一种带有运动控制装置的服务机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，更具体地说，本发明涉及一种带有运动控制装置的服务机器人。

背景技术：

在现代科学技术日益发达的今天，机器人已经成为人类的一种新型的生产工具和辅助工具，它在日常生活的很多方面都得到了应用，正逐步发挥着越来越重要的作用，并且它在减轻人类的劳动强度，提升人类的生产效率等方面显示了极大的优越性。

专利申请公布号cn108839030a的中国专利公开了一种服务机器人，头部能够竖直活动地设置于躯干的上端；壳体的侧壁上设置透视板，上轴座和下轴座之间设置有转动轴；转动轴的侧壁上固接有延伸杆，延伸杆远离转动轴的端部固接有摄像头，摄像头的拍摄方向朝向透视板；壳体的外壁的底部设置有麦克风阵列，麦克风阵列电连接有设置于壳体内部的语音处理模块，语音处理模块根据麦克风阵列所获取的语音信息强度识别语音输出位置；壳体的外壁上还设置有用于捕捉使用者肢体动作的3d体感摄像头，躯干上设置有扩展接口面板，该服务机器人可以全方位360°指向，识别使用者声音以及肢体增加互交体验，并且提供更多的服务接口获得更好的体验。

但是上述技术方案中提供的一种服务机器人在实际运用时，仍旧存在较多缺点，如机器人运动时不稳定，不便于转向调节，而且功能少，承载力小。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种带有运动控制装置的服务机器人，通过第一电机传动连接蜗杆啮合第一齿轮使驱动轴带动主动轮，转向时，第二电机传动第三齿轮啮合第二齿轮，使转杆带着支撑杆在环形滑轨内转动，便于调节转向机构方向，第一电动推杆推动架板下降使吸盘接触地面，抽气泵工作使吸盘吸紧地面，有利于机器人的固定，第一收纳槽和第二收纳槽提供收纳空间，第三电机输出轴传动第四齿轮啮合齿条使撑板推出后，将伸缩平台展开，提供放置托盘，第二电动推杆输出轴推出收纳抽屉方便收集物体。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有运动控制装置的服务机器人，包括底座，所述底座顶部固定连接有机身壳，所述机身壳顶端转动连接有机头部件，所述底座底部设有第一凹槽，所述底座底部远离第一凹槽的一侧设有第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽之间设有第三凹槽，所述第一凹槽内设有驱动轴，所述驱动轴两端均固定连接有主动轮，所述驱动轴中部设有第一齿轮，所述底座内部设有空腔，所述空腔内固定连接有第一电机，所述第一电机输出轴设有减速机，所述减速机输出轴设有蜗杆，所述蜗杆与第一齿轮啮合连接，所述第二凹槽内壁设有环形滑轨，所述环形滑轨内设有支撑杆，所述支撑杆顶端焊接有转杆，所述转杆顶端固定连接有第二齿轮，所述支撑杆底部设有转向机构，所述空腔内设有第二电机，所述第二电机输出轴设有第三齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮啮合连接，所述第三凹槽内部固定连接有第一电动推杆，所述第一电动推杆输出端固定连接有架板，所述架板顶部固定连接有抽气泵，所述架板底部设有吸盘，所述抽气泵输入端与吸盘通过高压管连接；

所述机身壳两侧均设有仿真机械臂，所述仿真机械臂远离机身壳的一端设有仿真机械手，所述机身壳正面底部设有第一收纳槽，所述第一收纳槽顶部设有第二收纳槽，所述第一收纳槽底部滑动连接有撑板，所述撑板顶部固定连接有伸缩平台，所述撑板两侧均设有齿条，所述第一收纳槽底部两侧均固定连接有第三电机，所述第三电机输出轴设有第四齿轮，两个所述第四齿轮分别与两条齿条相匹配，所述第二收纳槽内部设有收纳抽屉，所述收纳抽屉底部设有第二电动推杆，所述第二电动推杆输出端与收纳抽屉底部固定连接，所述第二电动推杆另一端与机身壳固定连接；

所述机头部件内部设有中央控制器，所述中央控制器包括单片机，所述单片机的连接端设有感测电路和驱动电路，所述机身壳顶部固定连接有第三电机，所述第三电机输出轴与机头部件传动连接。

