本實用新型涉及智能機器人的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能機器人及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著家用智能機器人的普及，各種結(jié)構(gòu)形式的機器人如雨后春筍般的出現(xiàn)在市場上，機器人正逐步走入人們?nèi)粘Ｉ钪?，幫助人們解決各式各樣的問題，如何能讓冰冷的機器像人一樣，這就需要研究機器的平衡控制、智能性以及人機交互。

智能手機因其具有非常友好的人機交互、強大的功能和便攜性，使人們在各種應(yīng)用場景內(nèi)離不開它，智能手機儼然已經(jīng)成為人們生活中非常重要的一部分，正逐漸改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ睢?/p>

然而現(xiàn)有技術(shù)中的機器人由于集成大量功能在機器人上，且沒有實現(xiàn)大批量的量產(chǎn)化，因而存在造價過高的問題。

機器人控制器是機器人的重要組成部分，是影響機器人性能的關(guān)鍵部分之一，它從一定程度上影響著機器人的發(fā)展。目前，由于人工智能、計算機科學(xué)、傳感器技術(shù)及其他相關(guān)學(xué)科的不斷進步，使得機器人的研究在高水平上進行，同時也為機器人控制器的性能提出更高的要求。

但是，機器人自誕生以來，所采用的控制器基本上都是基于開發(fā)者自己的獨立結(jié)構(gòu)進行開發(fā)的，采用專用計算機、專用機器人開發(fā)語言、專用操作系統(tǒng)、專用微處理器。這樣的控制器已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代機器人行業(yè)的發(fā)展。

綜合起來，現(xiàn)有機器人控制器存在很多問題，如：(1)開放性差。局限于“專用計算機、專用機器人語言、專用微處理器”的封閉式結(jié)構(gòu)。封閉的控制器結(jié)構(gòu)使其具有特定的功能、適應(yīng)于特定的使用環(huán)境，不便于對系統(tǒng)進行擴展和改造。(2)軟件獨立性差。軟件結(jié)構(gòu)及其邏輯結(jié)構(gòu)賴于處理器硬件，難以在不同的系統(tǒng)間移植。(3)容錯性差。由于并行計算中的數(shù)據(jù)相關(guān)性、通訊及同步等內(nèi)在特點，控制器的容錯性能變差，其中一個處理器出現(xiàn)故障可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓。(4)擴展性差。由于結(jié)構(gòu)的封閉性，難以根據(jù)需要對系統(tǒng)進行擴展，如增加傳感器控制等功能模塊。(5)缺少網(wǎng)絡(luò)功能。現(xiàn)在幾乎所有的機器人控制器都沒有網(wǎng)絡(luò)功能。不難看出，現(xiàn)有技術(shù)還存在一定的缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種智能機器人及其控制系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中機器人造價過高以及交互性能差的技術(shù)問題。

為解決上述問題，本實用新型提供一種通過智能手機控制的智能機器人，所述智能機器人包括智能手機和機器人的運動機構(gòu)，所述運動機構(gòu)上設(shè)有連接端子，所述智能手機通過所述連接端子與所述運動機構(gòu)連接，用于對所述運動機構(gòu)進行控制；所述運動機構(gòu)包括外殼、設(shè)于所述外殼內(nèi)部的支架體以及移動驅(qū)動裝置，所述移動驅(qū)動裝置與所述支架體固定連接，所述移動驅(qū)動裝置包括電動機和移動輪，所述電動機驅(qū)動所述移動輪轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)所述智能機器人的移動動作。

根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，所述運動機構(gòu)還包括機器人的上肢動作組件，所述上肢動作組件包括手臂連桿以及上肢驅(qū)動電機，所述上肢驅(qū)動電機設(shè)于所述外殼內(nèi)部并與所述手臂連桿驅(qū)動連接，用于實現(xiàn)對所述手臂連桿動作的驅(qū)動。

根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，所述運動機構(gòu)上的連接端子為兩個或者多個，每一連接端子上均插設(shè)連接有一智能手機，多個智能手機之間協(xié)作控制所述運動機構(gòu)或者多個智能手機之間相互備用。

根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，所述智能手機上搭載有GPS電路以及攝像頭傳感器，以實現(xiàn)對智能機器人的導(dǎo)航定位以及環(huán)境圖像識別與掃描。

