[发明专利]一种行走机器人控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种行走机器人控制装置及方法，所述装置包括：语音传感器模块、加速度传感器模块、信号采集模块、核心控制器STM32模块、舵机控制器模块及液晶显示模块；所述方法包括：S1，语音传感器模块采集、识别语音信号并与之前存储语音指令进行匹配，发送特定指令；S2，核心控制器STM32模块接收、转换并发送相应指令；S3，舵机控制器模块根据接收的指令控制机器人执行相应动作；S4，加速度传感器模块对运动机器人进行角度测试；S5，核心控制器STM32模块对角度测试数据进行采集、分析与处理，将其发送至液晶显示模块及舵机控制器模块；S6，根据质心轨迹，舵机控制器模块及时调整舵机运行状态，保证平稳运行，并实时监控机器人姿态。

技术领域

本发明属于人机交互，涉及一种行走机器人控制装置及方法。

背景技术

科学技术的发展日新月异，近百年来发展起来的机器人如今已风靡全球，并渗透到各行各业，时刻影响着我们的生活。

双足机器人是机器人研究中的一个热门方向，它模仿人类的行走方式，通过对自身的双脚进行类似运动从而达到行走的目的。该种机器人标志着人们对机器人的无限热情与期待，智能化时代已经到来，人类的明天会更加美好。

目前，大部分的双足机器人可有多种运行状态，但基本上都是提前设置好按键所代表的运行功能，再通过按下机器人或自带遥控器上的按键，执行相应的动作；而且，双足机器人在运动时也经常会出现倾斜甚至摔倒的情况。这些问题都对双足机器人的推广产生了负面的影响。

发明内容

本发明目的在于提供一种行走机器人控制装置及方法，以STM32控制器为核心，采用三轴加速度传感器检测行走过程的质心轨迹信息，通过信息反馈及时矫正行走姿态；结合语音传感器实现对特定语音的识别，从而控制双足机器人实现多种运行状态；多传感器数据融合技术的应用，有效地提高了整个系统的可靠性，保证了双足机器人平稳的运行姿态。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种行走机器人控制装置及方法，其中，所述装置包括：语音传感器模块、加速度传感器模块、信号采集模块、核心控制器STM32模块、舵机控制器模块及液晶显示模块；其中，所述语音传感器模块通过串口与核心控制器STM32模块相连；所述加速度传感器模块与信号采集模块相连；所述信号采集模块与核心控制器STM32模块相连；所述核心控制器STM32模块通过串口与舵机控制器模块相连；所述液晶显示模块与核心控制器STM32模块相连。

所述控制方法包括：S1，语音传感器模块采集并识别特定语音信号，再与其内部人为存储的语音指令信息相匹配，匹配成功便发送该语音指令标志；S2，核心控制器STM32模块接收数据信息，分析判断后发送相应指令；S3，舵机控制器模块根据接收的指令控制机器人执行相应动作；S4，加速度传感器模块实现运动时机器人的角度测试；S5，核心控制器STM32模块对角度测试数据进行采集、分析与处理，将其质心轨迹以图形化的形式发送给液晶显示模块，并将相应的质心轨迹信息作为舵机控制的反馈信号；S6，根据质心轨迹的状态，舵机控制器模块及时调整舵机运行状态，保证机器人平稳运行，并实时监控机器人的姿态。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

本发明方案以ARM处理器、三轴加速度传感器和舵机控制器为一体，通过对双足机器人的行走步伐进行规划并以质心轨迹为反馈信号来检测相应的行走状态，最终以人性化语音指令来控制双足机器人进行各种特定运动，有效地提高了整个系统的可靠性，保证了双足机器人平稳的运行姿态。

附图说明

图1是行走机器人控制系统的方案框图。

图2是语音采集器的语音识别流程图。

图3是加速度传感器的角度检测原理图。

具体实施方式