一种家用智能机器人的制作方法

文档序号:15754671发布日期:2018-10-26 18:32阅读:251来源:国知局

本发明涉及一种机器人,特别是涉及一种家用智能机器人。



背景技术:

申请号为201310507143.7,主题名称为家用伙伴机器人的中国发明专利申请,其公开一种家用伙伴机器人,为解决现有的家用伙伴机器人存在成本昂贵、功能单一以及集成程度低的问题。底座板上安装有两个主动滚轮和两个从动轮,从动轮上部的壳体内设置有有火焰传感器,两个主动滚轮平行安装在底座板的一侧端上,每个主动滚轮上安装有一个驱动电机,从动轮安装在底座板的另一侧端的两侧,平板电脑安装在前盖上且位于前盖与后盖之间,摄像头设置在前盖的上部,前盖的下部设置有耳机插槽、光电传感器和麦克风,温湿度传感器和电源开关均设置在后盖上,电源模块、驱动器、控制器均位于底座板上的上端面上,电路板通过支架设置在底座板的上端面上。本发明的家用伙伴机器人用于家庭娱乐、安保、教育和看护。

然而,上述专利申请所公开的平板电脑安装是安装在前盖上且位于前盖与后盖之间。明显可知,此种平板电脑是固定的安装在前盖上,且不可以转动,即角度不可调整。这样的结构设计,限制了安装于机器人上的平板电脑的角度可调性,不利于提高机器人整体的综合性能。因此,如何设计一种家用智能机器人,使得安装于机器人上的平板电脑实现角度可调,从而提高机器人整体的综合性能,这是研发人员需要解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种家用智能机器人,使得安装于机器人上的平板电脑实现角度可调,从而提高机器人整体的综合性能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种家用智能机器人,包括:机器人头部、机器人机身、机器人腿部,所述机器人头部安装于所述机器人机身的顶部位置,所述机器人脚部安装于所述机器人机身的底部位置;

所述机器人机身包括机身本体及仓门,所述机身本体为中空的仓体结构,所述机身本体具有一开口端,所述仓门设于所述机身本体的开口端;

所述家用智能机器人还包括转动装置,所述机器人头部通过所述转动装置转动安装于所述机器人机身的顶部位置;

所述机器人头部上安装有平板电脑。

在其中一个实施例中,所述转动装置包括:支撑座、壳体、驱动部、传动结构、转动轴、支撑套筒、轴承;

所述壳体为两端开口的中空腔体结构,所述壳体具有底部开口端及顶部开口端;

所述支撑座位于所述壳体的底部开口端,所述支撑座上开设有支撑槽;

所述转动轴穿设所述壳体,所述转动轴的一端位于所述底部开口端处,所述转动轴的另一端位于所述顶部开口端处;

所述传动结构收容于所述壳体内部,所述传动结构包括主动齿轮组及与所述主动齿轮组啮合的从动齿轮组,所述从动齿轮组安装于所述转动轴上,所述驱动部与所述主动齿轮组驱动连接;

所述支撑套筒为一端开口一端封闭的筒体结构,所述支撑套筒的开口端穿设所述壳体的底部开口端并收容于所述壳体内部,所述支撑套筒的封闭端收容于所述支撑槽内并与所述支撑槽的槽底抵持;

所述转动轴位于所述底部开口端的部分收容于所述支撑套筒的筒体内,所述转动轴的外侧壁设有卡接凹槽,所述支撑套筒的内侧壁开设有卡接凸块,所述卡接凸块卡接于所述卡接凹槽内;

所述轴承的内圈与所述支撑套筒的外侧壁连接,所述轴承的外圈与所述壳体的内壁连接;