根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，所述智能手機上設(shè)有觸摸控制屏、語音識別電路以及控制按鍵，實現(xiàn)機器人的多種控制方式。

根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，所述智能手機包括運動機構(gòu)驅(qū)動電路以及處理器，所述運動機構(gòu)驅(qū)動電路與所述處理器連接，并用于對所述運動機構(gòu)的驅(qū)動控制。

根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，所述運動機構(gòu)驅(qū)動電路包括分別與處理器連接的移動驅(qū)動裝置控制電路和上肢動作組件驅(qū)動電路。

根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，所述智能手機還包括無線通訊電路，所述無線通訊電路與所述處理器連接，所述無線通訊電路用于與沒有插設(shè)在智能機器人上的智能手機進行無線通訊連接，進而實現(xiàn)智能機器人的遠程控制。

根據(jù)本實用新型一優(yōu)選實施例，所述智能機器人為老人看護機器人或者掃地機器人或者家庭服務(wù)機器人。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例還提供一種智能機器人控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括第三控制終端以及上述實施例中所述的智能機器人。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的智能機器人及其控制系統(tǒng)，通過利用智能手機作為控制裝置，可以充分利用智能手機上的各種功能，并且不需要將這些功能集成到機器人本身上，因此可以大大降低機器人的制造成本，為機器人的普及奠定了基礎(chǔ)。另外，還可以將人們不再使用的智能手機重新利用起來，實現(xiàn)淘汰智能手機第二次利用的目的，也可以為那些因配置過低而銷售不佳的智能手機找到了新的出路。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型通過智能手機控制的智能機器人一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1實施例中智能手機的結(jié)構(gòu)組成框圖；以及

圖3是本發(fā)明智能機器人控制系統(tǒng)一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)組成框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1，圖1是本實用新型通過智能手機控制的智能機器人一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；該通過智能手機控制的智能機器人包括但不限于以下結(jié)構(gòu)：智能手機100以及機器人的運動機構(gòu)200。需要說明的是，本實用新型實施例中的智能機器人可以為老人看護機器人或者掃地機器人或者家庭服務(wù)機器人等其他家庭用機器人。

具體而言，運動機構(gòu)200上設(shè)有連接端子201，智能手機100通過連接端子201與運動機構(gòu)200連接，用于對運動機構(gòu)200進行控制。其中，在該實施例的圖示中，僅僅畫出了兩個連接端子201的情況，當然，在其他實施例中可以設(shè)置一個或者多個連接端子201，每一連接端子201上均插設(shè)連接有一智能手機100，多個智能手機100之間協(xié)作控制該運動機構(gòu)200或者多個智能手機100之間相互備用，防止因某一智能手機的運行故障而導(dǎo)致機器人無法運行的情況發(fā)生。

該運動機構(gòu)200包括外殼210、設(shè)于外殼210內(nèi)部的支架體220以及移動驅(qū)動裝置230，移動驅(qū)動裝置230與支架220體固定連接，移動驅(qū)動裝置230包括電動機(圖中未示)和移動輪231，電動機驅(qū)動移動輪231轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)智能機器人的移動動作。

優(yōu)選地，該運動機構(gòu)200還包括機器人的上肢動作組件240，該上肢動作組件240包括手臂連桿241以及上肢驅(qū)動電機(圖中未示)，該上肢驅(qū)動電機設(shè)于外殼210內(nèi)部并與手臂連桿241驅(qū)動連接，用于實現(xiàn)對所述手臂連桿241動作的驅(qū)動。優(yōu)選地，用于驅(qū)動移動輪231的電動機和上肢驅(qū)動電機為伺服電機或者步進電機。

請參閱圖2，圖2是圖1實施例中智能手機的結(jié)構(gòu)組成框圖，該智能手機100包括GPS電路110、攝像頭傳感器120、觸摸控制屏130、語音識別電路140、控制按鍵150、運動機構(gòu)驅(qū)動電路160、無線通訊電路170以及處理器180。

