一种多功能辅助地垫及机器人互动系统的制作方法

本实用新型属于智能机器人辅助设备技术领域，具体涉及一种多功能辅助地垫及机器人互动系统。

背景技术：

智能机器人技术飞速进步，应用范围也越来越广。尤其是已经逐渐应用于广告投放及互动娱乐等领域中。

以具有投影功能的智能机器人为例，如CN201611055100.X、CN201710058382.7，其影像都是向地面投放，如果遇到反射条件较差的地面，将影响投影效果。

并且，上述机器人仅通过机器人内部集成的激光和摄像头，不能很好地对广告对象或互动对象的距离、方位和数量进行准确识别。

因此需要开发一种结构相对简单的辅助装置，以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的正是为了改善机器人的投影效果、并辅助识别广告对象或互动对象的距离、方位和数量，提出了一种多功能辅助地垫及机器人互动系统，设置投影表层，并利用互动对象在该地垫上所生成的电信号完成准确识别。

本实用新型提供了一种多功能辅助地垫，主要包括上层、填充层、传感器、信号发射器、下层；

所述填充层、传感器、信号发射器位于所述上层和下层之间；

所述填充层能够在厚度方向压缩变形；

受到压力时，所述传感器将所述上层、下层电连通。

进一步地，所述上层包括投影表层和导电层一，投影表层在导电层一之上。

进一步地，所述下层包括导电层二和底层，底层在导电层二之下。

作为优选手段，导电层一、导电层二分别是网状导电膜或者网状导电涂层。

作为优选手段，填充层为柔性发泡材料。

进一步地，传感器竖直放置在填充层的垂直通孔中。

进一步地，每一个传感器的上下两端分别对准导电层一和导电层二的网状结点处。

进一步地，信号发射器同时与导电层一和导电层二电连接。

本实用新型还提供了另一种多功能辅助地垫，主要包括上层、填充层、信号发射器、下层；

所述填充层、信号发射器位于所述上层和下层之间；

所述填充层为矩阵式镂空结构，且能够在厚度方向压缩变形；

所述上层包括导电层一，所述下层包括导电层二；

受到压力时，所述导电层一、导电层二通过所述镂空结构电连通。

同时，本实用新型还提供了一种机器人互动系统，包括机器人和前述任意一种多功能辅助地垫，所述的机器人能够接收所述信号发射器传送的电流信息。

本实用新型的多功能机器人辅助地垫，利用投影反射层为机器人提供投影界面，利用地垫的电路结构辅助识别互动对象的距离、方位和数量。采用本实用新型，可以用简单的结构提升智能机器人的使用效果。

附图说明

图1是本实用新型中机器人的外部结构示意图；

图2是本实用新型的机器人互动系统的结构示意图；

图3是本实用新型的辅助地垫的结构原理剖视图。

图中：

1、机器人；2、辅助地垫；3、投影区域；4、信号发射器；5、站立位置；6、传感器；

11、头部；12、主体；13、底盘；14、摄像系统；15、遥控系统；16、激光雷达系统；17、超声雷达系统；18、行走机构；

21、投影表层；22、导电层一；23、导电层二；24、底层；25、填充层；26、传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

首先，如图1所示，本实用新型的机器人1，主要包括头部11、主体12、和底盘13。

所述头部11和主体12之间安装有滑轨机构。头部11的滑出机构上安装有投影仪。投影仪能够随头部及滑出机构伸出机器人1主体之外，并在地面上进行投影。

所述主体12上安装有摄像系统14和遥控系统15。其中，摄像系统14是具有高清人脸识别功能的摄像系统，具有单目或双目或360度环形摄像头，遥控系统15优选红外遥控系统。

所述主体12与底盘13之间安装有多自由度多连杆机构或滑轨机构，能够支持所述主体12与底盘13之间实现多维的相对运动。此外，所述主体12与底盘13之间还安装有激光雷达系统16，用于测量机器人与外部物体之间的距离。

