格斗机器人及格斗机器人装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供格斗机器人及格斗机器人装置。所述格斗机器人装置包括格斗机器人及与格斗机器人信号连接的上位机。所述格斗机器人包括机身、设于机身上的肩膀舵机、大臂舵机、中间舵机、肘部舵机、腰部舵机和主控板，机身的底部两侧设有左侧轮、右侧轮、以及分别与左侧轮和右侧轮相连的左侧电机和右侧电机，主控板包括姿态传感器、主控模块及电机驱动模块，姿态传感器用于感测机身的角度和速度信息，主控模块内置有用于实现机器人静平衡和动平衡的多种算法，主控模块能够根据姿态传感器传送的信息选择合适的算法，计算得到左侧电机和右侧电机需要调整的速度矢量，电机驱动模块根据需要调整的速度矢量驱动左侧电机和右侧电机调整转速和/或转动方向。

Bucket robot and combat robot device

The invention provides a bucket robot and a fighting robot device. The fighting robot device includes a fighting robot and a upper computer connected to a fighting robot. The grapple robot comprises a machine body, a machine on the shoulder of the steering gear, steering gear, steering arm, elbow, waist middle steering gear steering gear and the main control board, on both sides of the bottom body is provided with a left wheel and right wheel and a left wheel and left and right side of the right wheel motor and the motor connected with the main control board includes a drive module of attitude sensor, main control module and motor attitude sensor for sensing the angle and speed of information, the main control module built for a variety of algorithms to achieve the robot static balance and dynamic balance, the main control module can be chosen according to the algorithm of attitude sensor information, computing speed vector on the left and right motor motor need to adjust the motor drive module, motor driving the left and right motor to adjust the speed and / or rotational direction according to the need to adjust the velocity vector.

【技术实现步骤摘要】
格斗机器人及格斗机器人装置
本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种可用于教学的格斗机器人及对应的格斗机器人装置。
技术介绍
格斗机器人是一种可以像人类一样进行移动、旋转、挥舞手臂出拳等动作，进行双人及多人拳击格斗比赛的机器人。自平衡技术一般运用在双轮平衡车技术上，其主要是建立在一种被称为“动态稳定”的基本原理上，利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。自平衡技术一般运用在双轮平衡车技术上，而对于一个在格斗状态的机器人来说实现平衡难度非常大，格斗状态时人随着出拳及抡拳动作会产生相应的重心偏移，导致无法平衡或者是动作失去观赏性的问题。