所述机器人头部与所述转动轴位于所述顶部开口端的部分连接。

在其中一个实施例中,所述驱动部为电机。

在其中一个实施例中,所述电机为伺服电机。

在其中一个实施例中,所述主动齿轮组包括依次啮合的第一主动齿轮、第二主动齿轮及第三主动齿轮。

在其中一个实施例中,所述从动齿轮组包括第一从动齿轮,所述第一从动齿轮与所述第三主动齿轮啮合。

在其中一个实施例中,所述第一从动齿轮套设于所述转动轴上。

在其中一个实施例中,所述第一从动齿轮为斜齿轮。

在其中一个实施例中,所述第一主动齿轮、第二主动齿轮及第三主动齿轮均为直齿轮。

在其中一个实施例中,所述机器人腿部为滚轮结构。

本发明的家用智能机器人,通过设置机器人头部、机器人机身、机器人腿部,并对各个部件的结构进行优化设计,使得安装于机器人上的平板电脑实现角度可调,从而提高机器人整体的综合性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例的家用智能机器人的结构图;

图2为图1所示的转动装置的结构图;

图3为图2所示的转动装置的局部图(一);

图4为图2所示的转动装置的局部图(二);

图5为一种密码开锁组件的整体结构图;

图6为图5所示的密码开锁组件的分解图;

图7为图6所示的限位调节拨块的结构图;

图8为图6所示的第一限位转盘及第二限位转盘的结构图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示,一种家用智能机器人10,包括:机器人头部100、机器人机身200、机器人腿部300。机器人头部100安装于机器人机身200的顶部位置,机器人脚部300安装于机器人机身200的底部位置。

机器人机身200包括机身本体210及仓门220,机身本体210为中空的仓体结构,机身本体210具有一开口端,仓门220设于机身本体210的开口端。

家用智能机器人10还包括转动装置400,机器人头部100通过转动装置400转动安装于机器人机身200的顶部位置。

机器人头部100上安装有平板电脑110。

下面,对上述结构的家用智能机器人10进行说明:

机器人头部100上安装有平板电脑110,使用者可以通过触摸屏幕的方式来对平板电脑110进行控制,从而获得所需要的数据;

机器人机身200包括机身本体210及仓门220,机身本体210内放置有与平板电脑110连接所需要的配套设备,例如为平板电脑110提供电力供应的电池,而通过设置仓门220,可以进行开合,对机身本体210内的相关设备进行有效保护;

机器人腿部300用于行走,从而实现将家用智能机器人10由一个位置移动至另一个位置;

通过设置转动装置400,机器人头部100通过转动装置400转动安装于机器人机身200的顶部位置,这样,安装于机器人头部100上的平板电脑110也会相应的转动,从而实现角度的调节,进而提高了家用智能机器人10的整体使用性能。

如图2、图3及图4所示,下面,对转动装置400的具体结构及各部件的连接关系进行说明:

转动装置400包括:支撑座410、壳体420、驱动部(图未示)、传动结构440、转动轴450、支撑套筒460、轴承470。

壳体420为两端开口的中空腔体结构,壳体420具有底部开口端421及顶部开口端422。

支撑座410位于壳体420的底部开口端421,支撑座410上开设有支撑槽411。

转动轴450穿设壳体420,转动轴450的一端位于底部开口端421处,转动轴450的另一端位于顶部开口端422处。

传动结构440收容于壳体450内部,传动结构440包括主动齿轮组441及与主动齿轮组441啮合的从动齿轮组442,从动齿轮组442安装于转动轴450上,驱动部与主动齿轮组441驱动连接。

支撑套筒460为一端开口一端封闭的筒体结构,支撑套筒460的开口端穿设壳体420的底部开口端421并收容于壳体420内部,支撑套筒460的封闭端收容于支撑槽411内并与支撑槽411的槽底抵持。

转动轴450位于底部开口端421的部分收容于支撑套筒460的筒体内,转动轴450的外侧壁设有卡接凹槽451,支撑套筒460的内侧壁开设有卡接凸块(图未示),卡接凸块卡接于卡接凹槽451内。

轴承470的内圈与支撑套筒460的外侧壁连接,轴承470的外圈与壳体420的内壁连接。

机器人头部100与转动轴450位于顶部开口端422的部分连接。

这样,驱动部通过传动结构440带动转动轴450转动,转动轴450进而带动与之连接的机器人头部100转动,由于机器人头部100上安装有平板电脑110,于是,平板电脑110也跟随着机器人头部100的转动而转动,从而实现了平板电脑110的角度调节,进而提高了家用智能机器人10的整体使用性能。

