專利名稱：小型擬人機器人頭部裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機械控制領(lǐng)域，尤其是涉及一種小型擬人機器人頭部裝置。
背景技術(shù)：
擬人機器人的主要特點是“智能性”和“仿真性”，其設(shè)計目標是讓機器人融于人類社會、與人和諧共處、為人類服務(wù)，它是學習人類自身技能的實驗平臺，是智能機器人的代表。人類感知客觀世界有70%的信息是由視覺獲取的，所以對于機器人來說，“眼睛”是一種重要的感知設(shè)備，機器人視覺系統(tǒng)是智能機器人的重要標志。而作為機器人人機交互的一個重要平臺，一個功能完善、外觀仿真的機器人頭部無疑能極大的拉近人對機器的情感距離?，F(xiàn)有的機器人頭部裝置在結(jié)構(gòu)上各式各樣，且隨著使用功能的不同而不同。但總的來說存在兩方而的不足一是通用性不夠，很難得到普及；二是機械結(jié)構(gòu)或比較簡單或比較復(fù)雜，常常是結(jié)構(gòu)簡單功能不全，而功能增加則其結(jié)構(gòu)又過于龐大，應(yīng)用十分不便。設(shè)計一種廣泛通用性的頭部系統(tǒng)，不僅可以擴大視覺系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，而且易于形成批量需求和制造，降低制造成本，從而得到廣泛的應(yīng)用。中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局于2004年9月22日公開了授權(quán)公告號為 CN2642473Y的專利文獻，名稱是機器人頭部。它利用兩臺攝像機作為眼睛，無線話筒作耳朵，喇叭作嘴巴。它由兩臺計算機控制，其中頭部計算機采用嵌入式計算機，安裝在機器人頭內(nèi)，用于中文語音合成、圖像采集和圖像處理；另一上位計算機安裝在機器人頭部以外的總控制臺，用于中文語音識別和對外信息交換。頭部計算機與上位計算機之間采用無線局域網(wǎng)連接。此方案的不足之處在于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能自由調(diào)整觀測角度，通用性不夠高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能自由調(diào)整角度，通用性差的技術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單輕巧、價格低廉、通用性強的小型擬人機器人頭部裝置。本實用新型針對上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種小型擬人機器人頭部裝置，包括一個基座，基座通過第三舵機與底盤連接，基座通過第二關(guān)節(jié)連接支架，支架通過第一關(guān)節(jié)連接平臺，平臺上安裝有監(jiān)控設(shè)備，第一關(guān)節(jié)內(nèi)設(shè)有第一舵機，第二關(guān)節(jié)內(nèi)設(shè)有第二舵機，基座內(nèi)還設(shè)有控制器，控制器連接第一舵機、第二舵機、第三舵機和監(jiān)控設(shè)備?？刂破骺刂频谝欢鏅C、第二舵機和第三舵機。第三舵機可以使在基座水平方向上旋轉(zhuǎn)。第一舵機和第二舵機配合下可以調(diào)整監(jiān)控設(shè)備的高度和監(jiān)控仰角。監(jiān)控設(shè)備在控制器的控制下開始或停止監(jiān)控。作為優(yōu)選，控制器連接有串口擴展芯片，串口擴展芯片連接GSM模塊。通過GSM模塊可以接收無線控制信號，從而實現(xiàn)遠程控制和檢測。并且借助于成熟的GSM網(wǎng)絡(luò)可以使控制距離和覆蓋面都得到極大的擴展。作為優(yōu)選，控制器連接有聲光報警模塊。通過聲光報警模塊可以實現(xiàn)信號的輸出，起到提示、報警的目的。作為優(yōu)選，監(jiān)控設(shè)備為攝像頭、熱釋傳感器中的一種或兩種的組合。通過攝像頭和熱釋傳感器可以對外界環(huán)境進行監(jiān)視。作為優(yōu)選，控制器的主控芯片為AT89S52。作為優(yōu)選，串口擴展芯片為GM8125。通過串口擴展芯片可以將控制器與上位控制器連接。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單輕巧、價格低廉、通用性強的特點，可廣泛應(yīng)用于保安機器人、娛樂機器人、迎賓機器人和服務(wù)機器人等各類智能移動機器人，控制距離大，控制覆
蓋面廣。

圖1是本實用新型的一種正視圖；圖2是本實用新型的一種側(cè)視圖；圖3是本實用新型的一種電路連接框圖；圖中1、監(jiān)控設(shè)備，2、平臺，3、第一關(guān)節(jié)，4、支架，5、第二關(guān)節(jié)，6、基座，7、底盤，8、 控制器，9、第一舵機，10、第二舵機，11、第三舵機，12、串口擴展芯片，13、GSM模塊，14、聲光報警模塊，15、上位控制器。
