一种机器人遮阳伞的控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及一种机器人遮阳伞的控制系统及其控制方法。

背景技术：

夏天是人们最不想出门的时候，外面的阳光强得刺眼，温度很高，出门一趟，大汗淋漓，再加上紫外线对皮肤的伤害很大，所以遮阳防晒是出门必备的，尤其对女孩子来说。现在人们的遮阳方法还是手持遮阳伞，这个人们带来极大的不便。当手上的东西比较多时，那就没办法撑遮阳伞；当骑车时也没办法一直用手支撑着，即便在车上安装了遮阳伞那也会给骑车者上下车带来不便。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种机器人遮阳伞的控制系统及其控制方法，可以实现不用手持，不用放置在车上，自动调整遮阳姿态，实时遮阳。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种机器人遮阳伞的控制系统，包括人的穿戴设备、机器人和遮阳伞；穿戴设备包括充电模块、电源模块、cpu主控模块、差分gps定位模块、无线通信模块以及指示模块，其中指示模块是红、绿两种颜色的led灯和振动器；机器人包括载荷装置、伸缩机构、机械臂和轮子。其中载荷装置，包括充电模块、电源模块、cpu主控模块、差分gps定位模块、无线通信模块、光敏传感器、罗盘模块和指示模块；伸缩机构包括伺服电机和伸缩杆，机器人的伸缩机构上有一连接遮阳伞伞柄的连接杆，并与伸缩杆相连接；轮子上装有伺服电机、转向机构和刹车机构。

一种机器人遮阳伞的控制方法是：启动机器人后，机器人的cpu主控制模块工作，伸缩机构运动，遮阳伞距离地面的初始高度是2.5米，当距离到达2.5米时，伸缩机构停止运动，轮子上的伺服电机运转，带动机器人前行，穿戴设备和机器人上都有差分gps定位装置，此时机器人与人之间的距离是0.5米。穿戴设备上的差分gps定位模块开始定位，可得到人所处的经纬度，通过无线通信模块将定位信息发送给机器人，机器人通过无线通信模块接收人所在的定位信号；机器人上的差分gps定位模块进行定位，可以得知机器人的经纬度，再根据时间计算出机器人与太阳光束之间的夹角以及人—机器人与太阳光束之间的夹角。机器人根据所测得的角度再计算出机器人将要运动到的地理坐标。机器人的cpu主控模块工作，轮子上的转向机构转动，在罗盘模块的作用下，机器人运动到计算好的地理坐标处，此时两个夹角都为0°，说明太阳、机器人和人在一条直线上，实现了遮阳目的。

机器人上还装有光敏传感器，可以根据太阳光束照射的强度和位置计算出机器人与太阳光束之间的夹角，启动机器人后，机器人的cpu主控制模块工作，伸缩机构运动，遮阳伞距离地面的初始高度是2.5米，当距离到达2.5米时，伸缩机构停止运动，轮子上的伺服电机运转，带动机器人前行，穿戴设备和机器人上都有差分gps定位装置，此时机器人与人之间的距离是0.5米；机器人的cpu主控制模块工作，太阳光束照射在光敏传感器上时，光敏传感器根据感应到的太阳光束的强度和位置判断机器人与太阳光束之间的夹角；人的穿戴设备与机器人上都有差分gps定位装置，穿戴设备通过无线通信模块将人的定位信息发送给机器人，机器人通过无线通信模块接收信息，同时自身的差分gps定位模块也在对机器人定位，通过人和机器人的定位信息和时间可以得到人—机器人与太阳光束之间的夹角；机器人根据所测得的角度再计算出机器人将要运动到的地理坐标。机器人的cpu主控模块工作，轮子上的转向机构转动，在罗盘模块的作用下，机器人运动到计算好的地理坐标处，此时两个夹角都为0°，说明太阳、机器人和人在一条直线上，实现了遮阳目的。

随着太阳光束照射人的倾斜度不同，机器人的位置也实时改变；机器人与人之间的距离是0.5米—3米，当太阳光束的照射角度发生变化时，机器人遮阳伞的高度不变，机器人往后或往前运动，运动到计算好的地理坐标处，此时机器人与人之间的距离变大或缩小；当机器人与人之间的距离大于3米或小于0.5米时，机器人与人之间的距离将不再发生变化，此时机器人伸缩机构的伺服电机运转，带动伸缩杆缩短或伸长，当缩短或伸长至计算的地理坐标时会停止。

本发明的有益效果是利用差分gps的定位信息和时间得到的夹角与利用光敏传感器得到夹角，这是两种控制方法，通过选择任意一种控制方法，都可以实现机器人遮阳伞自主调整遮阳姿态，达到遮阳的目的。当然，也可以将遮阳伞换成雨伞，同样也能实现机器人伞挡雨的目的