下面,对转动装置400的结构设计原理进行说明:

通过设置支撑座410,支撑座410位于壳体420的底部开口端421,支撑座410上开设有支撑槽411,支撑套筒460的封闭端收容于支撑槽411内并与支撑槽411的槽底抵持,并且,支撑套筒460的开口端穿设壳体420的底部开口端421并收容于壳体420内部,这样,支撑套筒460便可以对转动轴450进行支撑,防止转动轴450由于轴向承载过重而出现滑落的现象;

转动轴450位于底部开口端421的部分收容于支撑套筒460的筒体内,转动轴450的外侧壁设有卡接凹槽451,支撑套筒460的内侧壁开设有卡接凸块,卡接凸块卡接于卡接凹槽451内,并且,轴承470的内圈与支撑套筒460的外侧壁连接,轴承470的外圈与壳体420的内壁连接,这样,转动轴450的转动会进一步带动支撑套筒460转动,于是,支撑套筒460有效减少了转动轴450与壳体420内壁的摩擦,使得转动轴450转动更加自如;

由上述可知,通过设置支撑套筒460,支撑套筒460一方面可以对转动轴450进行支撑,解决了转动轴450由于轴向承载过重而出现滑落的问题,支撑套筒460另一方面有效配合了转动轴450的转动,使得转动轴450可以更加自如的转动。

在本实施例中,驱动部为电机,电机为伺服电机。

在本实施例中,主动齿轮组441包括依次啮合的第一主动齿轮、第二主动齿轮及第三主动齿轮,从动齿轮组442包括第一从动齿轮,第一从动齿轮与第三主动齿轮啮合,第一从动齿轮套设于转动轴上,第一从动齿轮为斜齿轮,第一主动齿轮、第二主动齿轮及第三主动齿轮均为直齿轮。

在本实施例中,机器人腿部300为滚轮结构。

在家用智能机器人10的使用过程中,会遇到这样的一个问题:工作人员有时候需要对机身本体210内的电子元器件等进行日常维护,传统的做法是,工作人员通过插入机械钥匙的方式对设于仓门220上的门锁进行开锁,然而,此种通过机械钥匙进行开锁的方式要求工作人员必须将钥匙携带在身,否则,便不能对仓门220进行开启。因此,如何设计一种无需携带钥匙便可以开启仓门220的锁体结构,这是研发人员需要解决的技术问题。

为了更好解决上述技术问题,以提升机器人的整体性能,本发明提供一种锁体结构,包括:密码开锁组件20(如图5所示)、动力输出电机(图未示)、锁销(图未示)。密码开锁组件20与动力输出电机电信号连接,动力输出电机与锁销驱动连接。锁销安装于仓门220上,机身本体210上开设有与锁销对应的锁槽。例如,密码开锁组件20发出一个电信号给动力输出电机,动力输出电机接收到密码开锁组件20所发出的电信号后,动力输出电机的输出轴发生转动,输出轴进而驱动锁销转动一个角度,从而使得锁销脱离锁槽,于是,便可以实现仓门220的开锁。要说明的是,动力输出电机与锁销的驱动连接关系可采用现有技术获得,只要能够实现动力输出电机驱动锁销转动,进而使得锁销脱离锁槽,实现开锁,均可采用。

如图6、图7及图8所示,下面,对密码开锁组件20的具体结构及各部件的连接关系进行说明:

密码开锁组件20包括:外套筒510、内套筒520、信号发送器530、信号接收器540、第一端面板550、第二端面板560、第一密码拨盘570、第二密码拨盘580、第一限位转盘610、第二限位转盘620、第一跷板630、第二跷板640、限位调节拨块650。

