用以监测所述躯干的姿态，控制智能仿生动物系统的运动平衡。所述测距和图像传感器安装于头部组件，用于测量障碍物的距离和地形，控制器根据此信号，调整四肢动作，控制动物系统避开或者跃过障碍物。优选的，所述移动终端控制系统包括动作控制模块、无线通信模块、电源模块以及电源开关；其中，所述动作控制模块包括处理器、传感器信息处理、控制模块；所述无线通信模块包括蓝牙模块、NB-lot模块；所述电源模块采用可充电锂电池。优选的，所述颈部组件的一端通过对应安装座安装有第一舵机，第一舵机的输出端与所述头部组件固定连接；所述躯干组件通过对应安装座安装有第二舵机，第二舵机的输出端与所述颈部组件的另一段固定连接；所述躯干组件的两侧通过对应安装座安装有若干第三舵机，第三舵机的输出端与所述大关节骨架的一端固定连接，大关节骨架的另一端通过对应安装座安装有第四舵机，第四舵机的输出端与小关节骨架的一端固定连接，所述小关节骨架的另一端通过对应安装座固定连接有第五舵机，第五舵机的输出端与所述爪关节骨架固定连接。优选的，所述第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机均与控制模块电连接，且所述传感模块与控制模块电连接。优选的，所述头部组件包括颚部与舌部，其中，所述颚部包括上颚部与下颚部，所述舌部为舌基座、舌中部及舌尾部，舌基座与头部组件固定安装，舌基座、舌中部及舌尾部弹性连接；所述上颚部与下颚部和所述舌基座、舌中部及舌尾部均通过拉索机构驱动，且所述拉索机构与控制模块电连接。优选的，还包括发声系统，其中，所述发声系统包括扬声器，所述扬声器与速度传感器、控制模块电连接，且所述扬声器位于头部组件内。优选的，还包括气味生成系统，其中，所述气味生产系统包括风机、空气泵、液体箱及液体箱开口开关，所述风机、空气泵及液体箱开口开关与控制模块电连接；所述风机、液体箱及液体箱开口开关安装于躯干组件内部，空气泵安装在头部组件内，且风机出风口通过气流管道贯穿颈部组件到达头部组件。优选的，至少还包括翅膀骨架和尾关节骨架两种中的一种，且翅膀骨架与躯干组件转动连接，尾关节骨架与躯干组件转动连接。优选的，还包括测距和地形测量模块，测距和地形测量模块与控制模块电连接，用以控制系统躲避、跨越行走过程中的障碍物。一种智能仿生动物系统的应用方法，S1：准备工作，在液体箱内置入多种动物人工合成气体，如恐龙体味液体、大象体味液体等，并关闭液体箱开口开关；S2：通过手机、电脑等联网终端，通过蓝牙、蜂窝网络、无线通信模块向控制模块发出具体指令数据信号；S3：信号收发模块接收具体指令数据信号调制为数字信号，传入处理器；S4：处理器向第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、风机、空气泵、扬声器、拉索机构、液体箱开口开关发出指令数字信号，从而控制第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机、风机、空气泵、拉索机构运转速度、角度以及距离；S5：角度传感器实时监测头部组件、颈部组件、肢体组件的动作角度，速度传感器实时监测躯干组件的三维速度数据，并将数据通过数字信号反馈传入处理器，以使处理器自动向动作模块发出速度、角度、转速的具体指令，从而控制躯干组件的移动速度；姿态传感器实时监测头部组件、颈部组件、肢体组件的动作幅度，使处理器自动向动作模块发出具体指令，从而保持躯干组件的动态平衡；其中，处理器控制空气泵、风机产生的气流速度与躯干组件的移动速度同步且与运动幅度成正比，发声系统发出的声音与上下颚张合同步且音量与张开的角度成比例。S6：测距和图像传感器测量障碍物的距离和地形，控制器根据此信号，调整四肢动作，控制动物系统避开或者跃过障碍物。若图像分析软件识别出特定的动作，系统会根据程序设定做出相应的反应。附图说明图1为本专利技术的框架示意图；图2为本专利技术实施例的恐龙动物模型示意图；图3为图2的俯视图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图描述本专利技术实施例的用。图1为本专利技术的框架示意图。