一种家庭用多功能智能机器人的制作方法

文档序号:12626950阅读:170来源:国知局
一种家庭用多功能智能机器人的制作方法与工艺

本发明涉及一种机器人,尤其涉及一种家庭用多功能智能机器人。



背景技术:

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥,又可以运行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作。

如今人们生活节奏日益加快,家政服务层出不穷,传统的保姆到月嫂,再到清洁钟点工,同时还有数以万计的义工地对社区的孤寡老人进行服务,人力物力浪费很大。限于经济条件,有些家庭还没有列入家政服务的范畴,还不能从繁重的家务琐事中解放出来,随着机器人技术的日益成熟,需要一种代替社区志愿者服务的机器人,为人们的家庭生活服务,保障人们有充足的休息能应对工作。

现有的大部分家务多由人工完成,人工做家务存在家务琐事比较繁重导致休息时间不够的缺点,因此亟需设计一种能做家务和搬物品的家庭用多功能智能机器人。



技术实现要素:

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服现在的大部分家务多由人工完成,由于家务琐事比较繁重导致人工休息时间不够的缺点,本发明要解决的技术问题是提供一种能做家务和搬物品的家庭用多功能智能机器人。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题,本发明提供了这样一种家庭用多功能智能机器人,包括有滚轮、第一轴承座、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三转轴、第二转轴、第一转轴、第一定滑轮、第一拉绳、第五定滑轮、第二定滑轮、第一弹性元件、铰接部件、第二弹性元件、第一机械手、第一摆动杆、第二拉绳、第三定滑轮、躯干、第一固定环、超声波传感器、头部、摄像头、第二固定环、第四定滑轮、第四转轴、第二轴承座、第三拉绳、第二摆动杆、第二机械手、第四拉绳、第一电机、第六定滑轮、绕线轮、支板、第二电机和连接杆;躯干的顶部中央通过螺栓连接的方式连接有第二轴承座,第二轴承座内的轴承通过过盈连接的方式连接有第四转轴,第四转轴顶端通过螺纹连接的方式连接有头部,头部的左脸颊位置通过焊接连接的方式连接有第二固定环,头部的右脸颊位置通过焊接连接的方式连接有第一固定环,头部的左眼位置装有摄像头,头部的右眼位置装有超声波传感器,第四定滑轮通过第四支杆焊接在躯干顶部的左侧,第四定滑轮可转动,第三定滑轮通过第三支杆焊接在躯干顶部的右侧,第三定滑轮可转动,躯干的左侧壁通过铰接部件连接有第二摆动杆,铰接部件包括有凹形板、连接轴和旋转板,连接轴固定安装在凹形板上,在旋转板上设有通孔,连接轴穿过旋转板上的通孔,并且旋转板通过绕着连接轴转动,躯干的左侧壁通过焊接的方式和躯干的左侧壁上的铰接部件的凹形板连接,第二摆动杆的顶端通过焊接的方式和躯干的左侧壁上的铰接部件的旋转板连接,第二摆动杆底端通过螺栓连接的方式连接有第二机械手,第二摆动杆的右侧和躯干左侧壁之间设有第二弹性元件,第二弹性元件左端通过挂钩连接的方式和第二摆动杆的右侧连接,第二弹性元件右端通过挂钩连接的方式和躯干左侧壁连接,第二摆动杆的左侧通过挂钩连接的方式连接有第三拉绳,第三拉绳绕过第四定滑轮,第三拉绳末端通过挂钩连接的方式和第二固定环连接,躯干的右侧壁通过铰接部件连接有第一摆动杆,躯干的右侧壁通过焊接的方式和躯干的右侧壁上的铰接部件的凹形板连接,第一摆动杆的顶端通过焊接的方式和躯干的右侧壁上的铰接部件的旋转板连接,第一摆动杆底端通过螺栓连接的方式连接有第一机械手,第一摆动杆的左侧和躯干右侧壁之间设有第一弹性元件,第一弹性元件右端通过挂钩连接的方式和第一摆动杆的左侧连接,第一弹性元件左端通过挂钩连接的方式和躯干左侧壁连接,第一摆动杆的右侧通过挂钩连接的方式连接有第二拉绳,第二拉绳绕过第三定滑轮,第二拉绳末端通过挂钩连接的方式和第一固定环连接,第五定滑轮通过第五支杆焊接在躯干内左壁上,第五定滑轮可转动,第二定滑轮通过第二支杆焊接在躯干内右壁上,第二定滑轮可转动,躯干的底部开有凹槽,凹槽内顶部通过螺栓连接的方式连接有第一电机,第一电机的输出轴通过联轴器连接有第一转轴,第一转轴上通过平键连接的方式连接有绕线轮,绕线轮上绕有第一拉绳和第四拉绳,第一定滑轮通过第一支杆焊接在凹槽内右壁上,第一定滑轮可转动,第一拉绳依次绕过第一定滑轮和第二定滑轮,第一拉绳末端通过挂钩连接的方式和第一摆动杆的左侧连接,第六定滑轮通过第六支杆焊接在凹槽内左壁上,第六定滑轮可转动,第四拉绳依次绕过第六定滑轮和第五定滑轮,第四拉绳末端通过挂钩连接的方式和第二摆动杆的右侧连接,第一转轴底端通过螺纹连接的方式连接有支板,支板底部左侧和右侧均通过焊接的方式连接有连接杆,连接杆底端通过螺栓连接的方式连接有第一轴承座,第一轴承座的内轴承通过过盈连接的方式连接有第三转轴,第三转轴上通过平键连接的方式连接有第一锥齿轮,第三转轴的左端和第三转轴的右端均通过过盈连接的方式和滚轮连接,支板底部中央通过螺栓连接的方式连接有第二电机,第二电机的输出轴通过联轴器连接有第二转轴,第二转轴上通过平键连接的方式连接有第二锥齿轮,第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。

