本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人及其控制電路。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，為了滿足娛樂(lè)的需求，人形機(jī)器人特別是會(huì)跳舞的人形機(jī)器人成為了機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

現(xiàn)有的人形機(jī)器人，在機(jī)器的各活動(dòng)關(guān)節(jié)配置有多達(dá)十幾個(gè)伺服器，能夠在控制系統(tǒng)的控制下完成多種動(dòng)作，然而這種機(jī)器人只能按事先設(shè)計(jì)好的順序完成相應(yīng)的舞蹈動(dòng)作，功能簡(jiǎn)單，與用戶的互動(dòng)性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種機(jī)器人及其控制電路，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的機(jī)器人只能按事先設(shè)計(jì)好的順序完成相應(yīng)的舞蹈動(dòng)作，功能簡(jiǎn)單，與用戶的互動(dòng)性差的問(wèn)題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種機(jī)器人的控制電路，其中，機(jī)器人包括預(yù)設(shè)數(shù)量的舵機(jī)，控制電路包括主控模塊、電源管理和音頻處理模塊、連接模塊、無(wú)線通信模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊。

電源管理和音頻處理模塊、連接模塊、無(wú)線通信模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊均與主控模塊電連接，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊分別與每個(gè)所述舵機(jī)電連接。

電源管理和音頻處理模塊采集語(yǔ)音信號(hào)，并將語(yǔ)音信號(hào)識(shí)別處理為語(yǔ)音數(shù)據(jù)；連接模塊接入外部供電線路以獲取電能；無(wú)線通信模塊與外部終端無(wú)線通信，以接收外部終端發(fā)送的無(wú)線控制指令；主控模塊根據(jù)語(yǔ)音數(shù)據(jù)和無(wú)線控制指令生成運(yùn)動(dòng)控制指令；運(yùn)動(dòng)控制模塊根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制指令對(duì)舵機(jī)進(jìn)行控制，以使機(jī)器人做出相應(yīng)動(dòng)作。

在一個(gè)實(shí)施例中，主控模塊包括arm處理器。

在一個(gè)實(shí)施例中，電源管理和音頻處理模塊包括電源管理單元、音頻輸入單元和音頻輸出單元，音頻輸入單元和音頻輸出單元均與電源管理單元電連接，電源管理單元與主控模塊電連接。

在一個(gè)實(shí)施例中，連接模塊包括：

用以接入外部供電線路以獲取電能的電源接口單元；

用以接入外部存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)卡接口單元；

用以接入身份識(shí)別芯片的身份識(shí)別卡接口單元；

用以通過(guò)串口連接多個(gè)外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展的串行接口單元；

用以通過(guò)并口連接多個(gè)外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展的并行接口單元；以及，

用以傳輸usb協(xié)議數(shù)據(jù)的usb接口單元。

在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)線通信模塊包括：

用以與外部終端進(jìn)行射頻通信的射頻通訊單元；以及，

用以與外部終端進(jìn)行無(wú)線通信的無(wú)線通信單元。

在一個(gè)實(shí)施例中，還包括與主控模塊電連接的觸控模塊，觸控模塊感應(yīng)到外部觸摸后輸出觸摸信號(hào)至主控模塊，以使主控模塊控制機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的預(yù)設(shè)指令。

在一個(gè)實(shí)施例中，還包括與主控模塊電連接的紅外控制模塊。

紅外控制模塊包括用于檢測(cè)人體實(shí)現(xiàn)防盜的紅外檢測(cè)單元和/或用于遙控電器的紅外遙控單元。

在一個(gè)實(shí)施例中，還包括與主控模塊電連接的顯示模塊。

在一個(gè)實(shí)施例中，還包括與主控模塊電連接的報(bào)警指示模塊。

報(bào)警指示模塊包括受主控模塊控制根據(jù)不同的異常信息發(fā)出對(duì)應(yīng)的聲光報(bào)警提示的聲光報(bào)警單元、指示燈單元和/或聲音報(bào)警單元。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種機(jī)器人，包括預(yù)設(shè)數(shù)量的舵機(jī)以及如上所述的機(jī)器人的控制電路。

本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：通過(guò)電源管理和音頻處理模塊采集語(yǔ)音信號(hào)，并將語(yǔ)音信號(hào)識(shí)別處理為語(yǔ)音數(shù)據(jù)；無(wú)線通信模塊與外部終端無(wú)線通信，以接收外部終端發(fā)送的無(wú)線控制指令；主控模塊根據(jù)語(yǔ)音數(shù)據(jù)和無(wú)線控制指令生成運(yùn)動(dòng)控制指令；運(yùn)動(dòng)控制模塊根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制指令對(duì)舵機(jī)進(jìn)行控制，以使機(jī)器人做出相應(yīng)動(dòng)作。本發(fā)明實(shí)施例中，機(jī)器人具有舞蹈控制、語(yǔ)音通話、視頻通話、視頻監(jiān)控、家庭防盜和智能家居控制等多種功能，機(jī)器人的動(dòng)作可以通過(guò)語(yǔ)音控制，還可以通過(guò)外部終端遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)了與用戶更好的互動(dòng)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的機(jī)器人的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供的機(jī)器人的控制電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

