一种运载机器人驱动电路及运载机器人的制作方法

1.本实用新型涉及运载机器人领域，特别涉及一种运载机器人驱动电路及运载机器人。


背景技术：

2.在生活中经常会有需要搬运物品的情况，有时物品体积或者重量太大，无法人力搬运，而且残疾人士、老人、小孩、孕妇、病人等也存在无法进行长距离运载物品的情况。
3.而现有的搬运机器都是需要相应的人员进行操作，因此存在即时有工具的情况下，也可能无法实现搬运。
4.因此现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种运载机器人驱动电路及运载机器人，通过设置位置检测电路对目标位置进行实时检测，根据检测到的位置进行自动跟随，实现了运载机器人自动跟随功能。
6.为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
7.本实用新型提供一种运载机器人驱动电路，包括电机电路、驱动电路、位置检测电路和主控电路；由所述位置检测电路检测目标位置，并将检测结果传至所述主控电路，由所述主控电路根据所述目标位置使能所述驱动电路，由所述驱动电路驱动所述电机电路使运载机器人跟随目标运动。
8.运载机器人驱动电路还包括：
9.用于接收语音指令的语音电路；
10.用于为每个电路部分进行供电和电源管理的电源管理电路；
11.用于实现对运载机器人的手势控制的手势控制电路；
12.所述语音电路与所述主控电路连接，所述手势电路与所述主控电路无线连接，所述电源管理电路分别与所述主控电路、驱动电路、位置检测电路、语音电路及手势控制电路连接。
13.所述位置检测电路包括超声波测距单元和光电传感单元；
14.所述超声波测距单元包括超声波发射子单元和超声波接收子单元，所述超声波发射子单元包括第一与门、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一变阻器、第一电容、第二电容、第三电容、时钟振荡器、第一反相器、反相驱动器和超声波发射头；所述第一电阻的一端与电源管理电路连接，所述第一电阻的另一端与主控电路的超声波发射控制端及第一反相器的输入端连接，所述第一反相器的输出端与第一与门的第一输入端连接，第一与门的第二输入端与所述时钟振荡器的第3脚连接，所述时钟振荡器的第8脚与电源管理电路、第一电容的一端及第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述时钟振荡器的第4脚连接，所述时钟振荡器的低7脚与所述第三电阻的一端及第一变阻器的第一端连接，
所述第三电阻的另一端与电源管理电路连接，所述第一变阻器的的第二端与所述第一变阻器的控制端均与所述第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二电容的一端、所述时钟振荡器的第6脚及第2脚连接，所述第三电容的一端与所述时钟振荡器的第5脚连接，所述第二电容的另一端、第三电容的另一端和所述时钟振荡器的第1脚均接地，所述第一与门的输出端与所述反相驱动器的第一非门的输入端端连接，所述第一非门的输出端分别与所述反相驱动器的第二非门的输入端、第三非门的输入端和第四非门的输入端连接，所述第二非门的输出端分别与所述反相驱动器的第五非门的输入端和第六非门的输入端连接，所述第三非门的输出端和所述第四非门的输出端均与所述超声波发射头的第2脚连接，所述第五非门的输出端和所述第六非门的输出端均与所述超声波发射头的第1脚连接；
15.所述超声波接收子单元包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第二变阻器、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、红外检波接收芯片和超声波接收头；所述第五电阻的一端、第六电阻的一端和所述红外检波接收芯片的第8脚均与所述电源管理电路连接，所述第五电阻的另一端与所述红外检波接收芯片的第7脚及所述主控电路连接，所述第六电阻的另一端与所述红外检波接收芯片的第5脚连接，所述红外检波接收芯片的第6脚与所述第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端、所述红外检波接收芯片的第4脚、第五电容的负极、第六电容的负极和超声波接收头的第2脚均接地，所述红外检波接收芯片的第3脚与所述第五电容的正极连接，所述红外检波接收芯片的第2脚与所述第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端与所述第二变阻器的第一端和控制端连接，所述第二变阻器的第二端与所述第六电容的正极连接，所述超声波接收头的第1脚与所述红外检波接收芯片的第1脚及第七电容的一端连接，所述第七电容的另一端接地；
16.所述光电传感单元包括光耦合器、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第八电容、第一三极管和第二反相器；所述第八电阻的一端、第九电阻的一端和所述光耦合器的次级输入端均与电源管理电路连接，所述光耦合器的次级输出端与所述第十电阻的一端及第十一电阻的一端连接，所述第八电阻的另一端与所述光耦合器的初级输入端连接，所述光耦合器的初级输出端和所述第十一电阻的另一端均接地，所述第十电阻的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极与所述第九电阻的另一端及所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端与所述第八电容的一端及主控电路连接，所述第八电容的另一端及所述第一三极管的发射极均接地。
17.所述语音电路包括第一串口、第一开关、第一电感、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第一指示灯、第二指示灯、第三指示灯、第二三极管、第四三极管、第一二极管、第一静电保护管、第二静电保护管、电源转换芯片、语音芯片和第一麦克风；
