專利名稱：用移動(dòng)電話或無(wú)線通訊裝置遙控的機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是涉及一種用移動(dòng)電話、無(wú)繩電話、步話機(jī)、掌上電腦等無(wú)線通訊裝置通過(guò)音頻信號(hào)遙控的機(jī)器人。
背景技術(shù)：
用無(wú)線電遙控工作的自動(dòng)機(jī)器人是現(xiàn)有技術(shù)并得到廣泛地應(yīng)用。但一般無(wú)線電遙控的機(jī)器人都有限定控制距離，無(wú)線電信號(hào)隨距離衰減。無(wú)線電遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人象美國(guó)火星探測(cè)器，就需要大功率無(wú)線電接發(fā)器或通過(guò)專門(mén)的衛(wèi)星中間站傳送操控信號(hào)。由于這個(gè)原因，這種機(jī)器人的造價(jià)和使用費(fèi)用都是很高的，只有少數(shù)國(guó)家和單位才能使用這種機(jī)器人。隨著民用移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，同樣的操控信號(hào)可以通過(guò)現(xiàn)有的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)傳送，大大地減低了對(duì)機(jī)器人無(wú)線電接發(fā)器的要求和信號(hào)傳送的費(fèi)用。國(guó)外也出現(xiàn)了可以用移動(dòng)電話遙控的家用機(jī)器人，象日本富士通實(shí)驗(yàn)室的“Maron-1”機(jī)器人與Sanyo公司的恐龍外形家用機(jī)器人“Banryu”。但由于這些機(jī)器人的設(shè)計(jì)都是作為一個(gè)整合單元來(lái)設(shè)計(jì)的。機(jī)器人自帶所有電源，通訊，移動(dòng)，傳感器，中央處理器等所有構(gòu)件，而且只有在所有構(gòu)件都組裝好之后才能正常工作。這些機(jī)器人的任何一部分的構(gòu)件都不能拆下來(lái)獨(dú)立工作，因?yàn)闃?gòu)件不自帶電源并需要其它部件的信號(hào)才能正常工作。由于設(shè)計(jì)思路的限制，這些機(jī)器人只能完成限定的并事先設(shè)定好的工作。用戶并不能根據(jù)實(shí)際需要來(lái)放方便地改裝機(jī)器人。這樣的遙控機(jī)器人的造價(jià)雖然比無(wú)線電遠(yuǎn)程遙控機(jī)器人便宜，但由于移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)通訊構(gòu)件的高成本(Maron市價(jià)10萬(wàn)日元)和功能與市場(chǎng)的局陷性，還是不容易被廣大消費(fèi)者接受。
隨著移動(dòng)電話的增多和無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)電話成本越來(lái)越低而服務(wù)越來(lái)越可靠。利用現(xiàn)有的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，任何的機(jī)器人平臺(tái)只要和移動(dòng)電話結(jié)合在一起就都能獲得超遠(yuǎn)程可控機(jī)能。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述已有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種用移動(dòng)電話或音頻信號(hào)無(wú)線遙控的機(jī)器人。本實(shí)用新型主要包括電動(dòng)機(jī)、行走輪、電池、單片機(jī)和線路板，其特征在于該機(jī)器人設(shè)有拾音器及音頻輸入端，移動(dòng)電話或通訊裝置輸出的音頻信號(hào)通過(guò)拾音器或音頻輸入端接入解碼器輸入端，解碼器的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與電動(dòng)機(jī)連接。通訊裝置具備揚(yáng)聲器或音頻信號(hào)輸出端口，或無(wú)線攝像頭和視頻信號(hào)發(fā)射傳送器，該通訊裝置為一獨(dú)立的裝置，包括移動(dòng)電話，無(wú)繩電話，步話機(jī)或掌上電腦，機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)采集到的音頻信號(hào)或視頻信號(hào)通過(guò)移動(dòng)電話、通訊裝置反饋。拾音器接收移動(dòng)電話或通訊裝置輸出的聲音信號(hào)，音頻輸入端接收通訊裝置輸出的音頻電信號(hào)。單片機(jī)為一帶內(nèi)存的微處理機(jī)，該微處理機(jī)內(nèi)含人工智能的音頻、視頻傳感器信號(hào)處理程序。單片機(jī)輸出端與放大器相連接，控制機(jī)器人的外部設(shè)備。