該GPS電路110、攝像頭傳感器120、觸摸控制屏130、語音識別電路140、控制按鍵150、運動機構(gòu)驅(qū)動電路160以及無線通訊電路170分別與處理器180連接，GPS電路110用于實現(xiàn)對智能機器人的導(dǎo)航定位；攝像頭傳感器120用于對機器人所處環(huán)境圖像的識別與掃描，并將信號實時傳輸給處理器180；觸摸控制屏130、語音識別電路140以及控制按鍵150用于實現(xiàn)機器人的多種控制方式；無線通訊電路170用于與沒有插設(shè)在智能機器人上的其他智能手機進行無線通訊連接，進而實現(xiàn)智能機器人的遠程控制。

運動機構(gòu)驅(qū)動電路160用于對運動機構(gòu)200的驅(qū)動控制，具體而言，該運動機構(gòu)驅(qū)動電路160包括分別與處理器180連接的移動驅(qū)動裝置控制電路161和上肢動作組件驅(qū)動電路162，移動驅(qū)動裝置控制電路161和上肢動作組件驅(qū)動電路162分別用于實現(xiàn)對移動驅(qū)動裝置230和上肢動作組件240的驅(qū)動與控制。

本智能機器人以一部智能手機作為核心控制器，是服務(wù)器端，固定在智能機器人機身上，通過插拔或者無線通信模塊與機器人的運動機構(gòu)進行通信，智能手機上設(shè)計有應(yīng)用程序，在服務(wù)器端應(yīng)用內(nèi)進行智能機器人姿態(tài)角度、運動速度等各種數(shù)據(jù)的采集、處理，接收來自各傳感裝置的數(shù)據(jù)，計算出控制量，再發(fā)送給智能機器人的各個執(zhí)行單元(攝像頭傳感器120、運動機構(gòu)200、無線通訊電路170等)。

具體地，智能手機100發(fā)出一定占空比的PWM波給電機驅(qū)動器，進而控制智能機器人的運動及平衡；并在智能手機100的應(yīng)用程序內(nèi)設(shè)置導(dǎo)航、定位、拍攝等功能選項，還可以利用機載智能手機自身搭載的GPS、攝像頭等傳感器，實現(xiàn)對智能機器人的導(dǎo)航定位，智能手機100內(nèi)還設(shè)置按鍵控制150、語音控制和重力傳感器控制等多種控制模式，實時顯示智能手機拍攝的視頻，根據(jù)拍攝到的周圍環(huán)境實現(xiàn)對機器人前進、后退、轉(zhuǎn)彎等運動控制；并設(shè)置調(diào)試選項，可以實時進行智能機器人的調(diào)試，包括期望運動速度大小的改變、控制算法參數(shù)的整定等。

該智能手機100可以是安卓智能手機或者蘋果智能手機等；在本實施例中的智能機器人可以是兩輪自平衡機器人；無線通信模塊可以是藍牙通信模塊或者WiFi通信模塊。

機器人的控制過程控制可以包括如下步驟：

步驟1.初始化智能機器人的機載智能手機，配置相應(yīng)寄存器。

步驟2.使能中斷，等待相應(yīng)寄存器接收中斷。

步驟3.使用循環(huán)語句，不停的判斷是否有中斷，中斷控制周期設(shè)為10ms。

步驟4.接收智能機器人機載姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)包，獲取姿態(tài)數(shù)據(jù)，包括傾角、傾角速度等。

步驟6.智能手機讀取應(yīng)用程序控制指令，選擇智能機器人運動模式。

步驟7.讀取左右電機編碼器的信息，計算出智能機器人的位移，速度，加速度等信息。

步驟8.根據(jù)獲得的狀態(tài)量，采用設(shè)定的控制算法，在智能手機100的應(yīng)用程序內(nèi)計算控制量。

步驟9.將得到的左右電機控制量大小發(fā)送給處理器180，得到一定占空比的兩個PWM波，處理器再將PWM波發(fā)送到電機伺服驅(qū)動器模塊。

步驟10.中斷結(jié)束，返回主程序。

在中斷流程中，通過選擇智能手機100應(yīng)用程序內(nèi)的按鍵、語音、重力傳感器控制模式，由控制者發(fā)出相應(yīng)指令，然后對指令進行解算識別，再發(fā)送運動機構(gòu)200，實時控制智能機器人的運動平衡.