以下結(jié)合具體附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述：

實(shí)施例1：

圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例所提供的一種機(jī)器人的控制電路的結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種機(jī)器人的控制電路10，其中，機(jī)器人包括預(yù)設(shè)數(shù)量的舵機(jī)20，控制電路10包括主控模塊100、電源管理和音頻處理模塊200、連接模塊300、無(wú)線通信模塊400和運(yùn)動(dòng)控制模塊500。

電源管理和音頻處理模塊200、連接模塊300、無(wú)線通信模塊400和運(yùn)動(dòng)控制模塊500均與主控模塊100電連接，運(yùn)動(dòng)控制模塊500分別與每個(gè)所述舵機(jī)20電連接。

電源管理和音頻處理模塊200采集語(yǔ)音信號(hào)，并將語(yǔ)音信號(hào)識(shí)別處理為語(yǔ)音數(shù)據(jù)；連接模塊300接入外部供電線路以獲取電能；無(wú)線通信模塊400與外部終端30無(wú)線通信，以接收外部終端30發(fā)送的無(wú)線控制指令；主控模塊100根據(jù)語(yǔ)音數(shù)據(jù)和無(wú)線控制指令生成運(yùn)動(dòng)控制指令；運(yùn)動(dòng)控制模塊500根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制指令對(duì)舵機(jī)20進(jìn)行控制，以使機(jī)器人做出相應(yīng)動(dòng)作。

在具體應(yīng)用中，語(yǔ)音信號(hào)為模擬信號(hào)，例如麥克風(fēng)接收到的一段聲音。語(yǔ)音數(shù)據(jù)為數(shù)字信號(hào)。

在一個(gè)實(shí)施例中，主控模塊100包括arm處理器。

arm(advancedriscmachines，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì))處理器可以為mt6572芯片、s5p4418芯片或s5p6818芯片。arm處理器內(nèi)部加載有安卓系統(tǒng)。

在一個(gè)實(shí)施例中，主控模塊100將語(yǔ)音數(shù)據(jù)通過(guò)預(yù)設(shè)語(yǔ)音識(shí)別算法轉(zhuǎn)換為語(yǔ)義指令，并根據(jù)語(yǔ)義指令輸出相應(yīng)的第一動(dòng)作控制指令至運(yùn)動(dòng)控制模塊500，以使運(yùn)動(dòng)控制模塊500控制舵機(jī)20執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在具體應(yīng)用中，預(yù)設(shè)語(yǔ)音識(shí)別算法可以為科大訊飛的語(yǔ)音識(shí)別算法。

在具體應(yīng)用中，主控模塊100根據(jù)語(yǔ)義指令輸出相應(yīng)的第一動(dòng)作控制指令，具體包括：主控模塊100根據(jù)語(yǔ)義指令調(diào)取相應(yīng)的預(yù)設(shè)文件，預(yù)設(shè)文件包括數(shù)據(jù)協(xié)議；主控模塊100將預(yù)設(shè)文件通過(guò)應(yīng)用程序解析后得到第一動(dòng)作控制指令。

在具體應(yīng)用中，動(dòng)作控制指令包括舵機(jī)20的編號(hào)、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和/或動(dòng)作時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施例中，主控模塊100與電源管理和音頻處理模塊200通過(guò)i2c(inter-integratedcircuit，兩線式串行總線)數(shù)據(jù)總線和spi(serialperipheralinterface，串行外設(shè)接口)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信。

在一個(gè)實(shí)施例中，主控模塊100與連接模塊300通過(guò)usb(universalserialbus，通用串行總線)數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信。

在一個(gè)實(shí)施例中，主控模塊100與運(yùn)動(dòng)控制模塊500通過(guò)uart(universalasynchronousreceiver/transmitter，通用異步收發(fā)傳輸器)通信接口進(jìn)行通信。

在一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)控制模塊500與舵機(jī)20通過(guò)單線串口數(shù)據(jù)總線進(jìn)行通信。

在一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)動(dòng)控制模塊500包括微控制器，例如stm32f103xc、stm32f103xd或stm32f103xe系列控制板。

在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人上共設(shè)有17個(gè)舵機(jī)20，舵機(jī)20安裝在機(jī)器人的各肢體中，例如大臂、小臂、腰部、大腿、小腿以及足部中。

