多功能智慧型家居机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能智慧型家居机器人，包括信息传输模块、温湿度传感器、心电采集模块、人体红外传感器、超声波测距装置、单片机、主控单片机、重力加速度陀螺仪传感器、语音识别模块、数字舵机、语音芯片、语音驱动芯片和扬声器，与现有技术相比，本实用新型专利技术实现机器人模拟人体动作，达到体感控制之功效；能够对环境进行检测，安全防护及危险报警；健康检测；语音对话，功能多样，具有推广应用的价值。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机器人，尤其涉及一种多功能智慧型家居机器人。
技术介绍
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。现有技术中，机器人的功能单一，因此，存在改进空间。
技术实现思路
本技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多功能智慧型家居机器人。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：本技术包括信息传输模块、温湿度传感器、心电采集模块、人体红外传感器、超声波测距装置、单片机、主控单片机、重力加速度陀螺仪传感器、语音识别模块、数字舵机、语音芯片、语音驱动芯片和扬声器，所述重力加速度陀螺仪传感器的信号输出端和所述语音识别模块的信号输出端均与所述主控单片机的信号输入端连接，所述主控单片机的动作控制输出端与所述数字舵机连接，所述主控单片机的语音输出端依次通过所述语音芯片和所述语音驱动芯片与所述扬声器连接，所述主控单片机的传感器控制信号输出端与所述单片机连接，所述心电采集模块、所述温湿度传感器、所述人体红外传感器和所述超声波测距装置的信号输出端均与所述单片机连接，所述单片机的信号输出端与所述信息传输模块连接。具体地，所述信息传输模块为型号SIM808的芯片、所述温湿度传感器型号为HCD1050、所述心电采集模块型号为ADS1298、所述人体红外传感器型号为SR501、所述超声波测距装置型号为SR04、所述单片机型号为MSP430F5529、所述主控单片机为32位单片机、所述重力加速度陀螺仪传感器型号为MPU6050、所述语音识别模块型号为LD3320、所述数字舵机型号为DS1115、所述语音芯片型号为PM66、所述语音驱动芯片型号为LM4671。本技术的有益效果在于：本技术是一种多功能智慧型家居机器人，与现有技术相比，本技术实现机器人模拟人体动作，达到体感控制之功效；能够对环境进行检测，安全防护及危险报警；健康检测；语音对话，功能多样，具有推广应用的价值。附图说明图1是本技术的结构原理框图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明：如图1所示：包括信息传输模块、温湿度传感器、心电采集模块、人体红外传感器、超声波测距装置、单片机、主控单片机、重力加速度陀螺仪传感器、语音识别模块、数字舵机、语音芯片、语音驱动芯片和扬声器，所述重力加速度陀螺仪传感器的信号输出端和所述语音识别模块的信号输出端均与所述主控单片机的信号输入端连接，所述主控单片机的动作控制输出端与所述数字舵机连接，所述主控单片机的语音输出端依次通过所述语音芯片和所述语音驱动芯片与所述扬声器连接，所述主控单片机的传感器控制信号输出端与所述单片机连接，所述心电采集模块、所述温湿度传感器、所述人体红外传感器和所述超声波测距装置的信号输出端均与所述单片机连接，所述单片机的信号输出端与所述信息传输模块连接。具体地，所述信息传输模块为型号SIM808的芯片、所述温湿度传感器型号为HCD1050、所述心电采集模块型号为ADS1298、所述人体红外传感器型号为SR501、所述超声波测距装置型号为SR04、所述单片机型号为MSP430F5529、所述主控单片机为32位单片机、所述重力加速度陀螺仪传感器型号为MPU6050、所述语音识别模块型号为LD3320、所述数字舵机型号为DS1115、所述语音芯片型号为PM66、所述语音驱动芯片型号为LM4671。