本发明专利技术公开了一种智能行走机器人教具，由机器人主体、姿态信号采集系统、控制行走系统、无线传输系统和小磁钢玻璃板平台组成。姿态信号采集系统包括１至４号霍尔传感器与电子罗盘。１至３号霍尔传感器通过支架安装在智能行走机器人教具两只脚的正前方，４号霍尔传感器安装在智能行走机器人教具左脚外侧，电子罗盘水平安装在机器人主体的头部。１至４号霍尔传感器与电子罗盘和控制行走系统电连接，控制行走系统包括单片机外围电路板、Ｎｉ－Ｃｄ电池、１号电机和２号电机。１、２号电机分别安装在机器人主体的左、右脚上，其它件安装在机器人主体的背部。安装在机器人主体背部的无线传输系统包括无线数据发送端、飞思卡尔芯片与遥控器接收端等。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种定点探测和稳定性均较高的自主运动机构，更具体地说，本专利技术 涉及一种智能行走机器人教具。
技术介绍
目前，对于智能行走机器人的研究目的主要在提高其控制行走系统的灵活性和智 能通讯技术方面及利用仿生学提高电子计算机的控制能力方面。前者通过发展用于智能行 走机器人的机械结构和驱动装置来提高其智能行走的鲁棒性；后者希望制造一种可以自我 学习的智能程序，并在必要时可以独自用最佳方式解决问题。用于上述各种用途的智能行走机器人会遇到通讯技术、数学算法、机械结构的鲁 棒性等问题。目前智能行走机器人的研究大多在于工业制造、恶劣环境工作、行走平衡及翻 越障碍等方面。由此，现有的智能行走机器人的研究对于科研教学的演示教具方面的适应 性较低。这给诸如学生对于智能机器人的认知程度、课堂教学的直观性、调动学生的认知积 极性等多种工作带来不便并影响到其应用范围和使用效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的是现有智能行走机器人教具模拟定点采样并实时发送位置坐 标的勘探功能，提供模拟探测不明地带矿藏分布时，容易出现的定点采样不清，转弯不稳 定，偏离预定行走方向的问题，提供了一种能利用姿态信号采集系统和控制行走系统干预 的、帮助智能行走机器人克服偏离理想轨迹倾向的、能利用无线传输系统干预的、完成模拟 探矿数据的采集和机器人启停功能的、具有定点采样并实时发送位置坐标的与用于勘探教 学过程的智能行走机器人教具。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的所述的智能行走机器 人教具由机器人主体、姿态信号采集系统、控制行走系统、无线传输系统与小磁钢玻璃板平 台组成。所述的姿态信号采集系统包括1号霍尔传感器、2号霍尔传感器、3号霍尔传感器、 4号霍尔传感器与电子罗盘。1号霍尔传感器、2号霍尔传感器与3号霍尔传感器通过固定装置安装在智能行走 机器人教具两只脚的正前方，4号霍尔传感器安装在智能行走机器人教具左脚外侧。电子罗 盘水平安装在机器人主体的头部，使智能行走机器人教具原地转弯时的转轴通过电子罗盘 的转动中心。1号霍尔传感器、2号霍尔传感器与3号霍尔传感器通过控制行走系统中的外 围电路板和型号为AT89S52的单片机电连接，4号霍尔传感器与电子罗盘和控制行走系统 中的型号为AT89S52的单片机电连接。技术方案中所述的1号霍尔传感器、2号霍尔传感器与3号霍尔传感器通过控制行 走系统中外围电路板和型号为AT89S52的单片机电连接是指1号霍尔传感器、2号霍尔传 感器与3号霍尔传感器经外围电路板上的反相器和型号为AT89S52的单片机电连接1号 霍尔传感器的1号引脚与反相器的3A号引脚电连接，反相器的3Y号引脚与型号为AT89S52的单片机的P3. 5引脚电连接。2号霍尔传感器的1号引脚与反相器的IA号引脚电连接，反 相器的IY号引脚和型号为AT89S52的单片机的P3. 3引脚电连接。3号霍尔传感器的1号 引脚与反相器的2A号引脚电连接，反相器的2Y号引脚和型号为AT89S52的单片机的P3. 4 引脚电连接；所述的4号霍尔传感器和控制行走系统中的型号为AT89S52的单片机电连接 是指4号霍尔传感器的1号引脚和型号为々189552的单片机的？1.2引脚电连接；所述的电 子罗盘和控制行走系统中的型号为AT89S52的单片机(5)电连接是指电子罗盘的④号引 脚和型号为AT89S52的单片机的P3. 1引脚电连接，电子罗盘的⑤号引脚和型号为AT89S52 的单片机的P3. 0引脚电连接；所述的控制行走系统包括型号为AT89S52的单片机、型号为 L298N的电机驱动芯片、外围电路板、Ni-Cd电池、1号电机(11)和2号电机(12)。所述的 型号为AT89S52的单片机、型号为L298N的电机驱动芯片、外围电路板与Ni-Cd电池安装在 机器人主体的背部，1号电机与2号电机分别安装在机器人左右脚底之内。