家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡制造技术

本实用新型专利技术公开了一种家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡，其特征在于，包括电源单元、语音处理单元、通讯单元、控制核心单元、信息显示存储单元和陀螺仪姿态检测单元；电源单元、语音处理单元、通讯单元、信息显示存储单元和陀螺仪姿态检测单元分别与控制核心单元相连接，语音处理单元与信息显示存储单元相连接。上述的双足步行机器人运动控制卡，涵盖了双足步行机器人所需具备所有基本控制功能，而且采用标准C语言进行编程，降低了对程序设计人员的程序语言能力要求水平，软件上移植使用UCOS II系统进行多任务管理，系统的实时性和程序的可读性得到加强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡。
技术介绍
随着时代的发展和科技的进步，互联网早已进入千家万户，而家用智能机器人也得到蓬勃发展，互联网和家庭智能机器人技术的结合是未来发展的必然，许多家庭中常见的清洁机器人就是其中的一种，这种机器人多是通过轮轴旋转实现运动的，对地面的平整性要求很高，另外在摆放有众多物品的密集空间和有阁楼的房屋内，这种家庭智能机器人的功能就被大大限制住了。双足步行是步行方式中自动化程度最高、最为复杂的动态系统。双足步行系统具有非常丰富的动力学特性，对步行的环境要求很低，既能在平地上行走，也能在非结构性的复杂地面上行走，对环境有很好的适应性。而与其它足式机器人相比，双足机器人具有支撑面积小，支撑面的形状随时间变化较大，质心的相对位置高的特点，是其中最复杂，控制难度最大的动态系统。但是由于双足机器人比其它足式机器人具有更高的灵活性，因此具有自身独特的优势，更适合在人类的生活或工作环境中与人类协同工作，而不需要专门为其对这些环境进行大规模改造，如在不平整地面上搬运货等等。未来社会环境的变化将使得双足机器人在一般家务处理以及监护老人、康复医学等方面比轮式机器人有更大的潜力。
技术实现思路
因此本技术提供一种家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡，主要针对以舵机为运动执行机构的双足步行机器人而设计。本技术的技术方案为：一种家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡，其特征在于，包括电源单元、语音处理单元、通讯单元、控制核心单元、信息显示存储单元和陀螺仪姿态检测单元；电源单元、语音处理单元、通讯单元、信息显示存储单元和陀螺仪姿态检测单元分别与控制核心单元相连接，语音处理单元与信息显示存储单元相连接。电源单元包括电池放电电路和充电电路，内部置有一对电源单元的充放电功能进行选择的拨动开关。语音处理单元为具备语音播放和录制功能的语音处理单元。可以实现对外界声音进行录入并通过控制核心单元存入到信息显示存储单元中，用户可通过通讯单元指定播放信息显示存储单元中所存储的音频文件。通讯单元用于实现无线Wifi和蓝牙遥控通讯，通过连接无线Wifi或蓝牙发布控制指令控制步行机器人的运动范围。控制核心单元以STM32F407VET6芯片为核心，由电源单元供电，接收来自通讯单元的控制指令，并结合陀螺仪姿态检测单元所检测到的机器人工作姿态信息产生舵机控制信号驱动舵机工作。信息显示存储单元连接外置的LED灯和观测机器人运动的工作状态的液晶屏，语音处理单元录制的声音信息经过控制核心单元处理后存储到信息显示存储单元内的SD卡内。陀螺仪姿态检测单元以MPU6050芯片为核心，将检测到的机器人当前的运动姿态传送到控制核心单元进行处理，执行相关的操作。上述的双足步行机器人运动控制卡，涵盖了双足步行机器人所需具备所有基本控制功能，而且采用标准C语言进行编程，降低了对程序设计人员的程序语言能力要求水平，软件上移植使用UCOSII系统进行多任务管理，系统的实时性和程序的可读性得到加强。附图说明图1是本技术的电子设计结构框图。图2是本技术的软件编程结构框图。具体实施方式下面结合附图给出本技术较佳实施例，以详细说明本技术的技术方案。图1所示为本技术的电子设计结构框图。其中家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡主要由电源单元110、语音处理单元111、通讯单元112、控制核心单元113、信息显示存储单元114和陀螺仪姿态检测单元115组成。电源单元110包括电池放电和充电两套电路，内部置有一拨动开关，该拨动开关可以对电源单元110的充放电功能进行选择。