技术实现思路
有鉴于此，有必要提供一种可实现自平衡的格斗机器人及格斗机器人装置。本专利技术提供的格斗机器人，包括机身，所述机身上设有肩膀舵机、大臂舵机、中间舵机、肘部舵机、腰部舵机和主控板，所述机身的底部两侧设有左侧轮、右侧轮、以及分别与所述左侧轮和右侧轮相连的左侧电机和右侧电机，所述主控板包括姿态传感器、主控模块及电机驱动模块，所述姿态传感器用于感测机身的角度和速度信息，所述主控模块内置用于实现格斗机器人静平衡和动平衡的多种算法，所述主控模块能够根据所述姿态传感器传送的信息选择合适的算法，计算得到所述左侧电机和右侧电机需要调整的速度矢量，所述电机驱动模块根据所述需要调整的速度矢量驱动所述左侧电机和右侧电机调整转速和/或转动方向。进一步地，所述主控板还包括电机编码器模块，所述电机编码器模块用于反馈所述左侧电机和右侧电机的当前速度矢量给所述主控模块。进一步地，所述主控板调整所述左侧电机和右侧电机的速度矢量时采用闭环控制，所述闭环控制包括直立闭环控制、速度闭环控制和上身姿态闭环控制三种控制模式。进一步地，所述主控板包括还用于驱动所述肩膀舵机、大臂舵机、中间舵机、肘部舵机、腰部舵机的舵机驱动模块，所述舵机驱动模块与所述主控模块和所述肩膀舵机、大臂舵机、中间舵机、肘部舵机和腰部舵机信号连接。进一步地，所述姿态传感器设于所述机身的腰部或腰部以下。进一步地，所述机身的头部设有可相对机身左右摆动的摄像头。进一步地，所述机身上设有用于向上位机发送摄像头采集的影像的图传发送模块，所述图传发送模块与所述主控模块信号连接。进一步地，所述上位机上设有与所述图传发送模块信号连接的图传接收模块，以及与所述图传接收模块信号连接的AR显示模块。本专利技术提供的格斗机器人装置，包括格斗机器人及与所述格斗机器人信号连接的上位机，所述格斗机器人为上述的格斗机器人。进一步地，所述上位机为移动终端、非移动终端或机器人操控杆。本专利技术实施例的格斗机器人通过姿态传感器和主控模块内置的格斗机器人静平衡和动平衡算法，即可以实现格斗机器人的静平衡，也可以实现格斗状态下的动平衡；并且，格斗机器人处摄像头和上位机处AR显示模块的设置可以增加格斗时的虚拟交互用户体验。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1所示本专利技术一实施例的格斗机器人的结构示意图；图2所示为本专利技术的格斗机器人的控制架构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本专利技术详细说明如下。本专利技术实施例提供的格斗机器人装置包括格斗机器人和上位机。格斗机器人和上位机可以通过有线或无线的方式进行信号的传输，以在上位机处输入格斗机器人的控制操作，利用上位机操控格斗机器人。当格斗机器人和上位机通过无线的方式传输信号时，上位机和格斗机器人处均设有无线通信模块，以实现二者之间的无线信号传输。本专利技术实施例中的上位机可以为手机、平板电脑等移动终端，也可以为机器人操控杆(例如手柄遥控器、方向盘遥控器等)，还可以为台式电脑等非移动终端。当上位机为移动终端和非移动终端时，可以在移动终端和非移动终端内安装相应的控制软件，例如相应的手机APP等，来控制格斗机器人执行相应的操作。如图1所示，本专利技术实施例提供的格斗机器人为双轮半人型格斗机器人，其包括机身16、摄像头1、肩膀舵机(左肩膀舵机2和右肩膀舵机15)、大臂舵机(包括左大臂舵机3和右大臂舵机14)、中间舵机(左中间舵机4和右中间舵机13)、肘部舵机(包括左肘部舵机5和右肘部舵机12)、腰部舵机6、滚轮(包括左侧轮7和右侧轮10)、驱动电机(包括左侧电机8和右侧电机9)、以及主控板11。其中，摄像头1设置于机身16上端的中部(即机器人的头部)，可以相对于机身16左右摆动，用于拍摄格斗时的影像资料。为了将摄像头1拍摄的影像资料发送至上位机，本专利技术实施例的格斗机器人还包括图传发送模块，上位机还包括与图传发送模块信号连接的图传接收模块。图传发送模块和图传接收模块的连接方式可以为有线连接，也可以为无线连接。