[发明专利]基于手势控制的球型机器人

说明书

本发明涉及一种手势控制的球型机器人。包括用于构成球体的球壳、用于将人的手势变化转换为控制信号的手势控制模块、用于控制球型机器人的中央处理器模块、用于中央处理器模块与手势控制模块进行无线通讯的无线传输模块、用于启动球型机器人运动的开关模块、用于为以上模块提供电能的电池。本发明具有结构简单、行动迅速、转向灵活、运动效率高、维护方便等优点，可广泛应用于儿童智力开发、休闲娱乐、未知领域探测等。

技术领域

本发明涉及球型机器人技术，特别是一种手势控制的球型机器人。

背景技术

近年来，一种新型的行走机器人-球型机器人的研究开始引起机器人研究者的注意，球型机器人的出现是人类研究行走机构上的一次突破。作为一种新型的行走机器人，它具有全方位运动、适应环境能力强等优点，引起了越来越多的研究人员的关注，并在科学研究、抢险、军事和日常生活中具有广泛的应用前景。

现在球型机器人的研究分为两种：一种是轮式驱动球型机器人，另一种是轮辐式球型机器人。但是轮式驱动球型机器人存在轮与球体间的滑动问题以及轮对球壳的支撑力造成的球体变形问题，而轮辐式球型机器人虽然真正实现了球型机器人的全方位运动，但设计和安装要求较高，各种传感装置或其他设备的安装会影响机器人的运动，其运动学和动力学建模也较复杂、控制比较困难，目前还没有精确的控制模型。

由此可见，在现有技术中，球型机器人虽然实现了全方位运动，但设计和安装要求较高，各种传感装置或其他设备的安装会影响机器人的运动，其运动学和动力学建模也较复杂、控制比较困难，目前还没有精确的控制模型。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于设计一种控制简单、能够实现全方位运动的球型机器人。其具有全方位运动特性，另外还具有结构简单、原理清晰的特点。无论在控制上还是在价格上都很好的满足了机器人广泛应用的要求。并且凭借其新颖性与趣味性可以预见其有广阔的机器人市场。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种手势控制的球型机器人，其特征在于，所述球型机器人包括中央处理器模块、开关模块、动力模块、无线传输模块、手势控制模块、电池、驱动模块、稳压模块组、传感器模块、音乐模块、灯光模块；其中，

中央处理器模块，用于接收传感器检测到的信号和手势控制模块发出的信号，处理相关信号，控制灯光模块、音乐模块、驱动模块和动力模块，所述中央处理器模块由单片机组成。

开关模块，用于控制整个系统电路的通断，所述开关模块由自锁拨动开关构成，通过引线接至球内壁的槽孔上。

动力模块，用于为球体各个方向的运动提供动力，执行所述中央处理器模块传输的控制信号。

无线传输模块，用于通过无线数据传输实现人机互动以及进行球的中央处理器模块和手势控制模块中央处理器之间的通讯。

手势控制模块，用于将所述传感器模块检测到的手势变化信号，通过所述无线传输模块将该信号传输给球内中央处理器模块，实现人球互动。

灯光模块，用于接收球内中央处理器模块发送的控制信号来调节灯光闪烁。

音乐模块，用于接收球内中央处理器模块发送的控制信号来控制音乐的播放。

电池，用于为中央处理器模块、开关模块、驱动模块、无线传输模块、手势控制模块、传感器模块、音乐模块、灯光模块供电。

稳压模块组，用于将电池电压转换为5V与3.3V电压，为中央处理器模块、驱动模块、无线传输模块、手势控制模块、传感器模块、音乐模块、灯光模块供电。

传感器模块，用于将物体的空间位置变化转换为电信号，定时的将检测到的数据信息传输给中央处理器模块，由所述中央处理器模块处理数据并执行相应的动作达到传感器的检测效果，所述传感器模块为用于检测姿态的传感器模块。