18.所述第九电容的正极、第十电容的正极和电源转换芯片的第2脚和第3脚均与所述电源管理电路连接，所述第九电容的负极、第十电容的负极和电源转换芯片的第4脚和第1脚均接地，所述电源转换芯片的第7脚与所述第一电感的一端连接，所述电源转换芯片的第8脚与所述第十二电阻的一端连接，所述第一电感的另一端、电源转换芯片的第6脚、第十二
电阻的另一端、第十三电阻的一端、第十一电容的正极和所述第十二电容的正极均与电源管理电路连接，所述第十三电阻的另一端与所述电源转换芯片的第5脚及第十四电阻的一端连接，所述第十四电阻的另一端、第十一电容的负极和第十二电容的负极均接地；
19.所述第十五电阻的一端和第十六电阻的一端均与所述电源管理电路连接，所述第十五电阻的另一端与所述第十七电阻的一端连接，所述第十六电阻的另一端与所述第十八电阻的一端连接，所述第十七电阻的另一端和所述第十八电阻的另一端均接地；
20.所述第十九电阻的一端、第二十电阻的一端和所述第二十一电阻的一端均与电源管理电路连接，所述第十九电阻的另一端与所述第一指示灯的输入端连接，所述第一指示灯的输出端与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极与所述第二十二电阻的一端连接，所述第二十二电阻的另一端与所述语音芯片的第7脚连接，所述第二十电阻另一端与所述第二指示灯的输入端连接，所述第二指示灯的输出端与所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的基极与所述第二十三电阻的一端连接，所述第二十三电阻的另一端与所述语音芯片的第6脚连接，所述第二十一电阻的另一端与所述第三指示灯的输入端连接，所述第三指示灯的输出端、第二三极管的发射极和所述第三三极管的发射极均接地；
21.所述第一二极管输出端与所述电源管理电路连接，所述第一二极管的输入端与所述第一串口的第1脚连接，所述第一静电保护管的第一端分别与所述第二十四电阻的一端及第一串口的第2脚连接，所述第二静电保护管的第一端分别与第二十五电阻的一端及第一串口的第3脚连接，所述第一串口的第4脚接地，所述第二十四电阻的另一端与所述语音芯片的第34脚连接，所述第二十五电阻的另一端与所述第二十六电阻的一端及所述语音芯片的第33脚连接，所述第二十六电阻的另一端和所述语音芯片的第23脚和第24脚均接地，所述语音芯片的第37脚与所述第一麦克风的第1脚连接，所述语音芯片的第38脚与所述第一麦克风的第2脚连接，所述第二十七电阻的一端、所述语音芯片的第21脚和第22脚与所述电源管理电路连接，所述第二十七电阻的另一端与所述语音芯片的第46脚连接，所述语音芯片的第27脚和第28脚分别与所述扬声器的正极和负极连接。
22.所述手势控制电路包括第一单片机芯片、第十三电容、第十四电容、第二十八电阻、第四指示灯、蓝牙接口、下载接口、第一重力角度传感器接口和第二重力角度传感器接口；
23.所述第一单片机芯片的第14脚、所述第二重力角度传感器接口的第1脚、所述下载接口的第1脚、所述蓝牙接口的第1脚、所述第十三电容的正极、所述第十四电容的一端和所述第四指示灯的输入端均与所述电源管理电路连接，所述第四指示灯的输出端与所述第二十八电阻的一端连接，所述第二十八电阻的另一端、第十三电容的负极、第十四电容的另一端、所述第一单片机芯片的第16脚、所述第二重力角度传感器接口的第3脚、所述下载接口的第4脚和所述蓝牙接口的第4脚均接地；所述第一单片机芯片的第4脚与所述第一重力角度传感器接口的5脚连接，所述第一单片机芯片的第5脚与所述第一重力角度传感器接口的第4脚连接，所述第一单片机芯片的第18脚分别与所述蓝牙接口的第2脚及所述下载接口的第2脚连接，所述第一单片机芯片的第19脚分别与所述蓝牙接口的第3脚及所述下载接口的第3脚连接，所述第一重力角度传感器接口和所述第二重力角度传感器接口分别通过连接线与第一重力角度传感器和第二重力角度传感器连接，所述蓝牙接口通过连接线与蓝牙模
块连接，所述下载接口通过连接线与主控电路连接。
24.所述主控电路包括主控芯片、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十九电容、第二十电容、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第三十四电阻、第三十五电阻、第三十六电阻、第三静电保护管、第四静电保护管、第五静电保护管、第六静电保护管、第七静电保护管、第八静电保护管、第二二极管、第一接口、第二接口、第二开关、第三开关和第一晶振；
25.所述主控芯片的第11脚、第22脚、第28脚、第50脚、第75脚和第100脚均与电源管理电路、第十五电容的一端、第十六电容的一端、第十七电容的一端、第十八电容的一端、第十九电容的一端连接，所述第十五电容的另一端、第十六电容的另一端、第十七电容的另一端、第十八电容的另一端和第十九电容的另一端和所述主控芯片的第10脚、第19脚、第27脚、第49脚、第74脚及第99脚均接地，所述第二十九电阻的一端与所述电源管理电路连接，所述第二十九电阻的另一端与所述主控芯片的第14脚、第二开关的一端及第二十电容的一端连接，所述第二开关的另一端和所述第二十电容的另一端均接地；所述主控芯片的第12脚与所述第二十一电容的一端及第一晶振的一端连接，所述主控芯片的第13脚与所述第一晶振的另一端及第二十二电容的一端连接，所述第二十一电容的另一端及所述第二十二电容的另一端接地；所述主控芯片的第20脚与所述第二十三电容的一端连接并接地，所述主控芯片的第21脚与所述第二十三电容的另一端及电源管理电路连接；
26.所述第一接口的第一脚与所述电源管理电路连接，所述第一接口的第2脚与所述第三静电保护管的一端及第三十电阻的一端连接，所述第三静电保护管的另一端接地，所述第三十电阻的另一端与所述第三十一电阻的一端及所述主控芯片的第69脚连接，所述第一接口的第3脚与所述第四静电保护管的一端及第三十三电阻的一端连接，所述第三十三电阻的另一端与所述主控芯片的第68脚连接，所述第一接口的第4脚、第四静电保护管的另一端均接地，所述第一接口通过串行线与蓝牙模块连接；
