一种收纳机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种收纳机器人。

背景技术：

随着机器人技术的不断发展，人们的生活越来越智能化和便捷化，工业上有工业机器人，农业上有农业机器人，医疗领域有医用机器人，甚至还有扫地机器人等各种家用机器人。目前，几乎所有的公共活动区域都设置有大量的垃圾桶，一定程度上给人们扔垃圾带来了便捷。但是，现有的公共活动区域所用的垃圾桶一般都是固定安装的，有时候人们要走很远才能找到垃圾桶，而且大量的垃圾桶的安放不仅占用空间大，成本高，利用率低，还不便于维护，且公共活动区域大量垃圾桶的安放一定程度上影响了环境的美观。因此，急需设计一种用于收纳垃圾的能够自动移动的智能的收纳机器人。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，特别创新地提出了一种收纳机器人，能够通过移动底盘自主移动进行垃圾的收集，且通过升降平台根据需要丢弃垃圾的用户的身高自动调节升降平台上的收纳箱主体的高度，使用户在往该收纳机器人的收纳箱内丢弃垃圾时无需踮脚或弯腰，有效提升用户体验，通过使用本收纳机器人，可以提供垃圾箱的利用率，有效减少公共活动区域垃圾箱的投放量，进一步美化公共环境。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种收纳机器人，包括移动底座、升降平台和收纳箱主体；

所述升降平台安装在所述移动底座顶部，所述收纳箱主体安装在所述升降平台顶部；

所述移动底座上设有用于为所述机器人提供行进路径的路径规划模块和用于避开障碍物的避障模块；

所述收纳箱主体包括箱体和箱盖，所述箱盖通过升降装置可升降地设置在所述箱体顶部；

所述箱盖上设有摄像头；

所述箱体包括上端开口的壳体，所述壳体内部设有横隔板，所述横隔板将所述壳体的内部空间隔设成收纳腔室和控制腔室，所述收纳腔室位于所述控制腔室的上方，所述收纳腔室内设有至少一个收纳箱，所述控制腔室内设有控制模块；

所述移动底座、升降平台、路径规划模块、避障模块、摄像头和升降装置分别与所述控制模块电连接。

本实用新型在使用时，通过路径规划模块采集机器人行进过程的路面信息，为机器人的自主移动提供行进路径的规划，通过避障模块自动避开机器人行进过程中可能碰到的障碍物，使得机器人能够自主安全移动进行垃圾的收集.

本实用新型还通过升降平台根据需要丢弃垃圾的用户的身高自动调节升降平台上的收纳箱主体的高度，使用户在往该收纳机器人的收纳箱内丢弃垃圾时无需踮脚或弯腰，有效提升用户体验。

本实用新型设计巧妙，结构简单合理，能够通过移动底盘自主移动进行垃圾的收集，且能够根据需要丢弃垃圾的用户的身高自动调节升降平台上的收纳箱主体的高度，有效提升用户体验，通过使用本收纳机器人，可以提供垃圾箱的利用率，有效减少公共活动区域垃圾箱的投放量，进一步美化公共环境。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述收纳机器人还包括设置于所述箱盖外壁上的人体感应装置和/或手势传感器，所述人体感应装置的信号输出端与所述控制模块的人体接近信号输入端连接，所述手势传感器的信号输出端与所述控制模块的手势信号输入端连接。通过人体感应装置采集人体信号，实现人体接近收纳机器人人时自动开启箱盖的功能，便于用户投放垃圾；通过手势传感器采集机器人周围人群的召唤机器人的手势信号，在采集到的周围人群中有召唤机器人的手势信号时，机器人自动移动至发出手势信号的用户的旁边，方便该用户在自身不方便移动的情况下投放垃圾，实现根据召唤机器人的手势信号自主移动至目标位置的功能。