在任意模式下都可以通過選擇智能手機100上的應(yīng)用程序內(nèi)導(dǎo)航、定位、攝像等功能，調(diào)用智能手機內(nèi)存儲的地圖、相機等關(guān)聯(lián)應(yīng)用程序，實現(xiàn)相應(yīng)功能。該智能機器人的機載智能手機上的姿態(tài)傳感器可以是陀螺儀MTI或傾角儀等。

智能手機100作為整個機器人的核心單元，具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，發(fā)送和接收指令并給出相應(yīng)的處理結(jié)果，其作用相當于整個機器人的“大腦”。為了將智能手機100中的各個模塊有機連接為一個整體進行工作，需要網(wǎng)絡(luò)模塊系統(tǒng)地進行連接。網(wǎng)絡(luò)模塊對內(nèi)可為各個模塊間與控制單元，以及各個模塊之間提供通訊，是各個模塊之間通訊的橋梁。網(wǎng)絡(luò)模塊對外通過USB與安卓智能手機連接，更可借助安卓智能手機的網(wǎng)絡(luò)功能進行交互，實現(xiàn)對外網(wǎng)絡(luò)連接功能。

對于機器人控制器而言，網(wǎng)絡(luò)訪問是一項前沿革新技術(shù)，區(qū)別于以往的封閉式控制器，本發(fā)明的機器人利用機載智能手機可訪問網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交互。驅(qū)動模塊用于執(zhí)行控制單元發(fā)出的機器人驅(qū)動指令，對機器人的底盤、手臂等多處的電機驅(qū)動。電源模塊(圖中未示)通過與智能手機的適配，實現(xiàn)通過智能手機的電力來為機器人控制器供電。

優(yōu)選地，電源模塊集成了用于監(jiān)控電量的電量監(jiān)控模塊，當電量低時，可自動報警提示。作為優(yōu)選的，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于提供顯示功能的顯示模塊(可以為觸摸控制屏130)；顯示模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接，顯示模塊上設(shè)有視像信號輸出端口。顯示模塊對外提供多種接口，這些接口也可包括現(xiàn)時最常用的顯示器VGA接口或HDMI接口等多種視像信號輸出端口，可拓展顯示器；也可提供電氣領(lǐng)域的各種接口，用于拓展點陣、LED等多種顯示設(shè)備，給用戶提供視頻、指示燈等顯示功能，將所需要展示的信息通過顯示模塊顯示到顯示器上。

進一步優(yōu)選的，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于為用戶提供語音功能和聲音報警功能的語音模塊(及語音識別電路140)；語音模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接?，F(xiàn)代的機器人除了常規(guī)的計算機控制，有可能具有語音擴展功能。一方面可用于外部的語音識別控制，將特定的音頻信號轉(zhuǎn)化為控制指令，對機器人進行一定程度的控制；另一方面，可用于音頻播放展示，或聲音報警等。更高級別的機器人甚至具有人機對話功能，可識別人的語音并進行分析理解，進行人機交互。對于人運用語音輸入的音頻指令，語音模塊經(jīng)過處理后會傳輸?shù)娇刂茊卧?/p>

作為優(yōu)選，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于存儲數(shù)據(jù)的存儲模塊(圖中未示)；存儲模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接。存儲模塊可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲，將需要存儲的數(shù)據(jù)存儲在本地，用戶也可隨意對存儲模塊中的存儲數(shù)據(jù)進行查看和提取。同時，存儲模塊中的數(shù)據(jù)還可以通過顯示模塊或語音模塊輸出展示。作為進一步的優(yōu)選，所述存儲模塊上設(shè)有移動存儲芯片。由于數(shù)據(jù)存儲需要占用一定的存儲空間，隨著使用時間逐漸增加，存儲數(shù)據(jù)越來越多，存儲空間會被占滿。此時可以更換移動存儲芯片以獲取更大的存儲空間，同時也可以將已經(jīng)存儲大量數(shù)據(jù)的移動存儲芯片進行備份保存。

優(yōu)選的，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于機器人激光傳感的激光模塊(圖中未示)；激光模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接。激光傳感能輔助機器人完成翻越障礙、導(dǎo)航、智能判斷行動線路等。激光模塊是擴充機器人智能的一個重要功能模塊，單純具備高運算能力的機器人如果缺乏對環(huán)境的識別能力是不具備足夠的行動能力的。激光模塊替代了人的肉眼，成為機器人的“眼睛”。

