一种机器人及其多功能主板制造技术

本申请涉及一种机器人及其多功能主板，集成有电源组件、备用电池切换组件、主控组件、语音处理组件、音频输出组件、4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件，主控组件分别与电源组件、备用电池切换组件、语音处理组件、音频输出组件、4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件采用通用板对板连接器进行电性连接，以太网交换机组件用于接入多个以太网设备或传感器；备用电池切换组件用于当电源组件工作异常时，提供辅助电压对主控组件进行供电；4G通讯组件用于联网通信，以传输数据；WiFi/BT组件用于进行无线传输数据。由于各功能组件采用通用板对板连接器进行电性连接，不需要导线连接，实现了多功能主板整体紧凑、可靠性较强以及集成化程度高的效果。

A robot and its multi-function motherboard

【技术实现步骤摘要】
一种机器人及其多功能主板
本申请属于电子电路
，尤其涉及一种机器人及其多功能主板。
技术介绍
随着人工智能技术的发展和应用，出现了较多的类型的非工业机器人，例如：教育机器人、服务机器人、娱乐机器人等，这些机器人的普遍特点是都采用了新技术，例如导航规划、语音识别、图像识别、4G通讯等。对于机器人的硬件平台，目前的方案采用的主板一般是开发板或小型工业计算机或平板电脑，这些设备一般都集成有通用的USB、网络、WIFI等通用接口，但缺乏4G通讯、语音识别、电源管理等机器人上需要用的专用模块。采用通用模块搭建机器人系统，优点是：1.较快地搭建出demo机器用于调试和功能验证；2.对机器人结构无特殊要求；3.对机器人可靠性无过多要求。缺点是：1.通用模块较多时，需要较多线材连接，相对于PCB板对板连接或PCB板载走线，可靠性差且严重影响性能，同时整体不够紧凑，不利于批量生产；2.通用模块搭建方式，不同传感器电源需求不一致，上电逻辑也不同，不方便通用模块的电源管理；3.通用模块之间一般采用导线或接口连接，如应用广泛的USB2.0TYPEA，但该接口无防松、防抖措施，长时间运行容易松动、可靠性差；4.通用模块较多时，需要在结构上做较多的固定位置，结构设计会更复杂，生产成本较高，也不利于批量生产。因此，现有的机器人主板存在着整体不够紧凑、可靠性较差的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种机器人及其多功能主板，旨在解决现有的机器人主板存在着整体不够紧凑、可靠性较差的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种机器人的多功能主板，所述多功能主板集成有：电源组件、备用电池切换组件、主控组件、语音处理组件、音频输出组件、4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件；所述主控组件分别与所述电源组件、所述备用电池切换组件、所述语音处理组件、所述音频输出组件、所述4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件采用通用板对板连接器进行电性连接；所述电源组件被配置为接收外部电源信号以对所述主控组件进行供电，并对所述外部电源信号进行电压变换后以对外部设备供电；所述备用电池切换组件被配置为当所述电源组件工作异常时，提供辅助电压对所述主控组件进行供电；所述以太网交换机组件被配置为接入多个以太网设备或者传感器；所述4G通讯组件被配置为联网通信，以传输数据；所述WiFi/BT组件被配置为进行无线传输数据；所述语音处理组件被配置为对采集到的语音信号进行去噪处理和模数转换后，传输至所述主控组件，并配合进行回声消除；所述音频输出组件被配置为根据所述主控组件的控制信号，输出优化的音频信号；所述主控组件被配置为控制所述电源组件、所述备用电池切换组件、所述语音处理组件、所述音频输出组件、所述4G通讯组件、所述以太网交换机组件以及所述WiFi/BT组件进行工作。优选地，所述多功能主板还包括通用接口组件，所述通用接口组件与所述主控组件连接，所述通用接口组件被配置为连接外部设备，并实现多功能主板的功能拓展。优选地，所述电源组件包括：充电管理电路，被配置为对所述主控组件进行供电，并记录所述外部电源信号的放电参数，以及读取电量；和变压电路，与所述充电管理电路连接，被配置为对所述外部电源信号进行电压变换后以供所述外部设备充电。优选地，所述备用电池切换组件包括：充电管理电路，被配置为检测电源主回路的输入电压是否低于预设阈值；备用电池切换电路，与所述充电管理电路连接，被配置为当所述电源主回路的输入电压低于预设阈值时，反馈至所述主控组件，并切换至备用电池以对所述主控组件进行供电；电池电量检测电路，与所述备用电池切换电路连接，被配置为实时检测所述备用电池的储存电量。优选地，所述主控组件采用核心板实现，该核心板可拆卸更换。优选地，所述语音处理组件包括：多个语音接入部件，被配置为采集所述语音信号，以进行去噪处理和模数转换；和回声消除部件，被配置为配合进行回声消除。优选地，所述音频输出组件包括：音频解码部件，被配置为根据所述主控组件的控制信号转换为音频信号；和功放部件，与所述音频解码部件连接，被配置为对所述音频信号进行功率放大后输出。优选地，所述4G通讯组件采用通讯芯片实现。优选地，所述通用接口组件包括：网口、USB接口、TTL串口、UART接口、RS232接口、RS485接口以及CAN接口中的任意一项或多项。本申请实施例的第二方面提供了一种机器人，包括：如上述所述的多功能主板；和外壳，被配置为对所述多功能主板进行封装。