(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210708661.4 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 成都署信科技有限公司 地址 610097 四川省成 都市郫都区粮河路 519号锦巷兰台1 1栋A座 (72)发明人 罗强　刘海　刘毅　周羽　杨小宝　 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 11/00(2006.01) (54)发明名称 一种煮咖啡机 器人智能控制系统 (57)摘要 本发明公开了一种煮咖啡机器人智能控制 系统， 所述控制系统包括： MCU主控模块、 腰转关 节SR1、 肩关节SR2、 肘关节SR3、 腕关节SR4、 掌关 节SR5、 超声波传感器、 WT9 01C模块、 识别模 块、 无 线传输模块、 云端服务器、 电池、 电源转换模块、 集成开关磁阻电机控制模块SRD、 双目深度摄像 头、 加热装置、 压力传感器、 温度传感器； 所述开 关磁阻电机作为能双臂机械手的驱动来源， 驱动 腰转关节、 肩关节、 肘关节、 腕关节、 掌关节实现 机械手臂的运动控制； 控制部分采用超声波传感 器、 识别模块、 加热模块、 电源转换模块、 双目深 度摄像头、 压力传感器等进行信号检测， 实现对 智能双臂机械手精确定定位、 取咖啡并煮咖啡、 以及精确避障， 智能化程度高， 生活方便， 经济性 强。 权利要求书3页 说明书5页 附图2页 CN 115179281 A 2022.10.14 CN 115179281 A 1.一种煮咖啡机器人智能控制系统， 其特征在于， 包括MCU主控模块 （4） 、 腰转关节SR1 （14） 、 肩关节SR2 （7） 、 肘关节SR3 （11） 、 腕关节SR4 （12） 、 掌关节SR5 （13） 、 超声波传感器 （15） 、 WT901C模块 （6） 、 识别模块 （8） 、 无线模块 （9） 、 电池 （1） 、 电源转换模块 （2） 、 集成开关磁阻电 机控制模块SRD （17） 、 双目深度摄像头 （5） 、 加热模块 （3） 、 压力传感器 （29） 、 温度传感器 （16） 、 容器 （3 0） 、 食物图标 （27） ； 所述电池 （1） 传输电能至电源转换模块 （2） ； 所述电源转换模块 （2） 传输特定电压电能至MCU主控模块 （4） 和腰转关节SR1 （10） 、 肩关 节SR2 （7） 、 肘关节SR3 （11） 、 腕关节SR4 （12） 、 掌关节SR5 （13） 、 超声波传感器 （15） 、 WT901C模 块 （6） 、 识别模块 （8） 、 无线模块 （9） 、 集成开关磁阻电机控制模块SRD （17） 、 双目深度摄像头 （5） 、 加热模块 （3） 、 压力传感器 （2 9） ； 所述MCU主控模块 （4） 与所述腰转关节SR1 （10） 、 肩关节SR2 （7） 、 肘 关节SR3 （11） 、 腕关节 SR4 （12） 、 掌关节SR5 （13） 、 超声波传感器 （15） 、 WT901C模块 （6） 、 识别模块 （8） 、 加热模块 （16） 、 无线模块 （9） 、 集 成开关磁阻电机控制模块SRD （17） 、 双目深度摄像头 （5） 、 压力传感器 （29） 连接； 所述腰回转关节SR1 （10） 、 肩关节SR2 （7） 、 肘关节SR3 （11） 、 腕关节SR4 （12） 、 掌关节SR5 （13） 通过集成开关磁阻电机控制模块SRD （17） 驱动所在关节进行转动； 所述超声波传感器 （15） 对所述智能双臂机械手工作环境周围的障碍物距离信息进行 检测与采集； 所述温度传感器 （13） 对所述加热模块 （3） 进行温度检测， 反馈给主控模块 （4） 来控制温 度； 所述识别模块 （8） 对所述食材图标 （27） 中的当前和存放 位置信息进行采集； 所述食材图标 （27） 设置在被取物品所在站点， 所述食材图标 （27） 对站点所在空间位置 信息进行存 储； 所述加热模块 （3） 对所述 容器 （30） 进行加热； 所述压力传感器 （2 9） 对所述的食材图标 （27） 进行判断； 所述双目深度摄像头 （5） 对所述智能双臂机械手前端物体的距离信息、 尺寸信息及导 航标识线 进行采集； 所述WT901C模块 （6） 对所述智能双臂机械手底部的加速度进行测量和底部的三轴姿 态； 所述MCU主控模块 （4） 通过采集所述双目深度 摄像头 （5） 、 WT901C模块 （6） 、 识别模块 （8） 和超声波传感器 （15） 的信号得到所述智能双臂机械手的准确位置信息和所述智能双臂机 械手工作环境周围的障碍物信息； 所述主控模块 （4） 通过压力传感器 （29） 、 温度传感器 （16） 、 加热模块 （3） 对食材进行装 倒煮； 根据所述准确位置信 息和所述障碍物信 息控制所述智能双臂机械手沿相应轨迹运行、 手臂运动避障及食材抓取。 