本發(fā)明實(shí)施例中，17個(gè)舵機(jī)20串行連接，運(yùn)動(dòng)控制模塊500通過(guò)串口向舵機(jī)20發(fā)送控制指令并接收舵機(jī)的反饋數(shù)據(jù)，控制指令包括舵機(jī)20的編號(hào)、轉(zhuǎn)動(dòng)角度和/或動(dòng)作時(shí)間。機(jī)器人的動(dòng)作可以通過(guò)語(yǔ)音控制，還可以通過(guò)外部終端30遠(yuǎn)程控制，實(shí)現(xiàn)了與用戶更好的互動(dòng)。

圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例所提供的機(jī)器人的控制電路10的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下：

如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖1中的電源管理和音頻處理模塊200包括電源管理單元210、音頻輸入單元220和音頻輸出單元230，音頻輸入單元220和音頻輸出單元230均與電源管理單元210電連接，電源管理單元210與主控模塊100電連接。

在具體應(yīng)用中，音頻輸入單元220將接收到外部的語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音數(shù)據(jù)，并將語(yǔ)音數(shù)據(jù)通過(guò)電源管理單元210傳輸給主控模塊100。音頻輸出單元230可以在主控模塊100的控制下發(fā)出預(yù)設(shè)聲音。

在一個(gè)實(shí)施例中，電源管理單元210包括電源管理芯片，例如mt6323電源管理芯片。

在一個(gè)實(shí)施例中，音頻輸入單元220包括傳聲器，例如麥克風(fēng)，可以接收用戶的聲音。

在一個(gè)實(shí)施例中，音頻輸出單元230包括揚(yáng)聲器，例如喇叭，可以播放音樂(lè)等音頻文件。

如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖1中的連接模塊300包括：

用以接入外部供電線路以獲取電能的電源接口單元310；

用以接入外部存儲(chǔ)設(shè)備的存儲(chǔ)卡接口單元320；

用以接入身份識(shí)別芯片的身份識(shí)別卡接口單元330；

用以通過(guò)串口連接多個(gè)外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展的串行接口單元340；

用以通過(guò)并口連接多個(gè)外部設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能擴(kuò)展的并行接口單元350；以及，

用以傳輸usb協(xié)議數(shù)據(jù)的usb接口單元360。

在具體應(yīng)用中，存儲(chǔ)卡接口單元320包括sd(securedigitalmemorycard/sdcard，安全數(shù)碼卡)插座、cf(compactflashcard，小型快閃卡)插座和/或mmc(multimediacard，多媒體存儲(chǔ)卡)插座。

在具體應(yīng)用中，身份識(shí)別卡接口單元330包括sim卡(subscriberidentificationmodule，客戶識(shí)別模塊)插座。

在具體應(yīng)用中，usb接口單元360包括microusb插座和miniusb插座。

如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖1中的無(wú)線通信模塊400包括：

用以與外部終端進(jìn)行射頻通信的射頻通訊單元410；以及，

用以與外部終端進(jìn)行無(wú)線通信的無(wú)線通信單元420。

在具體應(yīng)用中，射頻通訊單元410與主控模塊100電連接。

射頻通訊單元410可以接收外部終端30發(fā)送的第一射頻信號(hào)，并將第一射頻信號(hào)傳輸給主控模塊100，主控模塊100根據(jù)第一射頻信號(hào)輸出相應(yīng)的第二動(dòng)作控制指令至運(yùn)動(dòng)控制模塊500，以使運(yùn)動(dòng)控制模塊500控制舵機(jī)20執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

射頻通訊單元410還可以通過(guò)主控模塊100將音頻輸入單元220接收到的外部語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的第二射頻信號(hào)發(fā)送給外部終端30。

在具體應(yīng)用中，射頻通訊單元410可以用于2g、3g、4g和/或gsm通信，包括通信基帶芯片，例如mt6166芯片。

本實(shí)施例中，射頻通訊單元410可以實(shí)現(xiàn)接打電話的功能。

在具體應(yīng)用中，無(wú)線通信單元420與主控模塊100電連接。

無(wú)線通信單元420接收外部終端30發(fā)送的第一無(wú)線信號(hào)，并將第一無(wú)線信號(hào)傳輸給主控模塊100，主控模塊100根據(jù)第一無(wú)線信號(hào)輸出相應(yīng)的第三動(dòng)作控制指令至運(yùn)動(dòng)控制模塊500，以使運(yùn)動(dòng)控制模塊500控制舵機(jī)20執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

無(wú)線通信單元420還接收主控模塊100發(fā)出的無(wú)線數(shù)據(jù)，并根據(jù)無(wú)線數(shù)據(jù)輸出第二無(wú)線信號(hào)至外部終端30。