在本实用新型的另一种优选实施方式中，所述收纳腔室内还设有满载判断模块，所述满载判断模块包括设置于所述收纳箱底部的称重传感器和设置于所述收纳箱上端的红外收发装置，所述称重传感器和红外收发装置分别与所述控制模块连接。通过称重传感器采集该收纳箱的重量信息，并在该重量信息达到预设重量阈值时发出垃圾满载的提示信号；同时通过红外收发装置发射并接收红外光检测收纳箱内部的垃圾的高度，当红外收发装置发射的红外光线被收纳箱内垃圾阻挡时，则判断垃圾高度达到预设高度阈值，此时同样发出垃圾满载的提示信号，智能提示工作人员进行进一步处理。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述箱体的上端边沿设有下密封圈，所述箱盖的下端边沿设有与所述下密封圈相适配的上密封圈，所述箱盖与箱体盖合时，所述上密封圈与所述下密封圈密封配合。通过设置相适配的上密封圈和下密封圈密，在无人投放垃圾的情况下将收纳箱内的垃圾密封住，避免收纳箱内部的垃圾产生的异味溢出总成空气污染。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述箱盖的内壁固定设有安装板，所述安装板上安装有紫外线杀菌灯管和/或烟雾传感器，所述紫外线杀菌灯管和烟雾传感器分别与所述控制模块连接。在箱盖盖合的情况下通过紫外线杀菌灯管产生紫外光线对收纳箱内进行杀菌消毒；通过烟雾传感器检测收纳箱内的烟雾信号，并在检测到烟雾信号时发送提示信号，便于工作人员第一时间采取进一步的处理措施，从而避免因丢弃的未熄灭的烟头等导致收纳箱内垃圾燃烧对收纳机器人本身造成损坏以及造成火灾危险。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述收纳机器人还包括设置于所述控制腔室内的无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述控制模块连接，所述无线通讯模块用于实现所述控制模块和外部智能终端的远程数据交互。通过无线通讯模块将机器人的控制模块和外部智能终端无线连接起来，实现控制模块将机器人采集的各项参数信息远程发送至管理者的智能终端进行显示，同时也实现管理者通过智能终端远程对机器人进行调节和控制。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述箱体的一侧设有箱门，所述箱门与所述壳体铰接，所述箱门的边沿设有密封条。通过设置箱门，便于箱体内收纳箱的取放，箱门上设置密封条使得箱体内形成密封环境，避免箱体中收纳箱内的垃圾散发的异味污染空气。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述收纳腔室内设有竖隔板，所述竖隔板将所述收纳腔室隔设成外腔室和内腔室，所述外腔室内设有所述收纳箱，所述内腔室内设有所述升降装置；

所述升降装置包括升降驱动电机、丝杠、滑块和支撑筒，所述升降驱动电机固定安装在所述横隔板上，所述丝杠和支撑筒均竖向设置，且所述丝杠的下端与所述升降驱动电机的输出轴固定连接，所述丝杠的上端从下至上插入所述支撑筒内，所述丝杠上套设有所述滑块，所述支撑筒的下端与所述滑块固定连接，所述支撑筒的上端与所述箱盖的内壁固定连接，所述丝杠转动时带动所述滑块在竖直方向升降。通过这种结构的升降装置实现箱盖的快速和平稳的升降，即实现箱盖的快速和平稳的开合。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述升降平台包括升降板、双输出电机、左丝杆、右丝杆、左移动块、右移动块、左连接杆、右连接杆、左连接块和右连接块；

所述双输出电机水平安装在所述移动底座顶部，所述左丝杆和右丝杆分别对称设置在所述双输出电机两端，且分别与所述双输出电机两端的输出轴固定连接的，所述左丝杆和右丝杆的螺纹方向相反，所述左移动块和右移送块分别套设在所述左丝杆和右丝杆上，所述升降板设置在所述双输出电机上方，所述升降板的两端底部分别固定设有所述左连接块和右连接块，所述左连接杆的上端与所述左连接块铰接，所述左连接杆的下端与所述左移动块铰接，所述右连接杆的上端与所述右连接块铰接，所述右连接杆的下端与所述右移动块铰接。通过这种结构的升降平台实现安装在升降板顶部的收纳箱主体的平稳升降。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，所述升降平台还包括外壳，所述双输出电机、左丝杆、右丝杆、左移动块、右移动块、左连接杆、右连接杆、左连接块和右连接块均设置于所述外壳内，所述外壳的下端与所述移动底座的顶部连接，所述外壳的上端设有波纹伸缩帘，所述外壳的上端通过所述波纹伸缩帘与所述升降板的底面连接。通过设置外壳，对内部的各部件进行防水防尘等保护，同时增强机器人外形的美观度，通过在外壳的上端设置波纹伸缩帘适应升降平台的升降过程，在升降板升降的过程中，外壳始终能够围设住内部的部件。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型公开的一种优选实施方式中收纳机器人的主视结构示意图；