另外，上位机内还设有AR(AugmentedReality，增强现实技术)显示模块，以实时计算摄像头的位置和角度，并加上相应的图像、视频或3D模型，从而在上位机处把虚拟世界套在现实世界中进行互动，以增强格斗时的虚拟交互用户体验。需要说明的是，在本实施例中，格斗机器人分别通过无线通信模块和图传发送模块进行控制信号和摄像头1拍摄影像的传输，在本专利技术的其它实施例中，可以将无线通信模块和图传发送模块合二为一，仅利用无线通信模块进行控制信号和摄像头1拍摄影像的传输。呈上述，格斗机器人的左肩膀舵机2和右肩膀舵机15分别设置在机身16的左右两侧，与左大臂舵机3和右大臂舵机14相连，用于控制机器人的左臂和右臂仿真人体的左臂和右臂实现旋转的动作。左大臂舵机3和右大臂舵机14分别与左中间舵机4和右中间舵机13，用于控制机器人的左臂和右臂仿真人体的左臂和右臂实现上举和下伸的动作。左中间舵机4和右中间舵机13分别与左肘部舵机5和右肘部舵机12相连，用于控制机器人的左肘部和右肘部仿真人体的左肘部和右肘部实现旋转的动作。左肘部舵机5和右肘部舵机12分别设置在机器人左右手臂的外端，用于控制机器人的左肘部和右肘部仿真人体的左肘部和右肘部实现向内弯曲的动作。腰部舵机6设置于机器人的中部，连接机身16的上半身和下半身，用于控制机器人的整个上身仿真人体的腰部旋转的动作。左侧轮7和右侧轮10分别设置在机身16底部的左右两端，用于支撑整个机身16。左侧电机8和右侧电机9分别设置在左侧轮7和右侧轮10的内侧，与左侧轮7和右侧轮10相连。左侧电机8和右侧电机9通过改变自身的转速大小和转动方向，控制左侧轮7和右侧轮10的转动速度和转动方向，以实现机身16的静态自平衡和动态自平衡。主控板11设置于机器人的中下部(即机身16的腰部或腰部以下)，通过螺丝钉连接在机身16上。主控板11是整个机器人控制的核心模块。如图2所示，主控板11包括主控模块、舵机驱动模块、姿态传感器及电机驱动模块。其中，舵机驱动模块与主控模块和肩膀舵机、大臂舵机、中间舵机、肘部舵机及腰部舵机信号连接，用于接收主控模块的控制信号，根据主控模块的控制信号驱动肩膀舵机、大臂舵机、中间舵机、肘部舵机及腰部舵机执行旋转、弯曲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种格斗机器人，包括机身，其特征在于，所述机身上设有肩膀舵机、大臂舵机、中间舵机、肘部舵机、腰部舵机和主控板，所述机身的底部两侧设有左侧轮、右侧轮、以及分别与所述左侧轮和右侧轮相连的左侧电机和右侧电机，所述主控板包括姿态传感器、主控模块及电机驱动模块，所述姿态传感器用于感测机身的角度和速度信息，所述主控模块内置用于实现格斗机器人静平衡和动平衡的多种算法，所述主控模块能够根据所述姿态传感器传送的信息选择合适的算法，计算得到所述左侧电机和右侧电机需要调整的速度矢量，所述电机驱动模块根据所述需要调整的速度矢量驱动所述左侧电机和右侧电机调整转速和/或转动方向。

【技术特征摘要】
1.一种格斗机器人，包括机身，其特征在于，所述机身上设有肩膀舵机、大臂舵机、中间舵机、肘部舵机、腰部舵机和主控板，所述机身的底部两侧设有左侧轮、右侧轮、以及分别与所述左侧轮和右侧轮相连的左侧电机和右侧电机，所述主控板包括姿态传感器、主控模块及电机驱动模块，所述姿态传感器用于感测机身的角度和速度信息，所述主控模块内置用于实现格斗机器人静平衡和动平衡的多种算法，所述主控模块能够根据所述姿态传感器传送的信息选择合适的算法，计算得到所述左侧电机和右侧电机需要调整的速度矢量，所述电机驱动模块根据所述需要调整的速度矢量驱动所述左侧电机和右侧电机调整转速和/或转动方向。2.根据权利要求1所述的格斗机器人，其特征在于：所述主控板还包括电机编码器模块，所述电机编码器模块用于反馈所述左侧电机和右侧电机的当前速度矢量给所述主控模块。3.根据权利要求1所述的格斗机器人，其特征在于：所述主控板调整所述左侧电机和右侧电机的速度矢量时采用闭环控制，所述闭环控制包括直立闭环控制、速度闭环控制和上身姿态闭环控制三种控制模式。4.根据权利要求1所述的格斗机...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昊，杨佳庆，吴宏，
申请(专利权)人：上海慕客信信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31