一种仿人机器人控制装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种仿人机器人控制装置及其控制方法，包括设置于机器人内部的机器人控制器，机器人控制器包括上位机和与上位机通信连接的下位机，下位机与机器人的各运动部件相连接，还设置有信号采集器，信号采集器与上位机通信连接，上位机根据信号采集器采集到的信息发出信号给下位机进而实现对机器人各运动部件的运动控制，此通过上位机、信号采集器和下位机的设置，上位机基于信号采集器采集到的位置、音频和图像信息综合分析并发出控制信号给下位机，下位机再将运动控制信号发送给机器人各运动部件以实现机器人各运动部件的预期运动，该仿人机器人控制装置及其控制方法线路简单、成本低廉，此发明专利技术用于仿生机器人领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及仿生机器人领域，特别是涉及一种仿人机器人控制装置及其控制方法。
技术介绍
随着人们教育水平的不断提高，越来越少人愿意从事低技术、低附加值的服务业，如迎宾、咨询、接待等工作；同时，随着机器人技术的日益成熟，尤其是仿人机器人领域中运动控制、语音语义识别、图像识别等技术的开发应用，逐渐凸显出仿人服务型机器人的未来发展前景，因全球人口老龄化的加剧，服务型机器人的市场广阔，仿人机器人也逐步成为研究应用的一个热点。机器人的运动控制技术是机器人发展的核心技术之一，然而目前的机器人控制线路复杂，成本高昂。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种线路简单、成本低廉的仿人机器人控制装置及其控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种仿人机器人控制装置，包括设置于机器人内部的机器人控制器，机器人控制器包括上位机和与上位机通信连接的下位机，下位机与机器人的各运动部件相连接，还设置有信号采集器，信号采集器与上位机通信连接，上位机根据信号采集器采集到的信息发出信号给下位机进而实现对机器人各运动部件的运动控制。作为上述技术方案的进一步改进，信号采集器包括位置采集器、音频采集器和图像采集器，位置采集器、音频采集器和图像采集器均与上位机通信连接。作为上述技术方案的进一步改进，上位机还通信连接有音频隔离器，音频隔离器还通信连接有音频放大器，音频放大器连接有进行语音输出的扩音器。作为上述技术方案的进一步改进，还设置有均与下位机通信连接的头部控制板、手臂控制板、腰部驱动器和驱动眼睑实现眨眼动作的眼睑驱动器。作为上述技术方案的进一步改进，上位机为上位机语音芯片，位置采集器为位置传感器，音频采集器为麦克风，图像采集器为摄像头，下位机为STM32控制板，头部控制板和手臂控制板均为舵机控制板，腰部驱动器为M542驱动器，眼睑驱动器为高电平继电器，音频隔离器为音频隔离模块，音频放大器为音频功放板。作为上述技术方案的进一步改进，一种仿人机器人控制方法，包括以下步骤：1）、通过信号采集器采集机器人周边的位置信息、音频信息和图像信息并将位置信息、音频信息和图像信息汇总到上位机；2）、上位机根据汇总的位置信息、音频信息和图像信息作出分析并发出信号给下位机；3）、下位机根据上位机发出的信号发送控制信息给头部控制板、手臂控制板、腰部驱动器和眼睑驱动器；4）、机器人各运动部件基于接收到的头部控制板、手臂控制板、腰部驱动器和眼睑驱动器的控制信号实现机器人各运动部件的预定运动。作为上述技术方案的进一步改进，机器人的各运动部件上还设置有运动数据采集器，各运动数据采集器均与上位机通信连接。本专利技术的有益效果：此仿人机器人控制装置及其控制方法通过上位机、信号采集器和下位机的设置，上位机基于信号采集器采集到的位置、音频和图像信息综合分析并发出控制信号给下位机，下位机再将运动控制信号发送给机器人各运动部件以实现机器人各运动部件的预期运动，该仿人机器人控制装置及其控制方法线路简单、成本低廉。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明：图1是机器人控制框架图；图2是机器人整体结构图。具体实施方式参照图1～图2，本专利技术为一种仿人机器人控制装置，包括设置于机器人内部的机器人控制器4，机器人控制器4包括上位机41和与上位机41通信连接的下位机42，下位机42与机器人的各运动部件相连接，还设置有信号采集器，信号采集器与上位机41通信连接，上位机41根据信号采集器采集到的信息发出信号给下位机42进而实现对机器人各运动部件的运动控制。一种仿人机器人控制方法，包括以下步骤：1）、通过信号采集器采集机器人周边的位置信息、音频信息和图像信息并将位置信息、音频信息和图像信息汇总到上位机41；2）、上位机41根据汇总的位置信息、音频信息和图像信息作出分析并发出信号给下位机42；3）、下位机42根据上位机41发出的信号发送控制信息给头部控制板421、手臂控制板422、腰部驱动器423和眼睑驱动器424；4）、机器人各运动部件基于接收到的头部控制板421、手臂控制板422、腰部驱动器423和眼睑驱动器424的控制信号实现机器人各运动部件的预定运动。