接水机器人的制作方法

本实用新型属于机器人设备，特别涉及一种接水机器人。

背景技术：

随着科技技术的发展和社会的进步，人们生活节奏加快，呆在家里的时间越来越少，因此产生了对家政服务的需求，但由于目前家政服务的参差不齐及家政服务本身的特点，大多数人还是不愿意、不放心将财物及家人交与其他人看管或照顾，因此市场产生了对家庭服务机器人的需求，如清洁机器人、安防机器人、扫地机器人等。

家庭服务机器人是为人类服务的特种机器人，主要从事家庭服务、维护、保养、修理、运输、清洗、监护等工作。简单说，家庭服务机器人是协助人类进行一些简单的操作，以便进行快速服务人类。而这类机器人在市面上已经出现成熟产品，但是多数家庭服务机器人的价格昂贵、操作复杂、灵活性差等缺点。

目前，关于家庭服务机器人中接水机器人报道较少，只限于学生的课外制作或参加电子竞赛，他们通常都是采用复杂的控制算法，并使用有线或者无线的方式进行数据传输，如通过双方通讯原理，实现控制执行机构执行动作，完成服务任务。这种机器人的使用需要别人指导或者自己学习，才能操作机器人。

因此，目前接水机器人存在着结构复杂、操作繁琐及成本高的问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种接水机器人，旨在解决目前接水机器人存在结构复杂、操作繁琐及成本高的问题。

本实用新型提供了一种接水机器人，包括底板、与该底板成直角关系的竖直板、设于该竖直板上的主控制器、与该主控制器连接的多个超声波传感器，所述接水机器人还包括设置于所述竖直板上的压水机构，所述压水机构包括一角度舵机和一杆件，所述角度舵机用于与所述主控制器通信连接；

所述主控制器通过多个所述超声波传感器检测外界物体以到达指定接水位置，并通过所述角度舵机控制所述杆件进行压水。

本实用新型提供的一种接水机器人，包括底板、与底板成直角关系的竖直板、设于竖直板上的主控制器、与主控制器连接的多个超声波传感器，接水机器人还包括设置于竖直板上的压水机构，压水机构包括一角度舵机和一杆件，角度舵机用于与主控制器通信连接，主控制器通过多个超声波传感器检测外界物体以到达指定接水位置，并通过角度舵机控制杆件进行压水。这样，通过底板、竖直板、主控制器、超声波传感器和压水机构组装而成的接水机器人，结构简单；且通过少量的超声波传感器检测障碍物使接水机器人顺利到达指定地点接水以及通过角度舵机控制杆件进行压水，操作方便及成本低，同时实现了自动接水的效果，解决了目前接水机器人存在结构复杂、操作繁琐及成本高的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的接水机器人的正面结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的接水机器人的反面结构示意图。

图3为本实用新型实施例提供的接水机器人的电路模块示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供的接水机器人，主要应用在家庭服务中，其能自己端着杯子，然后循着地面上的标识移动到饮水机自动接水，最后原路返回将装完水的水杯送还主人。

图1和图2示出了本实用新型实施例提供的接水机器人的结构，为了方便说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：

该接水机器人，包括底板101、与底板成直角关系的竖直板102、设于竖直板102上的主控制器103、与主控制器103连接的多个超声波传感器(1041和1042)，该接水机器人还包括设置于竖直板102上的压水机构105，压水机构105包括一角度舵机1051和一杆件1052，角度舵机1051用于与主控制器103通信连接，主控制器103通过多个超声波传感器(1041和1042)检测外界物体以到达指定接水位置，并通过角度舵机1051控制所述杆件1052进行压水。

作为本实用新型一实施例，接水机器人由金属杆件搭建而成，该接水机器人由主控制器103控制，本实用新型采用BasicDuino控制器，该接水机器人由底板101、竖直板102、主控制器103、超声波传感器(1041和1042)和压水机构105组装而成，结构简单。其中，压水机构105的设计简单实用，包括一个角度舵机1051加一根杆件1052，角度舵机1051能控制压水力度和压水时长。主控制器103控制上下各两个超声波传感器(1041和1042)使机器人检测分辨循迹路线上的行人或障碍物，并控制所述扬声器109发出警示音。另外，该接水机器人将水送到指定地点后，扬声器109会播放歌曲，以提示主人水已经接好。当该接水机器人到达指定接水位置时，杆件刚好位于水龙头的扳手正上方位置，主控制器103通过角度舵机1051控制杆件1052向上或向下压水龙头的扳手，使得手龙头阀门被打开，实现接水的效果。