27.所述第二接口的第1脚与所述第三十四电阻的一端连接，所述第三十四电阻的另一端与所述第二二极管的输出端连接，所述第二二极管的输入端与所述电源管理电路连接，所述第二接口的第2脚、第3脚、第5脚和第6脚分别与所述第五静电保护管的一端、第六静电保护管的一端、第七静电保护管的一端及第八静电保护管的一端连接，所述第二接口的第2脚、第3脚、第5脚和第6脚还分别与所述主控芯片的第72脚、第76脚、第89脚和第14脚连接；所述第五静电保护管的另一端、第六静电保护管的另一端、第七静电保护管的另一端、第八静电保护管的另一端及第二接口的第4脚均接地，所述第二接口通过连接线与下载接口连接；
28.所述第三开关的第一端与所述第三十五电阻的一端及主控芯片的第94脚连接，所述第三十六电阻的一端与所述主控芯片的37脚连接，所述第三十五电阻的另一端和所述第三十六电阻的另一端均接地。
29.所述电机电路包括设置在运载机器人左轮的左轮电机和设置在运载机器人右轮的右轮电机，所述左轮电机和右轮电机分别与驱动电路连接。
30.电机驱动电路包括第一四光电耦合器、第二四光电耦合器、第三十七电阻、第三十八电阻、第三十九电阻、第四十电阻、第四十一电阻、第四十二电阻、第二十四电容、第二十
五电容、第二十六电容、第二十七电容、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第九二极管、第十二极管和电机驱动芯片；
31.所述第一四光电耦合器的第1脚、第3脚、第5脚和第7脚均与所述电源管理电路连接，所述第一四光电耦合器的第2脚、第4脚、第6脚和第8脚分别与所述主控芯片的66脚、第64脚、第63脚和第65脚，所述第三十七电阻的一端、第三十八电阻的一端、第三十九电阻的一端和第四十电阻的一端均与电源管理电路连接，所述第三十七电阻的另一端分别与所述第一四光电耦合器的第16脚及所述电机驱动芯片的第5脚连接，所述第三十八电阻的另一端分别与所述第一四光电耦合器的第14脚及所述电机驱动芯片的第7脚连接，所述第三十九电阻的另一端分别与所述第一四光电耦合器的第12脚及电机驱动芯片的第10脚连接，所述第四十电阻的另一端分别与所述第一四光电耦合器的第10脚及所述电机驱动芯片的第12脚连接，所述第一四光电耦合器的第9脚、第11脚、第13脚和第15脚均接地；
32.所述第二四光电耦合器的第1脚、第3脚均与所述电源管理电路连接，所述第二四光电耦合器的第2脚和第4脚分别与所述主控芯片的第47脚和第48脚连接，所述第四十一电阻的一端和第四十二电阻的一端均与电源管理电路连接，所述第四十一电阻的另一端分别与所述第二四光电耦合器的第16脚及电机驱动芯片的第6脚连接，所述第四十二电阻的另一端分别与所述第二四光电耦合器的第14脚及所述电机驱动芯片的第11脚连接，所述第二四光电耦合器的第15脚和第13脚均接地；
33.所述电机驱动芯片的第9脚和第4脚分别与所述电源管理电路连接，所述电机驱动芯片的第9脚还与所述第二十四电容的正极和第二十五电容的正极连接，所述电机驱动芯片的第4脚还与所述第三二极管的输出端、第四二极管的输出端、第五二极管的输出端、第六二极管的输出端及第二十六电容的正极和第二十七电容的正极连接，所述第二十四电容的负极、第二十五电容的负极、第二十六电容的负极和第二十七电容的负极均接地；所述电机驱动芯片的第2脚分别与所述所述第三二极管的输入端、第七二极管的输出端及左轮电机的第一端连接，所述电机驱动芯片的第3脚分别与所述第四二极管的输入端、第八二极管的输出端及左轮电机的第二端连接，所述电机驱动芯片的第13脚分别与第五二极管的输入端、第九二极管的输出端及右轮电机的第一端连接，所述电机驱动芯片的第14脚分别与所述第六二极管的输入端、第十二极管的输出端及右轮电机的第二端连接，所述第七二极管的输入端、第八二极管的输入端、第九二极管的输入端、第十二极管的输入端及所述电机驱动芯片的第1脚和第15脚均接地。
34.基于上述的运载机器人驱动电路，本实用新型还提供一种运载机器人，包括机器人本体，所述机器人本体中设置有电路板，所述电路板上设置有如上文项所述的运载机器人驱动电路；所述机器人本体底部设置有用于使运载机器人移动的驱动轮，所述驱动轮中设置有电机电路；所述位置检测电路设置在所述机器人本体前端。
35.所述机器人本体还包括升降台单元和用于放置物品的储物仓；所述储物仓包括用于存储物品的仓库，以及用于驱动仓库门开启或关闭的舵机，所述舵机与主控电路及仓库门连接；所述升降台包括第一驱动电机、第二驱动电机和滚珠丝杆直线滑台模组，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机分别与所述滚珠丝杆直线滑台模组连接，驱动所述储物仓升降及倾斜。
36.相较于现有技术，本实用新型提供的运载机器人驱动电路及运载机器人，其中，所
述运载机器人驱动电路包括电机电路、驱动电路、位置检测电路和主控电路；由所述位置检测电路检测目标位置，并将检测结果传至所述主控电路，由所述主控电路根据所述目标位置使能所述驱动电路，由所述驱动电路驱动所述电机电路使运载机器人跟随目标运动。本实用新型通过设置位置检测电路对目标位置进行实时检测，根据检测到的位置进行自动跟随，实现了运载机器人自动跟随功能。
附图说明
37.图1为本实用新型提供的运载机器人驱动电路的结构框图；
38.图2为本实用新型提供的超声波测距单元的电路图；
39.图3为本实用新型提供的光电传感单元的电路图；
40.图4为本实用新型提供的语音电路的电路图；
41.图5为本实用新型提供的手势控制电路的电路图；
42.图6为本实用新型提供的主控电路的电路图；
43.图7为本实用新型提供的驱动电路的电路图。
具体实施方式
44.本实用新型提供一种运载机器人驱动电路及运载机器人，通过设置位置检测电路对目标位置进行实时检测，根据检测到的位置进行自动跟随，实现了运载机器人自动跟随功能。
