一种“导游”智能机器人设计

（浙江广播电视大学永嘉学院，浙江 温州 325100）

1 引言

随着智能科技的飞速发展，人们生活质量不断提高。由于现有的“导游”智能机器人在使用时往往只能实现导航道路的功能，功能比较单一，且现有的“导游”智能机器人不能够指引游客，且不能够达到提醒的效果，不能够警示游客注意安全，同时现有的“导游”智能机器人只能通过蓄电池来提供电力，需要时时刻刻地进行充电。所以针对这些问题，设计了一种“导游”智能机器人，可以实现循迹、定点播报、太阳能充电等智能导游功能。

2 设计方案

2.1 总体设计框架

系统设计是由核心控制器件ATmega16 单片机、RFID读写模块、12 V 直流电池、调压模块、继电器切换电路、语音模块、直流电机驱动L298N、直流减速电机、舵机、太阳能充电板、光电传感器模块等组成。

总体设计框架如图1 所示。

图1 总体设计框架

2.2 硬件设计

“导游”智能机器人外观结构设计如图2 所示，包括导游车主体、探路仪、太阳能板、显示屏、扬声器、滑轮、USB接口、散热孔、机箱等。

图2 外观结构设计

2.3 工作原理

首先，将该“导游”智能机器人安装好，当导游车主体通过滑轮进行移动时，在行驶道路途中会遇到人或障碍物，可以通过探路仪来提前探查道路的基本情况，从而做出最正确的选择；通过ATmega16 单片机来进行控制，使用RFID读写模块进行接收和传输的作用，发送指令，使得各部分的零件进行工作，使用光电传感器来检测探路仪在观察道路时，被灰尘遮挡住视线，执行错误指令，可以通过光电传感器的输出强弱来反映灰尘造成的危害变化，且使用语音模块来提醒游客，还可以使用语音模块来与游客进行简单的对话交流；当智能机器人整体的电压不稳定时，会损坏内部的大多数零件，可以通过ATmega16 单片机来保护导游车主体的整体运作，且ATmega16 单片机处理功能强大，运行速度快，还可以充当整个运转中枢的作用，从而控制调压模块及时地进行调节导游车主体的内部电压，防止零件应电压过大造成损坏；通过USB 接口把数据传输到导游车主体内，使得导游车主体可以对数据进行整理和存储的效果；当太阳光照射到太阳能板上时，太阳能板会把太阳能转化为电能，为导游车主体提供大量的电力，且通过凸透镜来达到增强聚光的效果，使得太阳能基板更充分地吸收太阳光，同时，聚光涂层能够进一步提高太阳能板吸收太阳光的效率，且太阳能基板还可以存储一部分的电能，防止在阴天或下雨时没有太阳光而使导游车主体不能使用。

2.4 通信程序

单片机与RFID 读写模块的通信程序如下：

3 功能介绍

3.1 功能描述

能在地面循着黑线前进（循迹），能在特定的地点检测到RFID 播报语音信息（语音介绍），太阳能充电与传统充电可以同时进行（多种方式充电），太阳能板能自动调整位置找到光线最足的位置（自主调整太阳能最优充电位置）。

3.2 功能特点

主体的顶部一侧嵌套连接有探路仪，体现了导游车主体的智能性；机箱的正前方顶部一侧嵌入连接有USB 接口，避免导游车主体发生错误，导致信息损失，提高了导游车的安全性；主体的正前方嵌入连接有散热孔，防止导游车主体在进行长时间工作时ATmega16 单片机不能及时反应，提高了导游车主体的散热性；ATmega16 单片机的底部另一侧固定连接有调压模块，控制调压模块及时地调节导游车主体的内部电压，防止零件应电压过大造成损坏，提高了导游车主体的稳定性；太阳能板提高了太阳能板的发电效率，体现了导游车主体的实用性和高效性。

4 结束语

本文提出了“导游”智能机器人系统设计方案，利用ATmega16 单片机技术和电子技术搭建了系统的硬件平台，通过RFID 读写模块的通信程序设计融入导游词，实现智能“导游”功能，系统整体具有智能性、节能性、实用性、系统稳定等特点，适用于室内可行走的平面空间场合。本方案的提出对智能控制系统研究有积极的推动作用。