如图1所示，一种智能仿生动物系统，包括支撑模块，所述支撑模块包括躯干组件，躯干组件内安装有移动终端控制系统，其中，躯干组件为能够上下左右方向运动的关节转动连接；移动终端控制系统用以操作终端无线控制智能仿生动物系统；动作模块，所述动作模块包括关节组件，其中，关节组件包括头部组件、颈部组件及肢体组件，所述头部组件与颈部组件左右上下转动连接，所述颈部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能仿生动物系统，其特征在于，包括支撑模块，所述支撑模块包括躯干组件，躯干组件内安装有移动终端控制系统，其中，移动终端控制系统用以操作终端无线控制智能仿生动物系统；动作模块，所述动作模块包括关节组件，其中，关节组件包括头部组件、颈部组件及肢体组件，所述头部组件与颈部组件左右上下转动连接，所述颈部组件与所述躯干组件左右上下转动连接，所述肢体组件包括大关节骨架、小关节骨架以及爪关节骨架，所述肢体组件与躯干组件连接，且大关节骨架与躯干组件转动连接，大关节骨架与小关节骨架转动连接，小关节骨架与爪关节骨架转动连接；传感模块，所述传感模块包括角度传感器、姿态传感器、速度传感器、测距传感器以及图像传感器，其中，多个所述角度传感器分别安装于所述头部组件、所述颈部组件及所述肢体组件的转动连接处，用以监测所述头部组件、所述颈部组件及所述肢体组件的动作角度；多个所述姿态传感器安装于所述躯干组件用以监测所述躯干的姿态，控制智能仿生动物系统的运动平衡所述测距和图像传感器安装于头部组件，用于测量障碍物的距离和地形，控制器根据此信号，调整四肢动作，控制动物系统避开或者跃过障碍物。

【技术特征摘要】
1.一种智能仿生动物系统，其特征在于，包括支撑模块，所述支撑模块包括躯干组件，躯干组件内安装有移动终端控制系统，其中，移动终端控制系统用以操作终端无线控制智能仿生动物系统；动作模块，所述动作模块包括关节组件，其中，关节组件包括头部组件、颈部组件及肢体组件，所述头部组件与颈部组件左右上下转动连接，所述颈部组件与所述躯干组件左右上下转动连接，所述肢体组件包括大关节骨架、小关节骨架以及爪关节骨架，所述肢体组件与躯干组件连接，且大关节骨架与躯干组件转动连接，大关节骨架与小关节骨架转动连接，小关节骨架与爪关节骨架转动连接；传感模块，所述传感模块包括角度传感器、姿态传感器、速度传感器、测距传感器以及图像传感器，其中，多个所述角度传感器分别安装于所述头部组件、所述颈部组件及所述肢体组件的转动连接处，用以监测所述头部组件、所述颈部组件及所述肢体组件的动作角度；多个所述姿态传感器安装于所述躯干组件用以监测所述躯干的姿态，控制智能仿生动物系统的运动平衡所述测距和图像传感器安装于头部组件，用于测量障碍物的距离和地形，控制器根据此信号，调整四肢动作，控制动物系统避开或者跃过障碍物。2.如权利要求1所述的一种智能仿生动物系统，其特征在于，所述移动终端控制系统包括动作控制模块、无线通信模块、电源模块以及电源开关；其中，所述动作控制模块包括处理器、传感器信息处理、控制模块；所述无线通信模块包括蓝牙模块、NB-lot模块；所述电源模块采用可充电锂电池。3.如权利要求1所述的一种智能仿生动物系统，其特征在于，所述颈部组件的一端通过对应安装座安装有第一舵机，第一舵机的输出端与所述头部组件固定连接；所述躯干组件通过对应安装座安装有第二舵机，第二舵机的输出端与所述颈部组件的另一段固定连接；所述躯干组件的两侧通过对应安装座安装有若干第三舵机，第三舵机的输出端与所述大关节骨架的一端固定连接，大关节骨架的另一端通过对应安装座安装有第四舵机，第四舵机的输出端与小关节骨架的一端固定连接，所述小关节骨架的另一端通过对应安装座固定连接有第五舵机，第五舵机的输出端与所述爪关节骨架固定连接。4.如权利要求3所述的一种智能仿生动物系统，其特征在于，所述第一舵机、第二舵机、第三舵机、第四舵机、第五舵机均与控制模块电连接，且所述传感模块与控制模块电连接。5.如权利要求1所述的一种智能仿生动物系统，其特征在于，所述头部组件包括颚部与舌部，其中，所述颚部包括上颚部与下颚部，所述舌部为舌基座、舌中部及舌尾部，舌基座与头部组件固定安装，舌基座、舌中部及舌尾部弹性...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶泽民，
申请(专利权)人：广西本博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45