专利名称：模块化个人机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种机器人，特别是一种模块化个人机器人，属于机器人技 术领域。
背景技术：
在不久的将来，机器人主要用于个人，而不是用于工厂。虽然已在许多场所 开发出了大量个人机器人，但这些个人机器人特性各异，不能进行技术共享；每 种个人机器人根据各自要求，从零构造。因此，此机器人几乎不能被扩展或应用 到他机器人上，而且机器人不能满足不同使用者的要求。为了使个人机器人能象 其他的消费产品一样，应降低个人机器人的成本、便于维修、提高安全性等，为 了达到这些目标，个人机器人应象个人电脑一样，采用模块化结构和标准化接口 。
经对现有技术的文献检索发现，李安伏等人在《自动化博览》，2000年第3 期，P42-43，撰文"个人机器人问世"，该文介绍了日本索尼生产的AIBO外形象 哈叭狗的机器人，有头、躯干、尾巴、四条腿，能与人交流，该机器人具有娱乐 功能。但是，该个人机器人没采用模块化结构，不能快速维修、更换，制造成本 不能降低；该个人机器人结构固定，不能根据模块的不同而重组为不同结构的个 人机器人。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种由四种功能模块组成的模块化个人机 器人，该机器人由多个功能模块及标准接口装配而成，各种功能模块可批量生产、 独立维修、独立扩展，快速组装成不同性能的个人机器人，便于机器人的扩展、 快速更换与维修，结构灵活。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括传感模块、控制模块、驱 动模块、标准接口模块。连接方式为标准接口模块有两个，传感模块与控制模
块通过第二标准接口模块相连，控制模块与驱动模块通过第一标准接口模块相连。传感模块固定在第二标准接口模块上，控制模块的一端固定在第二标准接口 模块上，另一端固定在第一标准接口模块上，驱动模块固定在第一标准接口模块 的另一端，驱动模块运动带动整个机器人运动。
驱动模块包括右电机、右传动系统、右驱动轮、导向轮、左电机、左传动 系统、左驱动轮、第一壳体，连接方式为左电机、右电机固定在第一壳体上， 右电机的输出轴与右传动系统相连，右传动系统的输出轴与右驱动轮固联，左电 机的输出轴与左传动系统相连，左传动系统的输出轴与左驱动轮固联，导向轮的 支架与第一壳体固联，左、右电机工作，带动左、右驱动轮转动，从而使机器人 运动。
控制模块包括第二壳体、电路板、蓄电池，连接方式为第二壳体的上端 固定在第二标准接口模块上，第二壳体的下端固定在第一标准接口模块上，电路 板和蓄电池分别固定在第二壳体上，蓄电池给机器人提供能源，电路板控制机器 人的运动。
传感模块包括摄像头、第三壳体、红外线传感器，连接方式为摄像头固 定在第三壳体的上部，红外线传感器固定在第三壳体的四周，摄像头和红外线传 感器采集的信息传递到控制模块。
本发明提供了由四种功能模块组成的模块化个人机器人，该机器人的结构采 用模块化方式，便于机器人功能的扩展、机器人结构的快速更换与维修，便于大 批量生产。
工作时，左、右电机驱动，带动左、右驱动轮转动，模块化个人机器人可完 成前进、后退、左右转动等动作。机器人在运动过程中，由装在传感模块中的摄 像头和红外线传感器采集信息，传递到控制模块中的电路板，由蓄电池提供能源， 控制左、右电机转动，驱动机器人运动，驱动模块中的导向轮为机器人提供导向 的作用。
本发明是在分析机器人的功能特点后，根据个人机器人的任务要求后而设计 的一种模块化机器人。该机器人由四种功能模块组成，便于机器人功能的升级、 扩展，可快速组装、更换与维修，降低制造成本。
图l本发明结构示意图
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案 为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护 范围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例包括传感模块、控制模块、驱动模块、两个标准接 口模块。连接方式为传感模块与控制模块由第二标准接口模块相连，控制模块 与驱动模块由第一标准接口模块相连。传感模块固定在第二标准接口模块上，控 制模块的一端固定在第二标准接口模块上，另一端固定在第一标准接口模块上， 驱动模块固定在第一标准接口模块的另一端，驱动模块运动带动整个机器人运 动。
