一種機械手智能控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機械控制系統，尤其涉及一種機械手智能控制系統。
【背景技術】
[0002]自1911年，機器人已經問世一百多年了。但是，95%的機器人仍然用于工業領域，不僅體積較為龐大，而且成本高昂，大多數工業機械臂都無法移動，只能在其固定活動范圍內進行工作，并且在使用之前往往需要專業人員的設置，大多數都是執行重復性的操作，學習成本相對較高，無法進入家庭領域為普通生活服務。而普通家庭機器人而功能多為專用機器人(比如清潔機器人等)或是娛樂型的機器人，并且價格高昂，實用價值并不高。目前社會，當一個家庭的家庭成員中有臥床病人、老人、殘疾人等需要有人長期照顧而其他家庭成員因為工作學習等原因無法勝任時，這些家庭往往會花費高昂代價聘請護工或者保姆。并且，時常會有家中老人、病人突發意外而無人照看導致的悲劇發生。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的就在于提供一種解決了上述問題的機械手智能控制系統。
[0004]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種機械手智能控制系統，包括主控設備和機械手驅動系統，所述主控設備包括MCU模塊、藍牙模塊、wifi模塊、語音識別模塊以及無線串口模塊，所述藍牙模塊、wifi模塊、語音識別模塊、無線串口模塊通過UART通訊分別與MCU模塊雙向通信連接，所述主控設備和機械手驅動系統之間通過IIC集成電路總線連接。
[0005]作為優選，所述MCU模塊采用TM4C123GH6PM芯片。
[0006]作為優選，所述藍牙模塊采用BLE芯片，并設為主機模式用來掃描藍牙從機。
[0007]作為優選，所述wifi模塊采用基于ESP8266芯片的串口 wifi模塊。
[0008]作為優選，所述語音模塊為基于STC89C51和LD3320芯片的語音模塊，可識別預先置入的語音信息，并將匹配的指令通過UART通訊回傳至MCU。
[0009]作為優選，所述機械手驅動系統包括電機驅動模塊、底座移動模塊、機械手控制模塊，所述MCU模塊輸出的控制信號通過電機驅動模塊傳輸至底座移動模塊和機械手控制模塊，所述電機驅動模塊的芯片為PCA9685。
[0010]作為優選，還包括藍牙手環，所述藍牙手環采用BLE芯片，并設為從機模式與主控設備的藍牙模塊進行通信，所述藍牙手環上設有心率傳感器、溫度傳感器和警報模塊，所述心率傳感器、溫度傳感器、警報模塊與BLE芯片連通。
[0011]作為優選，還包括手勢識別裝置，所述手勢識別裝置的數據信號通過UART通訊驅動無線串口模塊傳至MCU模塊。
[0012]作為優選，還包括手機APP、服務器和路由器，所述手機APP將控制信號通過TCP協議傳輸至服務器中，路由器獲取到服務器中的數據后通過TCP協議發送給主控設備的Wifi模塊，wi f i模塊通過UART通訊將數據轉發至MCU模塊。
[0013]作為優選，還包括攝像頭，所述攝像頭通過P2P通信將視頻數據流通過路由器和服務器上傳至手機APP。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在于:將機械手與網絡、藍牙手環、手勢操作、語音識別、圖像識別等技術相結合，在降低成本的基礎上使功能多樣化。既可以幫助使用者家庭節省大量看護資金，也可以節省大量的看護時間，并且在被看護者身體情況惡化時也能第一時間收到通知以便及時進行救治。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將對本實用新型作進一步說明。
[0017]實施例:參見圖1，一種機械手智能控制系統，包括主控設備和機械手驅動系統，所述主控設備包括MCU模塊、藍牙模塊、wifi模塊、語音識別模塊以及無線串口模塊，所述藍牙模塊、wif i模塊、語音識別模塊、無線串口模塊通過UART通訊分別與MCU模塊雙向通信連接，所述主控設備和機械手驅動系統之間通過IIC集成電路總線連接。UART通訊為通訊異步接收/發送裝置。所述MCU模塊采用TM4C123GH6PM芯片。所述藍牙模塊采用BLE芯片CC2540，并設為主機模式用來掃描藍牙手環從機。所述wifi模塊采用基于ESP8266芯片的串口 wifi模塊，基于TCP協議與路由器進行數據交換。所述語音模塊為基于STC89C51和LD3320芯片的語音模塊，可識別預先置入的語音信息，并將匹配的指令通過UART通訊回傳至MCU。
[0018]所述機械手驅動系統包括電機驅動模塊、底座移動模塊、機械手控制模塊，所述MCU模塊輸出的控制信號通過電機驅動模塊傳輸至底座移動模塊和機械手控制模塊，所述電機驅動模塊的芯片為PCA9685，接收到MCU傳輸的控制信號時，產生相應的PffM來控制機械手控制模塊以及底座移動模塊連接的電機運轉。
[0019]還包括藍牙手環，所述藍牙手環采用BLE芯片CC2540，并設為從機模式與主控設備的藍牙模塊進行通信，所述藍牙手環上設有心率傳感器、溫度傳感器和警報模塊，所述心率傳感器、溫度傳感器、警報模塊與BLE芯片連通。采用APS9002作為心率傳感器的芯片，DS18B20作為溫度傳感器。心率傳感器采集的原始數據通過放大器放大后經由CC2540進行處理獲取到心率值并發送至主控設備。溫度傳感器獲取的數據經過處理后也由CC2540發送至主控設備。藍牙手環中還設置有一個自定義按鍵，默認為警報功能。
[0020]還包括手勢識別裝置，所述采用基于kinect的手勢識別系統，并將信號通過UART傳輸至arduino處理，arduino將處理后的數據通過Uart驅動無線串口模塊傳輸回主控進行處理。
[0021]還包括手機APP、服務器和路由器，所述手機APP將控制信號通過TCP協議傳輸至服務器中，路由器獲取到服務器中的數據后通過TCP協議發送給主控設備的Wifi模塊，Wifi模塊通過UART通訊將數據轉發至MCU模塊。還包括攝像頭，所述攝像頭通過P2P通信將視頻數據流通過路由器和服務器上傳至手機APP。
