机器人平台装置的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种机器人平台装置，适用于家庭陪伴、公共场合服务类机器人以及其他等需要娱乐、移动以及其他功能的机器人平台。

背景技术：

机器人(robot)是自动执行工作的机器装置，其既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。现代人类的生活，越来越多的机器人用于协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业，或是各类危险的工作。

此外，随着人们对家庭和公共场合智能程度的要求越来越高，机器人逐渐成为了人们生活和工作中不可缺少的一部分。

特别地，人们对外形可爱和移动有特点的机器人更加青睐。因此，研究一种外形可爱，且移动有特色的机器人平台用作家庭陪伴、公共场合服务以及工作需求的机器人变得越来越符合现在的发展需求。同时，作为一个移动平台可以作为其他应用的机器人的平台，拓展出不同的用处，会有极大的意义。

因此，本领域技术人员亟待于开发一种新型的机器人平台装置，以期满足现在机器人的发展需求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的机器人平台装置结构复杂的问题，提供一种机器人平台装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种机器人平台装置，其特点在于，所述机器人平台装置包括骨架，所述表皮包裹住所述外壳的外表面，所述骨架包括上半身操作平台和下半身移动平台，所述上半身操作平台连接在所述下半身移动平台上，通过所述下半身移动平台使得所述机器人平台装置实现移动；

所述机器人平台装置还包括电机驱动器，所述电机驱动器与所述上半身操作平台及所述下半身移动平台连接，用于控制所述机器人平台装置动作。

较佳地，所述机器人平台装置还包括呈动物外形的外壳和表皮，所述外壳固定在所述骨架的外表面，所述表皮包裹住所述外壳的外表面。

较佳地，所述上半身操作平台包括操作平台固定框架、操作支撑架和至少两个操作装置，所述操作平台固定框架的上端部设有一第一电机，所述操作支撑架与所述第一电机的输出轴相连，用于支撑所述外壳的头部，所述操作装置设置在所述操作平台固定框架上，且分别位于所述第一电机的两侧。

较佳地，每个所述操作装置包括一运动电机，所述运动电机的固定端连接至所述操作平台固定框架上，所述运动电机的活动端依次串联多个第二电机。

较佳地，所述第二电机的输出轴与所述运动电机的输出轴在空间内呈90°夹角。

较佳地，所述上半身操作平台还包括两个延伸固定支架，所述延伸固定支架分别设置在所述操作平台固定框架的两侧。

较佳地，所述下半身移动平台包括至少两个腿部机构，每一所述腿部机构包括第三电机、第四电机和腿部支撑架，所述第三电机的固定端固定在所述操作平台固定框架的底端，所述第三电机的输出端通过一连接支架与所述第四电机的固定端连接，所述第四电机的输出端固定在所述腿部支撑架上，所述腿部支撑架置于地面，用于支撑整个所述机器人平台装置。

较佳地，所述第三电机的输出轴平行于地面，所述第四电机的输出轴垂直于地面，所述第三电机的输出轴与所述第四电机的输出轴在空间内呈90°夹角。

较佳地，所述第三电机的输出轴和所述第四电机的输出轴处于同一平面内。

较佳地，所述腿部支撑架包括支撑柱和支撑脚掌，所述支撑柱的一端与所述第四电机的输出轴连接，所述支撑柱的另一端可调节地连接在所述支撑脚掌上，使得所述支撑柱能够在所述支撑脚掌上调节相对位置。