外套筒510及内套筒520均为两端开口的中空筒体结构,内套筒520固定的套设于外套筒510内,第一限位转盘610及第二限位转盘620分别转动的套设于内套筒520的两端,第一密码拨盘570及第二密码拨盘580分别转动的套设于外套筒510的两端,第一密码拨盘570与第一限位转盘610连接,第二密码拨盘580与第二限位转盘620连接。

内套筒520的筒壁上开设有转动限制孔521,转动限制孔521的两端分别开设有第一跷起辅助槽522及第二跷起辅助槽523,第一跷起辅助槽522的槽底形成第一跷起倾斜面524,第二跷起辅助槽523的槽底形成第二跷起倾斜面525。

第一跷板630包括第一跷起摆动片631及与第一跷起摆动片631连接的第一限位板632,第一跷起摆动片631收容于第一跷起辅助槽522内,第一限位转盘610的侧壁上开设有多个第一限位槽611,多个第一限位槽611以第一限位转盘610的中心轴为中心呈环形阵列分布,第一限位板632上设有与第一限位槽611配合的第一限位凸块633;第二跷板640包括第二跷起摆动片641及与第二跷起摆动片641连接的第二限位板642,第二跷起摆动片641收容于第二跷起辅助槽523内,第二限位转盘620的侧壁上开设有多个第二限位槽621,多个第二限位槽621以第二限位转盘620的中心轴为中心呈环形阵列分布,第二限位板642上设有与第二限位槽621配合的第二限位凸块643。

外套筒510的筒壁上开设有拨动调节孔511,限位调节拨块650滑动设于拨动调节孔511上,限位调节拨块650上设有调节弹性片651,调节弹性片651为弧形弯曲状,调节弹性片651的两端分别与第一跷板630及第二跷板抵持640。

第一密码拨盘570上开设有第一密码孔571;第二密码拨盘580上开设有第二密码孔581。

外套筒510的筒壁上开设有第一拨盘孔512及第二拨盘孔513,第一拨盘孔512与第一密码拨盘570对应,第二拨盘孔513与第二密码拨盘580对应。

第一端面板550及第二端面板560分别封堵于外套筒510的两个开口端,第一端面板550上开设有信号发送孔551,第二端面板560上开设有信号接收孔561。

信号发送器530安装于第一端面板550上,信号接收器540安装于第二端面板560上。

下面,对上述结构的密码开锁组件20的使用方法进行说明:

在处于未开锁的原始状态时,限位调节拨块650上的调节弹性片651的两端分别抵持第一限位板632及第二限位板642,这时,第一限位板632上的第一限位凸块633收容于第一限位转盘610的其中一个第一限位槽611内,第二限位板642上的第二限位凸块643收容于第二限位转盘620的其中一个第二限位槽621内,可知,第一限位转盘610受到第一限位凸块633的阻挡而不能够自由转动,第二限位转盘620受到第二限位凸块643的阻挡而不能够自由转动,进而,与第一限位转盘610连接的第一密码拨盘570也不能够自由转动,与第二限位转盘620连接的第二密码拨盘580也不能够自由转动,这样,便可以很好的防止无关的人员随意拨动密码拨盘而出现解锁的现象;

当需要进行密码解锁时,需要进行两个步骤:

第一个步骤,将限位调节拨块650滑动至拨动调节孔511的一侧,于是,限位调节拨块650上的调节弹性片651的一端由第一限位板632滑至第一跷起摆动片631处,当第一跷起摆动片631受到调节弹性片651的弹性力作用时,由于第一跷起摆动片631收容于第一跷起辅助槽522内,并且第一跷起辅助槽522的槽底形成第一跷起倾斜面524,这样,第一跷起摆动片631便可以发生倾斜,进而带动与其连接的第一限位板632跷起,于是,第一限位板632上的第一限位凸块633便可以脱离第一限位槽611,从而使得第一限位转盘610处于自由转动的状态,进而使得第一密码拨盘570也处于自由转动的状态,这样,便可以对第一密码拨盘570进行拨动,使得第一密码拨盘570上的第一密码孔571到达指定的位置;