[0022]具體工作流程如下:
[0023]1.看護者使用APP進行遠程的控制時，手機APP將控制信號通過TCP協議傳輸至服務器中，路由器獲取到服務器中的數據后通過TCP協議發送給Wifi模塊，Wifi模塊通過Uart將數據轉發至M⑶，M⑶收到后將數據轉化為對應的指令通過IIC通信發送給電機驅動模塊驅動機械手運行。同時，為了方便看護者的操作，攝像頭通過P2P通信將視頻數據流通過路由器和服務器上傳至APP以供看護者查看被看護者周圍的環境。
[0024]2.藍牙手環采集到心率、體溫數據后經串口發送至手環的BLE芯片，手環的BLE芯片通過Uart將數據傳回主控設備，主控設備再將數據通過Uart發送至wifi模塊經路由器和服務器轉發至手機APP，方便看護者知道被看護者的身體情況，而且，當被看護者的心率、體溫數據失常時，APP會發出聲音警報通知被看護者。被看護者若感覺身體不適也可以按下藍牙手環的自定義按鍵向看護者主動警報求救。
[0025]3.被看護者也可以脫離看護者的遠程操作，自行操作機械手，通過發出語音指令，語音模塊識別后將匹配的信息通過Uart傳輸至MCU，MCU根據指令生成相應的控制信號通過IIC驅動電機驅動模塊來控制機械手。被看護者也可以通過手勢識別選擇kinect識別的物體，選中需要的物品后將信號通過無線串口發送至主控設備的無線串口模塊，串口模塊將數據通過Uart轉發至MCU進行處理，然后驅動機械手完成對物體的移動。
[0026]以上對本實用新型所提供的一種機械手智能控制系統進行了詳盡介紹，本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處，對本實用新型的變更和改進將是可能的，而不會超出附加權利要求所規定的構思和范圍，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。
【主權項】
1.一種機械手智能控制系統，包括主控設備和機械手驅動系統，其特征在于:所述主控設備包括MCU模塊、藍牙模塊、Wifi模塊、語音識別模塊以及無線串口模塊，所述藍牙模塊、wif i模塊、語音識別模塊、無線串口模塊通過UART通訊分別與MCU模塊雙向通信連接，所述主控設備和機械手驅動系統之間通過IIC集成電路總線連接。2.根據權利要求1所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:所述MCU模塊采用TM4C123GH6PM 芯片。3.根據權利要求1所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:所述主控設備的藍牙模塊采用BLE芯片，并設為主機模式用來掃描藍牙從機。4.根據權利要求1所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:所述wifi模塊采用基于ESP8266芯片的串口 wifi模塊。5.根據權利要求1所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:所述語音識別模塊為基于STC89C51和LD3320芯片的語音模塊，可識別預先置入的語音信息，并將匹配的指令通過UART通訊回傳至MCU。6.根據權利要求1至5任意一項所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:所述機械手驅動系統包括電機驅動模塊、底座移動模塊、機械手控制模塊，所述MCU模塊輸出的控制信號通過電機驅動模塊傳輸至底座移動模塊和機械手控制模塊，所述電機驅動模塊的芯片為 PCA9685。7.根據權利要求1至5任意一項所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:還包括藍牙手環，所述藍牙手環采用BLE芯片，并設為從機模式與主控設備的藍牙模塊進行通信，所述藍牙手環上設有心率傳感器、溫度傳感器和自定義按鍵，所述心率傳感器、溫度傳感器、自定義按鍵與BLE芯片連通。8.根據權利要求1至5任意一項所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:還包括手勢識別裝置，所述手勢識別裝置的數據信號通過UART通訊驅動無線串口模塊傳至M⑶模塊。9.根據權利要求1至5任意一項所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:還包括手機APP、服務器和路由器，所述手機APP將控制信號通過TCP協議傳輸至服務器中，路由器獲取到服務器中的數據后通過TCP協議發送給主控設備的wifi模塊，wifi模塊通過UART通訊將數據轉發至MCU模塊。10.根據權利要求9所述的一種機械手智能控制系統，其特征在于:還包括攝像頭，所述攝像頭通過P2P通信將視頻數據流通過路由器和服務器上傳至手機APP。
【專利摘要】本實用新型公開了一種機械手智能控制系統，包括主控設備和機械手驅動系統，所述主控設備包括MCU模塊、藍牙模塊、wifi模塊、語音識別模塊以及無線串口模塊，所述藍牙模塊、wifi模塊、語音識別模塊、無線串口模塊通過UART通訊分別與MCU模塊雙向通信連接，所述主控設備和機械手驅動系統之間通過IIC集成電路總線連接。與現有技術相比，本實用新型將機械手與網絡、藍牙手環、手勢操作、語音識別、圖像識別等技術相結合，在降低成本的基礎上使功能多樣化。既可以幫助使用者家庭節省大量看護資金，也可以節省大量的看護時間，并且在被看護者身體情況惡化時也能第一時間收到通知以便及時進行救治。
【IPC分類】G05B19/04
【公開號】CN205334103
【申請號】CN201520896658
【發明人】許宣偉, 羅凱, 鄭濤, 肖穎, 王定奧, 林琰昆
【申請人】許宣偉, 羅凱, 鄭濤, 肖穎, 王定奧, 林琰昆
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2015年11月12日