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型利用現(xiàn)有的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，機(jī)器人平臺(tái)通過(guò)和移動(dòng)電話的結(jié)合獲得超遠(yuǎn)程可控機(jī)能。本實(shí)用新型直接通過(guò)能在移動(dòng)電話、無(wú)繩電話、步話機(jī)、掌上電腦等傳送的音頻信號(hào)作為操控信號(hào)，節(jié)省了成本和構(gòu)件空間。本實(shí)用新型對(duì)操控裝置和信號(hào)帶寬的要求也不高，可與任何型號(hào)的移動(dòng)電話組合，甚至在中程距離內(nèi)使用一般的無(wú)線電音頻接發(fā)器進(jìn)行遙控，更可以通過(guò)有線通訊網(wǎng)絡(luò)與短距離無(wú)線通訊系統(tǒng)(如無(wú)繩電話)的變換實(shí)現(xiàn)遙控機(jī)器人，從而節(jié)省通迅費(fèi)用。本實(shí)用新型在實(shí)用性方面大大得超越了國(guó)際上的類似產(chǎn)品而且造價(jià)上更是低廉。本實(shí)用新型是由各獨(dú)立性裝置的組合。獨(dú)立性裝置有它自己的電源并且本身具有完善的功能；不依靠其它的裝置就能工作。這些獨(dú)立性裝置都是現(xiàn)有的商業(yè)產(chǎn)品，(如移動(dòng)電話、無(wú)繩電話、步話機(jī)、掌上電腦等)通過(guò)這些獨(dú)立性裝置之間的配合，達(dá)到遙控機(jī)器人工作的目的。本實(shí)用新型可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)靈活地拼裝、組合或升級(jí)各個(gè)獨(dú)立性裝置，提高遙控機(jī)器人功能和經(jīng)濟(jì)性。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型的立體示意圖。
圖中拾音器MP1、音頻輸入端K1、解碼電路U1、單片機(jī)U2、驅(qū)動(dòng)電路H1、驅(qū)動(dòng)電路H2、電動(dòng)機(jī)M1、電動(dòng)機(jī)M具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施例。
參見(jiàn)圖1，機(jī)器人設(shè)有拾音器MP1及音頻輸入端K1，移動(dòng)電話或通訊裝置輸出的音頻信號(hào)通過(guò)拾音器MP1或音頻輸入端K1接入雙音頻(DTMF)解碼器U1輸入端，即按順序連接的拾音器MP1，音頻輸入端K1，雙音頻(DTMF)解碼器U1，數(shù)字信號(hào)處理器(單片機(jī))U2，放大電路H1，H2和電動(dòng)機(jī)M1，M2。(參見(jiàn)圖2)通訊裝置具備揚(yáng)聲器或音頻信號(hào)輸出端口，或無(wú)線攝像頭和視頻信號(hào)發(fā)射傳送器。該通訊裝置為一獨(dú)立的裝置，包括但是不限于移動(dòng)電話，無(wú)繩電話，步話機(jī)或掌上電腦。拾音器MP1從通訊裝置的揚(yáng)聲器上接受聲音信號(hào)，聲音信號(hào)經(jīng)過(guò)拾音器MP1轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，拾音器MP1與雙音頻解碼器U1輸入端IN-的連接；若輸入方式為音頻電信號(hào)，音頻輸入端接受到的音頻電信號(hào)通過(guò)電容C1偶合與雙音頻解碼器U1輸入端IN-的連接，雙音頻解碼器U1內(nèi)含放大器，電信號(hào)的放大倍數(shù)由連接解碼器U1輸入端GS的電阻R3和R2的比例所控制。機(jī)器人具備放大音頻信號(hào)的擴(kuò)音器功能。整個(gè)機(jī)器人平臺(tái)作為一個(gè)可遙控的視頻監(jiān)視對(duì)講工作平臺(tái)，機(jī)器人的現(xiàn)場(chǎng)采集到的音頻信號(hào)或視頻信號(hào)通過(guò)移動(dòng)電話、通訊裝置反饋。遠(yuǎn)程操作員不但可以通過(guò)機(jī)器人平臺(tái)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)情形和利用音頻連接控制機(jī)器人平臺(tái)移動(dòng)和工作并能和現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象進(jìn)行對(duì)話，現(xiàn)場(chǎng)人員也可以通過(guò)無(wú)線視頻顯示器，如微型顯示器或掌上電腦看到他們?cè)诤驼l(shuí)說(shuō)話，并可以收到例如地圖，圖形指示和文本等圖像信息；并能在兩個(gè)平臺(tái)之間建立遠(yuǎn)程電視會(huì)議的窗口。解碼器U1的工作頻率由連接解碼器U1輸入端OSC1和OSC2的外接晶體振蕩電路所控制。解碼器U1的操縱時(shí)間調(diào)制由連接解碼器U1輸入端ST/GT，EST，由電容C3，電阻R4組成的電路控制。雙音頻(DTMF)解碼器U1的輸出端與單片機(jī)U2的輸入端連接，解碼器U1輸出端Q1，Q2，Q3，Q4分別與單片機(jī)U2的輸入端RA0，RA1，RA2，RA3相連接。單片機(jī)U2的工作頻率由輸入端CLKIN連接的外接晶體振蕩電路所控制。