45.本实用新型的具体实施方式是为了便于对本实用新型的技术构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果做更为详细的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的解释说明并不构成对本发明的保护范围的限定。此外，下文所述的实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间不构成冲突就可以相互组合。
46.为了方便理解本技术实施例，首先在此介绍本技术实施例涉及到的相关要素。
47.现有的搬运机器都是需要相应的人员进行操作，因此存在即时有工具的情况下，也可能无法实现搬运。
48.鉴于现有技术存在的上述问题，请参阅图1，本实用新型提供一种运载机器人驱动电路200，包括电机电路300、驱动电路200、位置检测电路400和主控电路100。首先，要实现对目标(人)的跟随，首先需要能够确定目标的位置。本实施例中，由所述位置检测电路400检测目标位置，并将检测结果传至所述主控电路100，由所述主控电路100根据所述目标位置输出相应的使能信号和控制信号至所述驱动电路200，由所述驱动电路200根据所述控制信号驱动所述电机电路300做出相应的运动，使运载机器人跟随目标运动。
49.需要说明的是，所述运载机器人可以是任意形态，例如运载小车、人形运载机器人或者机械爪装置等，可根据需要进行设计，在此不做限定。
50.具体的，请参阅图2，所述位置检测电路400包括超声波测距单元和光电传感单元；在运载机器人的前端分别设置所述超声波测距单元和光电传感单元，可将所述超声波测距单元设置在正前方，并将两个所述光电传感单元分别设置在左前方和右前方。由所述超声波测距负责测量运载机器人与目标之间的距离，由两个光电传感单元负责测量运载机器人与目标的相对位置，实现对目标位置的确定，以便主控电路100输出相应的控制信号驱动运
载机器人进行跟随动作。进一步的，为了更好的避免干扰，采用了人车锁定间距，超声波测距单元和光电传感单元只负责测量锁定区域内的值，只要人在测量区域内就能达到跟随功能。例如区域长可为0～90cm，宽为0～50cm的方形区域，也可以是扇形区域，具体区域面积和区域形状可根据实际需要选择，在此不做限定，所述超声波测距单元和光电传感单元的个数也不做限定，可设置任意合理的数量。
51.具体的，请继续参阅图2，所述超声波测距单元包括超声波发射子单元410和超声波接收子单元420，所述超声波发射子单元410包括第一与门、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一变阻器rp1、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、时钟振荡器u2、第一反相器u1、反相驱动器和超声波发射头cy1；所述第一电阻r1的一端与电源管理电路700连接，所述第一电阻r1的另一端与主控电路100的超声波发射控制端及第一反相器u1的输入端连接，所述第一反相器u1的输出端与第一与门的第一输入端连接，第一与门的第二输入端与所述时钟振荡器u2的第3脚连接，所述时钟振荡器u2的第8脚与电源管理电路700、第一电容c1的一端及第二电阻r2的一端连接，所述第二电阻r2的另一端与所述时钟振荡器u2的第4脚连接，所述时钟振荡器u2的低7脚与所述第三电阻r3的一端及第一变阻器rp1的第一端连接，所述第三电阻r3的另一端与电源管理电路700连接，所述第一变阻器rp1的的第二端与所述第一变阻器rp1的控制端均与所述第四电阻r4的一端连接，所述第四电阻r4的另一端与所述第二电容c2的一端、所述时钟振荡器u2的第6脚及第2脚连接，所述第三电容c3的一端与所述时钟振荡器u2的第5脚连接，所述第二电容c2的另一端、第三电容c3的另一端和所述时钟振荡器u2的第1脚均接地，所述第一与门的输出端与所述反相驱动器的第一非门u3a的输入端端连接，所述第一非门u3a的输出端分别与所述反相驱动器的第二非门u3b的输入端、第三非门u3c的输入端和第四非门u3d的输入端连接，所述第二非门u3b的输出端分别与所述反相驱动器的第五非门u3e的输入端和第六非门u3f的输入端连接，所述第三非门u3c的输出端和所述第四非门u3d的输出端均与所述超声波发射头cy1的第2脚连接，所述第五非门u3e的输出端和所述第六非门u3f的输出端均与所述超声波发射头cy1的第1脚连接。
52.可选的，所述时钟振荡器u2的型号可为ne555或其他能够实现时钟振荡产生40khz方波信号的器件进行代替；所述反相驱动器的型号可以是cd4069ubcm，或者其他类型的反相器，或者非门的组合电路等。
53.具体的，请继续参阅图2，所述超声波接收子单元420包括第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第二变阻器rp2、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、红外检波接收芯片u4和超声波接收头cy2；所述第五电阻r5的一端、第六电阻r6的一端和所述红外检波接收芯片u4的第8脚均与所述电源管理电路700连接，所述第五电阻r5的另一端与所述红外检波接收芯片u4的第7脚及所述主控电路100连接，所述第六电阻r6的另一端与所述红外检波接收芯片u4的第5脚连接，所述红外检波接收芯片u4的第6脚与所述第四电容c4的一端连接，所述第四电容c4的另一端、所述红外检波接收芯片u4的第4脚、第五电容c5的负极、第六电容c6的负极和超声波接收头cy2的第2脚均接地，所述红外检波接收芯片u4的第3脚与所述第五电容c5的正极连接，所述红外检波接收芯片u4的第2脚与所述第七电阻r7的一端连接，所述第七电阻r7的另一端与所述第二变阻器rp2的第一端和控制端连接，所述第二变阻器rp2的第二端与所述第六电容c6的正极连接，所述超声波接收头cy2的第1脚与所