第二个步骤,将限位调节拨块650滑动至拨动调节孔511的另一侧,在第一个步骤中发生跷起的第一限位板632重新复位,从而使得第一限位凸块633重新进入到第一限位槽611内,于是,第一限位转盘610处于不能自由转动的束缚状态,同时,限位调节拨块650上的调节弹性片651的另一端由第二限位板642滑至第二跷起摆动片641处,当第二跷起摆动片641受到调节弹性片651的弹性力作用时,由于第二跷起摆动片641收容于第二跷起辅助槽523内,并且第二跷起辅助槽523的槽底形成第二跷起倾斜面525,这样,第二跷起摆动片641便可以发生倾斜,进而带动与其连接的第二限位板642跷起,于是,第二限位板642上的第二限位凸块643便可以脱离第二限位槽621,从而使得第二限位转盘620处于自由转动的状态,进而使得第二密码拨盘580也处于自由转动的状态,这样,便可以对第二密码拨盘580进行拨动,使得第二密码拨盘580上的第二密码孔581到达指定的位置;

当第一密码拨盘570上的第一密码孔571以及第二密码拨盘580上的第二密码孔581均到达指定的解锁位置时,第一端面板550上的信号发送孔551、第一密码拨盘570上的第一密码孔571、第二密码拨盘580上的第二密码孔581、第二端面板560上的信号接收孔561处于同一直线上,这样,信号发送器530的信号可以不受阻碍的依次经过信号发送孔551、第一密码孔571、第二密码孔581、信号接收孔561,并到达信号接收器540处,当信号接收器540接收到信号发送器530所发送的信号后,信号接收器540发出一个电信号给动力输出电机,动力输出电机接收到密码开锁组件20所发出的电信号后,动力输出电机的输出轴发生转动,输出轴进而驱动锁销转动一个角度,从而使得锁销脱离锁槽,于是,便可以实现仓门220的开锁。

要说明的是,当工作人员完成相应的维修工作时,需要将打开的仓门220重新关上,为了解决这一技术问题,可以在机身本体210上设置一个传感器,当机身本体210上的传感器感应到仓门220复位时,机身本体210上的感应器会发出一个电信号给动力输出电机,动力输出电机接收到感应器所发出的电信号后,动力输出电机的输出轴反向发生转动,输出轴进而驱动锁销反向转动一个角度,从而使得锁销重新进入到锁槽内,于是,便可以实现仓门220的上锁。当仓门220重新上锁后,再次通过滑动限位调节拨块650,对第一密码拨盘570及第二密码拨盘580进行拨动,从而清除密码。

还要说明的是,第一密码拨盘570上可以开设多个第一密码孔571,多个第一密码孔571以第一密码拨盘570的中心轴为中心呈环形阵列分布;同样的,第二密码拨盘580上也可以开设有多个第二密码孔581,多个第二密码孔581以第二密码拨盘580的中心轴为中心呈环形阵列分布;多个第一密码孔571中的其中一个处于贯通状态,其余的第一密码孔571则被封堵;同样的,多个第二密码孔581中的其中一个处于贯通状态,其余的第二密码孔581则被封堵。这样,工作人员可以根据实际情况,不定时的进行密码的更换,即,在一个密码拨盘上,只要调整密码孔的封堵或贯通状态,即可以实现密码的变更。

要特别说明的是,特别设置了限位调节拨块650,对限位调节拨块650进行拨动,从而使得第一跷板630及第二跷板640可以发生跷起或复位,进而对第一限位转盘610及第二限位转盘620进行限位,从而使得第一密码拨盘570及第二密码拨盘580处于自由转动状态或束缚状态,这样,只有熟悉开锁原理的工作人员才能顺畅的进行解锁,减少闲杂人员随意拨动密码盘而发生开锁的情况发生,进而提升了机器人整体的性能。

本发明的家用智能机器人10,通过设置机器人头部100、机器人机身200、机器人腿部300,并对各个部件的结构进行优化设计,使得安装于机器人上的平板电脑实现角度可调,从而提高机器人整体的综合性能。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,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和改进,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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