较佳地，所述支撑脚掌上开设有若干连接孔，所述支撑柱通过所述连接孔与所述支撑脚掌连接。

较佳地，所述外壳包括前壳、后壳、头部壳体和左右操作壳体，所述前壳、所述后壳、所述头部壳体和所述左右操作壳体分别由若干模块拼成。

较佳地，所述前壳和所述后壳上设有螺栓螺母的定位孔，所述前壳和后壳通过螺栓螺母穿过所述定位孔与所述延伸固定支架连接。

较佳地，所述延伸固定支架上还开设有若干u型槽，所述延伸固定支架通过所述u型槽实现相对于所述操作平台固定框架的上下、左右的位置调节。

较佳地，所述头部壳体上设有固定孔，所述头部壳体通过所述固定孔连接至所述操作支撑架，由所述第一电机控制所述头部壳体的运动。

较佳地，所述左右操作壳体分别与一个所述第二电机的输出端的固定架连接，通过相应的所述第二电机控制所述左右操作壳体的运动。

较佳地，所述骨架和所述外壳的各个部件上开设有若干打通的减重孔。

较佳地，所述表皮包括毛发层和衬里，所述毛发层固定在所述衬里的表面，所述衬里的内部与所述外壳连接呈一体。

本发明的积极进步效果在于：

本发明机器人平台装置通过采用上半身操作平台和下半身移动平台的结构实现移动功能，并通过电机驱动器与上半身操作平台及下半身移动平台连接来控制机器人平台装置的动作。所述机器人平台装置的整体结构简单，操作方便，同时在办公场合以及其他的平地性平台上有着同样的适用范围，可扩展性非常强。其作为一个移动平台，可以用作其他应用的机器人的平台，拓展出不同的用处，会有极大的意义。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为本发明机器人平台装置中骨架的立体图。

图2为本发明机器人平台装置中骨架的主视图。

图3为本发明机器人平台装置中上半身操作平台的主视图。

图4为本发明机器人平台装置中上半身操作平台的操作平台固定框架的立体图。

图5为本发明机器人平台装置中下半身移动平台的主视图。

图6为本发明机器人平台装置中下半身移动平台的腿部支撑架的立体图。

图7为本发明机器人平台装置中外壳的主视图。

图8为本发明机器人平台装置中外壳的右视图。

图9为本发明机器人平台装置中前壳与操作平台固定框架连接的结构示意图一。

图10为本发明机器人平台装置中前壳与操作平台固定框架连接的结构示意图二。

图11为本发明机器人平台装置中头部壳体安装至操作支撑架的示意图。

图12为本发明机器人平台装置中表皮的结构示意图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

图1为本发明机器人平台装置中骨架的立体图。图2为本发明机器人平台装置中骨架的主视图。图3为本发明机器人平台装置中上半身操作平台的主视图。图4为本发明机器人平台装置中上半身操作平台的操作平台固定框架的立体图。图5为本发明机器人平台装置中下半身移动平台的主视图。图6为本发明机器人平台装置中下半身移动平台的腿部支撑架的立体图。

如图1至图6所示，本发明的一个实施例中公开了一种机器人平台装置，其包括骨架、呈动物外形的外壳和表皮，所述外壳固定在所述骨架的外表面，所述表皮包裹住所述外壳的外表面，所述骨架包括上半身操作平台10和下半身移动平台20，这里的上半身操作平台10连接在下半身移动平台20上，通过下半身移动平台20使得所述机器人平台装置实现移动，例如双足行走等移动方式。同时，所述机器人平台装置还包括电机驱动器(图中未示)，所述电机驱动器与上半身操作平台10及下半身移动平台20连接，用于控制所述机器人平台装置动作。

其中，上半身操作平台10包括操作平台固定框架11、操作支撑架12和至少两个操作装置。在操作平台固定框架11的上端部设有一第一电机13，操作支撑架12与第一电机13的输出轴相连，主要用于支撑外壳30的头部。所述操作装置设置在操作平台固定框架11上，且分别位于第一电机13的两侧。这里的每个所述操作装置包括一运动电机14，将运动电机14的固定端连接至操作平台固定框架11上，将运动电机14的活动端依次串联多个第二电机15。优 选地，第二电机15的输出轴与运动电机14的输出轴在空间内呈90°夹角。这里第二电机15的数量由操作平台的需求决定，并不受到本实施例的限制。

进一步地，在上半身操作平台10上还包括两个延伸固定支架16，将延伸固定支架16分别设置在操作平台固定框架11的两侧，用于连接外壳30。

下半身移动平台20包括至少两个腿部机构，每一所述腿部机构包括第三电机21、第四电机22和腿部支撑架。这里的第三电机21的固定端固定在操作平台固定框架11的底端，第三电机21的输出端通过一连接支架与第四电机22的固定端连接，第四电机22的输出端固定在所述腿部支撑架上，将所述腿部支撑架置于地面，用来支撑整个所述机器人平台装置。

优选地，此处第三电机21的输出轴平行于地面，第四电机22的输出轴垂直于地面，使得第三电机21的输出轴与第四电机22的输出轴在空间内呈90°夹角。当然，进一步优选地第三电机21的输出轴和第四电机22的输出轴处于同一平面内。这种结构可以调节整个机器人的重心和支撑面的相对位置，从而使得机器人平台装置实现更加平稳地行走。

