戴文娟 韩慧敏 吴育军

（海南科技职业大学机电工程学院 海南省海口市 571126）

基于近几年中国机器人及人工智能大赛助老类服务机器人试题，为满足家庭对家居环境检测及家居智能化控制的需要，设计一款以智能家居为平台搭建“用户-环境-产品”的助老服务机器人。该机器人与物联网智能家居实现互联互通，可实时对家中多个房间的室内环境状况进行监测，并可自由控制或人机语音交互控制家居设备，调整家居环境舒适情况，解决了老年人对家居环境控制不便的实际需求。在设计及产品调试的过程中，有效地提高学生的动手操作能力，综合能力及创新能力。

1 机器人外观结构

机器人主体框架由底盘、轮、质金属杆件拼装组成，通过车底的四个轮子来移动和承重。其整体结构如图1所示。

2 电子电路系统

2.1 系统硬件设计

本设计的智能家居助老服务机器人,以四轮驱动小车为平台，由底盘系统、电控系统组成。底盘系统由转向机构、传动机构、差速机构、悬架等组成。电控系统采用STC8A8K64S4A12281/PWM系列单片机为核心控制部分,由电源模块、驱动模块、AI 模块、E32 通信模块、SYN6658 语音模块、传感器模块组成。可以实现路径规划、转向、测速、实时显示探测参数的功能及控制等功能。硬件系统框图见图2。

图2：硬件系统框图

2.2 单元电路设计

2.2.1 电机驱动模块

采用的TB6612FNG 是一款具有大电流MOSFET-H 桥结构的直流电机驱动器件，双通道电路输出，可同时驱动2 个电机，无需外加散热片，只需外接电源滤波电容就可以直接驱动电机。……