述红外检波接收芯片u4的第1脚及第七电容c7的一端连接，所述第七电容c7的另一端接地。
54.可选的，所述红外建波接收芯片的型号可以是但不限于cx20106a，其他类型的芯片若能实现相应的功能也可进行替换。
55.具体的，主控电路100控制的超声波发射控制端inc输出低电平0，40khz的方波经超声波发射电路驱动超声波发射探头发射出超声波，即刻启动主控电路100中的定时器开始计时，超声波经目标反射至超声波接收探头，经红外检波接收芯片u4的放大、带通滤波、峰值检波、整形、比较，最后输出一下降沿，即代表超声波接收到达，触发单片机的外部中断，在外部中断处理函数内停止定时器计时，读出定时器计数值即可计算出超声波发射至接收的往返时间，所以测量距离＝(超声波发射至接收时间
×
声速(340m/s))/2，最终得到相应的距离数据。
56.具体的，请参阅图3，所述光电传感单元包括光耦合器u22、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第八电容c8、第一三极管和第二反相器；所述第八电阻r8的一端、第九电阻r9的一端和所述光耦合器u22的次级输入端均与电源管理电路700连接，所述光耦合器u22的次级输出端与所述第十电阻r10的一端及第十一电阻r11的一端连接，所述第八电阻r8的另一端与所述光耦合器u22的初级输入端连接，所述光耦合器u22的初级输出端和所述第十一电阻r11的另一端均接地，所述第十电阻r10的另一端与所述第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极与所述第九电阻r9的另一端及所述第二反相器的输入端连接，所述第二反相器的输出端与所述第八电容c8的一端及主控电路100连接，所述第八电容c8的另一端及所述第一三极管的发射极均接地。
57.具体实施时，所述光耦合器u22的初级上电后一直处于通电状态发射出红外光，由光耦合器u22次级接收所述红外光。若遇目标反射，光发有光收，光耦合器u22次级的集电极和发射极饱和导通，则第一三极管的基极为vcc高电平，则第一三极管又饱和导通，则第二反相器的输入端为低电平0，经所述第二反相器反相最后输出为高电平1；若无目标反射或超出最大检测范围，光发无光收，光耦合器u22次级的集电极和发射极之间截止，则第一三极管的基极为gnd低电平，则所述第一三极管又截止，则第二反相器的输入端为高电平1，经第二反相器反相最后输出为低电平0。总之，红外发射遇反射接收，输出高电平1；红外发射无反射接收，输出低电平0。最终检测出目标的位置，对目标进行跟随。
58.进一步的，请参阅图5，运载机器人驱动电路200还包括：用于实现对运载机器人的手势控制的手势控制电路500；所述手势电路与所述主控电路100无线连接。
59.具体实施时，本实施例中，为了丰富运载机器人的功能，增加手势控制电路500以实现手势控制。具体的，所述手势控制电路500包括第一单片机芯片u7、第十三电容c13、第十四电容c14、第二十八电阻r28、第四指示灯led4、蓝牙接口j5、下载接口j4、第一重力角度传感器接口j2和第二重力角度传感器接口j3。通过人穿戴设置有相应的重力角度传感的装置，在做出相应的手势时，可通过所述重力传感器得到的重力加速度和角度数据，传至所述第一单片机芯片u7中，通过所述单片机芯片进行处理后，由蓝牙接口j5传至蓝牙模块中，通过蓝牙模块发送至主控电路100中实现对小车的手势控制。
60.手势控制电路500的第一单片机芯片u7采用了iap15w4k58s4单片机(不限于该芯片)，最小系统原理图如图5所示，电源端vcc、gnd分别接5v、gnd；采用内部晶振为单片机提供运行时钟；通过i2c总线的scl、sda连接重力角度传感器，所述重力角度传感器为三轴重
力角度传感器(型号不限于adxl345)；通过串口1的rx、tx连接蓝牙模块，将重力角度传感器的x,y轴角度值，通过蓝牙方式，实时发送至小车主控端。
61.具体的，所述第一单片机芯片u7的第14脚、所述第二重力角度传感器接口j3的第1脚、所述下载接口j4的第1脚、所述蓝牙接口j5的第1脚、所述第十三电容c13的正极、所述第十四电容c14的一端和所述第四指示灯led4的输入端均与所述电源管理电路700连接，所述第四指示灯led4的输出端与所述第二十八电阻r28的一端连接，所述第二十八电阻r28的另一端、第十三电容c13的负极、第十四电容c14的另一端、所述第一单片机芯片u7的第16脚、所述第二重力角度传感器接口j3的第3脚、所述下载接口j4的第4脚和所述蓝牙接口j5的第4脚均接地；所述第一单片机芯片u7的第4脚与所述第一重力角度传感器接口j2的5脚连接，所述第一单片机芯片u7的第5脚与所述第一重力角度传感器接口j2的第4脚连接，所述第一单片机芯片u7的第18脚分别与所述蓝牙接口j5的第2脚及所述下载接口j4的第2脚连接，所述第一单片机芯片u7的第19脚分别与所述蓝牙接口j5的第3脚及所述下载接口j4的第3脚连接，所述第一重力角度传感器接口j2和所述第二重力角度传感器接口j3分别通过连接线与第一重力角度传感器和第二重力角度传感器连接，所述蓝牙接口j5通过连接线与蓝牙模块连接，所述下载接口j4通过连接线与主控电路100连接。
62.进一步的，请参阅图4，运载机器人驱动电路200还包括：用于接收语音指令的语音电路600，所述语音电路600与所述主控电路100连接。
63.具体的，所述语音电路600包括第一串口com1、第一开关k1、第一电感、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第十七电阻r17、第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20、第二十二电阻r22、第二十三电阻r23、第二十四电阻r24、第二十五电阻r25、第二十六电阻r26、第二十七电阻r27、第一指示灯led1、第二指示灯led2、第三指示灯led3、第二三极管、第四三极管、第一二极管d1、第一静电保护管esd1、第二静电保护管esd2、电源转换芯片u33、语音芯片u6和第一麦克风mic。