上述一种机器人及其多功能主板，集成有电源组件、备用电池切换组件、主控组件、语音处理组件、音频输出组件、4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件，主控组件分别与电源组件、备用电池切换组件、语音处理组件、音频输出组件、4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件采用通用板对板连接器进行电性连接，电源组件被配置为接收外部电源信号以对主控组件进行供电，并对外部电源信号进行电压变换后以对外部设备供电；备用电池切换组件被配置为当电源组件工作异常时，提供辅助电压对主控组件进行供电；以太网交换机组件被配置为接入多个以太网设备或者传感器；4G通讯组件被配置为联网通信，以传输数据；WiFi/BT组件被配置为进行无线传输数据；语音处理组件被配置为对采集到的语音信号进行去噪处理和模数转换后，传输至主控组件，并配合进行回声消除；音频输出组件被配置为根据主控组件的控制信号，输出优化的音频信号。由于各功能组件采用通用板对板连接器进行电性连接，不需要采用导线连接，并做了防松、防抖设计，实现了多功能主板整体紧凑、可靠性较强以及集成化程度高的效果，解决了现有的机器人主板存在着整体不够紧凑、可靠性较差的问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请第一方面最优实施例提供的一种机器人的多功能主板的模组结构示意图；图2为本申请第一方面另一实施例提供的一种机器人的多功能主板的模组结构示意图；图3为对应图2提供的一种机器人的多功能主板的示例电路图；图4为对应图2提供的一种机器人的多功能主板的通用接口组件的示例电路图；图5为对应图2提供的一种机器人的多功能主板的电源组件的示例电路图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。请参阅图1，本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人的多功能主板，其特征在于，所述多功能主板集成有：/n电源组件、备用电池切换组件、主控组件、语音处理组件、音频输出组件、4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件；/n所述主控组件分别与所述电源组件、所述备用电池切换组件、所述语音处理组件、所述音频输出组件、所述4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件采用通用板对板连接器进行电性连接；/n所述电源组件被配置为接收外部电源信号以对所述主控组件进行供电，并对所述外部电源信号进行电压变换后以对外部设备供电；所述备用电池切换组件被配置为当所述电源组件工作异常时，提供辅助电压对所述主控组件进行供电；所述以太网交换机组件被配置为接入多个以太网设备或者传感器；所述4G通讯组件被配置为联网通信，以传输数据；所述WiFi/BT组件被配置为进行无线传输数据；所述语音处理组件被配置为对采集到的语音信号进行去噪处理和模数转换后，传输至所述主控组件，并配合进行回声消除；所述音频输出组件被配置为根据所述主控组件的控制信号，输出优化的音频信号；所述主控组件被配置为控制所述电源组件、所述备用电池切换组件、所述语音处理组件、所述音频输出组件、所述4G通讯组件、所述以太网交换机组件以及所述WiFi/BT组件进行工作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种机器人的多功能主板，其特征在于，所述多功能主板集成有：
电源组件、备用电池切换组件、主控组件、语音处理组件、音频输出组件、4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件；
所述主控组件分别与所述电源组件、所述备用电池切换组件、所述语音处理组件、所述音频输出组件、所述4G通讯组件、以太网交换机组件以及WiFi/BT组件采用通用板对板连接器进行电性连接；
所述电源组件被配置为接收外部电源信号以对所述主控组件进行供电，并对所述外部电源信号进行电压变换后以对外部设备供电；所述备用电池切换组件被配置为当所述电源组件工作异常时，提供辅助电压对所述主控组件进行供电；所述以太网交换机组件被配置为接入多个以太网设备或者传感器；所述4G通讯组件被配置为联网通信，以传输数据；所述WiFi/BT组件被配置为进行无线传输数据；所述语音处理组件被配置为对采集到的语音信号进行去噪处理和模数转换后，传输至所述主控组件，并配合进行回声消除；所述音频输出组件被配置为根据所述主控组件的控制信号，输出优化的音频信号；所述主控组件被配置为控制所述电源组件、所述备用电池切换组件、所述语音处理组件、所述音频输出组件、所述4G通讯组件、所述以太网交换机组件以及所述WiFi/BT组件进行工作。


2.根据权利要求1所述的多功能主板，其特征在于，所述多功能主板还包括通用接口组件，
所述通用接口组件与所述主控组件连接，所述通用接口组件被配置为连接外部设备，并实现多功能主板的功能拓展。


3.根据权利要求1所述的多功能主板，其特征在于，所述电源组件包括：
充电管理电路，被配置为对所述主控组件进行供电，并记录所述外部电源信号的放电参数，以及读取电量；和
变压电路，与所述充电管理电路连接，被配...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗沛，张其，
申请(专利权)人：深圳优地科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44