一种多功能的狗用机器人的控制系统及方法与流程

本发明涉及宠物领域，特别涉及一种多功能的狗用机器人的控制系统及方法。

背景技术：

随着城镇化的推进，越来越多的人居住在城市，然而邻居之间并不熟络，为了排解孤独，越来越多的人开始饲养宠物，甚至把宠物当作家庭的一员，宠物给人们的生活带来了无限的乐趣。而喂养的宠物中，又以猫和狗为主，而狗因为活泼好动，需要主人每天带它出去玩。但是人们由于工作繁忙，常没有时间经常出去遛狗,而家里活动空间狭小，狗狗无法活动开，长此以往，对狗狗的身心健康非常不利，严重的甚至患上抑郁症。

在出差和出门旅游的时候，常常面临一个问题，宠物在家没人照看和喂养，现在在一些城市虽然有了宠物酒店，在出差和旅游的时候可以把宠物放在宠物酒店中照看，但是宠物在离开家到宠物酒店后，因为在陌生的环境，可能会紧张不适应。

技术实现要素：

本发明要解决的问题是：

1.解决主人不在家，狗无人照顾的问题；

2.解决主人没时间遛狗的问题；

3.解决主人不在家，狗没人陪着一起玩的问题；

4.解决狗大便后，大便的清理问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种多功能的狗用机器人的控制系统，其特征在于：包括连接在控制系统二上的通信模块、环境监测单元、喂食控制单元、机器手一控制单元、机器手二控制单元、遮雨控制单元、拾便机器手控制单元和行走控制单元，通信模块与手机和电脑连接，通过手机或电脑控制可控制机器人；环境监测单元能监测周围环境及障碍物，让机器人避过障碍物；喂食控制单元控制狗粮和饮水提供；机器手一控制单元机器手一，让机器手一完成抛射球和捡球的动作；机器手二控制单元机器手二完牵引狗绳的动作；遮雨控制单元控制遮雨部在在遛狗途中下雨时，给狗遮雨；行走控制单元用于控制机器人的行走路线。在遛狗途中下雨，可以给狗遮雨；拾便机器手控制单元控制拾便机器手完成狗的粪便的拾取；行走控制单元用于控制机器人的行走路线。

更进一步，环境监测单元包括摄像头一和障碍监测传感器，摄像头一用于识别物体，障碍监测传感器用于监测机器人行走过程中的障碍物，摄像头一和障碍监测传感器都和控制系统二相连。

更进一步，喂食控制单元包括称重传感器一、阀门一、液位传感器一、阀门二、指示灯一和指示灯二，称重传感器用于检测狗粮储存室种狗粮的多少，液位传感器一用于检测饮水储存室中饮水的多少，阀门一用于控制狗粮储存室与狗粮槽之间的通断，阀门二用于控制饮水储存室与饮水槽之间的通断，指示灯一用于警示狗粮储存室中狗粮不足；指示灯二用于警示饮水储存室中饮水不足，称重传感器一、阀门一、液位传感器一、阀门二、指示灯一和指示灯二都与控制系统二连接。