优选地,还包括有滚刷,第三转轴左侧和右侧均通过平键连接的方式连接有滚刷,左方的滚刷位于第一锥齿轮的左方,右方的滚刷位于第一锥齿轮的右方。

优选地,还包括有第一气缸和第二气缸,第一摆动杆底端通过螺栓连接的方式连接有第一气缸,第一气缸底端通过螺栓连接的方式和第一机械手连接,第二摆动杆底端通过螺栓连接的方式连接有第二气缸,第二气缸底端通过螺栓连接的方式和第二机械手连接。

优选地,还包括有拉环,头部顶端通过焊接的方式连接有拉环,拉环的材质为Q235钢。

优选地,第一电机和第二电机均为伺服电机。

优选地,第一拉绳、第二拉绳、第三拉绳和第四拉绳均为钢丝绳。

优选地,第一弹性元件和第二弹性元件均为弹簧。

工作原理:当要使用该机器人关灯时,启动超声波传感器和摄像头工作,超声波传感器和摄像头将找到目标和规划路程,这时启动第二电机正转,第二电机通过第二转轴带动第二锥齿轮正转,第二锥齿轮带动第一锥齿轮反转,第一锥齿轮通过第三转轴带动滚轮转动,滚轮将带动整个机器人向前移动,当第二电机反转时,滚轮将带动整个机器人向后移动。同时启动第一电机正转,第一电机通过第一转轴带动绕线轮和支板正转,支板通过连接杆带动第一轴承座正转,第一轴承座通过第三转轴带动滚轮向右转动偏移,滚轮带动整个机器人向右转动偏移,且当第一电机反转时,第一电机将带动滚轮向左转动偏移,滚轮将带动整个机器人向左偏移,这样机器人在向前走的同时,可以调整方向,从而可以更快捷的找到目标,并且完成任务。当绕线轮正转时,绕线轮将收回第一拉绳,第一拉绳将拉动第一摆动杆向下移动,第一弹性元件逐渐被压缩,第一摆动杆通过第二拉绳带动头部向右偏移,头部向右偏移可以提醒人们注意,它要向右转向偏移,且绕线轮将放出第四拉绳,第二摆动杆在头部带动第三拉绳的作用下向上移动,第二弹性元件将逐渐被拉伸。当机器人行走到关灯开关处时,启动第二机械手,第二机械手将会和关灯开关接触,并且按动开关,这时可以达到关灯的目的,当想用第一摆动杆和第一机械手关灯时,可以启动第一电机反转,第一电机带动绕线轮反转,绕线轮将收回第四拉绳,第四拉绳将带动第二摆动杆和第一机械手向下移动,第二弹性元件将会被压缩,第二摆动杆通过第三拉绳拉动头部向左移动,头部向左移动提醒人们整个机器人将向左偏移,这时绕线轮放出第一拉绳,第一摆动杆在第二拉绳的拉力和第一弹性元件的弹力作用下向上移动,当第一摆动杆向上移动到适当高度时,启动第二机械手,第二机械手将按动开关,从而把电灯关闭。当灯关闭完成时,第一机械手和第二机械手停止工作,同时当第一摆动杆、第二摆动杆和整个机器人复位时,第一电机和第二电机停止工作,摄像头和超声波传感器停止工作。当要使用机器人去搬运要清洗的衣物或者帮忙拿东西时,重复上述步骤,它可以完成这些工作。

