一种带有智能跟随功能的机器人的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术技术领域，具体为一种带有智能跟随功能的机器人。


背景技术：

2.目前，随着电子科技的飞快发展，智能跟随功能产品的应用也越来越广泛。基于gps定位的智能跟随行李箱，基于红外线矩阵的人体检测监控器，基于超声波测距原理的跟随玩具等，虽然很早就有这些技术，但是这些都存在各种各样的缺陷。
3.目前的智能跟随产品都存在许多缺陷：1.精度局限性；2.跟随丢失；3.成本高；4.只能直线跟随，不能360度跟随；5.灵敏度低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种带有智能跟随功能的机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有智能跟随功能的机器人，包括头部、身体、手臂和脚部，所述头部内部设置有指挥控制中枢，所述指挥控制中枢包括感应模块、rf模块、避障模块，驱动模块和显示模块，所述身体内部安装有供电模块，所述供电模块分别与感应模块、rf模块、避障模块，驱动模块和显示模块相电性连接，所述感应模块通过地磁传感器对外界地磁场进行感应，所述rf模块通过反射式光电传感器对机器人进行移动测距。
6.优选的，所述避障模块采用lm393红外避障传感器，所述lm393红外避障传感器包括红外对管，所述红外对管包括红外发射管和接受管，所述lm393红外避障传感器的检测距离为2～30cm，且工作电压为3.3v～5v。
7.优选的，所述lm393红外避障传感器通过con3接口与供电模块的供电输出端连接，所述m393红外避障传感器的正向输入端分别与10k电阻一端以及红外对管的接受管一端连接，所述接受管的两端并接有电容c104。
8.优选的，所述驱动模块包括全向轮，所述全向轮安装于机器人的脚部。
9.优选的，所述显示模块采用lcd显示屏对机器人的表情进行显示，所述lcd显示屏安装于机器人的头部。
10.优选的，所述反射式光电传感器采用型号为tcrt5000红外传感器，所述tcrt5000红外传感器的工作电压3.3v～5v。
11.优选的，所述tcrt5000红外传感器包括控制芯片u1，所述控制芯片u1与j1接口连接，所述j1接口的与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与发光二极管d2的一端连接，所述发光二极管d2的另一端为接地设置。
12.优选的，所述地磁传感器分为两组，其中一组所述地磁传感器安装于跟随者身上，其中另一组所述地磁传感器安装于机器人的头部。
13.优选的，所述供电模块包括锂电池，a/c转换器和变压器，所述a/c转换器的电压输
入端与usb-c接口连接，所述a/c转换器与锂电池电性连接，所述锂电池与变压器的电压输入端相连接。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型提供一种带有智能跟随功能的机器人，通过在目标和机器人身上安装地磁传感器，并通过地磁传感器具有能够感应地磁场的分布变化而指示被测物体的姿态和运动角度等信息特点，且安装、维修方便的特点，能够使得机器人在准确的对目标进行跟随，相比较传统通过gps定位的智能跟随，能够更加精准。
16.2、本实用新型提供一种带有智能跟随功能的机器人，通过rf模块判断目标与机器人的距离，通过rf技术判断机器人与目标的距离是否在系统设定的范围之内，如果距离过远，机器人会自动靠近目标，直到移动到系统设置范围之内，从而能够避免丢失。
附图说明
17.图1为本实用新型的系统框图；
18.图2为本实用新型的带有智能跟随功能机器人；
19.图3为本实用新型的智能跟随原理图；
20.图4为本实用新型的智能跟随控制线路；
21.图5为本实用新型的lm393红外避障传感器电路图；
22.图6为本实用新型的tcrt5000红外传感器电路图。
23.图中标号：1、头部；2、身体；3、手臂；4、脚部。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