在具體應(yīng)用中，無(wú)線通信單元420可以用于wifi、bluetooth、gps和/或fm通信，包括無(wú)線通信芯片，例如mt6627芯片。

本實(shí)施例中，無(wú)線通信單元420可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信的功能，手機(jī)控制機(jī)器人動(dòng)作。無(wú)線通信單元420還可以與云平臺(tái)通信。

如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人的控制電路10還包括與主控模塊100電連接的觸控模塊600，觸控模塊600感應(yīng)到外部觸摸后輸出觸摸信號(hào)至主控模塊100，以使主控模塊100控制機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)的預(yù)設(shè)指令。

觸控模塊600獲取與外部接觸時(shí)的觸控信號(hào)，并將觸控信號(hào)傳輸給主控模塊100，主控模塊100根據(jù)觸控信號(hào)輸出相應(yīng)的第四動(dòng)作控制指令至運(yùn)動(dòng)控制模塊500，以使運(yùn)動(dòng)控制模塊500控制舵機(jī)20執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在具體應(yīng)用中，觸控模塊600包括觸控面板。

觸控面板可以為電容感應(yīng)面板、電磁感應(yīng)面板、電容和電磁感應(yīng)結(jié)合面板。

本實(shí)施例中，觸控模塊600可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)用戶觸摸喚醒或關(guān)閉機(jī)器人，以及控制機(jī)器人動(dòng)作。

如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人的控制電路10還包括與主控模塊100電連接的紅外控制模塊700。

紅外控制模塊700包括用于檢測(cè)人體實(shí)現(xiàn)防盜的紅外檢測(cè)單元710和/或用于遙控電器的紅外遙控單元720。

在一個(gè)實(shí)施例中，紅外檢測(cè)單元710包括熱感應(yīng)傳感器和/或觸摸感應(yīng)傳感器。

如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人的控制電路10還包括與主控模塊100電連接的顯示模塊800。

顯示模塊800包括lcd(liquidcrystaldisplay，液晶顯示器)顯示屏、led(lightemittingdiode，發(fā)光二極管)顯示屏或oled(organiclight-emittingdiode，有機(jī)發(fā)光二極管)顯示屏等。

如圖2所示，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人的控制電路10還包括與主控模塊100電連接的報(bào)警指示模塊900。

報(bào)警指示模塊包括受主控模塊控制根據(jù)不同的異常信息發(fā)出對(duì)應(yīng)的聲光報(bào)警提示的聲光報(bào)警單元910、指示燈單元920和/或聲音報(bào)警單元930。

在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人的控制電路10還包括攝像模塊。

攝像模塊與電源管理和音頻處理模塊200電連接，用于獲取視頻并發(fā)送給外部終端30。

實(shí)施例2：

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種機(jī)器人，包括預(yù)設(shè)數(shù)量的舵機(jī)20以及如上所述的機(jī)器人的控制電路10。

本實(shí)施例中的機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)舞蹈控制、語(yǔ)音通話、視頻通話、視頻監(jiān)控、家庭防盜和智能家居控制等多種功能。

在具體應(yīng)用中，預(yù)設(shè)數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，舵機(jī)20的數(shù)量越多，機(jī)器人的動(dòng)作越靈活、動(dòng)作種類越多。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述機(jī)器人為人形機(jī)器人，預(yù)設(shè)數(shù)量具體可以為17個(gè)，即機(jī)器人包括17個(gè)舵機(jī)20，這17個(gè)舵機(jī)20分別為：設(shè)置在機(jī)器人的頜關(guān)節(jié)上的第一舵機(jī)，設(shè)置在脖頸關(guān)節(jié)上的用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人頭部上下運(yùn)動(dòng)的第二舵機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人頭部左右轉(zhuǎn)動(dòng)的第三舵機(jī)，分別設(shè)置在機(jī)器人左右肩關(guān)節(jié)上的第四舵機(jī)和第五舵機(jī)，分別設(shè)置在機(jī)器人左右肘關(guān)節(jié)上的第六舵機(jī)和第七舵機(jī)，分別設(shè)置在機(jī)器人左右腕關(guān)節(jié)上的第八舵機(jī)和第九舵機(jī)，設(shè)置在腰關(guān)節(jié)上用于驅(qū)動(dòng)機(jī)器人腰部彎折運(yùn)動(dòng)的第十舵機(jī)和左右轉(zhuǎn)動(dòng)的第十一舵機(jī)，分別設(shè)置在機(jī)器人左右髖關(guān)節(jié)上的第十二舵機(jī)和第十三舵機(jī)，分別設(shè)置在機(jī)器人左右膝關(guān)節(jié)上的第十四舵機(jī)和第十五舵機(jī)，以及，分別設(shè)置在機(jī)器人左右踝關(guān)節(jié)上的第十六舵機(jī)和第十七舵機(jī)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。