2.根据权利要求1所述的一种基于开关磁阻 电机的智能双臂机械手， 其特征在于， 还包 括云端服 务器 （28） 和编码器 （18） ； 所述无端服 务器 （28） 对所述智能双臂机 械手动作进行远程控制及监控；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115179281 A 2所述编码器 （18） 与所述MCU主控模块 （4） 连接， 并对所述开关磁阻电机 （19） 的编码信息 进行检测。 3.根据权利要求2所述的一种基于开关磁阻 电机的智能双臂机械手， 其特征在于， 所述 MCU主控模块 （4） 包括： 功率变换器 （20） 、 直流电压采样电路 （21） 、 驱动电路 （22） 、 负载电压 电流采样电路 （23） 、 主控芯片 （24） 、 人机交 互界面 （25） 和无线模块 （9） ； 所述主控芯片 （24） 分别与所述双目深度摄像头 （5） 、 WT901C模块 （6） 、 识别模块 （8） 、 压 力传感器 （2 9） 、 温度传感器 （16） 、 加热模块 （3） 、 超声 波传感器 （15） 和编码器 （18） 连接； 所述主控芯片 （24） 分别与所述直流电压采样电路 （21） 、 负载电压电流采样电路 （23） 、 人机交互界面 （25） 和无线模块 （9） 连接； 所述主控芯片 （24） 通过所述驱动电路 （22） 与用于驱动所述开关磁阻电机 （19） 运行的 所述功率变换器 （20） 连接； 所述主控芯片 （24） 根据所述编码器 （18） 采集到的编码信息后得到所述开关磁阻电机 （19） 的转速、 转子的位置及所述智能双臂机 械手的运动信息； 所述人机交 互界面 （25） 对所述智能双臂机 械手进行信息交 互与控制； 所述主控芯片 （24） 通过所述无线模块 （9） 与用于远程控制及监控所述智能双臂机械手 的所述云端服 务器 （28） 进行通讯。 4.根据权利要求3所述的一种基于开关磁阻 电机的智能双臂机械手， 其特征在于， 所述 主控板 （24） 的主控芯片是STM 32。 5.根据权利要求1所述的一种基于开关磁阻 电机的智能双臂机械手， 其特征在于， 所述 主控模块 （4） 与所述双目深度摄像头 （5） 、 WT901C模块 （6） 、 识别模块 （8） 、 超声波传感器 （15） 、 电池 （1） 及开关磁阻电机 （19） 电性连接 。 6.根据权利要求3所述的一种基于开关磁阻 电机的智双臂机械手， 其特征在于， 所述主 控板 （24） 分别与所述双目深度摄像头 （5） 、 WT901C模块 （6） 、 加热模块 （3） 、 识别模块 （8） 、 超 声波传感器 （15） 、 电池 （1） 及开关磁阻电机 （19） 电性连接； 所述主控板 （24） 与所述人机交 互界面 （25） 电性连接 。 7.根据权利要求3所述的一种基于开关磁阻 电机的智能双臂机械手， 其特征在于， 所述 人机交互界面 （25） 通过本地规划所述智能双臂机械手的运动路径对所述智能双臂机械手 进行操作； 所述人机交互界面 （25） 的主控芯片为ARM， 所述人机交互界面 （25） 通过CAN或485与所 述主控板 （24） 进行通讯。 8.一种基于开关磁阻电机的智能双臂机 械手的控制方法， 其特 征在于， 包括： 设定和发送所述智能双臂机械手要到达的目标站点， 并对到达所述目标站点的手臂运 动路径进行规划； 实时采集当前所处 的位置周围的环境信 息， 将采集到的物体点云信号和图像信号进行 传送； 控制超声 波传感器实时向周围发出超声 波信号， 并接收返回的超声 波信号； 收到所述目标站点的信息后， 读取实物图标中存储的位置信息、 WT901C模块采集的三 轴姿态及加速度信息和编码器采集得到的运动里程信息， 根据所述位置信息、 三轴姿态及 加速度信息和运动里程信息得到所述智能双臂机 械手当前 所处的位置；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115179281 A 3