一种校园智能服务机器人的制作方法

本实用新型涉及一种自动化机器人，特别是一种校园智能服务机器人，属于服务机器人技术领域。

背景技术：

在社会和科技的不断发展背景下，服务机器人广泛应用于各个行业，但是服务机器人在校园里的应用还是非常少。每当到了开学季，就会有一批新生到学校报道注册，新生对于校园坏境陌生，对校园不熟悉，怎么走到哪里去等等，这都是问题，同时学生家长们来学校参观难免会遇到对学校地点不熟悉，不知道该往哪走等问题。对于学校接待工作人员来说，每天接待来学校办事的人们、家长和学生们等，他们工作量比较大，特别是开学季的时候更是工作任务重。校园安全一直是人们关注的重点，目前大多数学校靠的是安保人员与监控设备来监测校园安全问题，由于各种原因这些措施的功能有很大的局限性，为了进一步确保校园安全，需要消耗更多的人力、物力、财力资源。所以，发明一种校园智能服务机器人有利于解决该问题。

目前，国内外服务机器人大多是护理机器人、搬运机器人、家居服务机器人、医疗机器人等一系列服务机器人，这些机器人所能提供的服务都无法满足校园服务的功能要求。因此，设计一种校园智能服务机器人可以解决人们在校园里遇到的一些问题，同时帮助校内工作人员完成校园工作任务。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种校园智能服务机器人，能够代替人完成对校园服务的机器人。该校园智能服务机器人主要任务是为新生和家长们搬运行李到指定位置、介绍校园情况、给不熟悉校园的人们带路、进行校园巡逻和站岗、为学生们照相、免费分发校园明信片。同时也为校园生活添加一到靓丽的风景线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种校园智能服务机器人，包括机器人身躯，所述机器人身躯上部为信息采集模块，信息采集模块上具有照相模块、语音播报模块、语音采集与识别模块，所述机器人身躯上设置有液晶显示屏、操作面板、校园明信片发放装置。

作为更进一步的优选方案，所述机器人身躯下部设置有机器人底座，机器人底座上具有用于行驶的履带装置。

作为更进一步的优选方案，所述机器人底座上还设置有安全检测模块。

作为更进一步的优选方案，所述机器人底座外部设置有行李物品托运车箱，所述行李物品托运车箱与机器人底座之间由牵引带连接。

作为更进一步的优选方案，所述机器人身躯上还设置有用于协助操作的机器人手臂。

作为更进一步的优选方案，所述机器人身躯与信息采集模块之间由旋转运动装置B连接，所述机器人身躯与机器人底座之间由旋转运动装置A连接。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型的一种校园智能服务机器人，主要用于学校的接待工作，也可以为来宾提供引导服务，能够代替人完成对校园服务，为新生和家长们搬运行李到指定位置、介绍校园情况、给不熟悉校园的人们带路、进行校园巡逻和站岗、为学生们照相、免费分发校园明信片。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的控制原理简图；

其中，1-照相模块、2-语音播报模块、3-机器人身躯、4-液晶显示屏、5-操作面板、6-旋转运动装置A、7-安全检测模块、8-机器人底座、9-履带装置、10-语音采集与识别模块、11-旋转运动装置B、12-机器人手臂、13-校园明信片发放装置、14-牵引带、15-行李物品托运车箱。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。

如图1所示，本实用新型的一种校园智能服务机器人，包括机器人本体部分、移动平台、行李物品托运车箱15。其中所述机器人本体部分包括头部（信息采集模块）、身躯（机器人身躯3）、手臂(机器人手臂12)，所述机器人头部通过旋转运动装置B11和机器人身躯3连接，所述机器人手臂12通过舵机与身躯连接，在机器人的头部安装有照相模块1和语音播报模块2，在两眼部位置安装有相机，在耳朵位置安装了语音采集与识别模块10。在机器人的身躯面上设置有液晶显示屏4、操作面板5和校园明信片发放出口，液晶显示屏4和操作面板5与控制模块相连接。在机器人的身躯内部安装有系统电源模块、导航定位模块、驱动电路、巡逻和站岗模块、控制模块，所述的系统电源模块、导航定位模块、驱动电路、巡逻和站岗模块都和控制模块连接，控制模块起到中央控制决定作用。其中所述的驱动电路控制着移动平台舵机和头部和身躯旋转运动。

其中所述的移动平台通过旋转运动装置A6与机器人身躯3相连接，包括底部的履带装置9、电机、机器人底座8。所述的机器人底座8内设置有可充电的电池组和安全检测模块7，其中电池组为整个系统供电，安全检测模块7的功能是在机器人行驶过程中实时检测周边情况，避免发生碰撞，或者避免在托运行李物品时、巡逻校园时、导航带路时发生意外事情，从而确保机器人的安全运行。

其中所述的行李物品托运车箱15通过牵引带14与机器人底座8相连接，包括车箱底部的车轮装置、行李架、隔板。其中行李架可以根据机器人的动力性进行扩展，隔板是防止行李物品掉落。所述的行李物品托运车箱15可以根据需要连接在机器人底座8后面，也可以卸载下来放置一旁不用，在开学季人多的时候或者学校举行重大活动的时候，可以把车箱连接在机器人底座8后面，进行行李物品的托运。在不需要运输物品或者行李的时候，可以把此车箱卸载下来，让机器人运动更加灵活，一般在机器人执行校园巡逻、校园站岗、导航带路的时候把行李物品托运车箱15卸载下来。

进一步所述的导航定位模块利用GPS来进行导航和定位，通过3G/4G网络实时与校园管理信息中心无线通讯。当人们使用操作面板5上的校园地点查询功能选项时，人们可以用语音输入也可以文字输入要去的学校某地点，此时机器人上的液晶显示屏4会给出线路图以及怎么走，如果人们实在找不到，也可以使用操作面板5上的校园带路功能选项来让机器人亲自带路，带领人们到指定地点位置。