通过上位机41、信号采集器和下位机42的设置，上位机41基于信号采集器采集到的位置、音频和图像信息综合分析并发出控制信号给下位机42，下位机42再将运动控制信号发送给机器人各运动部件以实现机器人各运动部件的预期运动，该仿人机器人控制装置及其控制方法线路简单、成本低廉。作为优选的实施方式，信号采集器包括位置采集器401、音频采集器402和图像采集器403，位置采集器401、音频采集器402和图像采集器403均与上位机41通信连接。作为优选的实施方式，上位机41还通信连接有音频隔离器43，音频隔离器43还通信连接有音频放大器431，音频放大器431连接有进行语音输出的扩音器。作为优选的实施方式，还设置有均与下位机42通信连接的头部控制板421、手臂控制板422、腰部驱动器423和驱动眼睑实现眨眼动作的眼睑驱动器424。作为优选的实施方式，上位机41为上位机语音芯片，位置采集器401为位置传感器，音频采集器402为麦克风，图像采集器403为摄像头，下位机42为STM32控制板，头部控制板421和手臂控制板422均为舵机控制板，腰部驱动器423为M542驱动器，眼睑驱动器424为高电平继电器，音频隔离器43为音频隔离模块，音频放大器431为音频功放板。作为优选的实施方式，机器人的各运动部件上还设置有运动数据采集器，各运动数据采集器均与上位机41通信连接。作为优选的实施方式，仿人机器人包括机器人头部1、机器人手臂2和机器人腰部3，机器人控制器4设置在机器人的腰部机构上，机器人控制器4包括上位机41和与上位机41通信连接的下位机42。机器人头部设置有采集外部图像数据的图像采集器403；机器人头部1、机器人手臂2、机器人腰部3上设置有位置采集器401，其主要采集该仿人机器人自身位置和通信对象的位置关系等信息，以实现和通信对象间的进一步接触；同时机器人手臂3的手指上还设置有若干触觉传感器，通过这些传感器将位置信息和姿态信息等传递给上位机41；机器人头部1、机器人手臂2、机器人腰部3上设置有音频采集器402，其主要采集外部的语音输入或周边环境的语音信息。上位机41基于收到的这些图像信息、位置信息和语音信息发出控制信号，并将控制信号发送给下位机42,并同时发送给音频隔离器43。下位机42收到上位机41的信号后做出反应，并将控制信号分别发送给头部控制板421、手臂控制板422、腰部驱动器423和眼睑驱动器424。头部控制板421接收到控制信号后将控制头部的各舵机进行眼球转动、嘴部张合、点头和转头等动作；手臂控制板422接收到控制信号后将控制左右两个手臂上的各舵机进行肩部前后摆动、上臂内外摆动、上臂转动、前臂摆动和手掌运动；腰部驱动器423接收到控制信号后将控制驱动腰部运动的步进电机进行弯腰动作，眼睑驱动器424接收到控制信号后使驱动眼睑转动以实现眨眼动作的铜线圈进行通断电操作以进行眨眼动作。另外，机器人的各运动部件上还设置有运动数据采集器，这些运动数据采集器与上位机41通信连接，将运动过程中的实时数据传送给上位机41以进行下一步的运动。当然，本专利技术并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种仿人机器人控制装置，其特征在于：包括设置于机器人内部的机器人控制器（4），所述机器人控制器（4）包括上位机（41）和与上位机（41）通信连接的下位机（42），所述下位机（42）与机器人的各运动部件相连接，还设置有信号采集器，所述信号采集器与上位机（41）通信连接，所述上位机（41）根据信号采集器采集到的信息发出信号给下位机（42）进而实现对机器人各运动部件的运动控制。

【技术特征摘要】
1.一种仿人机器人控制装置，其特征在于：包括设置于机器人内部的机器人控制器（4），所述机器人控制器（4）包括上位机（41）和与上位机（41）通信连接的下位机（42），所述下位机（42）与机器人的各运动部件相连接，还设置有信号采集器，所述信号采集器与上位机（41）通信连接，所述上位机（41）根据信号采集器采集到的信息发出信号给下位机（42）进而实现对机器人各运动部件的运动控制。2.根据权利要求1所述的仿人机器人控制装置，其特征在于：所述信号采集器包括位置采集器（401）、音频采集器（402）和图像采集器（403），所述位置采集器（401）、音频采集器（402）和图像采集器（403）均与上位机（41）通信连接。3.根据权利要求2所述的仿人机器人控制装置，其特征在于：所述上位机（41）还通信连接有音频隔离器（43），所述音频隔离器（43）还通信连接有音频放大器（431），所述音频放大器（431）连接有进行语音输出的扩音器。4.根据权利要求3所述的仿人机器人控制装置，其特征在于：还设置有均与所述下位机（42）通信连接的头部控制板（421）、手臂控制板（422）、腰部驱动器（423）和驱动眼睑实现眨眼动作的眼睑驱动器（424）。5.根据权利要求4所述的仿人机器人控制装置，其特征在于：所述上位机（41）为上位机语...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇峰，谢俊育，林克伟，李永胜，谢伟纯，管贻生，吴文强，陈奕娟，
申请(专利权)人：佛山博文机器人自动化科技有限公司，广东富利盛仿生机器人股份有限公司，揭东县富利盛工艺玩具有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44