一种多功能家庭服务机器人的制作方法_2

文档序号:9315389阅读:来源:国知局
的托盘,2-3、音箱,2-4、紧急制动按钮,2-5、投影仪,2_6、净化滤网盖,2-7、出风口,2-8、充电装置,2-9、超声波传感器,3、头部转动机构,3-1、头部直流电机,
3-2、从动轮,3-3、躯干固定盘,3-4、中心套筒,3-5、头部转盘,3-6、固定座,3-7、压紧螺母,3-8、牛眼轮,3-9、压紧弹簧,3-10、驱动轮,3-11、轴承,3-12、固定框架,4、动翼机构,4-1、动翼直流电机,4-2、动翼直流电机安装架,4-3、曲柄,4-4、连杆,4-5、摇杆,4-6、动翼,4-7、第一连接轴,4-8、第二连接轴,5、主动轮结构,5-1、行进电机,5-2、主动轮,5-3、拉力弹簧,5-4、底盘摆杆,5-5、第一支座,5-6、第二支座,5-7、行程开关,6、万向轮,7、底盘。
【具体实施方式】
[0058]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
[0059]如图1至7所示,一种多功能家庭服务机器人,包括智能控制系统、机械结构和遥控终端,所述智能控制系统安装在所述机械结构内,所述遥控终端调控所述智能控制系统,从而带动机械结构作出相应动作;
[0060]所述机械结构包括头部1、躯干2、底盘7、底盘悬挂保护运动机构和两只可运动的动翼机构4,所述头部I安装在所述躯干2的上端,所述躯干2安装在所述底盘7上,两只所述动翼机构4对称安装在所述躯干2两侧,所述底盘悬挂保护运动机构安装在所述底盘7底部。
[0061]所述头部I通过头部转动机构3与所述躯干2相连接,所述头部转动机构3包括躯干固定盘3-3、中心套筒3-4、轴承3-11、头部转盘3-5、固定座3_6、压紧弹簧3_9、压紧螺母3-7、固定框架3-12、头部直流电机3-1、驱动轮3-10、从动轮3_2和至少三个牛眼轮3_8,
[0062]所述躯干固定盘3_3水平安装在所述躯干2上端,其中部套设在所述中心套筒3_4的下部外,所述躯干固定盘3-3通过所述轴承3-11所述中心套筒3-4连接;
[0063]所述躯干固定盘3-3上方的所述中心套筒3-4上从下至上依次套设有所述头部转盘3-5、所述固定座3-6、所述压紧弹簧3-9和所述压紧螺母3-7,所述头部转盘3_5与所述中心套筒3-4固定连接,所述固定座3-6固定在所述头部转盘3-5上,所述压紧螺母3-7安装在所述中心套筒3-4上端,所述压紧弹簧3-9 —端抵在所述固定座3-6上,另一端抵在所述压紧螺母3-7上;
[0064]所述固定框架3-12的上端固定在所述躯干固定盘3-3底部且靠近所述中心套筒
3-4的位置处,所述头部直流电机3-1竖直固定在所述固定框架3-12下端,所述头部直流电机3-1的输出轴位于固定框架3-12内,其上套设有所述驱动轮3-10 ;
[0065]所述从动轮3-2套设在所述中心套筒3-4下端的外侧,所述驱动轮3_10与所述从动轮3-2啮合连接;
[0066]所述牛眼轮3-8均匀分布在所述头部转盘3-5上,所述头部I通过所述牛眼轮3_8与所述头部转盘3-5固定连接;
[0067]所述电源模块和所述电机驱动模块共同控制所述头部转动机构3运行,使其作出相应动作。
[0068]所述动翼机构4包括动翼直流电机4-1、动翼直流电机安装架4-2、曲柄4_3、连杆
4-4、摇杆4-5、动翼4-6、第一连接轴4-7、第二连接轴4-8,
[0069]所述动翼直流电机4-1固定在所述动翼直流电机安装架4-2上,所述曲柄4-3 —端与所述动翼直流电机4-1的输出端固定连接,另一端固定在所述第一连接轴4-7的一端;
[0070]所述连杆4-4的一端与所述第一连接轴4-7的另一端转动连接,其另一端与所述第二连接轴4-8的一端固定连接;
[0071]所述第二连接轴4-8的另一端与所述摇杆4-5的一端固定连接,所述摇杆4-5的另一端与所述动翼4-6的一端固定连接;所述摇杆4-5的中部与所述动翼直流电机安装架
4-2转动连接;
[0072]所述动翼直流电机安装架4-2固定在所述躯干2上;
[0073]所述电机驱动模块控制所述动翼机构4运行。
[0074]所述底盘悬挂保护运动机构包括2个主动轮结构5,所述主动轮结构5对称安装在所述底盘7底部两侧,
[0075]所述主动轮结构5包括行进电机5-1、主动轮5-2、拉力弹簧5_3、底盘摆杆5_4、第一支座5-5、第二支座5-6和行程开关5-7,所述第一支座5-5和第二支座5_6对称竖直安装在所述底盘I底部预留的凹槽内,所述拉力弹簧5-3 —端与所述第一支座5-5的顶端固定连接,另一端与所述第二支座5-6的顶端固定连接;