64.具体实施时，本实施例中，为了进一步丰富运载机器人的便捷性和功能性，相应增加了语音电路600，采用语音识别功能，识别人的语音指令，从而进行语音切换功能，并根据相应的语音指令执行相应的实际操作(停止、前进、转向等)。
65.电源转换芯片u33(即图4中的tps62160，不做限定)为dc
‑
dc电源转换ic，负责将5v转换为3.6v向语音芯片u6(不限于syn7318)提供电源。
66.语音芯片u6的电源供电引脚vbat(图4中的第21脚和第22脚)和gnd分别接3.6v和gnd；chipreset(第25脚)为复位控制端低电平有效，经第一开关k1接地，所述第一开关k1为按键，可通过按键手动复位，同时接主控电路100的io口，可由主控电路100控制所述语音芯片u6复位；所述语音芯片u6的micp(第37脚)和micn(第38脚)接麦克风负责采集输入语音信号；所述语音芯片u6的spk
‑
p(第27脚)和spk
‑
n(第28脚)接扬声器(通过图4的扬声器接口j1与扬声器连接)负责语音播报；串口发送端txd(第34脚)和串口接收端rxd(第33脚)通过第一串口com1com1分别对应连接至主控电路100的第一接口p11的rxd和txd端，主控电路100与语音芯片u6之间采用串口通信，主控电路100通过串口向语音芯片u6发送控制命令，如语音识别、语音播报等命令，语音芯片u6接收并执行相应的命令如语音识别命令，则对麦克风输入的语音信号进行识别处理，解析转换为相应的数字量，再通过串口发给主控电路100，
主控电路100经比对再进行相应的控制。
67.具体的，所述语音电路600中各个器件的连接关系为：
68.所述第九电容c9的正极、第十电容c10的正极和电源转换芯片u33的第2脚和第3脚均与所述电源管理电路700连接，所述第九电容c9的负极、第十电容c10的负极和电源转换芯片u33的第4脚和第1脚均接地，所述电源转换芯片u33的第7脚与所述第一电感的一端连接，所述电源转换芯片u33的第8脚与所述第十二电阻r12的一端连接，所述第一电感的另一端、电源转换芯片u33的第6脚、第十二电阻r12的另一端、第十三电阻r13的一端、第十一电容c11的正极和所述第十二电容c12的正极均与电源管理电路700连接，所述第十三电阻r13的另一端与所述电源转换芯片u33的第5脚及第十四电阻r14的一端连接，所述第十四电阻r14的另一端、第十一电容c11的负极和第十二电容c12的负极均接地。
69.所述第十五电阻r15的一端和第十六电阻r16的一端均与所述电源管理电路700连接，所述第十五电阻r15的另一端与所述第十七电阻r17的一端连接，所述第十六电阻r16的另一端与所述第十八电阻r18的一端连接，所述第十七电阻r17的另一端和所述第十八电阻r18的另一端均接地。
70.所述第十九电阻r19的一端、第二十电阻r20的一端和所述第二十一电阻r21的一端均与电源管理电路700连接，所述第十九电阻r19的另一端与所述第一指示灯led1的输入端连接，所述第一指示灯led1的输出端与所述第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的基极与所述第二十二电阻r22的一端连接，所述第二十二电阻r22的另一端与所述语音芯片u6的第7脚连接，所述第二十电阻r20另一端与所述第二指示灯led2的输入端连接，所述第二指示灯led2的输出端与所述第三三极管的集电极连接，所述第三三极管的基极与所述第二十三电阻r23的一端连接，所述第二十三电阻r23的另一端与所述语音芯片u6的第6脚连接，所述第二十一电阻r21的另一端与所述第三指示灯led3的输入端连接，所述第三指示灯led3的输出端、第二三极管的发射极和所述第三三极管的发射极均接地。
71.所述第一二极管d1输出端与所述电源管理电路700连接，所述第一二极管d1的输入端与所述第一串口com1的第1脚连接，所述第一静电保护管esd1的第一端分别与所述第二十四电阻r24的一端及第一串口com1的第2脚连接，所述第二静电保护管esd2的第一端分别与第二十五电阻r25的一端及第一串口com1的第3脚连接，所述第一串口com1的第4脚接地，所述第二十四电阻r24的另一端与所述语音芯片u6的第34脚连接，所述第二十五电阻r25的另一端与所述第二十六电阻r26的一端及所述语音芯片u6的第33脚连接，所述第二十六电阻r26的另一端和所述语音芯片u6的第23脚和第24脚均接地，所述语音芯片u6的第37脚与所述第一麦克风mic的第1脚连接，所述语音芯片u6的第38脚与所述第一麦克风mic的第2脚连接，所述第二十七电阻r27的一端、所述语音芯片u6的第21脚和第22脚与所述电源管理电路700连接，所述第二十七电阻r27的另一端与所述语音芯片u6的第46脚连接，所述语音芯片u6的第27脚和第28脚分别与所述扬声器的正极和负极连接。
72.具体的，请参阅图6，所述主控电路100包括主控芯片u8、第十五电容c15、第十六电容c16、第十七电容c17、第十八电容c18、第十九电容c19、第二十电容c20、第二十一电容c21、第二十二电容c22、第二十三电容c23、第二十九电阻r29、第三十电阻r30、第三十一电阻r31、第三十二电阻r32、第三十三电阻r33、第三十四电阻r34、第三十五电阻r35、第三十六电阻r36、第三静电保护管esd3、第四静电保护管esd4、第五静电保护管esd5、第六静电保
护管esd6、第七静电保护管esd7、第八静电保护管esd8、第二二极管d2、第一接口p11、第一接口p2、第二开关k2、第三开关k3和第一晶振x1。