在一个优选地实施方式中，所述转向机构包括从动轮，所述从动轮轴心处转动连接有连杆，所述连杆两侧均贯穿有限位杆，所述限位杆顶端与支撑杆固定连接，所述限位杆外侧套设有弹簧，所述弹簧设置在支撑杆与连杆之间，所述支撑杆与环形滑轨的连接处设有滚珠。

在一个优选地实施方式中，所述第一凹槽两侧设有对称分布的两个卡槽，所述驱动轴外侧设有轴承，所述轴承与卡槽相匹配，所述卡槽底部设有卡套，所述卡槽与卡套通过螺丝固定连接。

在一个优选地实施方式中，所述感测电路的连接端设有摄像头、语音识别模块、红外传感器、光传感器、接近传感器和接触传感器，所述机头部件两侧均设有凸耳，所述摄像头设置在凸耳的正面，所述语音识别模块设置在凸耳的一侧，所述红外传感器设置在底座正面中部，所述光传感器设置在第二收纳槽顶部，所述接近传感器和接触传感器均设置在仿真机械手内侧；

所述驱动电路的连接端设有led灯源、播放器和触摸显示屏，所述led灯源设置在机头部件顶端，所述播放器设置在机头部件底端，所述触摸显示屏设置在播放器顶部，所述仿真机械臂、仿真机械手、第一电机、第二电机、第三电机和第四电机、第一电动推杆、第二电动推杆、升降平台和抽气泵均与驱动电路电性连接。

在一个优选地实施方式中，所述底座正面设有两个对称分布的防撞轮，所述底座背面设有两个对称分布的防撞轮，所述防撞轮与底座转动连接。

在一个优选地实施方式中，所述机身壳内部设有电源模块，所述中央控制器、感测电路和驱动电路均与电源模块电性连接。

在一个优选地实施方式中，所述第二电机、第三电机和第四电机均设置为伺服电机。

在一个优选地实施方式中，所述单片机的输入端设有a/d转换器，所述单片机的输出端设有d/a转换器，所述摄像头、语音识别模块、红外传感器、光传感器、接近传感器和接触传感器均与a/d转换器电性连接，所述触摸显示屏与单片机电性连接，所述仿真机械臂、仿真机械手、第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第一电动推杆、第二电动推杆、升降平台和抽气泵，led灯源、播放器和触摸显示屏均与d/a转换器电性连接。

本发明的技术效果和优点：

1、通过第一电机传动连接蜗杆啮合第一齿轮使驱动轴带动主动轮，转向时，第二电机传动第三齿轮啮合第二齿轮，使转杆带着支撑杆在环形滑轨内转动，便于调节转向机构方向，第一电动推杆推动架板下降使吸盘接触地面，抽气泵工作使吸盘吸紧地面，有利于机器人的固定，第一收纳槽和第二收纳槽提供收纳空间，第三电机输出轴传动第四齿轮啮合齿条使撑板推出后，将伸缩平台展开，提供放置托盘，第二电动推杆输出轴推出收纳抽屉方便收集物体；

2、通过设置两个从动轮，提高机器人运动的稳定性，支撑杆与环形滑轨的连接处设有滚珠，减少摩擦，使机器人能够灵活转向，限位杆贯穿连杆，并配合弹簧，有利于缓冲减震，提高机器人运动的平稳性，第四电机34输出轴传动连接机头部件，方便摄像头转向，增大观察视角，防撞轮防护机器人避免前后碰撞，当光传感器44感测光照度信息并发送单片机，当光源较暗时，单片机打开led灯源，有利于装置实际使用中的保护和便利性；

3、通过设置仿真机械臂和仿真机械手，接近传感器和接触传感器感测物体位置，提高机器人控制精度，红外传感器感测物体位置，并配合两个对称分布在两侧的摄像头，向单片机传输路况，单片机控制第二电机转动，方便机器人转向和避开障碍物，有利于机器人实现高智能化，实现机器人在服务业中的推广。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的整体左视图。