作為優(yōu)選，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于機器人超聲波傳感的超聲模塊(圖中未示)；超聲模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接。超聲模塊能補充激光模塊的不足，通過超聲波傳感實現(xiàn)對環(huán)境的識別，輔助機器人完成翻越屏障，判斷行動路線等動作。超聲模塊較適合于諸如煙霧、水中等對激光工作干擾較大的環(huán)境。

本發(fā)明基于智能手機控制的機器人控制器體積小，通過電源模塊進行適配，不在需要額外提供電池或者電源。通過USB接口就足以支持外部傳感器、激光、LED燈、馬達、智能手機等。開發(fā)者也不需要專業(yè)的開發(fā)語言基礎(chǔ)，只需要根據(jù)控制器的安卓API即可進行控制。對于具有應(yīng)用經(jīng)驗的安卓開發(fā)者，可提供該控制器的安卓API進行自由開發(fā)。這可以使用戶使用JAVA控制所有GPIO、ADC、PWM、RTC、USART、I2C、和SPI等。這一API會向機器人控制器直接發(fā)送指令，控制器會處理指令并返回結(jié)果，無需ARM的核心知識也能輕松使用。因為java語言可以在智能手機的安卓操作系統(tǒng)上進行，因此它不依賴機器人控制器的軟硬件環(huán)境，有效的提高了軟件的獨立性。

該機器人控制器，利用安卓智能手機對機器人進行連接控制，操作方便，開放程度高。采用基于智能手機的機器人控制方案，與現(xiàn)有機器人控制器相比，有其突出的優(yōu)勢?；谥悄苁謾C的機器人控制具有良好的開放性，可以通過安卓智能手機的圖形化的API對機器人進行控制，并且可以使用java開發(fā)語言對控制器進行修改。相比現(xiàn)有技術(shù)的控制器，本機器人控制器節(jié)約了電池或者其他電源設(shè)備，這在當今能源緊缺的社會，所做出的能源節(jié)約是十分有益的。通過智能手機為機器人控制器提供網(wǎng)絡(luò)功能，解決了機器人控制不具備網(wǎng)絡(luò)功能的難題。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的智能機器人，通過利用智能手機作為控制裝置，可以充分利用智能手機上的各種功能，并且不需要將這些功能集成到機器人本身上，因此可以大大降低機器人的制造成本，為機器人的普及奠定了基礎(chǔ)。另外，還可以將人們不再使用的智能手機重新利用起來，實現(xiàn)淘汰智能手機第二次利用的目的，也可以為那些因配置過低而銷售不佳的智能手機找到了新的出路。

另外，本發(fā)明實施例還提供一種智能機器人控制系統(tǒng)，請參閱圖3，圖3是本發(fā)明智能機器人控制系統(tǒng)一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)組成框圖，該智能機器人控制系統(tǒng)包括第三控制終端31以及智能機器人32，其中，該第三控制終端31通過有線或者無線的方式與智能機器人32連接，實現(xiàn)對智能機器人的遠程控制。其中，該第三控制終端31可以為智能手機、平板電腦等便攜設(shè)備，在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍內(nèi)，此處不再一一列舉。

請參閱圖1，圖1是本實用新型通過智能手機控制的智能機器人一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；該通過智能手機控制的智能機器人32包括但不限于以下結(jié)構(gòu)：智能手機100以及機器人的運動機構(gòu)200。需要說明的是，本實用新型實施例中的智能機器人可以為老人看護機器人或者掃地機器人或者家庭服務(wù)機器人等其他家庭用機器人。

具體而言，運動機構(gòu)200上設(shè)有連接端子201，智能手機100通過連接端子201與運動機構(gòu)200連接，用于對運動機構(gòu)200進行控制。其中，在該實施例的圖示中，僅僅畫出了兩個連接端子201的情況，當然，在其他實施例中可以設(shè)置一個或者多個連接端子201，每一連接端子201上均插設(shè)連接有一智能手機100，多個智能手機100之間協(xié)作控制該運動機構(gòu)200或者多個智能手機100之間相互備用，防止因某一智能手機的運行故障而導(dǎo)致機器人無法運行的情況發(fā)生。

該運動機構(gòu)200包括外殼210、設(shè)于外殼210內(nèi)部的支架體220以及移動驅(qū)動裝置230，移動驅(qū)動裝置230與支架220體固定連接，移動驅(qū)動裝置230包括電動機(圖中未示)和移動輪231，電動機驅(qū)動移動輪231轉(zhuǎn)動，進而實現(xiàn)智能機器人的移動動作。