因为还包括有滚刷,第三转轴左侧和右侧均通过平键连接的方式连接有滚刷,左方的滚刷位于第一锥齿轮的左方,右方的滚刷位于第一锥齿轮的右方,所以当机器人在帮忙转动时,第三转轴将带动滚刷转动,滚刷将对地面进行清扫,从而在帮忙搬运东西的时候,还能对地面进行清扫,达到了节省劳动力的目的。

因为还包括有第一气缸和第二气缸,第一摆动杆底端通过螺栓连接的方式连接有第一气缸,第一气缸底端通过螺栓连接的方式和第一机械手连接,第二摆动杆底端通过螺栓连接的方式连接有第二气缸,第二气缸底端通过螺栓连接的方式和第二机械手连接,所以当第一机械手和第二机械手没那么长的时,可以启动第一气缸或者第二气缸伸长,这时第一机械手和第二机械手可以搬运更高地方的物品,同时第一机械手和第二机械手能活动的范围更加广泛,从而提高机器人的使用范围,当不使用机器人时,第一气缸或者第二气缸停止工作。

因为还包括有拉环,头部顶端通过焊接的方式连接有拉环,拉环的材质为Q235钢,所以当要搬运机器人时,人们可以直接通过拉环轻松的提动整个机器人,从而提高了整个机器人的便携性。

(3)有益效果

本发明达到了关灯、搬运清洗衣物和拿物品等目的,同时本智能机器人通过第三转轴上连接有滚刷,可以在移动的同时对家庭地面进行清扫,从而节省人工扫地所花费的时间,进而提高人们工作的效率,避免人们把时间花费在这些繁琐的事情上。

