双足机器人智能循迹装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了双足机器人智能循迹装置，包含安装在双足机器人智能循迹装置内部的单片机最小系统，以及与单片机最小系统电气连接的超声波距离检测装置、按键电路、语音提示电路，和为整个装置提供电能的电源电路；单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路组成；超声波距离检测装置包含超声波控制电路，与超声波控制电路电气连接的超声波信号发生器和超声波传感器；超声波传感器接收超声波信号发生器发出的碰到障碍物反弹回的超声波信号，语音提示电路进行播报警示。本发明专利技术提供了一种双足机器人智能循迹装置，具备超声波距离检测功能，且经济实用、容易携带、功耗较小、检测范围全面、距离检测精度高、灵敏度高、抗干扰强的特点。

Intelligent tracking device for Biped Robot

The invention discloses an intelligent tracking device for biped robots, which includes the smallest single-chip microcomputer system installed in the intelligent tracking device of biped robots, an ultrasonic distance detection device, a key circuit, a voice prompt circuit electrically connected with the smallest single-chip microcomputer system, and a power supply circuit providing electric energy for the whole device. The smallest system of chip microcomputer consists of single chip microcomputer, crystal oscillator circuit and reset circuit; ultrasonic distance detection device includes ultrasonic control circuit, ultrasonic signal generator and ultrasonic sensor electrically connected with ultrasonic control circuit; ultrasonic sensor receives ultrasonic signal generator to rebound against obstacles. An ultrasonic signal and a voice prompt circuit are used for broadcasting and warning. The invention provides an intelligent tracking device for biped robot, which has the function of ultrasonic distance detection, and is economical, practical, easy to carry, low power consumption, comprehensive detection range, high distance detection precision, high sensitivity and strong anti-interference.