25.本实用新型提供了如图1～6所示的一种带有智能跟随功能的机器人，包括1.一种带有智能跟随功能的机器人，包括头部1、身体2、手臂3和脚部4，头部1内部设置有指挥控制中枢，指挥控制中枢包括感应模块、rf模块、避障模块，驱动模块和显示模块，身体2内部安装有供电模块，脚部4安装有全向轮，供电模块分别与感应模块、rf模块、避障模块，驱动模块和显示模块相电性连接，感应模块通过地磁传感器对外界地磁场进行感应，通过地磁传感器判断被测物体在地磁场中的运动状态不同，通过感应地磁场的分布变化而指示被测物体的姿态和运动角度等信息识别机器人前、后、左、右方位，rf模块通过反射式光电传感器对机器人进行移动测距。
26.避障模块采用lm393红外避障传感器，lm393红外避障传感器包括红外发射管和接收管，lm393红外避障传感器的检测距离为2～30cm，且工作电压为3.3v～5v，lm393红外避障传感器通过con3接口与供电模块的供电输出端连接，m393红外避障传感器的正向输入端分别与10k电阻一端以及红外对管的接受管一端连接，接受管的两端并接有电容c104，该传感器对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出频率的红外线，当检测方向遇到障碍物(反射面)时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处
理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号(一个低电平信号)，可通过电位器旋钮调节检测距离，该传感器的探测距离可以通过电位器调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点。
27.驱动模块包括全向轮，全向轮安装于机器人的脚部4，遇到障碍物时自动避开障碍物。通过红外感应技术，当机器人感应到前方有障碍物时会自动绕过障碍物，继续通过地磁感应靠近目标，并控制手臂3进行各种动作及控制机器人进行360度全方位移动。
28.显示模块采用lcd显示屏对机器人的表情进行显示，lcd显示屏安装于机器人的头部1，可以显示机器人的各种各样表情。
29.反射式光电传感器采用型号为tcrt5000红外传感器，tcrt5000红外传感器的工作电压3.3v-5v，tcrt5000红外传感器包括控制芯片u1，控制芯片u1与j1接口连接，j1接口的与电阻r3的一端连接，电阻r3的另一端与发光二极管d2的一端连接，发光二极管d2的另一端为接地设置，判断目标与机器人的距离。通过rf技术判断机器人与目标的距离是否在系统设定的范围之内，如果距离过远，机器人会自动靠近目标，直到移动到系统设置范围之内，然后停止不动。
30.地磁传感器分为两组，其中一组地磁传感器安装于目标上能不身上，其中另一组地磁传感器安装于机器人的头部1，当机器人转向时,车上的地磁传感器也会随之转向,转后地磁传感器输出为hx、hy,旋转角度为θ,以顺时针方向为正,逆时针方向为负，根据当前地磁传感器输出hx和hy以及地球磁场真实大小hx和hy，确定机器人方向与地球磁场方向的夹角,因而实现机器人方向的确定，考虑到本智能机器人的应用场合，可以假设地球磁场在机器人运动范围内大小和方向基本不变，且外界的磁干扰不严重，因而保证机器人的参考方向(即地球磁场的方向)是一个恒定的方向，在确定机器人运动距离的基础上，建立一个二维坐标，计算出机器人在x、y方向上位置的变化，记录机器人在水平面内任何地点的位置，从而能够根据目标进行自动跟随。
31.供电模块包括锂电池，a/c转换器和变压器，a/c转换器的电压输入端与usb-c接口连接，a/c转换器与锂电池电性连接，锂电池与变压器的电压输入端相连接，通过供电模块中的a/c转换器连接usb-c接口的数据线对锂电池进行充电，并通过变压器对各个模块进行供电处理。
32.通过设置好跟随距离、速度、跟随目标，启动智能跟随功能，指挥控制中枢系统进入智能跟随功能，并在目标身上装有地磁传感器，通过机器人头部1的地磁传感器判断目标是否在系统设置范围，若不在系统设置范围内，通过地磁传感器感应方位，rf技术判断距离，机器人自动识别跟随目标，直到目标在系统设置的范围之内，若目标在设定范围内，通过rf模块保持和目标一定距离停止不动。
33.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。