附图说明

图1为本发明的第一种主视结构示意图。

图2为本发明的铰接部件的立体结构示意图。

图3为本发明的第二种主视结构示意图。

图4为本发明的第三种主视结构示意图。

图5为本发明的第四种主视结构示意图。

附图中的标记为:1-滚轮,2-第一轴承座,3-第一锥齿轮,4-第二锥齿轮,5-第三转轴,6-第二转轴,7-第一转轴,8-第一定滑轮,9-凹槽,10-第一拉绳,11-第五定滑轮,12-第二定滑轮,13-第一弹性元件,14-铰接部件,15-第二弹性元件,16-第一机械手,17-第一摆动杆,18-第二拉绳,19-第三定滑轮,20-躯干,21-第一固定环,22-超声波传感器,23-头部,24-摄像头,25-第二固定环,26-第四定滑轮,27-第四转轴,28-第二轴承座,29-第三拉绳,30-第二摆动杆,31-第二机械手,32-第四拉绳,33-第一电机,34-第六定滑轮,35-绕线轮,36-支板,37-第二电机,38-连接杆,39-凹形板,40-连接轴,41-旋转板,42-滚刷,43-第一气缸,44-第二气缸,45-拉环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种家庭用多功能智能机器人,如图1-5所示,包括有滚轮1、第一轴承座2、第一锥齿轮3、第二锥齿轮4、第三转轴5、第二转轴6、第一转轴7、第一定滑轮8、第一拉绳10、第五定滑轮11、第二定滑轮12、第一弹性元件13、铰接部件14、第二弹性元件15、第一机械手16、第一摆动杆17、第二拉绳18、第三定滑轮19、躯干20、第一固定环21、超声波传感器22、头部23、摄像头24、第二固定环25、第四定滑轮26、第四转轴27、第二轴承座28、第三拉绳29、第二摆动杆30、第二机械手31、第四拉绳32、第一电机33、第六定滑轮34、绕线轮35、支板36、第二电机37和连接杆38;躯干20的顶部中央通过螺栓连接的方式连接有第二轴承座28,第二轴承座28内的轴承通过过盈连接的方式连接有第四转轴27,第四转轴27顶端通过螺纹连接的方式连接有头部23,头部23的左脸颊位置通过焊接连接的方式连接有第二固定环25,头部23的右脸颊位置通过焊接连接的方式连接有第一固定环21,头部23的左眼位置装有摄像头24,头部23的右眼位置装有超声波传感器22,第四定滑轮26通过第四支杆焊接在躯干20顶部的左侧,第四定滑轮26可转动,第三定滑轮19通过第三支杆焊接在躯干20顶部的右侧,第三定滑轮19可转动,躯干20的左侧壁通过铰接部件14连接有第二摆动杆30,铰接部件14包括有凹形板39、连接轴40和旋转板41,连接轴40固定安装在凹形板39上,在旋转板41上设有通孔,连接轴40穿过旋转板41上的通孔,并且旋转板41通过绕着连接轴40转动,躯干20的左侧壁通过焊接的方式和躯干20的左侧壁上的铰接部件14的凹形板39连接,第二摆动杆30的顶端通过焊接的方式和躯干20的左侧壁上的铰接部件14的旋转板41连接,第二摆动杆30底端通过螺栓连接的方式连接有第二机械手31,第二摆动杆30的右侧和躯干20左侧壁之间设有第二弹性元件15,第二弹性元件15左端通过挂钩连接的方式和第二摆动杆30的右侧连接,第二弹性元件15右端通过挂钩连接的方式和躯干20左侧壁连接,第二摆动杆30的左侧通过挂钩连接的方式连接有第三拉绳29,第三拉绳29绕过第四定滑轮26,第三拉绳29末端通过挂钩连接的方式和第二固定环25连接,躯干20的右侧壁通过铰接部件14连接有第一摆动杆17,躯干20的右侧壁通过焊接的方式和躯干20的右侧壁上的铰接部件14的凹形板39连接,第一摆动杆17的顶端通过焊接的方式和躯干20的右侧壁上的铰接部件14的旋转板41连接,第一摆动杆17底端通过螺栓连接的方式连接有第一机械手16,第一摆动杆17的左侧和躯干20右侧壁之间设有第一弹性元件13,第一弹性元件13右端通过挂钩连接的方式和第一摆动杆17的左侧连接,第一弹性元件13左端通过挂钩连接的方式和躯干20左侧壁连接,第一摆动杆17的右侧通过挂钩连接的方式连接有第二拉绳18,第二拉绳18绕过第三定滑轮19,第二拉绳18末端通过挂钩连接的方式和第一固定环21连接,第五定滑轮11通过第五支杆焊接在躯干20内左壁上,第五定滑轮11可转动,第二定滑轮12通过第二支杆焊接在躯干20内右壁上,第二定滑轮12可转动,躯干20的底部开有凹槽9,凹槽9内顶部通过螺栓连接的方式连接有第一电机33,第一电机33的输出轴通过联轴器连接有第一转轴7,第一转轴7上通过平键连接的方式连接有绕线轮35,绕线轮35上绕有第一拉绳10和第四拉绳32,第一定滑轮8通过第一支杆焊接在凹槽9内右壁上,第一定滑轮8可转动,第一拉绳10依次绕过第一定滑轮8和第二定滑轮12,第一拉绳10末端通过挂钩连接的方式和第一摆动杆17的左侧连接,第六定滑轮34通过第六支杆焊接在凹槽9内左壁上,第六定滑轮34可转动,第四拉绳32依次绕过第六定滑轮34和第五定滑轮11,第四拉绳32末端通过挂钩连接的方式和第二摆动杆30的右侧连接,第一转轴7底端通过螺纹连接的方式连接有支板36,支板36底部左侧和右侧均通过焊接的方式连接有连接杆38,连接杆38底端通过螺栓连接的方式连接有第一轴承座2,第一轴承座2的内轴承通过过盈连接的方式连接有第三转轴5,第三转轴5上通过平键连接的方式连接有第一锥齿轮3,第三转轴5的左端和第三转轴5的右端均通过过盈连接的方式和滚轮1连接,支板36底部中央通过螺栓连接的方式连接有第二电机37,第二电机37的输出轴通过联轴器连接有第二转轴6,第二转轴6上通过平键连接的方式连接有第二锥齿轮4,第一锥齿轮3和第二锥齿轮4啮合。

还包括有滚刷42,第三转轴5左侧和右侧均通过平键连接的方式连接有滚刷42,左方的滚刷42位于第一锥齿轮3的左方,右方的滚刷42位于第一锥齿轮3的右方。

还包括有第一气缸43和第二气缸44,第一摆动杆17底端通过螺栓连接的方式连接有第一气缸43,第一气缸43底端通过螺栓连接的方式和第一机械手16连接,第二摆动杆30底端通过螺栓连接的方式连接有第二气缸44,第二气缸44底端通过螺栓连接的方式和第二机械手31连接。