所述腿部支撑架包括支撑柱23和支撑脚掌24，将支撑柱23的一端与第四电机22的输出轴连接，而支撑柱23的另一端设置为可调节地连接在支撑脚掌24上，使得支撑柱23能够在支撑脚掌24上调节相对位置。具体地说，在支撑脚掌24上开设有若干连接孔241，将支撑柱23的另一端通过连接孔241与支撑脚掌24连接，通过更换不同的连接孔241进行连接可以方便有效地实现支撑柱23在支撑脚掌24上的位置调节。

图7为本发明机器人平台装置中外壳的主视图。图8为本发明机器人平台装置中外壳的右视图。图9为本发明机器人平台装置中前壳与操作平台固定框架连接的结构示意图一。图10为本发明机器人平台装置中前壳与操作平台固定框架连接的结构示意图二。图11为本发明机器人平台装置中头部壳体安装至操作支撑架的示意图。

如图7至图11所示，本实施例中外壳30的外形结构采用类动物的外观，当然也可以根据需要做成其形状结构，都在本发明的保护范围内，并不受本实施例的限制。在本实施例中，外壳30包括前壳31、后壳32、头部壳体33和左右操作壳体34，这里的前壳31、后壳32、头部壳体33和左右操作壳体34分别由若干模块拼成，共同组成各个部分的形状，以便于加工。

在前壳31和后壳32上分别设置螺栓螺母的定位孔(例如前壳31上开设的 定位孔311)，用于前壳31和后壳32的定位。前壳31和后壳32分别通过螺栓螺母穿过对应的所述定位孔与延伸固定支架16连接，并且锁紧。同时，在延伸固定支架16上还开设有若干u型槽161，延伸固定支架16可以通过相应的u型槽161实现相对于操作平台固定框架11的上下、左右的位置调节，在实际装配中对整个机器人的外壳30和操作平台固定框架11的相对位置进行调整。

另外，在头部壳体33上设有固定孔331，将头部壳体33通过固定孔331连接至操作支撑架12连接，然后由第一电机12控制整个头部壳体33的运动。同理，左右操作壳体34分别与一个第二电机15(操作平台固定框架11上多个第二电机15中任意选择)的输出端的固定架连接，这样即可以通过相应的第二电机15控制左右操作壳体34的相应动作和功能。此处左右操作壳体34可以根据具体的机器人平台装置的形状和功能而定。

此外，在整个机器人平台装置的骨架和外壳30的各个部件(例如，操作平台固定框架11、前壳31、后壳32、头部壳体33及左右操作壳体34等)上开设有若干打通的减重孔35，可以有效地减轻本发明机器人平台装置的整体重量。这里的减重孔35可以采用各种形状和大小，都可以达到本发明的目的，并不受本实施例的限制。

图12为本发明机器人平台装置中表皮的结构示意图。如图12所示，为了使得机器人平台装置仿生的形象更为逼真，在外壳30的外部还包裹有表皮40，将表皮40紧紧地贴在机器人的外壳30上，此处表皮40可以采用各种固定方式与外壳30连接，例如粘连或缝制等方式均可以实现，本实施例仅为举例，不作限制，这样表皮40即可以起到美观的作用。进一步具体地，这里的表皮40主要包括毛发层41和衬里42，将毛发层41固定在衬里42的表面，而衬里42的内部与外壳30连接呈一体。毛发层41露在机器人平台装置的外面，使得表皮40的整体呈现出弹性，可以紧紧的包裹住外壳30，使得整体的毛皮相对于外壳30不滑动。

当然，机器人平台装置的外形和相应的质感可以根据用户需求的不同而不同，表皮41的衬里42主要起到弹性作用，而毛发层41主要起到柔顺的手感。这样，根据上述结构的描述，整个机器人平台装置即完成，其形象惟妙惟肖，兼具娱乐与实用功能为一体。

综上所述，本发明机器人平台装置结构简单，操作方便，同时在办公场合 以及其他的平地性平台上有着同样的适用范围，可扩展性非常强。其作为一个移动平台，可以用作其他应用的机器人的平台，拓展出不同的用处，会有极大的意义。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。