一种智能家庭机器人控制系统技术方案

一种智能家庭机器人控制系统，包括设于机器人机体内的机体电路控制系统和与家电开关连接的n个传感数据采集控制系统，所述机体电路控制系统包括微处理器Ⅰ，语音采集电路模块，驱动电路模块和wifi模块Ⅰ等，所述传感数据采集控制系统包括微处理器Ⅱ，有害气体检测模块，wifi模块Ⅱ和温湿度检测模块等。当机器人识别到语音信号时，本实用新型专利技术以声纹识别方式解锁机器人并控制机器人前进、后退，或远程通过客户端，发送指令给机器人，机器人再通过wifi控制家电开关的通断，还能实时监测家中温湿度、有害气体的变化，不仅成本低廉，且能使生活更智能、方便、节省时间、提高生活效率。

An intelligent family robot control system

An intelligent home robot control system consists of an airframe circuit control system and N sensing data acquisition control systems connected to a household appliance switch in the robot body. The airframe circuit control system comprises a microprocessor I, a voice acquisition circuit module, a driving circuit module and a WiFi module I, etc., and the sensing numbers are described. The data acquisition and control system includes microprocessor II, harmful gas detection module, WiFi module II and temperature and humidity detection module. When the robot recognizes the voice signal, the utility model unlocks the robot by voiceprint recognition and controls the robot to move forward and backward, or sends commands to the robot through the client remotely. The robot then controls the switch of household appliances through wifi, and monitors the change of the temperature, humidity and harmful gases in the home in real time. The cost is low, and it can make life more intelligent, convenient, save time and improve life efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种智能家庭机器人控制系统
本技术涉及一种机器人自动控制
，尤其涉及一种智能家庭机器人控制系统。
技术介绍
随着时代的发展，各领域自动化程度的提高，越来越多机器人的出现，使得人们容易联想到将机器人用于家庭生活以方便各自的需求，然而，目前市场上的机器人普遍成本较高，使得大多数人无法承担机器人的费用，而且现在的智能家居机器人主要通过两种方式进行解锁，第一种是对比人类不同指纹的细节特征点来进行身份验证解锁，即指纹识别解锁；第二种是通过采集人的面部图像，进行分析比较人脸特征信息进行身份鉴别解锁，即面部识别解锁，以上两种解锁方式应用于家居机器人存在以下不足之处：1．指纹识别解锁需要采集指纹，人的指纹容易磨损，当指纹受到磨损时将无法解锁；2．