图3为本发明底部结构示意图。

图4为本发明第一电机的传动结构示意图。

图5为本发明第二电机图1的的传动结构示意图。

图6为本发明抽气泵的连接结构示意图。

图7的本发明的a部结构放大图。

图8为本发明感测电路和驱动电路的连接结构示意图。

图9为本发明的控制系统结构示意图。

附图标记为：1底座、2机身壳、3机头部件、4驱动轴、5主动轮、6第一齿轮、7电源模块、8第一电机、9减速机、10蜗杆、11环形滑轨、12支撑杆、13转杆、14第二齿轮、15第二电机、16第三齿轮、17第一电动推杆、18架板、19抽气泵、20吸盘、21仿真机械臂、22仿真机械手、23撑板、24伸缩平台、25齿条、26第三电机、27第四齿轮、28收纳抽屉、29第二电动推杆、30中央控制器、31单片机、32感测电路、33驱动电路、34第四电机、35从动轮、36连杆、37限位杆、38弹簧、39轴承、40卡套、41摄像头、42语音识别模块、43红外传感器、44光传感器、45接近传感器、46接触传感器、47led灯源、48播放器、49触摸显示屏、50防撞轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

根据图1-8所示的一种带有运动控制装置的服务机器人，包括底座1，所述底座1顶部固定连接有机身壳2，所述机身壳2顶端转动连接有机头部件3，所述底座1底部设有第一凹槽，所述底座1底部远离第一凹槽的一侧设有两个对称分布的第二凹槽，所述第一凹槽与第二凹槽之间设有第三凹槽，所述第一凹槽内设有驱动轴4，所述驱动轴4两端均固定连接有主动轮5，所述驱动轴4中部设有第一齿轮6，所述底座1内部设有空腔，所述空腔内固定连接有第一电机8，所述第一电机8输出轴设有减速机9，所述减速机9输出轴设有蜗杆10，所述蜗杆10与第一齿轮6啮合连接，所述第二凹槽内壁设有环形滑轨11，所述环形滑轨11内设有支撑杆12，所述支撑杆12顶端焊接有转杆13，所述转杆13顶端固定连接有第二齿轮14，所述支撑杆12底部设有转向机构，所述空腔内设有第二电机15，所述第二电机15输出轴设有第三齿轮16，所述第二齿轮14与第三齿轮16啮合连接，所述第三凹槽内部固定连接有第一电动推杆17，所述第一电动推杆17输出端固定连接有架板18，所述架板18顶部固定连接有抽气泵19，所述架板18底部设有吸盘20，所述抽气泵19输入端与吸盘20通过高压管连接；

所述机身壳2两侧均设有仿真机械臂21，所述仿真机械臂21远离机身壳2的一端设有仿真机械手22，所述机身壳2正面底部设有第一收纳槽，所述第一收纳槽顶部设有第二收纳槽，所述第一收纳槽底部滑动连接有撑板23，所述撑板23顶部固定连接有伸缩平台24，所述撑板23两侧均设有齿条25，所述第一收纳槽底部两侧均固定连接有第三电机26，所述第三电机26输出轴设有第四齿轮27，两个所述第四齿轮27分别与两条齿条25相匹配，所述第二收纳槽内部设有收纳抽屉28，所述收纳抽屉28底部设有第二电动推杆29，所述第二电动推杆29输出端与收纳抽屉28底部固定连接，所述第二电动推杆29另一端与机身壳2固定连接；

所述机头部件3内部设有中央控制器30，所述中央控制器30包括单片机31，所述单片机31的连接端设有感测电路32和驱动电路33，所述机身壳2顶部固定连接有第四电机34，所述第三电机26输出轴与机头部件3传动连接；

通过第一电机8传动连接蜗杆10啮合第一齿轮6使驱动轴4带动主动轮5，转向时，第二电机15传动第三齿轮16啮合第二齿轮14，使转杆13带着支撑杆12在环形滑轨11内转动，便于调节转向机构方向，第一电动推杆17推动架板18下降使吸盘20接触地面，抽气泵19工作使吸盘20吸紧地面，有利于机器人的固定，第一收纳槽和第二收纳槽提供收纳空间，第三电机26输出轴传动第四齿轮27啮合齿条25使撑板23推出后，将伸缩平台24展开，提供放置托盘，第二电动推杆29输出轴推出收纳抽屉28方便收集物体。

实施例2：

根据图1-6所示的一种带有运动控制装置的服务机器人，所述转向机构包括从动轮35，所述从动轮35轴心处转动连接有连杆36，所述连杆36两侧均贯穿有限位杆37，所述限位杆37顶端与支撑杆12固定连接，所述限位杆37外侧套设有弹簧38，所述弹簧38设置在支撑杆12与连杆36之间，所述支撑杆12与环形滑轨11的连接处设有滚珠，通过设置两个从动轮，提高机器人运动的稳定性，支撑杆12与环形滑轨11的连接处设有滚珠，减少摩擦，使机器人能够灵活转向，限位杆37贯穿连杆36，并配合弹簧38，有利于缓冲减震，提高机器人运动的平稳性；