图2为本实用新型公开的一种优选实施方式中收纳机器人的又一主视结构示意图(略去部分结构部件)；

图3为本实用新型公开的一种优选实施方式中收纳机器人的右视结构示意图；

图4为本实用新型公开的一种优选实施方式中收纳机器人的又一右视结构示意图(略去部分结构部件)；

图5为本实用新型公开的一种优选实施方式中收纳机器人的箱盖的仰视视结构示意图；

图6为本实用新型公开的一种优选实施方式中收纳机器人的箱盖的俯视视结构示意图；

图7为本实用新型公开的一种优选实施方式中收纳机器人的电路连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种收纳机器人，如图1-7所示，其包括移动底座1、升降平台2和收纳箱主体3；其中，该移动底座1、升降平台2和收纳箱主体3均呈矩形设置，升降平台2安装在移动底座1顶部，收纳箱主体3安装在升降平台2顶部。移动底座1是收纳箱主体3的行走机构，与控制器模块电信号连接，通过控制模块4控制移动底座1的行走，移动底座1内设有为整个机器人供电的可充电电池15，移动底座1侧面设有充电接口5，移动底座1前侧外壁上设有用于为机器人提供行进路径的路径规划模块5，该路径规划模块5具体包括激光扫描导航模块501和gps定位模块502，通过gps定位模块502对机器人当前位置进行定位，再结合激光扫描导航模块501在行进过程中获取机器人前方的路面信息和目标位置信息，再通过现有的相关导航软件进行运算后自动为机器人的移动底座1规划正确的行进路径；其中，激光扫描导航模块501具体可选用现有的nav350型激光导航系统模块。本实施例中，路径规划模块5和避障模块6可采用现有专利cn108502404a公开的结构，其路径规划模块和避障模块分别采集目标人物以及机器人自身当前位置信息和障碍物在空间中的位置信息传输给控制模块4，控制模块4可以采用专利号为cn104166400b的专利中公开的方法进行自动导航。移动底座1外壁上还设有用于避开障碍物的避障模块6，避障模块6包括围设在移动底座1外壁上的多个超声波传感器601，通过超声波传感器601获取机器人周围障碍物的位置，为移动底座1的路径规划的避障提供依据；移动底座1具有两个主动轮101和1个万向从动轮102，两个主动轮101由移动底座1内部的两个行走驱动电机103，通过两个主动轮101的转速差实现移动底座1的转向。收纳箱主体3包括箱体301和箱盖302，箱盖302通过升降装置303可升降地设置在箱体301顶部，通过升降装置303的升降实现箱盖302的开合；箱盖302的外壁上设有摄像头9；箱体301包括上端开设有垃圾投放口的壳体3011，壳体3011内部设有横隔板3012，横隔板3012将壳体3011的内部空间隔设成收纳腔室3013和控制腔室3014，收纳腔室3013位于控制腔室3014的上方，收纳腔室3013内设有两个收纳箱3015，其中，一个用于收纳可回收垃圾，一个用于收纳不可回收垃圾，便于对垃圾进行简单的分类，控制腔室3014内设有控制模块4；移动底座1、升降平台2、路径规划模块5、避障模块6、摄像头9和升降装置303分别与控制模块4电连接。

本实施方式中，控制模块4可采用cn104166400b中的上位机结构，具体路径规划模块5和避障模块6以及图7中所示控制模块与其他部件的连接关系，均可按照本发明说明书的指示或者现有技术实现，在此不作赘述。