具體實施方式
下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步具體的說明。實施例本實施例的一種小型擬人機器人頭部裝置，如圖1所示，包括基座6，基座 6與底盤7連接，連接處設(shè)有第三舵機11 ；基座6通過第二關(guān)節(jié)5連接支架4，支架4通過第一關(guān)節(jié)3連接平臺2，平臺2上安裝有監(jiān)控設(shè)備1，第一關(guān)節(jié)3內(nèi)設(shè)有第一舵機9，第二關(guān)節(jié) 5內(nèi)設(shè)有第二舵機10。監(jiān)控設(shè)備1為攝像頭和熱釋傳感器。基座6內(nèi)部還設(shè)有主控芯片為 AT89S52的控制器8，控制器8控制所有舵機和攝像頭1的運行。第三舵機11可以控制基座6在水平方向上旋轉(zhuǎn)，第二舵機10可以控制基座6和支架4之間的角度，第一舵機9可以控制平臺2和支架4之間的角度?？刂破?通過型號為GM8125的串口擴展芯片12連接 GSM模塊13和上位控制器15，可以接收來自上位控制器15的指令并將監(jiān)控設(shè)備1檢測到的信息傳遞出去。通過GSM模塊13可以對本實施例實現(xiàn)遠程監(jiān)視和控制?？刂破?還連接有聲光報警模塊14，可以在必要的時候發(fā)出提示和警報。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了關(guān)節(jié)、控制器等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。 使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種小型擬人機器人頭部裝置，其特征在于，包括一個基座，所述基座通過第三舵機與底盤連接，所述基座通過第二關(guān)節(jié)連接支架，所述支架通過第一關(guān)節(jié)連接平臺，所述平臺上安裝有監(jiān)控設(shè)備，所述第一關(guān)節(jié)內(nèi)設(shè)有第一舵機，所述第二關(guān)節(jié)內(nèi)設(shè)有第二舵機，所述基座內(nèi)還設(shè)有控制器，所述控制器連接所述第一舵機、所述第二舵機、所述第三舵機和所述監(jiān)控設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型擬人機器人頭部裝置，其特征在于，所述控制器連接有串口擴展芯片，所述串口擴展芯片連接GSM模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型機器人頭部裝置，其特征在于，所述控制器連接有聲光報警模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型擬人機器人頭部裝置，其特征在于，所述監(jiān)控設(shè)備為攝像頭、熱釋傳感器中的一種或兩種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的小型機器人頭部裝置，其特征在于，所述控制器的主控芯片為 AT89S52。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的小型擬人機器人頭部裝置，其特征在于，所述串口擴展芯片為 GM8U5。
專利摘要本實用新型公開了一種小型擬人機器人頭部裝置，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可以自由調(diào)整觀測角度的小型擬人機器人頭部裝置。它包括一個基座，基座通過第三舵機與底盤連接，基座通過第二關(guān)節(jié)連接支架，支架通過第一關(guān)節(jié)連接平臺，平臺上安裝有監(jiān)控設(shè)備，第一關(guān)節(jié)內(nèi)設(shè)有第一舵機，第二關(guān)節(jié)內(nèi)設(shè)有第二舵機，基座內(nèi)還設(shè)有控制器，控制器連接第一舵機、第二舵機、第三舵機和監(jiān)控設(shè)備?？刂破骺刂频谝欢鏅C、第二舵機和第三舵機。第三舵機可以使在基座水平方向上旋轉(zhuǎn)。第一舵機和第二舵機配合下可以調(diào)整監(jiān)控設(shè)備的高度和監(jiān)控仰角。監(jiān)控設(shè)備在控制器的控制下開始或停止監(jiān)控。本實用新型適用于所有的小型機器人。
文檔編號G05D3/12GK201984350SQ20102067464
公開日2011年9月21日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者何國浩, 王凌, 綦林衛(wèi), 鄭恩輝, 陳錫愛 申請人:中國計量學院