利用人體生物信息控制的自適應(yīng)人體位置的卡機(jī)機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種利用人體生物信息控制的自適應(yīng)人體位置的卡機(jī)機(jī)器人，其特征是：包括：控制器、車輛傳感器、人體生物信息傳感器，控制器包括中央處理器，傳感器接口，卡片交接面接口，執(zhí)行器接口，通信接口及電源；人體生物信息傳感器包括：紅外傳感器、人臉識別器、眼球識別器、手勢識別器及聲音拾取器，人體生物信息傳感器將傳感器信息通過傳感器接口送到中央處理器，中央處理器通過執(zhí)行器接口發(fā)出控制指令，控制機(jī)械臂執(zhí)行器動作，執(zhí)行器中的機(jī)械臂開始運動，機(jī)械臂可在空間的3個維度方向進(jìn)行移動和轉(zhuǎn)動，使人員的取卡、送卡、刷卡動作自然舒適，避免了人體大范圍的調(diào)整自身姿態(tài)或車輛位置，提高了工作效率，提高了使用者的舒適度，提高了安全性。
【專利說明】利用人體生物信息控制的自適應(yīng)人體位置的卡機(jī)機(jī)器人

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自適應(yīng)送卡取卡刷卡人人體位置的卡機(jī)機(jī)器人，尤其是涉及利用人體生物特征信息，結(jié)合其它控制需要，控制卡片交接面所在機(jī)械臂的運動，使其自動適應(yīng)操作人員人體位置的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在使用到刷卡機(jī)、發(fā)卡機(jī)或收卡機(jī)進(jìn)行卡片操作的場景中，刷卡或取卡或送卡人員的位置與設(shè)備的卡片交接面(取卡口、收卡口、刷卡面等，本文統(tǒng)稱為卡片交接面)因各種原因不完全匹配，需要進(jìn)行調(diào)整。
[0003]一種是由人員調(diào)整自己的位置。這種方式下，有時存在諸多不便。如汽車駕駛員駕駛汽車進(jìn)入小區(qū)取卡，如果停車位置不合適，駕駛員需調(diào)整自己的身體位置，有時還必須調(diào)整停車位置。受安全帶的束縛和坐姿的限制，自我姿勢調(diào)整的范圍有限，調(diào)整不便或不舒服；停車的合理位置是保證車輛安全和手臂操作不別扭的位置，如果停車位置較遠(yuǎn)或偏離，需重新調(diào)整車輛，在斜坡或拐角位置，對駕駛員停車要求較高。根據(jù)人體工程學(xué)，卡片交接面的安全合理區(qū)域較小，對于女性駕駛員，由于女性身材較小，手臂較短，該范圍更小。超出該區(qū)域駕駛員將不得不大范圍調(diào)整坐姿，或調(diào)整車輛位置，或下車處理，由此帶來使用上的不便及不舒適，有的時候還帶來安全隱患。
[0004]另一種是自動調(diào)整設(shè)備的位置?，F(xiàn)有的技術(shù)中，通常是感應(yīng)車體距離，而后控制卡機(jī)的整體或部分，調(diào)整與車體在水平方向上的距離。這種方式下，卡機(jī)在高度和車輛運動方向沒有調(diào)整，范圍有限；控制對象是卡機(jī)的整體或部分，運行速度慢，安全性差；對于已經(jīng)使用中的卡機(jī)不適用，需要做較大的改裝。
[0005]針對上述缺陷，本發(fā)明提出一種利用人體生物信息控制的符合人體工程學(xué)的自適應(yīng)人體位置的卡機(jī)機(jī)器人，既可以用于新的卡機(jī)設(shè)計中，也可以對已有的卡機(jī)進(jìn)行改造，增加自適應(yīng)功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型提供的技術(shù)方案，為了解決現(xiàn)有卡機(jī)使用中人體與卡機(jī)間位置調(diào)整的不便的技術(shù)問題。