優(yōu)選地，該運動機構(gòu)200還包括機器人的上肢動作組件240，該上肢動作組件240包括手臂連桿241以及上肢驅(qū)動電機(圖中未示)，該上肢驅(qū)動電機設(shè)于外殼210內(nèi)部并與手臂連桿241驅(qū)動連接，用于實現(xiàn)對所述手臂連桿241動作的驅(qū)動。優(yōu)選地，用于驅(qū)動移動輪231的電動機和上肢驅(qū)動電機為伺服電機或者步進電機。

請參閱圖2，圖2是圖1實施例中智能手機的結(jié)構(gòu)組成框圖，該智能手機100包括GPS電路110、攝像頭傳感器120、觸摸控制屏130、語音識別電路140、控制按鍵150、運動機構(gòu)驅(qū)動電路160、無線通訊電路170以及處理器180。

該GPS電路110、攝像頭傳感器120、觸摸控制屏130、語音識別電路140、控制按鍵150、運動機構(gòu)驅(qū)動電路160以及無線通訊電路170分別與處理器180連接，GPS電路110用于實現(xiàn)對智能機器人的導(dǎo)航定位；攝像頭傳感器120用于對機器人所處環(huán)境圖像的識別與掃描，并將信號實時傳輸給處理器180；觸摸控制屏130、語音識別電路140以及控制按鍵150用于實現(xiàn)機器人的多種控制方式；無線通訊電路170用于與沒有插設(shè)在智能機器人上的其他智能手機進行無線通訊連接，進而實現(xiàn)智能機器人的遠程控制。

運動機構(gòu)驅(qū)動電路160用于對運動機構(gòu)200的驅(qū)動控制，具體而言，該運動機構(gòu)驅(qū)動電路160包括分別與處理器180連接的移動驅(qū)動裝置控制電路161和上肢動作組件驅(qū)動電路162，移動驅(qū)動裝置控制電路161和上肢動作組件驅(qū)動電路162分別用于實現(xiàn)對移動驅(qū)動裝置230和上肢動作組件240的驅(qū)動與控制。

本智能機器人以一部智能手機作為核心控制器，是服務(wù)器端，固定在智能機器人機身上，通過插拔或者無線通信模塊與機器人的運動機構(gòu)進行通信，智能手機上設(shè)計有應(yīng)用程序，在服務(wù)器端應(yīng)用內(nèi)進行智能機器人姿態(tài)角度、運動速度等各種數(shù)據(jù)的采集、處理，接收來自各傳感裝置的數(shù)據(jù)，計算出控制量，再發(fā)送給智能機器人的各個執(zhí)行單元(攝像頭傳感器120、運動機構(gòu)200、無線通訊電路170等)。

具體地，智能手機100發(fā)出一定占空比的PWM波給電機驅(qū)動器，進而控制智能機器人的運動及平衡；并在智能手機100的應(yīng)用程序內(nèi)設(shè)置導(dǎo)航、定位、拍攝等功能選項，還可以利用機載智能手機自身搭載的GPS、攝像頭等傳感器，實現(xiàn)對智能機器人的導(dǎo)航定位，智能手機100內(nèi)還設(shè)置按鍵控制150、語音控制和重力傳感器控制等多種控制模式，實時顯示智能手機拍攝的視頻，根據(jù)拍攝到的周圍環(huán)境實現(xiàn)對機器人前進、后退、轉(zhuǎn)彎等運動控制；并設(shè)置調(diào)試選項，可以實時進行智能機器人的調(diào)試，包括期望運動速度大小的改變、控制算法參數(shù)的整定等。