指纹识别解锁虽操作简单，但在部分家庭场景中不适用，因为指纹识别解锁对用户手指所处的环境要求较高，例如手指处于太过湿润的环境，指纹解锁将会失效；3．人脸识别解锁具有不可复制性，虽然安全系数高，但是可见光强度的改变或是用户的化妆与否和发型的改变都会对其产生影响，同时，应用于家庭机器人，人脸识别解锁开发成本高，不实际；4．人脸识别解锁需要照到人的五官，指纹识别解锁需要接触到指纹，每一次解锁都需要和机器人进行近距离短时间内的接触才能解锁成功，不仅操作复杂，还无法对机器人进行远程控制。因此，亟需开发一种低成本且适用于家庭的机器人。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种低成本、利用声纹识别解锁控制并能远程监测家庭状况、控制家庭电器的智能家庭机器人控制系统，以克服上述已有技术存在的不足。为解决上述技术问题，本技术采取的技术方案是：一种智能家庭机器人控制系统，该控制系统包括机体电路控制系统Ⅱ和传感数据采集控制系统Ⅲ，所述机体电路控制系统Ⅱ设于机器人机体内，分别通过无线网络与客户端Ⅰ和传感数据采集控制系统Ⅲ连接，所述传感数据采集控制系统Ⅲ有n个，分别与家庭中的家电开关连接，所述n≤15。其进一步的技术方案是：所述机体电路控制系统Ⅱ包括微处理器Ⅰ，语音采集电路模块，复位与晶振电路模块Ⅰ，电源模块Ⅰ，驱动电路模块，wifi模块Ⅰ和显示模块Ⅰ；所述微处理器Ⅰ分别与语音采集电路模块，复位与晶振电路模块Ⅰ，电源模块Ⅰ，驱动电路模块，wifi模块Ⅰ和显示模块Ⅰ连接，还与LED指示灯Ⅰ连接，所述语音采集电路模块还分别与话筒和喇叭连接，所述驱动电路模块还与机器人的轮子连接；所述微处理器Ⅰ为机体电路控制系统Ⅱ的中央控制器。更进一步：所述n个传感数据采集控制系统Ⅲ结构相同，包括微处理器Ⅱ，环境异常报警模块，复位与晶振电路模块Ⅱ，有害气体检测模块，电源模块Ⅱ，wifi模块Ⅱ，显示模块Ⅱ和温湿度检测模块；所述微处理器Ⅱ分别与环境异常报警模块，复位与晶振电路模块Ⅱ，有害气体检测模块，电源模块Ⅱ，wifi模块Ⅱ，显示模块Ⅱ和温湿度检测模块连接，还与LED指示灯Ⅱ，固态继电器和可拔插矩阵键盘连接，所述固态继电器还与家电开关连接；所述微处理器Ⅱ为传感数据采集控制系统Ⅲ的中央控制器；所述固态继电器的闭合和断开直接控制家电开关的接通或断开。更进一步：所述微处理器Ⅰ为stm32控制器，微处理器Ⅱ为S3C2440控制器，所述语音采集电路模块为WM8978语音芯片，所述wifi模块Ⅰ和wifi模块Ⅱ均为ESP8266模块，所述有害气体检测模块为气体传感器MQ-135，所述温湿度检测模块为温湿度传感器DHT11。更进一步：所述驱动电路模块为L298N芯片，所述显示模块Ⅰ和显示模块Ⅱ均为LCD触摸显示模块，所述环境异常报警模块为蜂鸣器。更进一步：所述客户端Ⅰ为电脑或手机。由于采用以上结构，本技术之一种智能家庭机器人控制系统具有以下有益效果：1．由于本技术之机体电路控制系统采用微处理器Ⅰ与语音采集电路模块的配合，以声纹识别的方式来解锁机器人，利用语音指令的匹配来控制机器人前进或后退，以及间接控制家电开关的接通和断开，实现机器人的自动控制，不仅成本低、效果好、操作简单，对于在家中有小孩和老人的家庭而言，更有益于他们学习使用，在家庭中最为实用，易于推广；2．由于本技术之机体电路控制系统和传感数据采集控制系统均采用ESP8266芯片作为wifi模块，以实现远程传输与远程控制，价格便宜，降低机器人成本，使普通群众具备消费能力；3．本技术包含多个传感数据采集控制系统，一个传感数据采集控制系统控制一个家电的开关，不仅能实现远程控制家电的功能，还能实时监测家中有害气体及温湿度，无疑使生活更智能、方便，还能节省时间，提高生活效率。下面结合附图和实施例对本技术之一种智能家庭机器人控制系统的技术特征作进一步的说明。附图说明图1：本技术之一种智能家庭机器人控制系统的系统框图；图2：本技术之一种智能家庭机器人控制系统的“机体电路控制系统”的电路框图；图3：本技术之一种智能家庭机器人控制系统的“传感数据采集控制系统”的电路框图；图4：本技术实施例二之一种智能家庭机器人的控制方法操作流程图；图5：本技术实施例二之一种智能家庭机器人的控制方法中，微处理器Ⅰ和语音采集电路模块的语音识别处理操作流程图；图6：本技术实施例二之一种智能家庭机器人的控制方法中，微处理器Ⅱ的主函数处理操作流程图；图7：本技术实施例二之一种智能家庭机器人的控制方法中，系统启动的操作流程图。