一种能够识别简谱的木琴演奏机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够识别简谱的木琴演奏机器人，其特征在于，包括：电源、二底座、控制主体和待执行的机械臂，所述控制主体具有简谱采集模块、木琴信息采集模块和单片机，所述简谱采集模块、所述木琴信息采集模块和所述单片机均与所述电源电连接，所述机械臂为双曲柄五连杆结构，所述机架的两端分别固定于相应所述底座。本实用新型专利技术提供的能够识别简谱的木琴演奏机器人，使用多路步进电机实现底座的运动和鼓槌的敲打，同时双曲柄五连杆机械臂设计，使得鼓槌具有更广的敲打范围，避免了底座的反复移动，具有结构简单和高灵活性的特点，并且使用的机械装置较常规设计的木琴演奏机器人更少，因而成本更低，同时机器人的可靠性也得到提高。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及机器人
，尤其涉及一种能够识别简谱的木琴演奏机器人。

技术介绍

由于现代人工智能、计算机科学、传感器科学的长足进步，机器人也不仅仅局限于可编程操作的简单化执行，机器人的设计也不仅仅限制在工业环境的需求设计中，而向人类生活的各个领域扩张，出现了如娱乐、导游等各种不同的机器人。
现有音乐机器人大多采用一对一伺服系统，存在机械装置多、控制系统复杂、成本高的缺点，大大限制了其发展空间。

