一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，包括：车架、主控制器、显示屏、马达、模拟端口、数字端口和IIC拓展端口，主控制器为开源控制器，能够根据实际需求写入控制程序，模拟端口与主控制器连接，数字端口和IIC拓展端口设置在车架的前端部，数字端口和IIC拓展端口均与主控制器连接，车架两侧开设有安装孔，多个功能模块通过安装孔与车架机械连接，多个功能模块通过模拟端口、数字端口和IIC拓展端口与主控制器电连接，通过主控制器控制多个功能模块，车架底部安装有车轮，马达的输出端与车轮连接，主控制器设置在车架内部，显示屏安装在车架顶部并与主控制器连接。本发明专利技术解决了现有拼装玩具功能单一、不能个性化组合创造的问题。化组合创造的问题。化组合创造的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统


[0001]本专利技术涉及拼装玩具领域，具体涉及一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统。

技术介绍

[0002]拼装玩具能够锻炼孩子的动手能力，通过让孩子自己操作能够锻炼手部的协调性；培养孩子的想象力，如果玩具的组合方式较多(例如积木类型)，孩子可以自行发挥自己的想象力进行创作，现有的拼装玩具虽然能够拼装出较复杂的形态，如各种小车，但是所利用的零件较多，拼装过程中容易产生混乱。
[0003]传统的玩具小车一方面不能自由组装，因此不能够根据用户的需求喜爱进行组装，实现不了个性化定制；另一方面传统的玩具不能自由组合功能模块，只能实现固定的功能，可玩性和创造性不强。多功能模块组合小车结合电子积木与玩具车的特点，加入可编程智能模块，既能自由组装，又能自由编程，功能强大，创造性强。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，以解决现有拼装玩具功能单一、不能个性化组合创造的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]本专利技术公开了一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，所述系统包括：车架、主控制器、显示屏、马达、模拟端口、数字端口和IIC拓展端口，所述主控制器为开源控制器，能够根据实际需求写入控制程序，所述模拟端口具有多个，分别设置在车架的两侧，模拟端口与主控制器连接，所述数字端口和IIC拓展端口设置在车架的前端部，数字端口和IIC拓展端口均与主控制器连接，所述车架两侧开设有安装孔，多个功能模块通过安装孔与车架机械连接，多个功能模块通过模拟端口、数字端口和IIC拓展端口与主控制器电连接，通过主控制器控制多个功能模块，所述车架底部安装有车轮，所述马达的输出端与车轮连接，所述主控制器设置在车架内部，所述显示屏安装在车架顶部并与主控制器连接。
[0007]进一步地，所述车架的顶部与显示屏相邻设置有电源开关和电源指示灯，通过电源开关控制整体的电源通断，所述电源指示灯显示供电状态。
[0008]进一步地，所述模拟端口分设在车架的两侧，模拟端口可以连接灰度传感器、声音传感器、电位器传感器、人体感应传感器、游戏摇杆传感器，通过模拟端口将采集的数据发送至主控制器。
[0009]进一步地，所述灰度传感器感知地面不同灰度值而产生的相应信号，作为巡线小车的巡线传感器或者足球机器人的场地灰度识别；所述声音传感器通过麦克风采集声音信号，转化为模拟信号，并通过反馈的电压值来体现声音大小；所述电位器传感器对电阻值进行感应，反馈实际的电阻值，所述人体感应传感器检测人体或动物身上发出的红外线，输出开关信号；所述游戏摇杆传感器采用优质金属PS2摇杆电位器制作，包括(X,Y)两轴模拟输
出，一路按钮数字输出。
[0010]进一步地，所述数字端口连接按键传感器、超声波传感器、颜色传感器、环境光传感器、火焰传感器和温湿度传感器，通过数字端口将采集的数据发送至主控制器。
[0011]进一步地，所述按键传感器识别按键状态，按下为高电平，松开为低电平；所述超声波传感器通过超声波探头检测距离，输出相应的数字信号；所述颜色传感器通过光学感应识别物体表面颜色，根据不同颜色输出对应的具体数值；所述环境光传感器为基于环保型光敏二极管的光线传感器，对环境光线的强度进行检测；所述火焰传感器探测火焰或其它波长在760nm～1100nm范围内的光源，探测角度可达60
°
；所述温湿度传感器对环境中的温湿度进行检测，并将检测到的数据转换为数字信号。
[0012]进一步地，所述车架与数字端口相对的端部设置有外接电源口、USB下载口和多个马达端口，所述外接电源口接入外部电源，通过外接电源与电源开关连接，控制整体电源通断，所述USB下载口与主控制器连接，通过USB下载口向主控制器写入编程数据，所述马达端口与马达连接，向马达传送控制信号。
[0013]进一步地，所述马达包括单轴动力马达和双轴辅助马达，所述单轴动力马达进行单轴输出，提供一端输出，所述双轴辅助马达进行双轴输出，转速低于单轴动力马达的转速。
[0014]进一步地，所述双轴辅助马达连接有双出轴舵机，通过双出轴舵机与车轮连接。
[0015]本专利技术具有如下优点：