进一步的，所述第一凹槽两侧设有对称分布的两个卡槽，所述驱动轴4外侧设有轴承39，所述轴承39与卡槽相匹配，所述卡槽底部设有卡套40，所述卡槽与卡套40通过螺丝固定连接，方便快速安装与维修更换部件；

进一步的，所述感测电路32的连接端设有摄像头41、语音识别模块42、红外传感器43、光传感器44、接近传感器45和接触传感器46，所述机头部件3两侧均设有凸耳，所述摄像头41设置在凸耳的正面，所述语音识别模块42设置在凸耳的一侧，所述红外传感器43设置在底座1正面中部，所述光传感器44设置在第二收纳槽顶部，所述接近传感器45和接触传感器46均设置在仿真机械手22内侧，所述驱动电路33的连接端设有led灯源47、播放器48和触摸显示屏49，所述led灯源47设置在机头部件3顶端，所述播放器48设置在机头部件3底端，所述触摸显示屏49设置在播放器48顶部，所述仿真机械臂21、仿真机械手22、第一电机8、第二电机15、第三电机26和第四电机34、第一电动推杆17、第二电动推杆29、升降平台和抽气泵19均与驱动电路33电性连接；

进一步的，所述底座1正面设有两个对称分布的防撞轮50，所述底座1背面设有两个对称分布的防撞轮50，所述防撞轮50与底座1转动连接，；

进一步的，所述机身壳2内部设有电源模块7，所述中央控制器30、感测电路32和驱动电路33均与电源模块7电性连接；

进一步的，所述第二电机15、第三电机26和第四电机34均设置为伺服电机；

进一步的，所述单片机31的输入端设有a/d转换器，所述单片机31的输出端设有d/a转换器，所述摄像头41、语音识别模块42、红外传感器43、光传感器44、接近传感器45和接触传感器46均与a/d转换器电性连接，所述触摸显示屏49与单片机31电性连接，所述仿真机械臂21、仿真机械手22、第一电机8、第二电机15、第三电机26、第四电机34、第一电动推杆17、第二电动推杆29、升降平台24和抽气泵19，led灯源47、播放器48和触摸显示屏49均与d/a转换器电性连接；

进一步的，所述单片机31的型号设置为m68hc16，所述红外传感器43的型号设置为sw-e60，所述光传感器44的型号设置为hanb30，所述接近传感器45的型号设置为m18a10n，所述接触传感器46的型号设置为jfu-77。

本发明工作原理：

参照说明书附图1-6，通过第一电机8传动连接蜗杆10啮合第一齿轮6使驱动轴4带动主动轮5，转向时，第二电机15传动第三齿轮16啮合第二齿轮14，使转杆13带着支撑杆12在环形滑轨11内转动，便于调节转向机构方向，第一电动推杆17推动架板18下降使吸盘20接触地面，抽气泵19工作使吸盘20吸紧地面，有利于机器人的固定，第一收纳槽和第二收纳槽提供收纳空间，第三电机26输出轴传动第四齿轮27啮合齿条25使撑板23推出后，将伸缩平台24展开，提供放置托盘，第二电动推杆29输出轴推出收纳抽屉28方便收集物体；

参照说明书附图1-9，通过设置两个从动轮，提高机器人运动的稳定性，支撑杆12与环形滑轨11的连接处设有滚珠，减少摩擦，使机器人能够灵活转向，限位杆37贯穿连杆36，并配合弹簧38，有利于缓冲减震，提高机器人运动的平稳性，第四电机34输出轴传动连接机头部件3，方便摄像头41转向，增大观察视角，防撞轮50防护机器人避免前后碰撞，当光传感器44感测光照度信息并发送单片机31，当光源较暗时，单片机31打开led灯源47，有利于装置实际使用中的保护和便利性；

参照说明书附图1-9，通过设置仿真机械臂和仿真机械手22，接近传感器45和接触传感器46感测物体位置，提高机器人控制精度，红外传感器43感测物体位置，并配合两个对称分布在两侧的摄像头41，向单片机31传输路况，单片机31控制第二电机15转动，方便机器人转向和避开障碍物，有利于机器人实现高智能化，实现机器人在服务业中的推广。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。