本实用新型在使用时，通过路径规划模块5采集机器人行进过程的路面信息，为机器人的自主移动提供行进路径的规划，通过避障模块6自动避开机器人行进过程中可能碰到的障碍物，使得机器人能够自主安全移动进行垃圾的收集；且通过摄像头9采集机器人旁边需要投放垃圾的用户图像信息，并发送给处理系统，处理系统根据用户图像信息计算需要投放垃圾的用户的身高，然后将控制模块4根据计算得到的用户身高控制升降平台2的升降，使得升降平台2能够根据需要丢弃垃圾的用户的身高自动调节升降平台2上的收纳箱主体3的高度，使用户在往该收纳机器人的收纳箱3015内丢弃垃圾时无需踮脚或弯腰，有效提升用户体验。具体地，在本实施方式中，基于用户图像信息通过升降平台2进行收纳箱主体3的高度调节的计算方法具体可以采用专利号为cn109389112a现有专利中公开的基于图像识别技术自动调整设备高度方法。

本实用新型设计巧妙，结构简单合理，能够通过移动底盘自主移动进行垃圾的收集，且能够根据需要丢弃垃圾的用户的身高自动调节升降平台2上的收纳箱主体3的高度，有效提升用户体验，通过使用本收纳机器人，可以提供垃圾箱的利用率，有效减少公共活动区域垃圾箱的投放量，进一步美化公共环境。

在本实用新型的一种优选实施方式中，收纳机器人还包括设置于箱盖302外壁上的人体感应装置7和手势传感器8，人体感应装置7包括均匀分布在箱盖302外壁上的多个热释电红外传感器701，本实施中热释电红外传感器701的数量为4个，箱盖302的每个侧面设置一个，这样便于感应机器人周围各个方向的人体信号，人体感应装置7的信号输出端与控制模块4的人体接近信号输入端连接，通过人体感应装置7采集人体信号，实现人体接近收纳机器人人时自动开启箱盖302的功能，便于用户投放垃圾；手势传感器8设置在箱盖302的顶部中心位置，手势传感器8的信号输出端与控制模块4的手势信号输入端连接，通过手势传感器8采集机器人周围人群的召唤机器人的手势信号，在采集到的周围人群中有召唤机器人的手势信号时，机器人自动移动至发出手势信号的用户的旁边，方便该用户在自身不方便移动的情况下投放垃圾，实现根据召唤机器人的手势信号自主移动至目标位置的功能；其中，手势传感器具体可以选用siliconlabs红外手势传感器系列产品si114x型红外手势传感器。在本实用新型的另一种优选实施方式中，收纳腔室3013内还设有满载判断模块10，满载判断模块10包括设置于收纳箱3015底部的托盘3016上的称重传感器1001和设置于收纳箱3015上端的红外收发装置1002，称重传感器1001和红外收发装置1002分别与控制模块4连接。通过称重传感器1001采集该收纳箱3015的重量信息，并在该重量信息达到预设重量阈值时发出垃圾满载的提示信号；同时通过红外收发装置1002发射并接收红外光检测收纳箱3015内部的垃圾的高度，当红外收发装置1002发射的红外光线被收纳箱3015内垃圾阻挡时，则判断垃圾高度达到预设高度阈值，此时同样发出垃圾满载的提示信号，智能提示工作人员进行进一步处理。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，箱体301的上端边沿设有下密封圈3017，箱盖302的下端边沿设有与下密封圈3017相适配的上密封圈3021，箱盖302与箱体301盖合时，上密封圈3021与下密封圈3017密封配合。通过设置相适配的上密封圈3021和下密封圈3017密，在无人投放垃圾的情况下将收纳箱3015内的垃圾密封住，避免收纳箱3015内部的垃圾产生的异味溢出总成空气污染。本实施方式中，上密封圈3021和下密封圈3017具体采用弹性橡胶制成，不仅起到密封作用，在箱盖302的盖合过程中，还起到一定的缓冲作用。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，箱盖302的内壁固定设有安装板3022，安装板3022上安装有紫外线杀菌灯管11和烟雾传感器12，紫外线杀菌灯管11和烟雾传感器12分别与控制模块4连接。在箱盖302盖合的情况下通过紫外线杀菌灯管11产生紫外光线对收纳箱3015内进行杀菌消毒；通过烟雾传感器12检测收纳箱3015内的烟雾信号，并在检测到烟雾信号时发送提示信号，便于工作人员第一时间采取进一步的处理措施，从而避免因丢弃的未熄灭的烟头等导致收纳箱3015内垃圾燃烧对收纳机器人本身造成损坏以及造成火灾危险。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，收纳机器人还包括设置于控制腔室3014内的无线通讯模块13，无线通讯模块13具体可以是3g模块或4g模块，无线通讯模块13与控制模块4连接，无线通讯模块13用于实现控制模块4和外部智能终端的远程数据交互。通过无线通讯模块13将机器人的控制模块4和外部智能终端无线连接起来，实现控制模块4将机器人采集的各项参数信息远程发送至管理者的智能终端进行显示，同时也实现管理者通过智能终端远程对机器人进行调节和控制。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，箱体301的一侧设有箱门3018，箱门3018与壳体3011铰接，箱门3018的边沿设有密封条3019。通过设置箱门3018，便于箱体301内收纳箱3015的取放，箱门3018上设置密封条3019使得箱体301内形成密封环境，避免箱体301中收纳箱3015内的垃圾散发的异味污染空气。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，收纳腔室3013内设有竖隔板30131，竖隔板30131将收纳腔室3013隔设成外腔室30132和内腔室30133，外腔室30132内设有收纳箱3015，内腔室30133内设有升降装置303；