附图说明：

图1为机器人遮阳伞示意图；

图2为机器人的载荷装置组成模块；

图3为穿戴设备的组成模块。

图中：1、遮阳伞；2、伸缩机构；3、载荷装置；4、机械臂；5、轮子。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明。

一种机器人遮阳伞的控制系统，包括人的穿戴设备、机器人和遮阳伞1。人的穿戴设备，是手表或手机。穿戴设备包括充电模块、电源模块、cpu主控模块、差分gps定位模块、无线通信模块以及指示模块。其中指示模块是红、绿两种颜色的led灯和振动器。机器人包括载荷装置3、伸缩机构2、机械臂4以及轮子5。其中伸缩机构2包括伺服电机和伸缩杆，机器人的伸缩机构上有一连接遮阳伞伞柄的连接杆，并与伸缩杆相连接；轮子上装有伺服电机、转向机构和刹车机构。机器人的载荷装置，包括充电模块、电源模块、cpu主控模块、差分gps定位模块、无线通信模块、光敏传感器、罗盘模块和指示模块。其中指示模块包括红、绿两种颜色的led灯和蜂鸣器。

一种机器人遮阳伞的控制方法：打开人的穿戴设备和机器人的电源模块，两者的指示模块的绿灯常亮。机器人上有两种工作模式按钮，工作模式1代表通过差分gps的定位信息和时间得到的夹角，计算机器人运动到的地理坐标；工作模式2代表通过机器人上的光敏传感器得到夹角，再计算机器人运动到的地理坐标。

选择工作模式1时，机器人的cpu主控制模块工作，启动机器人后，机器人的cpu主控制模块工作，伸缩机构运动，遮阳伞距离地面的初始高度是2.5米，当距离到达2.5米时，伸缩机构停止运动，轮子上的伺服电机运转，带动机器人前行，穿戴设备和机器人上都有差分gps定位装置，此时机器人与人之间的距离是0.5米。穿戴设备上的差分gps定位模块开始定位（地面上有基准gps接收机），可得到人所处的经纬度，通过无线通信模块将定位信息发送给机器人，机器人通过无线通信模块接收人所在的定位信号；机器人上的差分gps定位模块进行定位，可以得知机器人的经纬度，再根据时间计算出机器人与太阳光束之间的夹角以及人—机器人与太阳光束之间的夹角。机器人根据所测得的角度再计算出机器人将要运动到的地理坐标。机器人的cpu主控模块工作，轮子上的转向机构转动，在罗盘模块的作用下，机器人运动到计算好的地理坐标处，此时两个夹角都为0°，说明太阳、机器人和人在一条直线上，实现了遮阳目的。

选择工作模式2，机器人的cpu主控制模块工作，启动机器人后，机器人的cpu主控制模块工作，伸缩机构运动，遮阳伞距离地面的初始高度是2.5米，当距离到达2.5米时，伸缩机构停止运动，轮子上的伺服电机运转，带动机器人前行，穿戴设备和机器人上都有差分gps定位装置，此时机器人与人之间的距离是0.5米。太阳光束照射在光敏传感器上时，光敏传感器根据感应到的太阳光束的强度和位置判断无人机与太阳光束之间的夹角。人的穿戴设备与机器人上都有差分gps定位装置，穿戴设备通过无线通信模块将人的定位信息发送给机器人，机器人通过无线通信模块接收信息，同时自身的差分gps定位模块也在对机器人定位，通过人和机器人的定位信息和时间可以得到人—机器人与太阳光束之间的夹角。机器人根据所测得的角度再计算出机器人将要运动到的地理坐标。机器人的cpu主控模块工作，轮子上的转向机构转动，在罗盘模块的作用下，机器人运动到计算好的地理坐标处，此时两个夹角都为0°，说明太阳、机器人和人在一条直线上，实现了遮阳目的。

随着太阳光束照射人的倾斜度不同，机器人的位置也实时改变。机器人与人之间的距离是0.5米—3米，当太阳光束的照射角度发生变化时，机器人遮阳伞的高度不变，机器人往后或往前运动，运动到计算好的地理坐标处，此时机器人与人之间的距离变大或缩小；当机器人与人之间的距离大于3米或小于0.5米时，机器人与人之间的距离将不再发生变化，此时机器人伸缩机构的伺服电机运转，带动伸缩杆缩短或伸长，当缩短或伸长至计算的地理坐标时会停止，此时机器人遮阳伞起到了遮阳的作用。当机器人的电量不足时，机器人上的指示模块的红灯闪烁及蜂鸣器发出报警声；当穿戴设备的电量不足时，其指示模块的红灯闪烁且振动器振动2-3下。