單片機(jī)U2輸出端與放大器相連接，控制機(jī)器人的外部設(shè)備，單片機(jī)U2的輸出端RC0，RC1，RC2，RC3，分別連接兩個(gè)放大H橋電路H1，H2，控制兩個(gè)電動(dòng)機(jī)M1，M2的前后轉(zhuǎn)動(dòng)；放大H橋電路是由兩個(gè)NPN放大三極管，兩個(gè)NPN開(kāi)關(guān)三極管，兩個(gè)PNP開(kāi)關(guān)三極管，四個(gè)電阻所構(gòu)成的可以用單片機(jī)輸出的微電流控制電動(dòng)機(jī)電流流向的電路。驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與電動(dòng)機(jī)連接，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)變速齒輪箱帶動(dòng)行走輪與工作器具，造成移動(dòng)和動(dòng)作。單片機(jī)U2內(nèi)部程序根據(jù)解碼器與其它傳感器的信號(hào)，分析目前狀況，確定機(jī)器人命令，控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，方向及以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間來(lái)完成預(yù)定動(dòng)作。單片機(jī)U2為一帶內(nèi)存的微處理機(jī)，該微處理機(jī)內(nèi)含人工智能的音頻、視頻傳感器信號(hào)處理程序。一旦發(fā)生引發(fā)事件例如聽(tīng)到可疑聲響或檢測(cè)到移動(dòng)物體，機(jī)器人自動(dòng)地根據(jù)預(yù)定程序設(shè)訂反應(yīng)，比如發(fā)警報(bào)，聯(lián)系警衛(wèi)人員和傳輸記錄信息。本實(shí)用新型所述的雙音頻解碼器U1采用HT9170，單片機(jī)U2采用PIC16F630，NPN放大三極管采用9014，NPN開(kāi)關(guān)三極管采用8050，PNP開(kāi)關(guān)三極管采用8550。
權(quán)利要求1.一種用移動(dòng)電話或無(wú)線通訊裝置遙控的機(jī)器人，主要包括電動(dòng)機(jī)、行走輪、電池、單片機(jī)和線路板，其特征在于該機(jī)器人設(shè)有拾音器及音頻輸入端，移動(dòng)電話或無(wú)線通訊裝置輸出的音頻信號(hào)通過(guò)拾音器或音頻輸入端接入解碼器輸入端，解碼器的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與電動(dòng)機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用移動(dòng)電話或無(wú)線通訊裝置遙控的機(jī)器人，其特征在于通訊裝置具備揚(yáng)聲器或音頻信號(hào)輸出端口，或無(wú)線攝像頭和視頻信號(hào)發(fā)射傳送器，該通訊裝置為一獨(dú)立的裝置，包括移動(dòng)電話，無(wú)繩電話，步話機(jī)或掌上電腦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用移動(dòng)電話或無(wú)線通訊裝置遙控的機(jī)器人，其特征在于接收移動(dòng)電話或通訊裝置輸出的聲音信號(hào)的拾音器和接收通訊裝置輸出的音頻電信號(hào)的音頻輸入端與解碼器輸入端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用移動(dòng)電話或無(wú)線通訊裝置遙控的機(jī)器人，其特征在于單片機(jī)為一帶內(nèi)存的微處理機(jī)，該微處理機(jī)內(nèi)含人工智能的音頻、視頻傳感器信號(hào)處理程序，單片機(jī)輸出端與放大器相連接。
專利摘要用移動(dòng)電話或無(wú)線通訊裝置遙控的機(jī)器人由移動(dòng)電話或通訊裝置、電動(dòng)機(jī)、行走輪、電池、單片機(jī)和線路板組成，通訊裝置為一獨(dú)立的裝置，該機(jī)器人設(shè)有拾音器及音頻輸入端，移動(dòng)電話或通訊裝置輸出的音頻信號(hào)通過(guò)拾音器或音頻輸入端接入解碼器輸入端，解碼器的輸出端與單片機(jī)的輸入端連接，單片機(jī)的輸出端與驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)電路的輸出端與電動(dòng)機(jī)連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是利用現(xiàn)有的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，機(jī)器人和移動(dòng)電話結(jié)合在一起就都能獲得超遠(yuǎn)程可控機(jī)能。
文檔編號(hào)B25J5/00GK2726835SQ200420021088
公開(kāi)日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者張并勰 申請(qǐng)人:張并勰