更进一步，机器手一控制单元包括驱动装置五、驱动装置六和角度传感器，驱动装置五、驱动装置六和角度传感器都与控制系统二相连。

更进一步，机器手二控制单元包括录音播放装置、定位传感器二、传感器一和电机五，录音播放装置、定位传感器二、传感器一和电机五均连接在控制系统二上。

更进一步，行走控制单元包括让机器人移动的驱动装置三，驱动装置三连接在控制系统二上。

更进一步，遮雨控制单元包括湿度传感器、温度传感器和充气装置，湿度传感器、温度传感器和充气装置与控制系统二连接。

更进一步，拾便机器手控制单元包括定位传感器六和电机八，定位传感器六定位粪便和拾便机器手的具体位置。

一种多功能的狗用机器人的控制方法，其特征在于，包括以下控制方法：用户通过手机或电脑设定喂食时间和喂食量，到了指定喂食的时间，控制系统二控制阀门一打开，狗粮从狗粮储存室掉落到狗粮槽，供狗食用，称重传感器检测狗粮放出的多少，当达到设定的喂食量，阀门一关闭，当需要给狗喂水时，控制系统二控制阀门二打开，饮水从饮水储存室流到饮水槽，供狗饮用，液位传感器检测饮水放出的多少，当达到设定值的饮水量，阀门二关闭，称重传感器一可以检测狗粮储存室中狗粮的多少，并把信息传输给控制系统二，当检测到狗粮储存室中的狗粮不足设定值时，控制系统二控制指示灯一亮起，提醒用户添加狗粮；液位传感器一可以检测饮水储存室中饮水的多少，并把信息传递给控制系统二，当检测到饮水储存室中的饮水不足设定值时，控制系统给二控制指示灯二亮起，提醒用户添加饮水；用户可以用手机或电脑设定遛狗时间，到了设定的遛狗时间，湿度传感器检测到室外在下雨或温度传感器检测到温度高于设定值，把信号传递给控制系统二，控制系统二给手机或电脑发送提示信息，确认是否要现在遛狗，用户能在手机或电脑上设置，如果多长时间不确认，是默认遛狗还是不遛狗；在遛狗的途中，湿度传感检测到下雨或温度传感器检测到温度高于设定值，控制系统二控制柜体一打开，充气装置给遮雨部充气，遮雨部从柜体一中弹出，遮雨部能给狗遮雨遮阳，在回到家不需要遮挡后，充气装置给遮雨部提供吸力，遮雨部放气，遮雨部被吸回柜体一中；在需要外出遛狗时，机器人的控制系统二控制录音播放装置播放主人召唤宠物的录音，宠物听到录音来到机器人旁，机器人的控制系统二根据牵引绳端部的环上的传感器一定位环的中心，控制系统二根据控制电机五控制手抓一和手抓二张开，然后根据环上在安装的传感器一定位出环的中心，再根据控制定位传感器二定位出手抓一和手抓二的位置，然后控制手抓一或手抓二穿过环的中心，并闭合，机器手二牵拉起牵引绳，机器人移动到门边，摄像头一定位出门把手的位置，机器手一抓握住门把手，打开门，机器手牵引狗出门，然后关闭门，用户可用手机或电脑设定机器人遛狗的路线，在遛狗途中，障碍监测传感器检测机器人行进过程中的障碍物，控制系统二控制驱动装置三转向绕开障碍物，在遛狗回来时，机器人牵引狗进入电梯，摄像头一把电梯楼层控制面板信息传输给控制系统二，控制系统二根据用户通过手机或电脑输入的楼层，机器手一按下电梯的相应楼层，在出电梯，到达门口时，摄像头一把密码锁控制面板信息传输给控制系统二，控制系统二根据用户通过手机或电脑输入的密码，机器手一按下相应的密码，门打开，机器人牵引狗进到屋内，关闭房门，控制系统二通过控制电机五控制手抓一和手抓二张开，环离开手抓一和手抓二；在摄像头一检测到狗在活动，没有休息，控制系统二根据控制驱动装置五控制机器手一抛射玩具球，每次抛球玩的时间用户可以根据手机或电脑设置，在时间到后，机器手一停止抛射球，在间隔时间到后，摄像头再次检测狗是否在休息，如果检测到狗在休息，机器手一不抛射球；在机器手一抛射球时，障碍监测传感器检测周围空间大小并把信息传递给控制系统二，控制系统二根据收到的信息，调整手掌与水平面的角度，从而调整球抛射出的路劲，角度传感器能检测手掌与水平面的角度并反馈给控制系统二；摄像头一检测到粪便，把信息传递给控制系统二，控制系统二控制机器人运动到狗的粪便边，柜体打开，伸缩杆伸长，机器手伸出柜体，定位传感器六定位粪便的具体位置并把信息传递给控制系统二，控制系统二控制伸缩杆伸长或缩短以及上下左右滑动，同时控制系统二控制电机八转动，拾取狗便，在粪便拾取后，伸缩杆收缩，机器手回到柜体中，拾便机器手张开，粪便掉落在柜体中，控制系统二控制柜体关闭。

综上所述，本发明的有益效果是：

1.在主人外出时，能替主人照顾狗；

2.在主人没时间遛狗时，机器人可以自动完成遛狗；

3.在主人不在家时，能陪狗抛球玩；

4.在狗大便后，能处理狗的排泄物。

附图说明

图1为机器人遮雨部撑开的示意图;