进一步所述的巡逻和站岗模块与控制模块连接，设计人员根据学校具体情况预先设计巡逻程序于控制模块内，巡逻模块和导航定位模块、照相模块1、语音播报模块2相配合使用。其中导航定位模块为机器人提供导航和定位，照相模块1可拍照上传于校园管理信息中心，工作人员可实时监测校园情况，当有情况发生时，校园管理工作人员可及时采取措施。语音播报模块2可以提醒同学和老师们注意安全。所述的站岗模块和控制模块、照相模块1、语音播报模块2连接，当机器人在学校大门口、交通路口等处，通过照相模块1来获取来往车辆和人员的基本信息，同时外来人员可以通过人机交互界面来和校内工作人员取得联系。

进一步所述的语音播报模块2与控制模块连接，语音播报模块2用于语音介绍学校情况，同时液晶显示屏4会根据播报内容显示相应的图片。

进一步所述的照相模块1可以为师生们提供照相服务，当选择操作面板5上的照相功能选项时，首先打开机器人眼部的相机，同时机器人胸部的液晶显示屏4会显示相机所获得的实时图片，当人们摆好姿势时，用语音控制机器人进行拍照，拍好的照片可以通过机器人内置的蓝牙模块把照片传输到移动终端内。

进一步所述的语音采集与识别模块10利用连接在控制模块上的语音采集器和识别器来进行信息的输入。其中语音采集与识别模块10安装在机器人的耳朵部位。

进一步所述的机器人上的校园明信片发放装置13与控制模块连接，人们可以使用操作面板5上的校园明信片功能选项来进行获取校园明信片。

如图2所示，控制模块作为机器人的大脑，起到决定作用。其中操作面板5通过操作面板5模块与控制模块连接，系统电源模块与控制模块连接，给系统进行供电；语音采集与识别器通过语音采集与识别模块10连接；安全检测模块7、导航定位模块、搬运行李模块与控制器模块相连接；语音播报器通过语音播报模块2与控制模块进行连接；机器人移动机构的直流减速电机通过直流电机驱动电路与控制模块连接；巡逻和站岗模块、照相模块1、明信片模块都与控制模块连接；液晶显示屏4安装于机器人正面的操作面板5上方位置，与控制模块导线连接，用于显示信息与图片等。

本实用新型的主操作界面示意图包括八大功能选项，有托运行李、校园介绍、校园地点查询、校园带路、校园明信片、照相、使用说明帮助和设置功能选项。其中托运行李功能选项是在行李物品托运车箱15连接到机器人底座8上之后才可以运行，在安全检测模块7、导航定位模块、托运行李模块、语音播报模块2的共同作用下，把人们的行李物品安全运送到指定位置。

其中校园介绍功能选项为人们提供介绍校园服务，利用语音播报模块2来进行语音介绍，同时机器人上的液晶显示屏4会根据介绍内容出现相应的图片信息或者文字信息等。机器人还可以一边行走，一边介绍，像导游那样带领人们到具体地点进行讲解。

其中校园带路功能选项通过人们预先输入的目标地点信息之后，利用连接到控制模块的导航定位模块来进行定位与导航。机器人可以通过液晶显示屏4来显示线路信息让人们自己查询和寻路，也可以亲自给人们带路。在导航带路的过程中，需要用到语音采集与识别模块10、安全检测模块7、导航定位模块、语音播报模块2和控制模块的共同作用下来进行带路。

其中校园明信片功能选项会在人们选择此功能后，利用机器人内置的明信片发放装置将明信片弹出来。

其中使用说明帮助功能选项为人们提供机器人基本使用说明服务。

其中设置功能选项是设计人员在进行机器人设置、安装软件、调试等工作时候使用的，在使用此功能选项时需要输入密码才可以进行设置任务。在设置选项中工作人员可以布置机器人进行校园巡逻任务或者校园站岗任务。

结合图1、图2，进一步说明校园巡逻和站岗模块。校园巡逻和站岗模块安装在机器人身躯3内，和控制模块相连接。校园管理工作人员需要机器人进行校园巡逻任务，则输入密码之后设置机器人执行校园巡逻任务，导航定位模块的信号传输到控制模块中进行处理，控制模块根据预设的巡逻程序控制直流电机驱动电路来驱动电机运行，驱动电路驱动移动方向舵机来控制机器人的行驶方向，当机器人行驶过程中利用连接到控制模块的照相模块1来进行对周围环境拍照，通过实时拍照获取校园信息，利用无线网络把信息传输到校园管理中心，管理工作人员可以实时监测校园情况。

校园站岗模块安装在机器人身躯3内部和控制模块连接，当需要机器人协助校园安保人员执行站岗任务时，机器人运行到校园大门口处或者交通路口处等，机器人打开照相模块1中的相机对来往车辆和人员进行实时拍照获取信息，把拍照所获取的信息存储到服务器中。同时机器人通过人机交互功能来实现人与机器人之间的信息交换，外来人员还可以通过机器人来和校内工作人员进行通话。

进一步说明照相模块1。它可以为师生们提供照相服务，当选择操作面板5上的照相功能选项时，操作指令传输到控制模块，控制模块在处理指令后进而控制安装在机器人眼部的相机，同时机器人胸部的液晶显示屏4会显示相机所捕捉的实时图片，当人们通过液晶显示屏4看到已经摆好拍照姿势时，通过连接到控制模块的语音采集与识别模块10，用语音控制机器人进行拍照，拍好的照片可以通过机器人内置的蓝牙装置把照片传输到手机等移动终端内。