Ni-Cd电池的 正极端与外围电路板上+7. 2V引脚电连接，Ni-Cd电池的负极端与外围电路板上GND弓丨脚 电连接，外围电路板的+5V输出端和型号为AT89S52的单片机的VCC引脚、飞思卡尔芯片 的+VSS、EN A、EN B与+VS引脚电连接。型号为L298N的电机驱动芯片的1附引脚与型号 为AT89S52的单片机的Pl. 0引脚电连接，型号为L298N的电机驱动芯片的IN2引脚与型号 为AT89S52的单片机的Pl. 1引脚电连接，型号为L298N的电机驱动芯片的IN3引脚与型号 为AT89S52的单片机的P3. 6引脚电连接，型号为L298N的电机驱动芯片IN4引脚与型号 为AT89S52的单片机的P3. 7引脚电连接，型号为L298N的电机驱动芯片的SENSE A引脚、 SENSE B引脚与GND引脚和外围电路板上的GND接线端电连接。型号为L298N的电机驱动 芯片的OUTl引脚与1号电机(11) “ + ”端电连接，型号为L298N的电机驱动芯片的0UT2引 脚与1号电机(11) “_”端电连接，型号为L298N的电机驱动芯片的0UT3引脚与2号电机 (12) “ + ”电连接，型号为L298N的电机驱动芯片的0UT4引脚与2号电机(12) “-”端电连 接；所述的无线传输系包括无线数据发送端、无线数据接收端、电脑主机、飞思卡尔芯片与 遥控器接收端(2)。无线数据发送端通过PWR引脚与飞思卡尔芯片的PB3引脚电连接，无线 数据发送端通过CE引脚与飞思卡尔芯片的PB2引脚电连接，无线数据发送端通过CS引脚 与飞思卡尔芯片的PBO引脚电连接，无线数据发送端通过CKl引脚与飞思卡尔芯片的PH2 引脚电连接，无线数据发送端通过DRl引脚与飞思卡尔芯片的PBl引脚电连接，无线数据发 送端通过DAT引脚与飞思卡尔芯片的PHl引脚电连接，无线数据发送端通过6号引脚与12 号引脚与地线相连接。无线数据接收端通过USB插口与电脑主机电连接。飞思卡尔芯片的 PAO引脚与型号为AT89S52的单片机的P2. 0引脚电连接。遥控器接收端的W3引脚与型号 为AT89S52的单片机的I NTl引脚电连接，遥控器接收端的P8引脚与5V电源的正极连接； 所述的智能行走机器人教具放置在小磁钢玻璃板平台上，智能行走机器人教具上的1号霍 尔传感器、2号霍尔传感器、3号霍尔传感器与4号霍尔传感器和玻璃板面的垂直距离约为 5mm，在玻璃板的下表面上粘贴有直径D = Icm的10至N个小圆磁钢，其中N取大于10的 自然数，每两个小圆磁钢之间的间隔为4cm，小圆磁钢沿直线分布。小长条磁钢分布于第一、 三与五列顶端小圆磁钢的左右两侧，所述的小长条磁钢还分布于第二、四与六列顶端小圆 磁钢的上下两侧，所述的小长条磁钢还分布于第三与五列下端小圆磁钢的左侧与上侧。与现有技术相比本专利技术的有益效果是1.目前，智能机器人在教学科研机构的实用率较低，特别是直接面向学生作教学5演示作用的适应性较低，学生对于智能机器人的认识还比较少，对于地质勘测的模拟教学 还未普及。本专利技术所述的具有模拟野外探矿功能的智能行走机器人教具有效地解决了上述 问题，智能行走机器人教具模拟定点采样并实时发送自身的位置坐标，通过无线传输设备 实现智能行走机器人教具与控制台间的信号传输，为定点采样的勘探教本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种智能行走机器人教具，由机器人主体(1)、姿态信号采集系统、控制行走系统、无线传输系统与小磁钢玻璃板平台组成，其特征在于，所述的姿态信号采集系统包括1号霍尔传感器(7)、2号霍尔传感器(8)、3号霍尔传感器(9)、4号霍尔传感器(10)与电子罗盘(13)；1号霍尔传感器(7)、2号霍尔传感器(8)与3号霍尔传感器(9)通过固定装置安装在智能行走机器人教具两只脚的正前方，4号霍尔传感器(10)安装在智能行走机器人教具左脚外侧，电子罗盘(13)水平安装在机器人主体(1)的头部，使智能行走机器人教具原地转弯时的转轴通过电子罗盘(13)的转动中心，1号霍尔传感器(7)、2号霍尔传感器(8)与3号霍尔传感器(9)通过控制行走系统中的外围电路板和型号为AT89S52的单片机(5)电连接，4号霍尔传感器(10)与电子罗盘(13)和控制行走系统中的型号为AT89S52的单片机(5)电连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李静，张亮，孙博华，许宇能，赵煜燃，朱江，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82
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