一种基于无线通信的家居安防机器人系统的制作方法

【技术领域】

本发明涉及特种机器人系统技术领域，具体涉及一种基于无线通信的家居安防机器人系统。

背景技术：

机器人作为人类最伟大的发明之一，自问世以来，经历几十年的发展已取得长足的进步，目前工业机器人已成为制造业中不可少的核心装备。特种机器人作为机器人家族的后起之秀，由于其用途广泛而大有后来居上之势，仿人形机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等，各种用途的特种机器人纷纷面世，而且正以飞快的速度向实用化迈进。民用家居安防监控多是以固定式的摄像头和传感器为主，存在很多无法监控的死区，而现有的家居监控机器人种类较少，且大多功能单一，难以满足人们对家居安防监控的要求。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述问题，提供一种基于无线通信的家居安防机器人系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于无线通信的家居安防机器人系统，包括机器人本体及智能控制终端，所述机器人本体上装设有机械臂及摄像头，所述机器人本体的底部设置有一底座，所述底座上设置有驱动装置、蓄电池、主控单元、数据存储器、传感器单元、无线通信单元、家电控制单元、电量检测装置、语音识别装置及报警器；所述传感器单元包括避障传感器及人体红外传感器，所述语音识别装置包括麦克风及声音定位装置；所述机械臂、摄像头、驱动装置、数据存储器、避障传感器、人体红外传感器、无线通信单元、家电控制单元、电量检测装置、麦克风、声音定位装置及报警器均与所述主控单元连接，所述主控单元与所述蓄电池连接，所述主控单元通过所述无线通信单元与所述智能控制终端连接，所述家电控制单元通过所述无线通信单元与智能家电连接；

其中，所述智能控制终端用于远程控制所述安防机器人进行作业，用户通过所述智能控制终端经所述家电控制单元控制智能家电的开启及关闭，所述电量检测装置用于对所述蓄电池的电量进行检测，当检测到的电量低于预设值时，所述主控单元控制所述驱动装置使得所述安防机器人返回指定地点充电；所述数据存储器预存有用户的面部信息及声音信息；所述安防机器人通过所述驱动装置在预设的路线上进行移动，所述人体红外传感器用于感测是否有用户的存在，所述摄像头获取用户的面部信息并将获取到的面部信息传送至所述主控单元，所述主控单元将获取到的面部信息与所述数据存储器中预存的面部信息进行匹配；所述麦克风用于接收外界的声音信息并将接收到的声音信息传送至所述主控单元，所述主控单元将接收到的声音信息与所述数据存储器中预存的声音信息进行匹配；若面部信息与声音信息均匹配失败，所述主控单元通过所述无线通信单元将监控信息发送至所述智能终端，同时所述报警器发出警报；在所述麦克风接收外界声音信息时，所述声音定位装置判定声源的位置，所述主控单元控制所述驱动装置使得所述安防机器人朝着声源位置移动，并控制所述摄像头对准声源位置进行监控，及将监控画面发送至所述智能控制终端。

本发明中，进一步地，所述无线通信单元包括gsm单元及wifi单元，所述智能控制终端包括智能手机及电脑，所述智能手机安装有该家居安防机器人系统的app应用软件，所述电脑安装有该家居安防机器人系统的客户端，所述智能手机通过所述gsm单元和/或wifi单元与所述主控单元连接，所述电脑通过所述wifi单元与所述主控单元连接。

本发明中，进一步地，所述传感器单元还包括火焰传感器、烟雾传感器、光强传感器、温度传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器及甲烷硫化物传感器，所述火焰传感器、烟雾传感器、光强传感器、温度传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器及甲烷硫化物传感器均与所述主控单元连接。

本发明中，进一步地，所述智能手机的app应用软件及所述电脑的客户端上均设置有摄像头视频显示界面、安防机器人移动控制界面、机械臂控制界面、传感器单元数据界面及家电控制界面。