驱动模块包括右电机8、右传动系统IO、右驱动轮9、导向轮ll、左电机 14、左传动系统12、左驱动轮13、第一壳体15，连接方式为左电机14、右电 机8固定在第一壳体15上，右电机8的输出轴与右传动系统10相连，右传动系 统10的输出轴与右驱动轮9固联，左电机14的输出轴与左传动系统12相连， 左传动系统12的输出轴与左驱动轮13固联，导向轮11的支架与第一壳体15 固联，左电机14、右电机8工作，带动左驱动轮13、右驱动轮9转动，从而使 机器人运动。
所述的右传动系统IO、左传动系统12可以采用现有的成熟的技术，比如由 减速齿轮组成的传动系统等。
控制模块包括第二壳体5、电路板6、蓄电池16，连接方式为第二壳体 5的上端固定在第二标准接口模块4上，第二壳体5的下端固定在第一标准接口 模块7上，电路板6和蓄电池16分别固定在第二壳体5上，蓄电池16给机器人 中的电路板6、左电机14、右电机8提供能源，电路板6可处理摄像头1、红外 线传感器3传递来的信息，驱动左电机14、右电机8工作，通过左传动系统12、 右传动系统IO，使左驱动轮13旋转、右驱动轮9旋转，从而控制整个机器人的 运动，固定在第一壳体15上的导向轮11为机器人起导向的作用。
传感模块包括摄像头1、第三壳体2、红外线传感器3，连接方式为摄像头1固定在第三壳体2的上部，红外线传感器3固定在第三壳体2的四周。机 器人工作，蓄电池16提供能源，传感模块中的摄像头1和红外线传感器3采集 的信息传递到控制模块，控制模块中的电路板处理信息，控制驱动模块中左电机 14、右电机8旋转，经过传动系统，驱动左驱动轮13、右驱动轮9旋转，从而 控制机器人的动作，完成前进、后退、左右转动等任务。
本实施例把机器人中要用的传感器集成在传感模块中，控制元器件集成在控 制模块中，传动元器件集成在驱动模块中。便于各模块的扩展、批量生产及维修， 便于机器人的快速组装。
权利要求
1、一种模块化个人机器人，包括两个标准接口模块，其特征在于还包括传感模块、控制模块、驱动模块，传感模块与控制模块通过第二标准接口模块相连，控制模块与驱动模块通过第一标准接口模块相连，传感模块固定在第二标准接口模块上，控制模块的一端固定在第二标准接口模块上，另一端固定在第一标准接口模块上，驱动模块固定在第一标准接口模块的另一端，驱动模块运动带动整个机器人运动；所述传感模块包括摄像头、第三壳体、红外线传感器，摄像头固定在第三壳体的上部，红外线传感器固定在第三壳体的四周，摄像头和红外线传感器采集的信息传递到控制模块；所述控制模块包括第二壳体、电路板、蓄电池，第二壳体的上端固定在第二标准接口模块上，第二壳体的下端固定在第一标准接口模块上，电路板和蓄电池分别固定在第二壳体上所述驱动模块包括右电机、右传动系统、右驱动轮、导向轮、左电机、左传动系统、左驱动轮、第一壳体，左、右电机固定在第一壳体上，右电机的输出轴与右传动系统相连，右传动系统的输出轴与右驱动轮固联，左电机的输出轴与左传动系统相连，左传动系统的输出轴与左驱动轮固联，导向轮的支架与第一壳体固联。
2、 根据权利要求1所述的模块化个人机器人，其特征是，所述蓄电池给电 路板、左电机、右电机提供能源，电路板处理摄像头、红外线传感器传递来的信 息，驱动左电机、右电机工作，通过左传动系统、右传动系统，使左驱动轮旋转、 右驱动轮旋转，从而控制整个机器人的运动。
3、 根据权利要求1或2所述的模块化个人机器人，其特征是，所述的右传 动系统、左传动系统均为减速齿轮组成的传动系统。
全文摘要
一种模块化个人机器人属于机器人领域。本发明包括传感模块、控制模块、驱动模块、标准接口模块，传感模块与控制模块由第二标准接口模块相连，控制模块与驱动模块由第一标准接口模块相连。传感模块固定在第二标准接口模块上，控制模块的一端固定在第二标准接口模块上，另一端固定在第一标准接口模块上，驱动模块固定在第一标准接口模块的另一端，驱动模块运动带动整个机器人运动。本发明是在分析机器人的功能特点后，根据个人机器人的任务要求后而设计的一种模块化个人机器人。该机器人由4种功能模块组成，便于机器人功能的升级、扩展，可快速组装、更换与维修，降低制造成本。由于采用模块化结构，便于大批量生产。
文档编号B25J5/00GK101306533SQ20081004014
公开日2008年11月19日 申请日期2008年7月3日 优先权日2008年7月3日
发明者磊 徐, 费燕琼 申请人:上海交通大学