一種“導游”智能機器人設計

（浙江廣播電視大學永嘉學院，浙江 溫州 325100）

1 引言

隨著智能科技的飛速發展，人們生活質量不斷提高。由于現有的“導游”智能機器人在使用時往往只能實現導航道路的功能，功能比較單一，且現有的“導游”智能機器人不能夠指引游客，且不能夠達到提醒的效果，不能夠警示游客注意安全，同時現有的“導游”智能機器人只能通過蓄電池來提供電力，需要時時刻刻地進行充電。所以針對這些問題，設計了一種“導游”智能機器人，可以實現循跡、定點播報、太陽能充電等智能導游功能。

2 設計方案

2.1 總體設計框架

系統設計是由核心控制器件ATmega16 單片機、RFID讀寫模塊、12 V 直流電池、調壓模塊、繼電器切換電路、語音模塊、直流電機驅動L298N、直流減速電機、舵機、太陽能充電板、光電傳感器模塊等組成。

總體設計框架如圖1 所示。

圖1 總體設計框架

2.2 硬件設計

“導游”智能機器人外觀結構設計如圖2 所示，包括導游車主體、探路儀、太陽能板、顯示屏、揚聲器、滑輪、USB接口、散熱孔、機箱等。

圖2 外觀結構設計

2.3 工作原理

首先，將該“導游”智能機器人安裝好，當導游車主體通過滑輪進行移動時，在行駛道路途中會遇到人或障礙物，可以通過探路儀來提前探查道路的基本情況，從而做出最正確的選擇；通過ATmega16 單片機來進行控制，使用RFID讀寫模塊進行接收和傳輸的作用，發送指令，使得各部分的零件進行工作，使用光電傳感器來檢測探路儀在觀察道路時，被灰塵遮擋住視線，執行錯誤指令，可以通過光電傳感器的輸出強弱來反映灰塵造成的危害變化，且使用語音模塊來提醒游客，還可以使用語音模塊來與游客進行簡單的對話交流；當智能機器人整體的電壓不穩定時，會損壞內部的大多數零件，可以通過ATmega16 單片機來保護導游車主體的整體運作，且ATmega16 單片機處理功能強大，運行速度快，還可以充當整個運轉中樞的作用，從而控制調壓模塊及時地進行調節導游車主體的內部電壓，防止零件應電壓過大造成損壞；通過USB 接口把數據傳輸到導游車主體內，使得導游車主體可以對數據進行整理和存儲的效果；當太陽光照射到太陽能板上時，太陽能板會把太陽能轉化為電能，為導游車主體提供大量的電力，且通過凸透鏡來達到增強聚光的效果，使得太陽能基板更充分地吸收太陽光，同時，聚光涂層能夠進一步提高太陽能板吸收太陽光的效率，且太陽能基板還可以存儲一部分的電能，防止在陰天或下雨時沒有太陽光而使導游車主體不能使用。

2.4 通信程序

單片機與RFID 讀寫模塊的通信程序如下：

3 功能介紹

3.1 功能描述

能在地面循著黑線前進（循跡），能在特定的地點檢測到RFID 播報語音信息（語音介紹），太陽能充電與傳統充電可以同時進行（多種方式充電），太陽能板能自動調整位置找到光線最足的位置（自主調整太陽能最優充電位置）。

3.2 功能特點

主體的頂部一側嵌套連接有探路儀，體現了導游車主體的智能性；機箱的正前方頂部一側嵌入連接有USB 接口，避免導游車主體發生錯誤，導致信息損失，提高了導游車的安全性；主體的正前方嵌入連接有散熱孔，防止導游車主體在進行長時間工作時ATmega16 單片機不能及時反應，提高了導游車主體的散熱性；ATmega16 單片機的底部另一側固定連接有調壓模塊，控制調壓模塊及時地調節導游車主體的內部電壓，防止零件應電壓過大造成損壞，提高了導游車主體的穩定性；太陽能板提高了太陽能板的發電效率，體現了導游車主體的實用性和高效性。

4 結束語

本文提出了“導游”智能機器人系統設計方案，利用ATmega16 單片機技術和電子技術搭建了系統的硬件平臺，通過RFID 讀寫模塊的通信程序設計融入導游詞，實現智能“導游”功能，系統整體具有智能性、節能性、實用性、系統穩定等特點，適用于室內可行走的平面空間場合。本方案的提出對智能控制系統研究有積極的推動作用。