技术实现思路

针对上述的音乐机器人存在的问题，现提供一种木琴演奏机器人，旨在实现低成本、高灵活性地进行木琴演奏。
具体方案如下：
一种能够识别简谱的木琴演奏机器人，具有这样的特征，包括：
电源、二底座、控制主体和待执行机械臂；
控制主体具有简谱采集模块、木琴信息采集模块和单片机，简谱采集模块用于采集相应乐曲的简谱信息，木琴信息采集模块用于采集木琴及其相应琴键的方位信息，单片机用以识别和存储简谱采集模块和木琴信息采集模块采集的相关信息，并且，单片机控制待执行的机械臂的动作；
简谱采集模块、木琴信息采集模块和单片机均与电源电连接，机械臂为设有一机架、二连架杆和二摆转副的双曲柄五连杆结构，机架的两端分别固定于相应底座，单片机安装于一底座上。
上述的能够识别简谱的木琴演奏机器人，还具有这样的特征，二底座的底部四角处还设有用于驱动底座运动的第一步进电机，每台第一步进电机均与单片机电连接。
上述的能够识别简谱的木琴演奏机器人，还具有这样的特征，机械臂还包括两台用以驱动机架左右转动的第二步进电机，每台第二步进电机固定于一底座内，并且，每台第二步进电机与单片机电连接。
上述的能够识别简谱的木琴演奏机器人，还具有这样的特征，机械臂还包括两台用以驱动二摆转副上下转动的第三步进电机，二摆转副均通过相应的第三步进电机连接于连架杆。
上述的能够识别简谱的木琴演奏机器人，还具有这样的特征，机械臂还包括一鼓槌，鼓槌设置于二摆转副的连接处。
上述技术方案的有益效果：
本技术提供的能够识别简谱的木琴演奏机器人，使用多路步进电机实现底座的运动和鼓槌的敲打，同时双曲柄五连杆机械臂设计，使得鼓槌具有更广的敲打范围，避免了底座的反复移动，具有结构简单和高灵活性的特点，并且使用的机械装置较常规设计的木琴演奏机器人更少，因而成本更低，同时机器人的可靠性也得到较大提高。
附图说明
图1为本技术的实施例提供的能够识别简谱的木琴演奏机器人的结构示意图。
附图中：1.电源；2.底座；3.简谱采集模块；4.木琴信息采集模块；5.单片机；6.机械臂；61.机架；62.连架杆；63.摆转副；7.第一步进电机；8.第二步进电机；9.第三步进电机；10.鼓槌
具体实施方式
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，但不作为本技术的限定。
图1为本技术的实施例提供的能够识别简谱的木琴演奏机器人的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的能够识别简谱的木琴演奏机器人，包括：电源1、二底座2、由简谱采集模块3、木琴信息采集模块4和单片机5构成的控制主体，以及待执行机械臂6，简谱采集模块3用于采集相应乐曲的简谱信息，木琴信息采集模块4用于采集木琴及其相应琴键的方位信息，单片机5用以识别和存储简谱采集模块3和木琴信息采集模块4采集的相关信息，并且，控制待执行的机械臂6的动作，简谱采集模块3、木琴信息采集模块4和主控模块均与电源1电连接，机械臂6为设有一机架61、二连架杆62和二摆转副63的双曲柄五连杆结构，机架61的两端分别固定于相应底座2，单片机5安装于一底座2上。
具体的，二底座2的底部四角处还设有用于驱动底座2运动的第一步进电机7，并且，每台第一步进电机7均与单片机5电连接，机械臂6还包括两台用以驱动机架61左右转动的第二步进电机8，每台第二步进电机8固定于一底座2，并且，两台第二步进电机8均与单片机5电连接，机械臂6还包括两台用以驱动二摆转副63上下转动的第三步进电机9，二摆转副63均通过相应的第三步进电机9连接于连架杆62，机械臂6还包括一鼓槌10，鼓槌10设置于二摆转副63的连接处。
于上述技术方案，进一步的，简谱采集模块3先截取简谱视频流中的图像并获得相应静态图像图片，再对静态图像图片进行黑白二值化处理，使简谱图像上仅有代表音符的数字符号呈黑色，并自动获取图像中每一个数字符号的外界矩形，将其划分为若干个相等大小的区域，对每个区域内黑色像素点占所有像素点的个数比做统计，将其作为一组特征数值，与每个数字符号的标准特征数值进行比对，取误差最小的一个即判断为图像上该数字符号所对应的数，从而得出图像上该数字符号所对应的音符。
本技术的工作原理为：简谱采集模块采集简谱信息、木琴信息采集模块采集木琴及其琴键方位信息，所采集的相关信息传送给单片机，经单片机处理后，驱动底座内相应的第一步进电机，使底座运动到合适的位置，并相应驱动第二步进电机，使鼓槌运动到合适的位置，并相应驱动第三步进电机，使鼓槌完成敲打动作，重复以上动作，直至演奏完毕。
以上仅为本技术较佳的实施例，并非因此限制本技术的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本技术说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本技术的保护范围内。
本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够识别简谱的木琴演奏机器人，其特征在于，包括：电源、二底座、控制主体和待执行的机械臂；所述控制主体具有简谱采集模块、木琴信息采集模块和单片机，所述简谱采集模块用于采集相应乐曲的简谱信息，所述木琴信息采集模块用于采集木琴及其相应琴键的方位信息，所述单片机用以识别和存储所述简谱采集模块和所述木琴信息采集模块采集的相关信息，并且，所述单片机控制待执行的所述机械臂的动作；所述简谱采集模块、所述木琴信息采集模块和所述单片机均与所述电源电连接，所述机械臂为设有一机架、二连架杆和二摆转副的双曲柄五连杆结构，所述机架的两端分别固定于相应所述底座，所述单片机安装于一所述底座上。

【技术特征摘要】
1.一种能够识别简谱的木琴演奏机器人，其特征在于，包括：
电源、二底座、控制主体和待执行的机械臂；
所述控制主体具有简谱采集模块、木琴信息采集模块和单片机，所述简谱采集模块用于采集相应乐曲的简谱信息，所述木琴信息采集模块用于采集木琴及其相应琴键的方位信息，所述单片机用以识别和存储所述简谱采集模块和所述木琴信息采集模块采集的相关信息，并且，所述单片机控制待执行的所述机械臂的动作；
所述简谱采集模块、所述木琴信息采集模块和所述单片机均与所述电源电连接，所述机械臂为设有一机架、二连架杆和二摆转副的双曲柄五连杆结构，所述机架的两端分别固定于相应所述底座，所述单片机安装于一所述底座上。
2.根据权利要求1所述的能够识别简谱的木琴演...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡储昊，陈祖浩，
申请(专利权)人：蔡储昊，
类型：新型
国别省市：上海;31