73.具体实施时，本实施例中，运载机器人的主控芯片u8采用stm32f103vc单片机(可使用其他具有相同或相应的功能的芯片代替)，构建相应的最小系统，最小系统原理图如图6所示，电源端vdd、vss分别接3.3v、gnd；osc_in、osc_out之间外接一8mhz高速晶振，经过内部锁相环倍频到达72mhz，为单片机提供系统时钟；nrst为单片机复位控制端，低电平有效，外接一按键复位电路；5组16位并行i/o端口pa、pb、pc、pd、pe；p11为串口1通信接口；p2为jtag/swd调试下载接口j4。由所述主控芯片u8实现对各个单元、模块和电路的信号进行处理并输出相应的控制信号至驱动电路200以控制电机电路300工作，实现目标跟随、手势控制、语音控制等功能。
74.具体的，所述主控电路100中各个器件的连接关系为：
75.所述主控芯片u8的第11脚、第22脚、第28脚、第50脚、第75脚和第100脚均与电源管理电路700、第十五电容c15的一端、第十六电容c16的一端、第十七电容c17的一端、第十八电容c18的一端、第十九电容c19的一端连接，所述第十五电容c15的另一端、第十六电容c16的另一端、第十七电容c17的另一端、第十八电容c18的另一端和第十九电容c19的另一端和所述主控芯片u8的第10脚、第19脚、第27脚、第49脚、第74脚及第99脚均接地，所述第二十九电阻r29的一端与所述电源管理电路700连接，所述第二十九电阻r29的另一端与所述主控芯片u8的第14脚、第二开关k2的一端及第二十电容c20的一端连接，所述第二开关k2的另一端和所述第二十电容c20的另一端均接地；所述主控芯片u8的第12脚与所述第二十一电容c21的一端及第一晶振x1的一端连接，所述主控芯片u8的第13脚与所述第一晶振x1的另一端及第二十二电容c22的一端连接，所述第二十一电容c21的另一端及所述第二十二电容c22的另一端接地；所述主控芯片u8的第20脚与所述第二十三电容c23的一端连接并接地，所述主控芯片u8的第21脚与所述第二十三电容c23的另一端及电源管理电路700连接。
76.所述第一接口p11的第一脚与所述电源管理电路700连接，所述第一接口p11的第2脚与所述第三静电保护管esd3的一端及第三十电阻r30的一端连接，所述第三静电保护管esd3的另一端接地，所述第三十电阻r30的另一端与所述第三十一电阻r31的一端及所述主控芯片u8的第69脚连接，所述第一接口p11的第3脚与所述第四静电保护管esd4的一端及第三十三电阻r33的一端连接，所述第三十三电阻r33的另一端与所述主控芯片u8的第68脚连接，所述第一接口p11的第4脚、第四静电保护管esd4的另一端均接地，所述第一接口p11通过串行线与蓝牙模块连接。
77.所述第一接口p2的第1脚与所述第三十四电阻r34的一端连接，所述第三十四电阻r34的另一端与所述第二二极管d2的输出端连接，所述第二二极管d2的输入端与所述电源管理电路700连接，所述第一接口p2的第2脚、第3脚、第5脚和第6脚分别与所述第五静电保护管esd5的一端、第六静电保护管esd6的一端、第七静电保护管esd7的一端及第八静电保护管esd8的一端连接，所述第一接口p2的第2脚、第3脚、第5脚和第6脚还分别与所述主控芯片u8的第72脚、第76脚、第89脚和第14脚连接；所述第五静电保护管esd5的另一端、第六静电保护管esd6的另一端、第七静电保护管esd7的另一端、第八静电保护管esd8的另一端及第一接口p2的第4脚均接地，所述第一接口p2通过连接线与下载接口j4连接。
78.所述第三开关k3的第一端与所述第三十五电阻r35的一端及主控芯片u8的第94脚
连接，所述第三十六电阻r36的一端与所述主控芯片u8的37脚连接，所述第三十五电阻r35的另一端和所述第三十六电阻r36的另一端均接地。
79.具体的，所述电机电路300包括设置在运载机器人左轮的左轮电机b1和设置在运载机器人右轮的右轮电机b2，所述左轮电机b1和右轮电机b2分别与驱动电路200连接。所述左轮电机b1设置在运载机器人的左轮，以驱动左轮运动，所述右轮电机b2设置在运载机器人的右轮，以驱动右轮运动。
80.具体的，请参阅图7，电机驱动电路200包括第一四光电耦合器u9、第二四光电耦合器u10、第三十七电阻r37、第三十八电阻r38、第三十九电阻r39、第四十电阻r40、第四十一电阻r41、第四十二电阻r42、第二十四电容c24、第二十五电容c25、第二十六电容c26、第二十七电容c27、第三二极管d3、第四二极管d4、第五二极管d5、第六二极管d6、第七二极管d7、第八二极管d8、第九二极管d9、第十二极管d10和电机驱动芯片u11。
81.本实施例中，所述电机驱动芯片u11不限于l298n，l298n是一种高电压、大电流电机驱动芯片u11，主要特点是：工作电压高，最高工作电压可达46v；输出电流大，最高电流可达4a，持续工作电流可达2a；额定功率25w；内含两个h桥的高电压大电流全桥式驱动器，可同时驱动两台直流电机。
82.如图3所示，left1、left2、left_pwm分别来自于主控芯片u8相应的控制io口，经过第一四光电耦合器u9对应输入至电机驱动芯片u11的输入控制端in1、in2、ena。in1、in2为电机驱动芯片u11内部第1个h桥的输入控制端，out1、out2为第1个h桥对应的输出端，ena为第1个h桥的使能端。in1、in2对应的输出端out1、out2之间接左轮电机b1，当left1(in1)＝1，left2(in2)＝0，左轮电机b1电流流向是vs(24v)
→
out1
→
out2
→
gnd,则左轮电机b1正转；当left1(in1)＝0，left2(in2)＝1，左轮电机b1电流流向是vs(24v)
→
out2
→
out1
→
gnd,则左轮电机b1反转。因此left1(in1)、left2(in2)用于控制左轮电机b1的正反转，left_pwm(ena)接一pwm信号，通过改变占空比来改变左轮电机b1的转速。