本发明中，进一步地，所述驱动装置包括四组履带轮、四组直流减速电机及电机驱动系统，四组所述履带轮装设在所述底座的底部，四组所述直流减速电机及所述电机驱动系统均装设在所述底座的内部，每一组所述履带轮分别与一组所述直流减速电机连接，每一组所述流减速电机均通过所述电机驱动系统与所述主控单元连接。

本发明中，进一步地，所述避障传感器为超声波避障传感器。

本发明中，进一步地，所述机器人本体与所述底座通过一旋转机构连接，所述旋转机构与所述主控单元连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明的基于无线通信的家居安防机器人系统，安防机器人可通过智能控制终端进行远程控制，安防机器人上设置的人体红外传感器用于感测是否有人的存在，摄像头用于获取人体的面部信息，同时麦克风用于接收人体发出的声音信息，在面部信息和声音信息的双重匹配识别下，精确判断到访者是客人还是潜入者，在认定是潜入者后会将监控信息发送至智能控制终端，同时发出警报，进一步提升了家居安防的可靠性；麦克风还用于接收来自非人体发出的声音，进而使得安防机器人对发出非人体声音的地方进行摄像监控，确保了用户及时了解家中发生的其他异常情况。

2、本发明的基于无线通信的家居安防机器人系统，机械臂的设置能够让该机器人具有物资搬运功能，家电控制单元的设置能够让用户远程控制智能家电的开启与关闭，电量检测装置能够检测蓄电池的剩余电量，并在电量低于预设值时返回指定地点自行充电，实现全天候的工作；同时火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器、湿度传感器及一氧化碳传感器的设置能够让该安防机器人具有环境检测功能；该家居安防机器人系统功能多样，能够实现远程操控，实用性强，适合在本领域推广。

【附图说明】

图1是本发明基于无线通信的家居安防机器人系统的工作单元连接图。

图2是本发明基于无线通信的家居安防机器人系统的驱动装置与底座的连接俯视图。

主要元件符号说明：

图中，机械臂1，摄像头2，驱动装置3，蓄电池4，主控单元5，数据存储器6，家电控制单元7，电量检测装置8，报警器9，避障传感器10，人体红外传感器11，麦克风12，声音定位装置13，gsm单元14，wifi单元15，智能手机16，电脑17，火焰传感器18，烟雾传感器19，光强传感器20，温度传感器21，湿度传感器22，一氧化碳传感器23，甲烷硫化物传感器24，智能家电25，履带轮26，直流减速电机27，电机驱动系统28，底座29。

【具体实施方式】

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2，一种基于无线通信的家居安防机器人系统，包括机器人本体及智能控制终端，所述机器人本体上装设有机械臂1及摄像头2，所述机器人本体的底部设置有一底座29，所述底座29上设置有驱动装置3、蓄电池4、主控单元5、数据存储器6、传感器单元、无线通信单元、家电控制单元7、电量检测装置8、语音识别装置及报警器9；所述传感器单元包括避障传感器10及人体红外传感器11，所述语音识别装置包括麦克风12及声音定位装置13；所述机械臂1、摄像头2、驱动装置3、数据存储器6、避障传感器10、人体红外传感器11、无线通信单元、家电控制单元7、电量检测装置8、麦克风12、声音定位装置13及报警器9均与所述主控单元5连接，所述主控单元5与所述蓄电池4连接，所述主控单元5通过所述无线通信单元与所述智能控制终端连接，所述家电控制单元7通过所述无线通信单元与智能家电25连接；