升降装置303包括升降驱动电机3031、丝杠3032、滑块3033和支撑筒3034，升降驱动电机3031固定安装在横隔板3012上，丝杠3032和支撑筒3034均竖向设置，且丝杠3032的下端与升降驱动电机3031的输出轴固定连接，丝杠3032的上端从下至上插入支撑筒3034内，丝杠3032上套设有滑块3033，支撑筒3034的下端与滑块3033固定连接，支撑筒3034的上端与箱盖302的内壁固定连接，丝杠3032转动时带动滑块3033在竖直方向升降。通过这种结构的升降装置303实现箱盖302的快速和平稳的升降，即实现箱盖302的快速和平稳的开合。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，升降平台2包括升降板201、双输出电机202、左丝杆2031、右丝杆2032、左移动块2041、右移动块2042、左连接杆2051、右连接杆2052、左连接块2061和右连接块2062；

双输出电机202水平安装在移动底座1顶部，左丝杆2031和右丝杆2032分别对称设置在双输出电机202两端，且分别与双输出电机202两端的输出轴固定连接的，左丝杆2031和右丝杆2032的螺纹方向相反，左移动块2041和右移送块分别套设在左丝杆2031和右丝杆2032上，升降板201设置在双输出电机202上方，升降板201的两端底部分别固定设有左连接块2061和右连接块2062，左连接杆2051的上端与左连接块2061铰接，左连接杆2051的下端与左移动块2041铰接，右连接杆2052的上端与右连接块2062铰接，右连接杆2052的下端与右移动块2042铰接。通过这种结构的升降平台2实现安装在升降板201顶部的收纳箱主体3的平稳升降。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，升降平台2还包括外壳207，双输出电机202、左丝杆2031、右丝杆2032、左移动块2041、右移动块2042、左连接杆2051、右连接杆2052、左连接块2061和右连接块2062均设置于外壳207内，外壳207的下端与移动底座1的顶部连接，外壳207的上端设有波纹伸缩帘208，外壳207的上端通过波纹伸缩帘208与升降板201的底面连接。通过设置外壳207，对内部的各部件进行防水防尘等保护，同时增强机器人外形的美观度，通过在外壳207的上端设置波纹伸缩帘208适应升降平台2的升降过程，在升降板201升降的过程中，外壳207始终能够围设住内部的部件。

在本实用新型的再一种优选实施方式中，箱体301的壳体3011的外壁上还设置有用于进行广告宣的显示屏14，显示屏14的信号输入端与控制模块4的广告信号输出端连接，显示屏14具体可以采用oled触控柔性屏，通过设置显示屏14进行广告投放，实现机器人功能的多元化。

需要说明的是，本实用新型图1-7中所示的结构只是本实用新型的一些优选实施方式，在此示出只是便于理解本实用新型而不能理解为对本实用新型的限制，在本实用新型的思想指导下，根据本实用新型的技术方案实施得出的结构或方法均在本实用新型的保护范围之内，在此不作赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。