[0007]本實用新型提供一種利用人體生物信息控制的自適應(yīng)人體位置的卡機(jī)機(jī)器人，其特征是:包括:控制器、車輛傳感器、人體生物信息傳感器，控制器包括中央處理器，傳感器接口，卡片交接面接口，執(zhí)行器接口，通信接口及電源；人體生物信息傳感器包括:紅外傳感器、人臉識別器、眼球識別器、手勢識別器及聲音拾取器，人體生物信息傳感器將傳感器信息通過傳感器接口送到中央處理器，中央處理器通過執(zhí)行器接口發(fā)出控制指令，控制機(jī)械臂執(zhí)行器動作，執(zhí)行器中的機(jī)械臂開始運動，機(jī)械臂可在空間的3個維度方向進(jìn)行移動和轉(zhuǎn)動。
[0008]可選的，人體生物信息傳感器布置在機(jī)械臂上或卡片交接面上。
[0009]可選的，所述卡機(jī)機(jī)器人設(shè)置揚聲器或燈泡。
[0010]采用本發(fā)明所述裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過人體生物識別技術(shù)準(zhǔn)確判斷人體的位置，控制機(jī)械臂調(diào)整卡片交接面到達(dá)與人體位置匹配的合理位置，可在空間的三個維度方向自動進(jìn)行移動與轉(zhuǎn)動調(diào)整，控制范圍大，使人員的取卡、送卡、刷卡動作自然舒適，避免了人員大范圍的調(diào)整自身姿態(tài)或車輛位置，提高了安全性，提高了使用者的舒適度，提高了工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1自適應(yīng)人體位置的卡機(jī)原理圖
[0012]圖2多個卡機(jī)機(jī)器人共用控制器組網(wǎng)示意圖
[0013]圖例說明:1_控制器，2-卡片交接面，3-人體生物信息傳感器，4-車輛傳感器，5-環(huán)境傳感器，6-其它傳感器，7-機(jī)械臂執(zhí)行器，8-機(jī)械臂，9-其它執(zhí)行器，10-中央處理器，11-傳感器接口，12-卡片交接面接口，13-通信接口，14-執(zhí)行器接口，15-電源，，30-中央控制器，31-通信接口，32-多個傳感器，33-多個執(zhí)行器，A-卡機(jī)機(jī)器人，B-卡機(jī)機(jī)器人，X-卡機(jī)機(jī)器人

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案的實施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0015]本發(fā)明所述自適應(yīng)人體位置的機(jī)器人原理見圖1?？刂破鱅包括中央處理器10，傳感器接口 11，卡片交接面接口 12，執(zhí)行器接口 14，通信接口 13及電源15等6部分組成。車輛傳感器4感受到車輛達(dá)到、停住后，機(jī)器人系統(tǒng)開始啟動。人體生物信息傳感器3探測到人體的生物信息，人體生物信息傳感器包括紅外傳感器、人臉識別器、眼球識別器、手勢識別器、聲音拾取器等等，這些傳感器信息通過傳感器接口 11送到中央處理器10，由中央處理器10對上述信息進(jìn)行綜合分析，結(jié)合任務(wù)需求，通過執(zhí)行器接口 14發(fā)出控制指令，控制機(jī)械臂執(zhí)行器7或其它執(zhí)行器9動作。執(zhí)行器中的機(jī)械臂8開始運動，機(jī)械臂8可在空間的3個維度方向進(jìn)行移動和轉(zhuǎn)動?？ㄆ唤用?在機(jī)械臂上8，最終使卡片交接面2達(dá)到控制器I預(yù)期的指定位置。人員完成取卡或送卡或刷卡等操作的操作信息，通過卡片交接面接口 12送到中央處理器10，再控制機(jī)械臂8進(jìn)行回復(fù)動作，同時控制其它執(zhí)行器9進(jìn)行相關(guān)動作，例如門禁、閘桿的放行、語音提示、燈光指示等等，等待下一個操作的來臨。