当放电功能电路被接通，电源单元110对机器人的24V电池供电进行降压和稳压处理，为其他单元提供稳定的5V和3.3V供电电压。当电池供电不足或电压很低时，则要切入充电电路，外置24V电源可以通过电源单元110对机器人的电池进行充电，提升电池续航能力。语音处理单元111具备语音播放和录制功能。可以实现对外界声音进行录入并通过控制核心单元113存入到信息显示存储单元114中，用户可通过通讯单元112指定播放信息显示存储单元114中所存储的音频文件。通讯单元112主要实现无线Wifi和蓝牙遥控通讯，通过连接无线Wifi或蓝牙发布控制指令，步行机器人可摆脱通讯电缆线所限制的运动范围，实现远距离大范围的运行控制。控制核心单元113以STM32F407VET6芯片为核心，由电源单元110提供所需得3.3V供电，接收来自通讯单元112的控制指令，并结合陀螺仪姿态检测单元115所检测到的机器人工作姿态信息产生舵机控制信号驱动舵机工作。通过信息显示存储单元114实时显示当前工作状态，存储或播放语音处理单元111录制的语音信息。信息显示存储单元114可以连接外置的LED灯和液晶屏，观测机器人运动的工作状态，而语音处理单元111录制的声音信息经过控制核心单元113处理后也要存储到信息显示存储单元114内的SD卡内。具备USB接口且SD卡可插拔，用户可以通过PC机轻松读写或直接控制机器人播放SD卡内的音频文件。陀螺仪姿态检测单元115以MPU6050芯片为核心，可检测机器人当前的运动姿态，即通过该单元获知机器人是站立姿态还是倒地状态，相应的信息则会传送到控制核心单元113进行处理，执行相关的操作。图2所示为本技术的软件编程结构框图，整体软件设计移植采用了多任务管理的UCOSII系统架构，待各功能模块以及机器人姿态初始化和SD卡检测完成后，在主任务中创建起三个子任务——USB任务、动作执行任务和语音处理任务。最终主任务被挂起，系统开始执行最高优先级任务即USB任务；当最高优先级任务处于空闲状态时，执行次优先级任务即动作执行任务；当动作执行任务也处于空闲状态才会执行最低优先级的语音处理任务。以上诸实施例仅供说明本技术之用，而非对本技术的限制，有关
的技术人员，在不脱离本技术的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴应由各权利要求限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡，其特征在于，包括电源单元(110)、语音处理单元(111)、通讯单元(112)、控制核心单元(113)、信息显示存储单元(114)和陀螺仪姿态检测单元(115)；电源单元(110)、语音处理单元(111)、通讯单元(112)、信息显示存储单元(114)和陀螺仪姿态检测单元(115)分别与控制核心单元(113)相连接，语音处理单元(111)与信息显示存储单元(114)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡，其特征在于，包括电源单元(110)、语音处理单元(111)、通讯单元(112)、控制核心单元(113)、信息显示存储单元(114)和陀螺仪姿态检测单元(115)；电源单元(110)、语音处理单元(111)、通讯单元(112)、信息显示存储单元(114)和陀螺仪姿态检测单元(115)分别与控制核心单元(113)相连接，语音处理单元(111)与信息显示存储单元(114)相连接。
2.根据权利要求1所述的家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡，其特征在于，电源单元(110)包括电池放电电路和充电电路，内部置有一对电源单元(110)的充放电功能进行选择的拨动开关。
3.根据权利要求1所述的家庭智能互联网双足步行机器人运动控制卡，其特征在于，语音处理单元(111)为具备语音播放和录制功能的语音处理单元，可以实现对外界声音进行录入并通过控制核心单元(113)存入到信息显示存储单元(114)中，用户可通过通讯单元(112)指定播放信息显示存储单元(114)中所存储的音频文件。
4.根据权利要求1所述的家庭智能互联...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宬，王洪荣，钟毅，张志鹏，鄢均，江泽华，
申请(专利权)人：上海英集斯自动化技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31