該智能手機100可以是安卓智能手機或者蘋果智能手機等；在本實施例中的智能機器人可以是兩輪自平衡機器人；無線通信模塊可以是藍牙通信模塊或者WiFi通信模塊。

機器人的控制過程控制可以包括如下步驟：

步驟1.初始化智能機器人的機載智能手機，配置相應(yīng)寄存器。

步驟2.使能中斷，等待相應(yīng)寄存器接收中斷。

步驟3.使用循環(huán)語句，不停的判斷是否有中斷，中斷控制周期設(shè)為10ms。

步驟4.接收智能機器人機載姿態(tài)傳感器的數(shù)據(jù)包，獲取姿態(tài)數(shù)據(jù)，包括傾角、傾角速度等。

步驟6.智能手機讀取應(yīng)用程序控制指令，選擇智能機器人運動模式。

步驟7.讀取左右電機編碼器的信息，計算出智能機器人的位移，速度，加速度等信息。

步驟8.根據(jù)獲得的狀態(tài)量，采用設(shè)定的控制算法，在智能手機100的應(yīng)用程序內(nèi)計算控制量。

步驟9.將得到的左右電機控制量大小發(fā)送給處理器180，得到一定占空比的兩個PWM波，處理器再將PWM波發(fā)送到電機伺服驅(qū)動器模塊。

步驟10.中斷結(jié)束，返回主程序。

在中斷流程中，通過選擇智能手機100應(yīng)用程序內(nèi)的按鍵、語音、重力傳感器控制模式，由控制者發(fā)出相應(yīng)指令，然后對指令進行解算識別，再發(fā)送運動機構(gòu)200，實時控制智能機器人的運動平衡.

在任意模式下都可以通過選擇智能手機100上的應(yīng)用程序內(nèi)導(dǎo)航、定位、攝像等功能，調(diào)用智能手機內(nèi)存儲的地圖、相機等關(guān)聯(lián)應(yīng)用程序，實現(xiàn)相應(yīng)功能。該智能機器人的機載智能手機上的姿態(tài)傳感器可以是陀螺儀MTI或傾角儀等。

智能手機100作為整個機器人的核心單元，具有強大的數(shù)據(jù)處理能力，發(fā)送和接收指令并給出相應(yīng)的處理結(jié)果，其作用相當于整個機器人的“大腦”。為了將智能手機100中的各個模塊有機連接為一個整體進行工作，需要網(wǎng)絡(luò)模塊系統(tǒng)地進行連接。網(wǎng)絡(luò)模塊對內(nèi)可為各個模塊間與控制單元，以及各個模塊之間提供通訊，是各個模塊之間通訊的橋梁。網(wǎng)絡(luò)模塊對外通過USB與安卓智能手機連接，更可借助安卓智能手機的網(wǎng)絡(luò)功能進行交互，實現(xiàn)對外網(wǎng)絡(luò)連接功能。

對于機器人控制器而言，網(wǎng)絡(luò)訪問是一項前沿革新技術(shù)，區(qū)別于以往的封閉式控制器，本發(fā)明的機器人利用機載智能手機可訪問網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)交互。驅(qū)動模塊用于執(zhí)行控制單元發(fā)出的機器人驅(qū)動指令，對機器人的底盤、手臂等多處的電機驅(qū)動。電源模塊(圖中未示)通過與智能手機的適配，實現(xiàn)通過智能手機的電力來為機器人控制器供電。

優(yōu)選地，電源模塊集成了用于監(jiān)控電量的電量監(jiān)控模塊，當電量低時，可自動報警提示。作為優(yōu)選的，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于提供顯示功能的顯示模塊(可以為觸摸控制屏130)；顯示模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接，顯示模塊上設(shè)有視像信號輸出端口。顯示模塊對外提供多種接口，這些接口也可包括現(xiàn)時最常用的顯示器VGA接口或HDMI接口等多種視像信號輸出端口，可拓展顯示器；也可提供電氣領(lǐng)域的各種接口，用于拓展點陣、LED等多種顯示設(shè)備，給用戶提供視頻、指示燈等顯示功能，將所需要展示的信息通過顯示模塊顯示到顯示器上。

進一步優(yōu)選的，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于為用戶提供語音功能和聲音報警功能的語音模塊(及語音識別電路140)；語音模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接。現(xiàn)代的機器人除了常規(guī)的計算機控制，有可能具有語音擴展功能。一方面可用于外部的語音識別控制，將特定的音頻信號轉(zhuǎn)化為控制指令，對機器人進行一定程度的控制；另一方面，可用于音頻播放展示，或聲音報警等。更高級別的機器人甚至具有人機對話功能，可識別人的語音并進行分析理解，進行人機交互。對于人運用語音輸入的音頻指令，語音模塊經(jīng)過處理后會傳輸?shù)娇刂茊卧?/p>

