一种基于ARDUINO开源平台的机器人轮椅控制系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410375231.0

申请日:

2014.07.31

公开号:

CN104090576A

公开日:

2014.10.08

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G05D 1/02申请公布日:20141008|||实质审查的生效IPC(主分类):G05D 1/02申请日:20140731|||公开

IPC分类号:

G05D1/02; G05B19/042

主分类号:

G05D1/02

申请人:

开平市吴汉良理工学校

发明人:

李烁; 梁桥锋; 李深全; 杨华海; 邓德财; 关贵平

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

优先权:

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

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内容摘要

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。

权利要求书

1.  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)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Arduino Mega 2560。

说明书

一种基于Arduino开源平台的机器人轮椅控制系统
技术领域
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
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
为克服现有技术的不足,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。
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。
进一步,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。
进一步, 所述无线通讯模块的型号为nrf4L01。
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。
进一步,所述Arduino处理器的型号为Arduino Mega 2560。
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
以下结合附图和实例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的电路原理图。
具体实施方式
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Arduino Mega 2560,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。
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。四个电机2各自与安装在机器人轮椅的的车轮连接。
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。
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。
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。
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。

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资源描述

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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。

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