人体姿态识别：我们使用MPU6050传感器，它将偏转角，俯仰角，航向角的数值通过串口来输出，每个胳膊上需要佩戴4个MPU6050传感器来确定姿态，传感器上有三个互相垂直的参考轴，分别是X，Y，Z轴，其中传感器水平放置时X，Y轴计算出的角度数据都为0，当传感器只绕X轴顺时针旋转时，轴角度数值增大，如果绕X轴逆时针旋转时，角度数值减小，同理，Y，Z轴也是如此，这样有了这三个角度数值，我们便可以在三维空间内定位这段胳膊的方向和姿态，从而进一步去调节机械臂的动作，使其与胳膊动作一致。舵机的控制：选用DS1115数字舵机，它是一种位置伺服的驱动器，接收一定的控制信号，输出一定的角度，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。在我们的机器人系统中，它是一个基本的输出执行机构。DS1115有三条导线，分别是电源线，地线和控制线，电源线和地线用于提供舵机内部的直流电机和控制线路所需的能源，控制线的输入是一个宽度可调的周期性方波脉冲信号，方波脉冲信号的周期为20ms(即频率为50Hz)。当方波的脉冲宽度改变时，舵机转轴的角度发生改变，角度变化与脉冲宽度的变化成正比。高电平持续时间从0.5ms-2.5ms分别对应着偏转角度0度-180度，当占空比不变时，舵机偏转角度也就保持当前值不变，数字舵机DS1115安装在一条机械臂上的不同关节处，通过调节这6路PWM方波占空比的组合，可以实现机械臂灵活的做出不同的动作来。语音识别方案：我们使用LD3320语音识别芯片来实现语音的识别，这是一款”语音识别”专用芯片，由TCRoute公司设计生产，集成度高，芯片上面集成了语音识别处理器和一些必要的外部电路，包括AD，DA，麦克风接口等，它的工作电压仅为3.3V，功耗很低。通过查阅数据手册我们知道：LD3320芯片可以完成非特定人语音识别，不需要提前录音用于对比。每次识别可以最多设置50项候选识别句，每个识别句可以是单字，词组或短句，长度不超过10个汉字即可，在我们的这个应用中，每次识别只需要判断是上，下，左还是右这几个单字，那么它的功能完全可以满足我们的需求。它有多种操作方式，支持并口和串口(SPI)操作方式，为了简化连接，节约更多的IO口资源，我们选择了串口SPI操作方式对其进行配置和数据的读取。语音播放方案：选用PM66语音存储芯片，容量大，可存储人声语音以及音乐等，通过低速的串行接口即可完成对它的配置和播放控制以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征及本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能智慧型家居机器人，其特征在于：包括信息传输模块、温湿度传感器、心电采集模块、人体红外传感器、超声波测距装置、单片机、主控单片机、重力加速度陀螺仪传感器、语音识别模块、数字舵机、语音芯片、语音驱动芯片和扬声器，所述重力加速度陀螺仪传感器的信号输出端和所述语音识别模块的信号输出端均与所述主控单片机的信号输入端连接，所述主控单片机的动作控制输出端与所述数字舵机连接，所述主控单片机的语音输出端依次通过所述语音芯片和所述语音驱动芯片与所述扬声器连接，所述主控单片机的传感器控制信号输出端与所述单片机连接，所述心电采集模块、所述温湿度传感器、所述人体红外传感器和所述超声波测距装置的信号输出端均与所述单片机连接，所述单片机的信号输出端与所述信息传输模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种多功能智慧型家居机器人，其特征在于：包括信息传输模块、温湿度传感器、心电采集模块、人体红外传感器、超声波测距装置、单片机、主控单片机、重力加速度陀螺仪传感器、语音识别模块、数字舵机、语音芯片、语音驱动芯片和扬声器，所述重力加速度陀螺仪传感器的信号输出端和所述语音识别模块的信号输出端均与所述主控单片机的信号输入端连接，所述主控单片机的动作控制输出端与所述数字舵机连接，所述主控单片机的语音输出端依次通过所述语音芯片和所述语音驱动芯片与所述扬声器连接，所述主控单片机的传感器控制信号输出端与所述单片机连接，所述心电采集模块、所述温湿度传感器、所述人体红外传感器和所述超声波测...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾洪羽，朱斐，
申请(专利权)人：顾洪羽，朱斐，
类型：新型
国别省市：重庆;50