图中：Ⅰ—客户端，Ⅱ—机体电路控制系统，Ⅲ—传感数据采集控制系统；1—微处理器Ⅰ，2—语音采集电路模块，21—话筒，22—喇叭，3—复位与晶振电路模块Ⅰ，4—LED指示灯Ⅰ，5—电源模块Ⅰ，6—驱动电路模块，7—wifi模块Ⅰ，8—显示模块Ⅰ；9—微处理器Ⅱ，10—LED指示灯Ⅱ，11—环境异常报警模块，12—复位与晶振电路模块Ⅱ，13—有害气体检测模块，14—电源模块Ⅱ，15—wifi模块Ⅱ，16—显示模块Ⅱ，17—固态继电器，18—温湿度检测模块，19—可拔插矩阵键盘。具体实施方式实施例一一种智能家庭机器人控制系统，如图1所示，该控制系统包括机体电路控制系统Ⅱ和传感数据采集控制系统Ⅲ，所述机体电路控制系统Ⅱ设于机器人机体内，分别通过无线网络与客户端Ⅰ和传感数据采集控制系统Ⅲ连接，所述传感数据采集控制系统Ⅲ有n个，分别与家庭中的家电开关连接，所述n≤15；所述机体电路控制系统Ⅱ用于：一、接收客户端Ⅰ发来的指令信号；二、接收现场发出的声音并以声纹识别方式解锁机器人并控制机器人动作；三、识别并匹配从客户端Ⅰ发来的指令信号或现场发出的声音所要控制的传感数据采集控制系统Ⅲ，然后向该一个或多个传感数据采集控制系统Ⅲ发送通断开关的指令信号；四、接收传感数据采集控制系统Ⅲ发来的数据并显示出来；五、将传感数据采集控制系统Ⅲ发来的数据发送至客户端Ⅰ；所述传感数据采集控制系统Ⅲ用于：一、接收机体电路控制系统Ⅱ发来的控制信号，并控制对应家电开关闭合或断开；二、检测空气的温湿度和有害气体浓度，并将检测值数据发送至机体电路控制系统Ⅱ，若检测值超过设定值，则报警提示。如图2所示，所述机体电路控制系统Ⅱ包括微处理器Ⅰ1，语音采集电路模块2，复位与晶振电路模块Ⅰ3，电源模块Ⅰ5，驱动电路模块6，wifi模块Ⅰ7和显示模块Ⅰ8；所述微处理器Ⅰ1分别与语音采集电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能家庭机器人控制系统，其特征在于：该控制系统包括机体电路控制系统Ⅱ和传感数据采集控制系统Ⅲ，所述机体电路控制系统Ⅱ设于机器人机体内，分别通过无线网络与客户端Ⅰ和传感数据采集控制系统Ⅲ连接，所述传感数据采集控制系统Ⅲ有n个，分别与家庭中的家电开关连接，所述n≤15。

【技术特征摘要】
1.一种智能家庭机器人控制系统，其特征在于：该控制系统包括机体电路控制系统Ⅱ和传感数据采集控制系统Ⅲ，所述机体电路控制系统Ⅱ设于机器人机体内，分别通过无线网络与客户端Ⅰ和传感数据采集控制系统Ⅲ连接，所述传感数据采集控制系统Ⅲ有n个，分别与家庭中的家电开关连接，所述n≤15。2.如权利要求1所述的一种智能家庭机器人控制系统，其特征在于：所述机体电路控制系统Ⅱ包括微处理器Ⅰ（1），语音采集电路模块（2），复位与晶振电路模块Ⅰ（3），电源模块Ⅰ（5），驱动电路模块（6），wifi模块Ⅰ（7）和显示模块Ⅰ（8）；所述微处理器Ⅰ（1）分别与语音采集电路模块（2），复位与晶振电路模块Ⅰ（3），电源模块Ⅰ（5），驱动电路模块（6），wifi模块Ⅰ（7）和显示模块Ⅰ（8）连接，还与LED指示灯Ⅰ（4）连接，所述语音采集电路模块（2）还分别与话筒（21）和喇叭（22）连接，所述驱动电路模块（6）还与机器人的轮子连接；所述微处理器Ⅰ（1）为机体电路控制系统Ⅱ的中央控制器。3.如权利要求2所述的一种智能家庭机器人控制系统，其特征在于：所述n个传感数据采集控制系统Ⅲ结构相同，包括微处理器Ⅱ（9），环境异常报警模块（11），复位与晶振电路模块Ⅱ（12），有害气体检测模块（13），电源模块Ⅱ（14），wifi模块Ⅱ（15），显示模块Ⅱ（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨传欢，王俊，刘新勇，李腾添，和子豪，李克俭，蔡启仲，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：新型
国别省市：广西,45