作為優(yōu)選，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于存儲數(shù)據(jù)的存儲模塊(圖中未示)；存儲模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接。存儲模塊可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地存儲，將需要存儲的數(shù)據(jù)存儲在本地，用戶也可隨意對存儲模塊中的存儲數(shù)據(jù)進行查看和提取。同時，存儲模塊中的數(shù)據(jù)還可以通過顯示模塊或語音模塊輸出展示。作為進一步的優(yōu)選，所述存儲模塊上設(shè)有移動存儲芯片。由于數(shù)據(jù)存儲需要占用一定的存儲空間，隨著使用時間逐漸增加，存儲數(shù)據(jù)越來越多，存儲空間會被占滿。此時可以更換移動存儲芯片以獲取更大的存儲空間，同時也可以將已經(jīng)存儲大量數(shù)據(jù)的移動存儲芯片進行備份保存。

優(yōu)選的，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于機器人激光傳感的激光模塊(圖中未示)；激光模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接。激光傳感能輔助機器人完成翻越障礙、導(dǎo)航、智能判斷行動線路等。激光模塊是擴充機器人智能的一個重要功能模塊，單純具備高運算能力的機器人如果缺乏對環(huán)境的識別能力是不具備足夠的行動能力的。激光模塊替代了人的肉眼，成為機器人的“眼睛”。

作為優(yōu)選，上述基于智能手機控制的機器人還包括用于機器人超聲波傳感的超聲模塊(圖中未示)；超聲模塊與網(wǎng)絡(luò)模塊連接。超聲模塊能補充激光模塊的不足，通過超聲波傳感實現(xiàn)對環(huán)境的識別，輔助機器人完成翻越屏障，判斷行動路線等動作。超聲模塊較適合于諸如煙霧、水中等對激光工作干擾較大的環(huán)境。

本發(fā)明基于智能手機控制的機器人控制器體積小，通過電源模塊進行適配，不在需要額外提供電池或者電源。通過USB接口就足以支持外部傳感器、激光、LED燈、馬達、智能手機等。開發(fā)者也不需要專業(yè)的開發(fā)語言基礎(chǔ)，只需要根據(jù)控制器的安卓API即可進行控制。對于具有應(yīng)用經(jīng)驗的安卓開發(fā)者，可提供該控制器的安卓API進行自由開發(fā)。這可以使用戶使用JAVA控制所有GPIO、ADC、PWM、RTC、USART、I2C、和SPI等。這一API會向機器人控制器直接發(fā)送指令，控制器會處理指令并返回結(jié)果，無需ARM的核心知識也能輕松使用。因為java語言可以在智能手機的安卓操作系統(tǒng)上進行，因此它不依賴機器人控制器的軟硬件環(huán)境，有效的提高了軟件的獨立性。

該機器人控制器，利用安卓智能手機對機器人進行連接控制，操作方便，開放程度高。采用基于智能手機的機器人控制方案，與現(xiàn)有機器人控制器相比，有其突出的優(yōu)勢?；谥悄苁謾C的機器人控制具有良好的開放性，可以通過安卓智能手機的圖形化的API對機器人進行控制，并且可以使用java開發(fā)語言對控制器進行修改。相比現(xiàn)有技術(shù)的控制器，本機器人控制器節(jié)約了電池或者其他電源設(shè)備，這在當今能源緊缺的社會，所做出的能源節(jié)約是十分有益的。通過智能手機為機器人控制器提供網(wǎng)絡(luò)功能，解決了機器人控制不具備網(wǎng)絡(luò)功能的難題。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的智能機器人控制系統(tǒng)，第三控制終端通過有線或者無線的方式與智能機器人連接，實現(xiàn)對智能機器人的遠程控制。另外，該智能機器人通過利用智能手機作為控制裝置，可以充分利用智能手機上的各種功能，并且不需要將這些功能集成到機器人本身上，因此可以大大降低機器人的制造成本，為機器人的普及奠定了基礎(chǔ)。另外，還可以將人們不再使用的智能手機重新利用起來，實現(xiàn)淘汰智能手機第二次利用的目的，也可以為那些因配置過低而銷售不佳的智能找到了新的出路。

以上所述僅為本實用新型的部分實施例，并非因此限制本實用新型的保護范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效裝置或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。