[0016]中央處理器10控制機(jī)械臂8的運動，控制方式可采用開環(huán)或閉環(huán)方式。開環(huán)方式是指中央處理器10發(fā)出的指令是一次性的，或單向的，在整個控制過程中不再接收人體的位置信息，機(jī)械臂8根據(jù)該一次性或單向的指令達(dá)到最終的位置后即停止。閉環(huán)方式是指中央處理器10在對機(jī)械臂8發(fā)出運動指令到機(jī)械臂8停止運動之前，一直在接收人體的位置信息、車輛信息等其它信息，重新計算分析后，不斷發(fā)出指令控制機(jī)械臂8運動。
[0017]傳感器包括人體生物信息傳感器3、車輛傳感器4、環(huán)境傳感器5及其它傳感器6。其中環(huán)境、車輛傳感器，無論是開環(huán)還是閉環(huán)控制，都可安置在卡機(jī)機(jī)體、周邊或機(jī)械臂上；但是閉環(huán)控制中，人體生物信息傳感器3必須安置在機(jī)械臂8或卡片交接面2上。
[0018]通信接口 13用于系統(tǒng)的調(diào)試及后續(xù)的維護(hù)、軟件升級等，以及與其它機(jī)器人或與中央控制器30的通信，見圖2。軟件升級可通過本地有線連接，也可通過智能手機(jī)與系統(tǒng)的無線通信方式進(jìn)行。
[0019]一種組網(wǎng)應(yīng)用見圖2，一個中央控制器30可控制多套卡機(jī)機(jī)器人。每個卡機(jī)機(jī)器人承擔(dān)傳感器及執(zhí)行器的功能，其自身處理器10的分析處理能力弱化，由中央控制器30承擔(dān)。中央控制器通過其通信接口 31與其它卡機(jī)機(jī)器人A、B、……、X的通信接口 13進(jìn)行通信，獲取多個傳感器32的信息，發(fā)出對多個執(zhí)行器33的操作命令。通信方式即可通過有線，也可通過無線或光纖等進(jìn)行。
[0020]系統(tǒng)具備容錯能力。當(dāng)有操作需要而機(jī)器人沒有啟動或啟動失敗，操作人員可以手工進(jìn)行取卡、刷卡或送卡等操作。機(jī)械臂運行中遇到障礙物，有調(diào)整能力。遇到障礙，一是通過原有的傳感器感應(yīng)，二是通過機(jī)械臂8反饋的控制信號異常來實現(xiàn)，或在機(jī)械臂上設(shè)置其它傳感器開實現(xiàn)。
[0021]機(jī)械臂8采用柔性設(shè)計，一是使用柔性材料，二是檢測機(jī)械臂反饋的運行信號，防止對人體或車輛的傷害。
【權(quán)利要求】
1.利用人體生物信息控制的自適應(yīng)人體位置的卡機(jī)機(jī)器人，其特征是:包括:控制器、車輛傳感器、人體生物信息傳感器，控制器包括中央處理器，傳感器接口，卡片交接面接口，執(zhí)行器接口，通信接口及電源；人體生物信息傳感器包括:紅外傳感器、人臉識別器、眼球識別器、手勢識別器及聲音拾取器，人體生物信息傳感器將傳感器信息通過傳感器接口送到中央處理器，中央處理器通過執(zhí)行器接口發(fā)出控制指令，控制機(jī)械臂執(zhí)行器動作，執(zhí)行器中的機(jī)械臂開始運動，機(jī)械臂可在空間的3個維度方向進(jìn)行移動和轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的卡機(jī)機(jī)器人，其特征是:人體生物信息傳感器布置在機(jī)械臂上或卡片交接面上。
3.如權(quán)利要求1所述的卡機(jī)機(jī)器人，其特征是:所述卡機(jī)機(jī)器人設(shè)置揚聲器或燈泡。
【文檔編號】B25J11/00GK204209691SQ201420578461
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】夏彤宇 申請人:夏彤宇