一種多功能家居機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多功能家居機器人，包括機器人主體以及穿戴設備，所述機器人主體內部設置有主控芯片、語音識別模塊、語音播放芯片以及溫濕度傳感器，所述穿戴設備上設置有姿態(tài)傳感器，所述主控芯片通過無線模塊接受所述姿態(tài)傳感器上的數據，所述溫濕度傳感器與室內空調以及加濕器通過紅外感應連接，另外與主控芯片連接的還設置有一煙霧傳感器以及一能夠向手機發(fā)送信息的SIM9088模塊，機器人主體內還設置有心電監(jiān)測芯片，環(huán)境監(jiān)控與調節(jié),安全防護和健康管理功能,可以成為用戶的生活管家,利用科學技術提高生活品質。
【專利說明】
一種多功能家居機器人
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及智能家居技術領域，具體涉及一種多功能家居機器人?！颈尘凹夹g】
[0002]在娛樂性上，傳統(tǒng)機器人需要遙控或者按鍵操作，傳統(tǒng)機器人功能單一，只具有娛樂性，傳統(tǒng)的機器人主控芯片一般為8位單片機，如STM8系列，主頻低，運算速率低，對數據的處理能力弱，傳統(tǒng)機器人機械臂的控制信號輸入依賴單一的按鍵或者遙控，導致機器人動作單一，傳統(tǒng)機器人功能單一，只具有娛樂性，因為設備中沒有加入多種傳感器進行多種外界數據的采集和分析。
【發(fā)明內容】

[0003](一)要解決的技術問題
[0004]為了克服現有技術不足，現提出一種多功能家居機器人，環(huán)境監(jiān)控與調節(jié)，安全防護和健康管理功能，可以成為用戶的生活管家，利用科學技術提高生活品質。
[0005](二)技術方案
[0006]本發(fā)明通過如下技術方案實現:本發(fā)明提出了一種多功能家居機器人，包括機器人主體以及穿戴設備，所述機器人主體內部設置有主控芯片、語音識別模塊、語音播放芯片以及溫濕度傳感器，所述穿戴設備上設置有姿態(tài)傳感器，所述主控芯片通過無線模塊接受所述姿態(tài)傳感器上的數據，所述溫濕度傳感器與室內空調以及加濕器通過紅外感應連接， 另外與主控芯片連接的還設置有一煙霧傳感器以及一能夠向手機發(fā)送信息的SIM9088模塊，機器人主體內還設置有心電監(jiān)測芯片。
[0007]進一步的，所述主控芯片采用以ARM Cortex-M3為內核的STM32F107VCT6芯片。 [〇〇〇8] 進一步的，所述姿態(tài)傳感器型號為MPU6050。[〇〇〇9](三)有益效果
[0010]本發(fā)明相對于現有技術，具有以下有益效果:
[0011]本發(fā)明提到的一種多功能家居機器人，主控芯片采用以ARM Cortex-M3為內核的 STM32F107VCT6芯片，主頻最大可達72MHz，對數據分析運算速度快，大大提升了本設計的實時響應速度，制信號輸入為MPU6050姿態(tài)傳感器數據，單片機通過分析穿戴設備上的傳感器的數據，從而可以得到當前人體手臂的動作，進而實現機器人機械臂動作實時模仿人體動作，另外，本發(fā)明含語音識別模塊LD3320,可以實現智能識別用戶語音信息，再配合以PM66 語音播放芯片，則達到了人機語言交流的效果，另外采用多種傳感器結合的方式，配合自動調控的功能，成為用戶的生活管家，其中使用SHT10溫濕度傳感器采集室內溫濕度數據，進而通過紅外智能控制空調，加濕器等家電，始終自動維持室內環(huán)境于舒適條件，另外配有煙霧傳感器，當用戶不在家時，可以檢測火災隱患，如果異常情況，通過S頂9088模塊向手機發(fā)送提示短信，還配備了 BMD101心電監(jiān)測芯片，用于用戶在家方便檢測自身的健康狀態(tài)?！靖綀D說明】
[0012]圖1是本發(fā)明模塊化連接示意圖?！揪唧w實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖以及實施例， 對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明， 并不用于限定本發(fā)明。