图2为机器人遮雨部收起的示意图；

图3为机器手一的示意图；

图4为机器手一的内部示意图；

图5为机器手二的示意图；

图6为手抓部二的内部示意图；

图7为拾便机器手的整体示意图;

图8为拾便机器手的内部示意图；

图9为控制系统框图。

图中标记：10-环，11-传感器一，16-壳体一，17-手抓一，18-手抓二，19-电机五，20-转轴五，21-转轴六，22-齿轮一，23-齿轮二，24-录音播放装置，25-定位传感器二，43-柜体一，44-遮雨部，51-头部，52-机身，53-摄像头一，54-狗粮储存室，55-饮水储存室，56-狗粮槽，57-饮水槽，58-指示灯一，59-指示灯二，65-手臂部二，66-手抓部二，70-柜体，71-伸缩杆，72-壳体三，73-手抓五，74-手抓六，75-定位传感器六，76-转轴九，77-转轴十，78-齿轮五，79-齿轮六，80-电机八，85-手掌三，86-手臂三，87-冲杆，88-弹簧一，89-驱动装置五，90-钢丝绳，91-定滑轮，92-指关节，93-固定器，94-手指，95-手心。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

一种多功能的狗用机器人，包括头部51、机身52和控制系统二，机身52底部安装有让机器人能移动的驱动装置三，其特征在于：头部51能相对机身52旋转，头部51上安装有摄像头一53，摄像头一53的输出端和控制系统二相连，机身52上设有狗粮储存室54和饮水储存室55，狗粮储存室54下方设有狗粮槽56，狗粮储存室54和狗粮槽56之间通过阀门一控制通断，饮水储存室55下方设有饮水槽57，饮水储存室55和饮水槽57之间通过阀门二控制通断，阀门一和阀门二通过控制系统二控制；机身52上安装有可以弹射遛狗球的机器手一和牵引狗的机器手二，控制系统二控制机器手一和机器手二，机身52上设有柜体70，柜体70中安装有拾便机器手，头部51上安装有检测是否下雨的湿度传感器和温度传感器，湿度传感器和温度传感器的输出端与控制系统二连接，机身52上设有柜体一43，柜体一43内设有可充气放气的遮雨部44，控制系统二和手机或电脑连接。

狗粮储存室54的底部安装有称重传感器一，当称重传感器一检测到狗粮储存室54中的狗粮少于设定值时，控制系统二控制狗粮储存室54上的指示灯一58亮起；饮水储存室55中安装有液位传感器一，当液位传感器一检测到饮水储存室55的水位低于设定值时，控制系统二控制饮水储存室55上的指示灯二59亮起。

机器手一包括手掌三85和手臂三86，手掌三85和手臂三86连接，手掌三85能抓握物体，手臂三86内安装有弹射遛狗球的弹射装置。

弹射装置包括冲杆87、弹簧一88和给冲杆87提供弹射动力的驱动装置五89，弹簧一88的一端连接连接冲杆87，另一端连接驱动装置五89。

手掌三85包括手指94和手心95，手指94和手心95通过指关节92连接，在手指94的内部上端设置有固定器93；在手指94和手心95的内部，固定器93的下方安装有定滑轮91，固定器93和定滑轮91的连接处安装有钢丝绳90，钢丝绳90和驱动装置六相连。

手掌三85上安装有检测手掌三85与水平面角度的角度传感器。

机器手二包括手抓部二66和手臂部二65，手抓部二66安装在手臂部二65的端部，手臂部二65安装在机身52上，手抓部二66能自动牵起牵引绳。

手抓部二66包括包括壳体一16、手抓一17和手抓二18，壳体一16上安装有定位传感器二25，壳体一16内安装有驱动装置一，驱动装置一能带动手抓一17和手抓二18张开或闭合以牵拉牵引绳，壳体一16上安装有录音播放装置24，驱动装置一、录音播放装置24和定位传感器二25与机器人的控制系统二相连。