[0076]所述主动轮5-2固定在所述行进电机5-1的输出端,所述底盘摆杆5-4 —端卡在所述第二支座5-6上,另一端固定在所述主动轮5-2中部靠近所述电机处;
[0077]所述行程开关5-7安装在所述第二支座5-6上,且位于所述底盘摆杆5_4下方;所述主动轮5-2离开地面时可带动所述底盘摆杆5-4下压,从而启动所述行程开关5-7 ;
[0078]所述电机驱动模块控制所述底盘悬挂保护运动机构运行;所述全局定位模块和所述自主导航模块可控制所述底盘悬挂保护运动机构运动轨迹。
[0079]还包括2个万向轮6,所述万向轮6对称安装在所述底盘7底端且靠近所述主动轮结构5处。
[0080]所述头部I上安装有触摸显示屏1-3、摄像头1-1、麦克1-4和保护面罩1_2,所述触摸显示屏1-3安装在所述头部I外侧,所述摄像头1-1安装在所述触摸屏上方的所述头部I外侧,所述麦克1-4安装在所述触摸屏下方的所述头部I外侧,所述保护面罩1-2嵌设在所述头部I上端内,且可从所述头部I内开出盖设在所述触摸显示屏1-3、摄像头1-1和麦克1-4外;
[0081]所述触摸显示屏1-3、所述摄像头1-1和所述麦克1-4与所述主控板线路连接。
[0082]所述躯干2上还安装有两个进风口 2-1、用于托运物品的托盘2-2、音箱2_3、可切断电源的紧急制动按钮2-4、投影仪2-5、净化滤网盖2-6、出风口 2-7、充电装置2_8和若干超声波传感器2-9,
[0083]所述进风口 2-1对称设在所述躯干2两侧,且位于所述动翼机构4下方;
[0084]所述音箱2-3安装在所述躯干2正面中部,所述托盘2-2安装在所述躯干2正面上部,且位于所述音箱2-3上方;所述托盘2-2嵌设在所述躯干2内,可从所述躯干2中抽出;
[0085]所述紧急制动按钮2-4、投影仪2-5、净化滤网盖2_6、出风口 2_7和充电装置2_8从上至下依次安装在所述躯干2背面,
[0086]所述超声波传感器2-9均匀分布在所述躯干2上端外侧;
[0087]所述投影仪模块控制所述投影仪2-5运行;
[0088]所述电源模块控制所述充电装置2-8运行;
[0089]所述音响模块控制所述音箱2-3运行。
[0090]所述智能控制系统包括上位机主控板、下位机主控板、用于扫描图像并将信息转换传达的图像采集模块、用于对声音进行采集分析并进行处理反馈的声音采集及定位模块、用于加强扬声器效果并对声音进行润色的音响模块和用于与遥控终端进行无线通信的WiFi路由模块、电源模块、电机驱动模块、用于定位机器人充电粧和避开障碍物的定位导航模块、净化器模块和投影仪模块,
[0091]所述上位机主控板安装在所述头部I内,所述下位机主控板安装在所述底盘7内,所述上位机主控板和所述下位机主控板通过线路连接在一起;所述图像采集模块、声音采集及定位模块、音响模块和WiFi路由模块分别与所述上位机主控板通过线路连接;所述电源模块、所述电机驱动模块、所述定位导航模块、所述净化器模块和所述投影仪模块分别与所述上位机主控板通过线路连接在一起;
[0092]所述定位导航模块包括用于所述机械结构定位的全局定位模块和用于所述机械结构自主运行的自主导航模块。
[0093]还包括信息采集处理模块,所述信息采集处理模块与所述上位机主控板通过线路连接在一起,
[0094]所述信息采集处理模块包括陀螺仪、加速度传感器、模拟输出的红外传感器、数字输出的红外传感器、用于监测烟雾的浓度预防火灾的烟雾传感器、用于监测CO浓度预防煤气泄露的CO传感器、用于检测室内CO2和甲醛毒气体浓度的C02、甲醛传感器、用于监测粉尘含量的粉尘传感器和用于感知室内温度和湿度温湿度传感器,
[0095]所述粉尘传感器和所述温湿度传感器均与所述净化器模块通过线路连接在一起。
[0096]还包括语音交互模块,所述语音交互模块与所述上位机主控板线路连接,所述语音交互模块可控制机器人接收外界语音信息并作出语音反馈。
[0097]本发明的工作原理和工作过程:本发明通过智能控制系统带动机器人的机械结构,可以按照人类语音命令做出适当的语音图像反馈,肢体反馈,同时具有除尘、消毒、有机物分解、气体检测、空气净化、自主导航行走、自主行动充电等功能,可利用智能化微型电脑进行控制全方位摄像、投影娱乐,并可进行信息存储、语音、文字、图像智能互动交流,还具有远程控制巡视室内安防,应急报警等功能。
[0098]以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换
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