还包括有拉环45,头部23顶端通过焊接的方式连接有拉环45,拉环45的材质为Q235钢。

第一电机33和第二电机37均为伺服电机。

第一拉绳10、第二拉绳18、第三拉绳29和第四拉绳32均为钢丝绳。

第一弹性元件13和第二弹性元件15均为弹簧。

工作原理:当要使用该机器人关灯时,启动超声波传感器22和摄像头24工作,超声波传感器22和摄像头24将找到目标和规划路程,这时启动第二电机37正转,第二电机37通过第二转轴6带动第二锥齿轮4正转,第二锥齿轮4带动第一锥齿轮3反转,第一锥齿轮3通过第三转轴5带动滚轮1转动,滚轮1将带动整个机器人向前移动,当第二电机37反转时,滚轮1将带动整个机器人向后移动。同时启动第一电机33正转,第一电机33通过第一转轴7带动绕线轮35和支板36正转,支板36通过连接杆38带动第一轴承座2正转,第一轴承座2通过第三转轴5带动滚轮1向右转动偏移,滚轮1带动整个机器人向右转动偏移,且当第一电机33反转时,第一电机33将带动滚轮1向左转动偏移,滚轮1将带动整个机器人向左偏移,这样机器人在向前走的同时,可以调整方向,从而可以更快捷的找到目标,并且完成任务。当绕线轮35正转时,绕线轮35将收回第一拉绳10,第一拉绳10将拉动第一摆动杆17向下移动,第一弹性元件13逐渐被压缩,第一摆动杆17通过第二拉绳18带动头部23向右偏移,头部23向右偏移可以提醒人们注意,它要向右转向偏移,且绕线轮35将放出第四拉绳32,第二摆动杆30在头部23带动第三拉绳29的作用下向上移动,第二弹性元件15将逐渐被拉伸。当机器人行走到关灯开关处时,启动第二机械手31,第二机械手31将会和关灯开关接触,并且按动开关,这时可以达到关灯的目的,当想用第一摆动杆17和第一机械手16关灯时,可以启动第一电机33反转,第一电机33带动绕线轮35反转,绕线轮35将收回第四拉绳32,第四拉绳32将带动第二摆动杆30和第一机械手16向下移动,第二弹性元件15将会被压缩,第二摆动杆30通过第三拉绳29拉动头部23向左移动,头部23向左移动提醒人们整个机器人将向左偏移,这时绕线轮35放出第一拉绳10,第一摆动杆17在第二拉绳18的拉力和第一弹性元件13的弹力作用下向上移动,当第一摆动杆17向上移动到适当高度时,启动第二机械手31,第二机械手31将按动开关,从而把电灯关闭。当灯关闭完成时,第一机械手16和第二机械手31停止工作,同时当第一摆动杆17、第二摆动杆30和整个机器人复位时,第一电机33和第二电机37停止工作,摄像头24和超声波传感器22停止工作。当要使用机器人去搬运要清洗的衣物或者帮忙拿东西时,重复上述步骤,它可以完成这些工作。

因为还包括有滚刷42,第三转轴5左侧和右侧均通过平键连接的方式连接有滚刷42,左方的滚刷42位于第一锥齿轮3的左方,右方的滚刷42位于第一锥齿轮3的右方,所以当机器人在帮忙转动时,第三转轴5将带动滚刷42转动,滚刷42将对地面进行清扫,从而在帮忙搬运东西的时候,还能对地面进行清扫,达到了节省劳动力的目的。

因为还包括有第一气缸43和第二气缸44,第一摆动杆17底端通过螺栓连接的方式连接有第一气缸43,第一气缸43底端通过螺栓连接的方式和第一机械手16连接,第二摆动杆30底端通过螺栓连接的方式连接有第二气缸44,第二气缸44底端通过螺栓连接的方式和第二机械手31连接,所以当第一机械手16和第二机械手31没那么长的时,可以启动第一气缸43或者第二气缸44伸长,这时第一机械手16和第二机械手31可以搬运更高地方的物品,同时第一机械手16和第二机械手31能活动的范围更加广泛,从而提高机器人的使用范围,当不使用机器人时,第一气缸43或者第二气缸44停止工作。

因为还包括有拉环45,头部23顶端通过焊接的方式连接有拉环45,拉环45的材质为Q235钢,所以当要搬运机器人时,人们可以直接通过拉环45轻松的提动整个机器人,从而提高了整个机器人的便携性。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形、改进及替代,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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