驱动装置一包括电机五19、转轴五20、转轴六21，齿轮一22、齿轮二23，电机五19安装在壳体一16上，电机五19的输出轴连接转轴五20，转轴五20在壳体一16内，转轴五20上安装有齿轮一22，转轴六21安装在壳体一16内，转轴六21上安装有齿轮二23，齿轮一22和齿轮二23相啮合，手抓一17和手抓二18分别安装在齿轮一22和齿轮二23上。

拾便机器手包括壳体三72、手抓五73和手抓六74，壳体三72内安装有驱动装置四，驱动装置四能让手抓五73和手抓六74张开或闭合，机器人的控制系统二可以控制手抓五73和手抓六74的张开或闭合，手抓五73和手抓六74相配合，手抓六74能装入手抓五73中，手抓五73上安装有定位传感器六75，定位传感器六75机器人的控制系统二相连，壳体三72上安装有伸缩杆71，伸缩杆71的一端与壳体三72连接，另一端与柜体70连接，伸缩杆71可以在柜体70内上下左右滑动，控制系统二控制伸缩杆71的伸长缩短以及滑动；驱动装置四包括电机八80、转轴九76、转轴十77，齿轮五78、齿轮六79，电机八80安装在壳体三72上，电机八80的输出轴连接转轴九76，转轴九76在壳体三72内，转轴九76上安装有齿轮五78，转轴十77安装在壳体三72内，转轴十77上安装有齿轮六79，齿轮五78和齿轮六79相啮合，手抓五73和手抓六74分别安装在齿轮五78和齿轮六79上。

一种多功能的狗用机器人的控制系统，其特征在于：包括连接在控制系统二上的通信模块、环境监测单元、喂食控制单元、机器手一控制单元、机器手二控制单元、遮雨控制单元、拾便机器手控制单元和行走控制单元，通信模块与手机和电脑连接，通过手机或电脑控制可控制机器人；环境监测单元能监测周围环境及障碍物，让机器人避过障碍物；喂食控制单元控制狗粮和饮水提供；机器手一控制单元机器手一，让机器手一完成抛射球和捡球的动作；机器手二控制单元机器手二完牵引狗绳的动作；遮雨控制单元控制遮雨部在在遛狗途中下雨时，给狗遮雨；行走控制单元用于控制机器人的行走路线。在遛狗途中下雨，可以给狗遮雨；拾便机器手控制单元控制拾便机器手完成狗的粪便的拾取；行走控制单元用于控制机器人的行走路线。

更进一步，环境监测单元包括摄像头一53和障碍监测传感器，摄像头一53用于识别物体，障碍监测传感器用于监测机器人行走过程中的障碍物，摄像头一53和障碍监测传感器都和控制系统二相连。

更进一步，喂食控制单元包括称重传感器一、阀门一、液位传感器一、阀门二、指示灯一58和指示灯二59，称重传感器用于检测狗粮储存室54种狗粮的多少，液位传感器一用于检测饮水储存室55中饮水的多少，阀门一用于控制狗粮储存室54与狗粮槽56之间的通断，阀门二用于控制饮水储存室55与饮水槽57之间的通断，指示灯一用于警示狗粮储存室54中狗粮不足；指示灯二用于警示饮水储存室55中饮水不足，称重传感器一、阀门一、液位传感器一、阀门二、指示灯一58和指示灯二59都与控制系统二连接。

更进一步，机器手一控制单元包括驱动装置五、驱动装置六和角度传感器，驱动装置五、驱动装置六和角度传感器都与控制系统二相连。

更进一步，机器手二控制单元包括录音播放装置24、定位传感器二25、传感器一11和电机五19，录音播放装置24、定位传感器二25、传感器一11和电机五19均连接在控制系统二上。