其中，所述智能控制终端用于远程控制所述安防机器人进行作业，用户通过所述智能控制终端经所述家电控制单元7控制智能家电的开启及开启，所述电量检测装置8用于对所述蓄电池4的电量进行检测，当检测到的电量低于预设值时，所述主控单元5控制所述驱动装置3使得所述安防机器人返回指定地点充电；所述数据存储器6预存有用户的面部信息及声音信息；所述安防机器人通过所述驱动装置3在预设的路线上进行移动，所述人体红外传感器10用于感测是否有用户的存在，所述摄像头2获取用户的面部信息并将获取到的面部信息传送至所述主控单元5，所述主控单元5将获取到的面部信息与所述数据存储器6中预存的面部信息进行匹配；所述麦克风12用于接收外界的声音信息并将接收到的声音信息传送至所述主控单元5，所述主控单元5将接收到的声音信息与所述数据存储器6中预存的声音信息进行匹配；若面部信息与声音信息均匹配失败，所述主控单元5通过所述无线通信单元将监控信息发送至所述智能终端，同时所述报警器9发出警报；在所述麦克风12接收外界声音信息时，所述声音定位装置13判定声源的位置，所述主控单元5控制所述驱动装置3使得安防机器人朝着声源位置移动，并控制所述摄像头2对准声源位置进行监控，及将监控画面发送至所述智能控制终端。

优选地，所述无线通信单元包括gsm单元14及wifi单元15，所述智能控制终端包括智能手机16及电脑17，所述智能手机16安装有该家居安防机器人系统的app应用软件，所述电脑17安装有该家居安防机器人系统的客户端，所述智能手机16通过所述gsm单元14和/或wifi单元15与所述主控单元5连接，所述电脑通17过所述wifi单元15与所述主控单元5连接。

优选地，所述传感器单元还包括火焰传感器18、烟雾传感器19、光强传感器20、温度传感器21、湿度传感器22、一氧化碳传感器23及甲烷硫化物传感器24，所述火焰传感器18、烟雾传感器19、光强传感器20、温度传感器21、湿度传感器22、一氧化碳传感器23及甲烷硫化物传感器24均与所述主控单元5连接。

优选地，所述智能手机16的app应用软件及所述电脑17的客户端上均设置有摄像头视频显示界面、安防机器人移动控制界面、机械臂控制界面、传感器单元数据界面及家电控制界面。

优选地，所述驱动装置3包括四组履带轮26、四组直流减速电机27及电机驱动系统28，四组所述履带轮26装设在所述底座29的底部，四组所述直流减速电机27及所述电机驱动系统28均装设在所述底座29的内部，每一组所述履带轮26分别与一组所述直流减速电机27连接，每一组所述流减速电机27均通过所述电机驱动系统28与所述主控单元5连接。

优选地，所述避障传感器10为超声波避障传感器。

优选地，所述机器人本体与所述底座29通过一旋转机构连接，所述旋转机构与所述主控单元5连接。

工作原理：将家庭成员的面部信息和声音信息预存至所述数据存储器6中，通过所述智能手机16或者电脑17预设所述安防机器人的移动路线，安防机器人在移动过程中，所述人体红外传感器10会感测工作范围内是否有人的存在，当感测到有人存在时，所述安防机器人就会朝人所在的位置运动，所述摄像头2用于获取人的面部信息并将获取到的面部信息传送至所述主控单元5进行匹配，所述麦克风12用于获取人的声音信息并将获取到的声音信息传送至所述主控单元5进行匹配，若获取到的面部信息与声音信息均与所述数据存储器6中预存的面部信息与声音信息不一致，所述安防机器人就会将监控画面发送至所述智能手机16及所述电脑17，所述报警器9发出警报；所述麦克风12接收到声音时，所述声音定位装置13会指引安防机器人向着声源的位置移动，所述摄像头2对着声源的位置进行摄像，并将监控画面发送至所述智能手机16及所述电脑17。同时，安防机器人在工作过程中，所述火焰传感器18、烟雾传感器19、光强传感器20、温度传感器21、湿度传感器22、一氧化碳传感器23及甲烷硫化物传感器24会工作测定相应的数据，并将数据保存至所述数据存储器6，用户可通过所述智能16或者电脑17查看数据变化情况，用户还能够通过所述智能16或者电脑17远程控制安防机器人移动、查看视频监控画面、控制所述机械臂2进行物资搬运、控制所述智能家电25的开启与关闭，所述电量检测装置8会检测所述蓄电池4的电量，当所述蓄电池4的电量低于预设值时，安防机器人还会自动返回指定地点进行充电。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。