所述底盘13上设有若干超声雷达系统，用于防止机器人与其他物体相撞。所述底盘13的底部安装有行走机构18，行走机构18优选轮式结构。

机器人能够利用摄像系统14、遥控系统15和多个雷达系统进行自主行走，并对人脸进行识别，确定互动对象，然后利用投影系统、摄像系统、雷达系统与客户进行互动。但是，在某些环境或场合中，机器人在地面上的投影不清晰，并且仅利用摄像系统、雷达系统进行互动的手段相对不够丰富。因此需要一种辅助手段，克服以上不足。

参见附图2和附图3，本实用新型的一种多功能机器人辅助地垫2，主要包括上层、填充层25、传感器26、信号发射器4、下层。填充层25、传感器26、信号发射器4位于上层和下层之间。

所述上层包括投影表层21和导电层一22，投影表层21在导电层一22之上。投影表层21具有绝缘性质，并具有耐磨性，可以由普通布料或玻璃纤维布经耐磨涂层处理制成。导电层一22可以是网状导电膜或者网状导电涂层。导电层一22根据传感器的要求呈现一个或多个分立的图案，每个图案的面积小于或等于投影表层21的面积。

所述下层包括导电层二23和底层24，底层24在导电层二23之下。底层24具有绝缘性质，并具有耐磨性，比如可选用粘性材料或高摩擦系数材料制成。导电层二23可以是网状导电膜或者网状导电涂层。导电层二23根据传感器的要求呈现一个或多个分立的图案，每个图案的面积小于或等于底层24的面积。

填充层25为柔性发泡材料，如发泡海绵，在受压情况下可以在厚度方向压缩变形。

传感器26竖直放置在填充层25的垂直通孔中，每一个传感器26的上下两端分别对准导电层一22和导电层二23的网状结点处。当辅助地垫受到踩踏时，填充层25被压扁，若干传感器26将接通导电层一22和导电层二23。传感器26可以是导电柱，也可以多种类型传感器的组合，如导电柱和压力传感器。其中的导电柱可以是由绝缘弹簧连接的两段式结构，两端分别固定在导电层一22和导电层二23的网状结点处，受到踩踏时，两段式导电柱形成一个导电结构。

一种优选方案是传感器26本身是导电层二23的一部分。当辅助地垫2受到踩踏时，填充层25被压扁，接通导电层一22和导电层二23直接通过表面的接触式电阻连接，形成连通的电路。

信号发射器4同时与导电层一22和导电层二23电连接，用于检测导电层连通的信号及信号电流的大小，并传送给机器人。如图2所示，信号发射器4优选位于辅助地垫的一个角部。

另外，本实用新型的辅助地垫还包括直流电源或电源接入口，与导电层一22和导电层二23连接。

综上所述，在辅助地垫2受到压力时，所述传感器26中的一个或多个将所述上层(导电层一)、下层(导电层二)连通，与信号发射器4形成一个电回路。一种优选方案是传感器26本身是导电层二23的一部分。当辅助地垫2受到踩踏时，填充层25被压扁，接通导电层一22和导电层二23直接通过表面的接触式电阻连接，形成连通的电路。

作为另一种可选择的实施方案，本实用新型的导电层一22、导电层二23可以使用完整的导电膜或涂层，同时将填充层25制作成矩阵式镂空结构，受到压力时，所述导电层一22、导电层二23通过所述镂空结构电连通。这样的结构省略了传感器，能够降低成本。

本实用新型提出的一种机器人互动系统，其基本组成结构及工作原理参照附图2简单描述如下。

机器人1运动至辅助地垫2上，将影像3投放在具有涂层的投影表层21上，能够获得清晰亮丽的投影画面。

当有人走上辅助地垫2，机器人1根据信号发射器4传送的电流信息确定人所在位置，调整自身方位，并进行投影等后续的互动进程。在互动过程中，机器人1的摄像系统14、激光雷达系统16均可用于捕捉人的方位和动作，相关技术均已经被中国发明专利申请CN 201611055100.X、CN201710058382.7等公开。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本实用新型不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本实用新型揭示的内容，在本实用新型基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本实用新型的保护范围之内。