更进一步，行走控制单元包括让机器人移动的驱动装置三，驱动装置三连接在控制系统二上。

更进一步，遮雨控制单元包括湿度传感器、温度传感器和充气装置，湿度传感器、温度传感器和充气装置与控制系统二连接。

更进一步，拾便机器手控制单元包括定位传感器六75和电机八80，定位传感器六75定位粪便和拾便机器手的具体位置。

一种多功能的狗用机器人的控制方法，其特征在于，包括以下控制方法：用户通过手机或电脑设定喂食时间和喂食量，到了指定喂食的时间，控制系统二控制阀门一打开，狗粮从狗粮储存室54掉落到狗粮槽56，供狗食用，称重传感器检测狗粮放出的多少，当达到设定的喂食量，阀门一关闭，当需要给狗喂水时，控制系统二控制阀门二打开，饮水从饮水储存室55流到饮水槽57，供狗饮用，液位传感器检测饮水放出的多少，当达到设定值的饮水量，阀门二关闭，称重传感器一可以检测狗粮储存室54中狗粮的多少，并把信息传输给控制系统二，当检测到狗粮储存室54中的狗粮不足设定值时，控制系统二控制指示灯一58亮起，提醒用户添加狗粮；液位传感器一可以检测饮水储存室55中饮水的多少，并把信息传递给控制系统二，当检测到饮水储存室55中的饮水不足设定值时，控制系统给二控制指示灯二59亮起，提醒用户添加饮水；用户可以用手机或电脑设定遛狗时间，到了设定的遛狗时间，湿度传感器检测到室外在下雨或温度传感器检测到温度高于设定值，把信号传递给控制系统二，控制系统二给手机或电脑发送提示信息，确认是否要现在遛狗，用户能在手机或电脑上设置，如果多长时间不确认，是默认遛狗还是不遛狗；在遛狗的途中，湿度传感检测到下雨或温度传感器检测到温度高于设定值，控制系统二控制柜体一43打开，充气装置给遮雨部44充气，遮雨部44从柜体一43中弹出，遮雨部44能给狗遮雨遮阳，在回到家不需要遮挡后，充气装置给遮雨部44提供吸力，遮雨部44放气，遮雨部44被吸回柜体一43中；在需要外出遛狗时，机器人的控制系统二控制录音播放装置24播放主人召唤宠物的录音，宠物听到录音来到机器人旁，机器人的控制系统二根据牵引绳端部的环10上的传感器一11定位环10的中心，控制系统二根据控制电机五19控制手抓一17和手抓二18张开，然后根据环10上在安装的传感器一11定位出环10的中心，再根据控制定位传感器二25定位出手抓一17和手抓二18的位置，然后控制手抓一17或手抓二18穿过环10的中心，并闭合，机器手二牵拉起牵引绳，机器人移动到门边，摄像头一53定位出门把手的位置，机器手一抓握住门把手，打开门，机器手牵引狗出门，然后关闭门，用户可用手机或电脑设定机器人遛狗的路线，在遛狗途中，障碍监测传感器检测机器人行进过程中的障碍物，控制系统二控制驱动装置三转向绕开障碍物，在遛狗回来时，机器人牵引狗进入电梯，摄像头一把电梯楼层控制面板信息传输给控制系统二，控制系统二根据用户通过手机或电脑输入的楼层，机器手一按下电梯的相应楼层，在出电梯，到达门口时，摄像头一把密码锁控制面板信息传输给控制系统二，控制系统二根据用户通过手机或电脑输入的密码，机器手一按下相应的密码，门打开，机器人牵引狗进到屋内，关闭房门，控制系统二通过控制电机五19控制手抓一17和手抓二18张开，环10离开手抓一17和手抓二18；在摄像头一检测到狗在活动，没有休息，控制系统二根据控制驱动装置五89控制机器手一抛射玩具球，每次抛球玩的时间用户可以根据手机或电脑设置，在时间到后，机器手一停止抛射球，在间隔时间到后，摄像头再次检测狗是否在休息，如果检测到狗在休息，机器手一不抛射球；在机器手一抛射球时，障碍监测传感器检测周围空间大小并把信息传递给控制系统二，控制系统二根据收到的信息，调整手掌与水平面的角度，从而调整球抛射出的路劲，角度传感器能检测手掌与水平面的角度并反馈给控制系统二；摄像头一53检测到粪便，把信息传递给控制系统二，控制系统二控制机器人运动到狗的粪便边，柜体70打开，伸缩杆71伸长，机器手伸出柜体，定位传感器六75定位粪便的具体位置并把信息传递给控制系统二，控制系统二控制伸缩杆伸长或缩短以及上下左右滑动，同时控制系统二控制电机八80转动，拾取狗便，在粪便拾取后，伸缩杆71收缩，机器手回到柜体70中，拾便机器手张开，粪便掉落在柜体70中，控制系统二控制柜体70关闭。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。