【技术实现步骤摘要】
双足机器人智能循迹装置
本专利技术涉及单片机
，尤其涉及了一种以单片机为核心的双足机器人智能循迹装置。
技术介绍
人类在生活过程中的95%信息是通过视觉来获得的，而盲人生活在黑暗世界中，给他们的工作、生活和社交活动带来了极大的不便。如何安全行走是盲人生活过程中最大的问题。盲人在独自行走时主要依靠一些传统的手杖以及导盲犬。简单常用的是普通的手杖,用它在地面上敲击,可帮助言人发現靠近的障碍物。但是，它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物及悬空的障碍物。因此手杖使用中有诸多的不便；然而导盲犬的训练周期过长且价格较高，不利于普及。随着电子技术的不断进步和发展，人们对电子产品的需求转移到了为人类的生活服务上来。为了更好的帮助盲人行走，需要研发一种带有超声波的双足机器人智能循迹装置，可以对盲人前行道路上的障碍物进行距离的探测并把障碍物距离的信息转换成声音提示,盲人可以根据提示的声音，来达到辅助盲人安全行走，是现有技术中需要解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种双足机器人智能循迹装置，具备超声波距离检测功能，且经济实用、容易携带、功耗较小、检测范围全面、距离检测精度高、灵敏度高、抗干扰强的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：双足机器人智能循迹装置，包含安装在双足机器人智能循迹装置内部的单片机最小系统，以及与所述单片机最小系统电气连接的超声波距离检测装置、按键电路、语音提示电路，和为整个装置提供电能的电源电路；所述单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路组成，所述单片机与晶振电路、复位电路电气连接；所述超声波距离检测装置包含超声波控制电路，以及与所述超声波控制电路电气连接的超声波信号发生器和超声波接收器；所述超声波接收器接收所述超声波信号发生器发出的碰到障碍物反弹回的超声波信号，所述语音提示电路接收单片机的数据进行播报警示；语音提示电路包括，与单片机电气连接的一个发光二极管、一个运算放大器和一个蜂鸣器。作为一种优选方案，单片机采用AT89C51单片机。作为一种优选方案，复位电路采用上电自动复位电路。作为一种优选方案，晶振电路采用12M的晶振。作为一种优选方案，超声波距离检测装置采用HY-SRF04。作为一种优选方案，单片机与所述晶振电路产生脉冲，通过三极管将脉冲放大后传送给超声波距离检测装置。作为一种优选方案，智能循迹装置还设置有显示电路，所述显示电路采用LED数码管或/和液晶显示屏显示。作为一种优选方案，双足机器人智能循迹装置安装超声波距离检测装置时应保持两个换能器中心轴线平行并且相距4～8cm。提高距离检测的精度以及灵敏度和抗干扰的能力。作为一种优选方案，超声波接收器外部设置有金属壳。提高抗干扰能力。作为一种优选方案，双足机器人智能循迹装置底部还设置有驱动轮，所述驱动轮还连接有驱动电机，所述驱动电机用以驱动所述驱动轮行走。或者还可以采用手推的方式，推动驱动轮行走。作为一种优选方案，双足机器人智能循迹内部设置有给所述设备供电的充电锂电池组，所述充电锂电池组通过外接电源线给所述充电锂电池组充电。更进一步的，充电锂电池组还能连接太阳能电池板，给设备供电，保证设备的电量充足。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术具备超声波距离检测功能，且经济实用、容易携带、功耗较小、检测范围全面的特点。依据超声波测距原理，双足机器人智能循迹装置来帮助盲人行走。超声波双足机器人智能循迹装置是为盲人提供环境指引的辅助工具。通过超声波传感器来对周围环境进行探测，然后将探测的信息反馈给盲人，以此将他们所需要的视觉信息进行转化便于盲人感知。附图说明图1是本专利技术的智能循迹原理框图；图2是本专利技术的智能循迹电路图一；图3是本专利技术的智能循迹电路图二；图4是本专利技术的智能循迹主控制流程图；图5是本专利技术的智能循迹的显示数据流程图；图6是本专利技术的智能循迹的报警流程图；图7是本专利技术的智能循迹的按键控制流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例如图1~7所示，双足机器人智能循迹装置，包含安装在双足机器人智能循迹装置内部的单片机最小系统，以及与所述单片机最小系统电气连接的超声波距离检测装置、按键电路、语音提示电路，和为整个装置提供电能的电源电路；所述单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路组成，所述单片机与晶振电路、复位电路电气连接；所述超声波距离检测装置包含超声波控制电路，以及与所述超声波控制电路电气连接的超声波接收器和超声波传感器；所述超声波接收器接收所述超声波信号发生器发出的碰到障碍物反弹回的超声波信号，所述语音提示电路接收单片机的数据进行播报警示。本专利技术中，单片机采用AT89C51单片机；本专利技术结构简单，干扰小，故采用上电自动复位，在通电的瞬间，在R•C电路充电过程中，RST端出现正脉冲，因此使单片机复位。单片机的晶振电路主要由一个12M晶振和两个小容量电容C1、C2组成，其中电容C1、C2用于将晶振的输出脉冲频率稳定在12MHz，晶振两端将持续不断的向单片机输入12MHz的脉冲频率。更为具体的，晶振电路的主要作用是在周期时间内，晶振输出脉冲信号给单片机，以此来让单片机能够按照时钟信号的指示来完成动作。超声波距离检测装置采用HY-SRF04；单片机与所述晶振电路产生脉冲，通过三极管将脉冲放大后传送给超声波信号发生器；智能循迹装置还设置有显示电路，所述显示电路采用LED数码管或/和液晶显示屏显示。进一步的，HY-SRF04超声波传感器可以提供2cm-450cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达到3mm。HY-SRF04超声波传感器包括了超声波控制电路，以及与所述超声波控制电路电气连接的超声波信号发生器和超声波接收器。它的基本工作原理是采用I0口TRIG触发测距，给它至少10us的高电平信号，模块自动发送8个40Khz的方波，它会自动检测是否有信号返回；若有信号返回，I0口ECHO则会输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=（高电平时间*声速）/2。超声波测距是借助于超声波发射接收时间来实现的。超声波由超声波传感器发出到接收所经历的时间为T，在空气中的传播的速度为C，所以从传感器到目标物体的距离D可用下式求出：D=CT/2。经发射头发射长约6mm，频率为40000HZ的超声波信号，此信号被物体反射回来后由接收头接收，接收头实际上是一种压电效应的换能器，它接收信号后产生mV级微弱的电压信号。具体的，本专利技术中，超声波传感器的中心工作频率为40KHz，当偏离这个频率时，它的接收器灵敏度将会明显降低，具体可以从超声波传感器的特性曲线中得知。当发送40KHz频率时，接收的信号最强，因此距离也就最大，而当偏离时，探测的距离也会缩短。然而对产生40KHz的驱动信号，方法有很多种，可以选用电感、电容振荡元件来完成信号的发生器，但是它的频率稳定性较差，不太容易调准，所以制作成功的可能性相对较小。在本专利技术中，选用单片机作为信号的发生电路，因为采用了频率稳定性好的晶振作为系统的时钟，所以有极高的稳定性，因此产生的驱动信号也比较稳定，当编制不同的程序时，也可以得到不同的频率输出。电路以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.双足机器人智能循迹装置，其特征在于：包含安装在双足机器人智能循迹装置内部的单片机最小系统，以及与所述单片机最小系统电气连接的超声波距离检测装置、按键电路、语音提示电路，和为整个装置提供电能的电源电路；所述单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路组成；所述单片机与晶振电路、复位电路电气连接；所述超声波距离检测装置包含超声波控制电路，以及与所述超声波控制电路电气连接的超声波信号发生器和超声波接收器；所述超声波接收器接收所述超声波信号发生器发出的碰到障碍物反弹回的超声波信号，所述语音提示电路接收所述单片机的数据进行播报警示；所述语音提示电路包括与所述单片机电气连接的一个发光二极管、一个运算放大器和一个蜂鸣器。

【技术特征摘要】
1.双足机器人智能循迹装置，其特征在于：包含安装在双足机器人智能循迹装置内部的单片机最小系统，以及与所述单片机最小系统电气连接的超声波距离检测装置、按键电路、语音提示电路，和为整个装置提供电能的电源电路；所述单片机最小系统由单片机、晶振电路、复位电路组成；所述单片机与晶振电路、复位电路电气连接；所述超声波距离检测装置包含超声波控制电路，以及与所述超声波控制电路电气连接的超声波信号发生器和超声波接收器；所述超声波接收器接收所述超声波信号发生器发出的碰到障碍物反弹回的超声波信号，所述语音提示电路接收所述单片机的数据进行播报警示；所述语音提示电路包括与所述单片机电气连接的一个发光二极管、一个运算放大器和一个蜂鸣器。2.根据权利要求1所述的双足机器人智能循迹装置，其特征在于：所述单片机采用AT89C51单片机。3.根据权利要求1所述的双足机器人智能循迹装置，其特征在于：所述复位电路采用上电自动复位电路。4.根据权利要求1所述的双足机器人智能循迹装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴冬燕，栗广博，周海涛，孙奥，
申请(专利权)人：苏州工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32