一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统.pdf

1、10申请公布号CN104090576A43申请公布日20141008CN104090576A21申请号201410375231022申请日20140731G05D1/02200601G05B19/04220060171申请人开平市吴汉良理工学校地址529300广东省江门市开平市三埠区新昌迳头管理区歧阳村东72发明人李烁梁桥锋李深全杨华海邓德财关贵平74专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人江侧燕54发明名称一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统57摘要本发明公开了一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统，包括ARDUINO处理器、用于驱动机器人轮椅行走

2、的四个直流电机、用于机器人机械手的舵机一、舵机二、舵机三、用于床椅变形的舵机四、用于巡线的光电传感器以及用于检测障碍物的超声波模块，所述四个直流电机通过电机驱动模块与ARDUINO处理器的输出端连接，舵机一、舵机二、舵机三、舵机四与ARDUINO处理器的输出端连接，光电传感器以及超声波模块与ARDUINO处理器的输入端连接。本发明以ARDUINO处理器作为核心部件进行集成开发设计，能够满足机器人轮椅实现自动巡线行走、捡拾、清障、床椅变换功能，结构简单，集成度高，有利于实现控制系统的小型化。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1

3、页说明书2页附图1页10申请公布号CN104090576ACN104090576A1/1页21一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统，其特征在于包括ARDUINO处理器（1）、用于驱动机器人轮椅行走的四个直流电机（2）、用于机器人机械手的舵机一（3）、舵机二（4）、舵机三（5）、用于床椅变形的舵机四（6）、用于巡线的光电传感器（7）以及用于检测障碍物的超声波模块（8），所述四个直流电机（2）通过电机驱动模块（9）与ARDUINO处理器（1）的输出端连接，舵机一（3）、舵机二（4）、舵机三（5）、舵机四（6）与ARDUINO处理器（1）的输出端连接，光电传感器（7）以及超声波模块（8

4、）与ARDUINO处理器（1）的输入端连接。2根据权利要求1所述的一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统，其特征在于还包括用于接收遥控信号的无线通讯模块（10），所述无线通讯模块（10）与ARDUINO处理器（1）的输入端相连。3根据权利要求2所述的一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统，其特征在于所述无线通讯模块（10）的型号为NRF4L01。4根据权利要求1所述的一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统，其特征在于还包括用于鸣叫报警的蜂鸣器（11），所述蜂鸣器（11）与ARDUINO处理器（1）的输入端相连。5根据权利要求1所述的一种基于ARDUINO开源

5、平台的机器人轮椅控制系统，其特征在于所述ARDUINO处理器（1）的型号为ARDUINOMEGA2560。权利要求书CN104090576A1/2页3一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统技术领域0001本发明涉及一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统。背景技术0002不少腿残（瘫）人士尽管手可以活动，但由于不能行走，需要家人常年照顾，在家人照顾不周时甚至会有生命危险。目前有不少帮助腿残人士行走的机器人代步，但这些机器人轮椅主要以机动行走为主，不能帮助残疾人实现智能避障以及抓取等功能，而且机器人的控制系统结构复杂，成本高，难以满足机器人的行走要求。发明内容0003为克服

6、现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种功能强大，且能实现小型化的基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统。0004本发明为解决其技术问题采用的技术方案是一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统，包括ARDUINO处理器、用于驱动机器人轮椅行走的四个直流电机、用于机器人机械手的舵机一、舵机二、舵机三、用于床椅变形的舵机四、用于巡线的光电传感器以及用于检测障碍物的超声波模块，所述四个直流电机通过电机驱动模块与ARDUINO处理器的输出端连接，舵机一、舵机二、舵机三、舵机四与ARDUINO处理器的输出端连接，光电传感器以及超声波模块与ARDUINO处理器的输入端连接。0005进一步

7、，还包括用于接收遥控信号的无线通讯模块，所述无线通讯模块与ARDUINO处理器的输入端相连。0006进一步，所述无线通讯模块的型号为NRF4L01。0007进一步，还包括用于鸣叫报警的蜂鸣器，所述蜂鸣器与ARDUINO处理器的输入端相连。0008进一步，所述ARDUINO处理器的型号为ARDUINOMEGA2560。0009本发明的有益效果是本发明的机器人轮椅控制系统以ARDUINO处理器作为核心部件进行集成开发设计，能够满足机器人轮椅实现自动巡线行走、捡拾、清障、床椅变换功能，结构简单，集成度高，有利于实现控制系统的小型化。附图说明0010以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。0011图1

8、是本发明的电路原理图。具体实施方式0012参照图1，本发明的一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统，包括ARDUINO处理器1、用于驱动机器人轮椅行走的四个直流电机2、用于机器人机械手的舵机说明书CN104090576A2/2页4一3、舵机二4、舵机三5、用于床椅变形的舵机四6、用于巡线的光电传感器7以及用于检测障碍物的超声波模块8。本发明采用的ARDUINO处理器1的型号为ARDUINOMEGA2560，具有54路数字输入/输出端口，有利于控制系统的集成化设计。0013所述四个直流电机2通过电机驱动模块9与ARDUINO处理器的1输出端连接，所述电机驱动模块9的型号为L298N。

9、四个电机2各自与安装在机器人轮椅的的车轮连接。0014舵机一3、舵机二4、舵机三5、舵机四6与ARDUINO处理器1的输出端连接，光电传感器7以及超声波模块8与ARDUINO处理器1的输入端连接。舵机一3、舵机二4、舵机三5分别与机器人的机械手连接，用于控制机械手三个弯曲的自由度，实现捡拾、扔除物品、清除路障三种功能。舵机四6用于控制机器人轮椅靠背的弯曲度，实现床椅变换。0015需进一步说明的是，还包括用于接收遥控信号的无线通讯模块10，具体的，所述无线通讯模块10的型号为NRF4L01，所述无线通讯模块10与ARDUINO处理器1的输入端相连。0016进一步，本发明还包括蜂鸣器11，所述蜂鸣器11与ARDUINO处理器1的输入端相连，用于遇到障碍物时鸣叫报警。0017以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应落入本发明的保护范围之内。说明书CN104090576A1/1页5图1说明书附图CN104090576A