83.同理，可通过right1、right2和right_pwm来驱动所述右轮电机b2进行正反转，并改变right_pwm的占空比来改变左轮电机b1的转速。本实施例根据主控芯片u8输出的控制信号，由所述电机驱动电路200对电机进行相应的正转、反转、转速等进行控制，以实现相应的运动功能。
84.具体的，所述电机驱动电路200中各个器件的连接关系为：
85.所述第一四光电耦合器u9的第1脚、第3脚、第5脚和第7脚均与所述电源管理电路700连接，所述第一四光电耦合器u9的第2脚、第4脚、第6脚和第8脚分别与所述主控芯片u8的66脚、第64脚、第63脚和第65脚，所述第三十七电阻r37的一端、第三十八电阻r38的一端、第三十九电阻r39的一端和第四十电阻r40的一端均与电源管理电路700连接，所述第三十七电阻r37的另一端分别与所述第一四光电耦合器u9的第16脚及所述电机驱动芯片u11的第5脚连接，所述第三十八电阻r38的另一端分别与所述第一四光电耦合器u9的第14脚及所述电机驱动芯片u11的第7脚连接，所述第三十九电阻r39的另一端分别与所述第一四光电耦合器u9的第12脚及电机驱动芯片u11的第10脚连接，所述第四十电阻r40的另一端分别与所述第一四光电耦合器u9的第10脚及所述电机驱动芯片u11的第12脚连接，所述第一四光电耦合器u9的第9脚、第11脚、第13脚和第15脚均接地；
86.所述第二四光电耦合器u10的第1脚、第3脚均与所述电源管理电路700连接，所述
第二四光电耦合器u10的第2脚和第4脚分别与所述主控芯片u8的第47脚和第48脚连接，所述第四十一电阻r41的一端和第四十二电阻r42的一端均与电源管理电路700连接，所述第四十一电阻r41的另一端分别与所述第二四光电耦合器u10的第16脚及电机驱动芯片u11的第6脚连接，所述第四十二电阻r42的另一端分别与所述第二四光电耦合器u10的第14脚及所述电机驱动芯片u11的第11脚连接，所述第二四光电耦合器u10的第15脚和第13脚均接地；
87.所述电机驱动芯片u11的第9脚和第4脚分别与所述电源管理电路700连接，所述电机驱动芯片u11的第9脚还与所述第二十四电容c24的正极和第二十五电容c25的正极连接，所述电机驱动芯片u11的第4脚还与所述第三二极管d3的输出端、第四二极管d4的输出端、第五二极管d5的输出端、第六二极管d6的输出端及第二十六电容c26的正极和第二十七电容c27的正极连接，所述第二十四电容c24的负极、第二十五电容c25的负极、第二十六电容c26的负极和第二十七电容c27的负极均接地；所述电机驱动芯片u11的第2脚分别与所述所述第三二极管d3的输入端、第七二极管d7的输出端及左轮电机b1的第一端连接，所述电机驱动芯片u11的第3脚分别与所述第四二极管d4的输入端、第八二极管d8的输出端及左轮电机b1的第二端连接，所述电机驱动芯片u11的第13脚分别与第五二极管d5的输入端、第九二极管d9的输出端及右轮电机b2的第一端连接，所述电机驱动芯片u11的第14脚分别与所述第六二极管d6的输入端、第十二极管d10的输出端及右轮电机b2的第二端连接，所述第七二极管d7的输入端、第八二极管d8的输入端、第九二极管d9的输入端、第十二极管d10的输入端及所述电机驱动芯片u11的第1脚和第15脚均接地。
88.具体的，运载机器人驱动电路200还包括：用于为每个电路部分进行供电和电源管理的电源管理电路700，所述电源管理电路700分别与所述主控电路100、驱动电路200、位置检测电路400、语音电路600及手势控制电路500连接。
89.具体实施时，本实施例中所述电源管理电路700包括第一电压转换单元和第二电压转换单元。所述第一电压转换单元接收主控芯片u8输出的24v电压，将所述24v电压转换为5v电压。所述第二电压转换单元则将所述5v电压降压至3.3v电压。通过第一电压转换单元和第二电压转换单元满足了所述运载机器人驱动电路200中各个电路、模块和单元的供电需求。由于所述电源管理电路700为现有技术，在此不再展开描述。
90.基于上述的运载机器人驱动电路200，本实用新型还提供一种运载机器人，包括机器人本体，所述机器人本体中设置有电路板，所述电路板上设置有如上文项所述的运载机器人驱动电路200；所述机器人本体底部设置有用于使运载机器人移动的驱动轮，所述驱动轮中设置有电机电路300；所述位置检测电路400设置在所述机器人本体前端。
91.具体实施时，本实施例中，所述机器人本体可设置为任意外型，只需将上述的运载机器人驱动电路200设置在所述机器人本体中即可。通过所述位置检测电路400实现对目标的位置和距离的检测，再通过主控电路100使能驱动电路200控制电机电路300进行相应运动，以确保运载机器人与目标的相对位置和距离不变，以实现目标跟随的效果。
92.进一步的，所述机器人本体还包括升降台单元和用于放置物品的储物仓；所述储物仓包括用于存储物品的仓库，以及用于驱动仓库门开启或关闭的舵机，所述舵机与主控电路100及仓库门连接；所述升降台包括第一驱动电机、第二驱动电机和滚珠丝杆直线滑台模组，所述第一驱动电机和所述第二驱动电机分别与所述滚珠丝杆直线滑台模组连接，驱
动所述储物仓升降及倾斜。
93.具体的，为了满足运载功能，因此所述机器人本体中需要有相应的物品存储结构，即储物仓，并设置升降台单元来控制所述储物仓的角度、位置，再由舵机控制仓库门的开启和关闭，以实现物品的装卸。由于所述运载机器人驱动电路200已在上文进行了详细描述，在此不再赘述。
94.综上所述，本实用新型提供的一种运载机器人驱动电路及运载机器人，其中，所述运载机器人驱动电路包括电机电路、驱动电路、位置检测电路和主控电路；由所述位置检测电路检测目标位置，并将检测结果传至所述主控电路，由所述主控电路根据所述目标位置使能所述驱动电路，由所述驱动电路驱动所述电机电路使运载机器人跟随目标运动。本实用新型通过设置位置检测电路对目标位置进行实时检测，根据检测到的位置进行自动跟随，实现了运载机器人自动跟随功能。
95.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。