[0016]本专利技术公开了一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，在车身上能够自由选择安装多个功能模块，通过模拟端口、数字端口与多个功能模块进行连接，实现对主控制器与多个功能模块之间的数据交互和指令传输。并且控制器为开源控制器，能够根据实际需求写入控制程序，如多种品牌类型的拼装模块能够互通互联，根据选择的功能模块不同，拼装小车的功能也不同，增加的可扩展空间，能够自由发挥，不受固定拼装模式的限制，实现多元化的拼装组合，增加趣味性。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
[0018]本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0019]图1为本专利技术实施例提供的一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统整体结构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例提供的一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统的车架侧视结构图；
[0021]图3为本专利技术实施例提供的一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统的车架
另一视角侧视结构图；
[0022]图中：1
‑
车架、2
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车轮、3
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显示屏、4
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电源指示灯、5
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电源开关、6
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模拟端口、7
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外接电源口、8
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USB下载口、9
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马达端口、10
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数字端口、11
‑
IIC拓展端口。
具体实施方式
[0023]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例
[0025]本实施例公开了一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，所述基于开源硬件的教育机器人智能控制系统包括：车架1、主控制器、显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，其特征在于，所述系统包括：车架、主控制器、显示屏、马达、模拟端口、数字端口和IIC拓展端口，所述主控制器为开源控制器，能够根据实际需求写入控制程序，所述模拟端口具有多个，分别设置在车架的两侧，模拟端口与主控制器连接，所述数字端口和IIC拓展端口设置在车架的前端部，数字端口和IIC拓展端口均与主控制器连接，所述车架两侧开设有安装孔，多个功能模块通过安装孔与车架机械连接，多个功能模块通过模拟端口、数字端口和IIC拓展端口与主控制器电连接，通过主控制器控制多个功能模块，所述车架底部安装有车轮，所述马达的输出端与车轮连接，所述主控制器设置在车架内部，所述显示屏安装在车架顶部并与主控制器连接。2.如权利要求1所述的一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，其特征在于，所述车架的顶部与显示屏相邻设置有电源开关和电源指示灯，通过电源开关控制整体的电源通断，所述电源指示灯显示供电状态。3.如权利要求1所述的一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，其特征在于，所述模拟端口分设在车架的两侧，模拟端口可以连接灰度传感器、声音传感器、电位器传感器、人体感应传感器、游戏摇杆传感器，通过模拟端口将采集的数据发送至主控制器。4.如权利要求3所述的一种基于开源硬件的教育机器人智能控制系统，其特征在于，所述灰度传感器感知地面不同灰度值而产生的相应信号，作为巡线小车的巡线传感器或者足球机器人的场地灰度识别；所述声音传感器通过麦克风采集声音信号，转化为模拟信号，并通过反馈的电压值来体现声音大小；所述电位器传感器对电阻值进行感应，反馈实际的电阻值，所述人体感应传感器检测人体或动物身上发出的红外线，输出开关信号；所述游戏摇杆传感器采用优质金属PS2摇杆电位器制作，包括(X,Y...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小杰，李松，
申请(专利权)人：张小杰，
类型：发明
国别省市：