[0014]如圖1所示的一種多功能家居機器人，包括機器人主體1以及穿戴設備2,所述機器人主體1內部設置有主控芯片3、語音識別模塊4、語音播放芯片5以及溫濕度傳感器6,所述穿戴設備上設置有姿態(tài)傳感器7,所述主控芯片3通過無線模塊8接受所述姿態(tài)傳感器7上的數據，所述溫濕度傳感器6與室內空調以及加濕器通過紅外感應連接，另外與主控芯片3連接的還設置有一煙霧傳感器9以及一能夠向手機發(fā)送信息的S頂9088模塊10,機器人主體內還設置有心電監(jiān)測芯片11。[〇〇15] 其中，所述主控芯片3采用以ARM Cortex-M3為內核的STM32F107VCT6芯片;所述姿態(tài)傳感器7型號為MPU6050。
[0016]人體姿態(tài)識別:[〇〇17]我們使用MPU6050傳感器，它將偏轉角，俯仰角，航向角的數值通過串口來輸出，每個胳膊上需要佩戴4個MPU6050傳感器來確定姿態(tài)，傳感器上有三個互相垂直的參考軸，分別是X，Y，Z軸，其中傳感器水平放置時X，Y軸計算出的角度數據都為0，當傳感器只繞X軸順時針旋轉時，軸角度數值增大，如果繞X軸逆時針旋轉時，角度數值減小，同理，Y，Z軸也是如此，這樣有了這三個角度數值，我們便可以在三維空間內定位這段胳膊的方向和姿態(tài)，從而進一步去調節(jié)機械臂的動作，使其與胳膊動作一致。
[0018]語音識別方案:
[0019]我們使用LD3320語音識別芯片來實現語音的識別，這是一款”語音識別”專用芯片，由TCRoute公司設計生產，集成度高，芯片上面集成了語音識別處理器和一些必要的外部電路，包括AD，DA，麥克風接口等，它的工作電壓僅為3.3V，功耗很低。
[0020]LD3320芯片可以完成非特定人語音識別，不需要提前錄音用于對比。每次識別可以最多設置50項候選識別句，每個識別句可以是單字，詞組或短句，長度不超過10個漢字即可，在我們的這個應用中，每次識別只需要判斷是上，下，左還是右這幾個單字，那么它的功能完全可以滿足我們的需求。它有多種操作方式，支持并口和串口(SPI)操作方式，為了簡化連接，節(jié)約更多的10 口資源，我們選擇了串口 SPI操作方式對其進行配置和數據的讀取。
[0021]語音播放方案:
[0022]選用PM66語音存儲芯片，容量大，可存儲人聲語音以及音樂等，通過低速的串行接口即可完成對它的配置和播放控制。[〇〇23] 心電監(jiān)測方案:[〇〇24] BMD101是NeuroSky的第三代生物信號檢測和處理的片上設備。它具有先進的模擬前端電路和靈活強大的數字信號處理結構。它可以采集從uV到mV的生物信號，然后經過 Neurosky的專利算法處理。
[0025]低噪音放大器和ADC模數轉換器是BMD101模擬前端的主要組成部分。BMD101具有極低的系統(tǒng)噪聲和可控增益，因此可以有效地檢測到生物信號，并使用16位高精度ADC模擬數字轉換器把它們轉化成數字信號。模擬前端還包含一個檢測感應器脫落的電路。[〇〇26] BMD101的核心是一個功能強大的系統(tǒng)管理單元。它負責整體系統(tǒng)配置、運行管理、 內外通訊、專有算法計算和電源管理。BMD101還配有固化DSP數字信號處理模塊來加速對系統(tǒng)管理單元監(jiān)控下的各種數字濾波的計算。
[0027]上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設計構思的前提下，本領域普通人員對本發(fā)明的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術內容， 已經全部記載在權利要求書中。
【主權項】
1.一種多功能家居機器人，其特征在于:包括機器人主體以及穿戴設備，所述機器人主 體內部設置有主控芯片、語音識別模塊、語音播放芯片以及溫濕度傳感器，所述穿戴設備上 設置有姿態(tài)傳感器，所述主控芯片通過無線模塊接受所述姿態(tài)傳感器上的數據，所述溫濕 度傳感器與室內空調以及加濕器通過紅外感應連接，另外與主控芯片連接的還設置有一煙 霧傳感器以及一能夠向手機發(fā)送信息的SM9088模塊，機器人主體內還設置有心電監(jiān)測芯 片。2.根據權利要求1所述的一種多功能家居機器人，其特征在于:所述主控芯片采用以 ARM Cortex-M3為內核的STM32F107VCT6芯片。3.根據權利要求1所述的一種多功能家居機器人，其特征在于:所述姿態(tài)傳感器型號為 MPU6050。
【文檔編號】G05B15/02GK106019954SQ201610351406
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月24日
【發(fā)明人】顧洪羽, 石鑫, 朱斐, 張鎮(zhèn)鵬, 劉怡靜
【申請人】顧洪羽