作为本实用新型一实施例，所述接水机器人还包括设于竖直板102上的容器存放台106，容器存放台106位于压水机构105的正下方。容器存放台106用于放置水杯。

作为本实用新型一实施例，所述接水机器人还包括设于底板下方的驱动轮(1071和1072)和万向轮108，驱动轮(1071和1072)和万向轮108分别设置有旋转舵机(图未示)，旋转舵机用于与主控制器103通信连接，旋转舵机用于与主控制器103通信连接，所述主控制器103通过所述旋转舵机驱动驱动轮(1071和1072)和万向轮108。其中，旋转舵机提供接水机器人所需的动力，使接水机器人容易实现前进、后退和转向，旋转舵机能正反两个方向连续旋转，不过其速度有限制，以致接水机器人不会移动得很快。

作为本实用新型一实施例，所述接水机器人还包括多个用于采集该接水机器人的运动数据的寻迹传感器(即QTI传感器)110，所述寻迹传感器110设于所述底板101下方，所述寻迹传感器110与所述主控制器103连接。多个所述寻迹传感器110使接水机器人能顺利沿着曲线或直线循迹。每个所述寻迹传感器110都由一个红外发射器和红外接收器封装而成。每个所述寻迹传感器110上的OUT引脚与主控制器103即单片机I/O口相连，单片机只需接收OUT引脚发回的0/1信号就可判断寻迹传感器110探测到的是黑色物体还是非黑色物体，如果接收信号为1则寻迹传感器110探测到的是非黑色物体，如果接收信号为0则寻迹传感器110探测到的是黑色物体。因此寻迹传感器110能用来循迹，只需将循迹路线设计成黑色，机器人就能利用寻迹传感器110沿着指定路线顺利到达某个地方。

因此，如果改变饮水机位置时，不需要修改接水机器人控制算法，只需要改变接水机器人的巡线即可，移植性高。

作为本实用新型一实施例，所述寻迹传感器110包括红外传感器和光电传感器。

作为本实用新型一实施例，所述接水机器人还包括设于所述竖直板上的扬声器109，所述扬声器109用于与所述主控制器103通信连接，所述主控制器103在所述接水机器人到达指定目的地时控制所述扬声器109发出警示音。

图3示出了本实用新型实施例提供的接水机器人的示例电路结构，为了方便说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。

作为本实用新型一实施例，所述主控制器103分别与所述角度舵机1051、旋转舵机111、扬声器103、多个超声波传感器(1041和1042)和寻迹传感器110通信连接，所述主控制器103控制整个接水机器人的运行，其中，所述角度舵机1051作为压水机构105的核心单元，接水过程中主控制器103控制所述角度舵机1051去控制压水力度和压水时间，从而决定着接水的任务完成质量。

所述角度舵机1051的旋转角度范围为0°～180°，角度舵机1051的控制周期为20ms，其中20ms内的高电平的持续时间直接与角度对应，如0.5ms高电平对应0°，2.5ms高电平对应180°。另外，高电平的持续时间与角度直接的对应关系为线性关系。当高电平持续时间增长时，对应的角度为从0°逆时针增加到180°。

所述超声波传感器(1041和1042)分上下安装，用来检测接水路线上的障碍物或行人，并发出警示，以免撞到行人或撞坏接水机器人。

本实用新型实施例提出的一种接水机器人，其工作原理为：

接水机器人上电或复位后就开始进行QTI循线行走，每走一步就启动上下两个超声波传感器(1041和1042)检测障碍物距离，如果检测到前方线路上有人，扬声器109就发出警示音。当多个所述寻迹传感器110均检测到黑线，即机器人已经到达指定的接水位置，主控制器103控制角度舵机1051运行，从而控制杆件1052进行接水动作，接着所述接水机器人掉头。然后进行QTI循线往回走，并检测障碍物距离，如果有人挡住路，就发出警示音。当多个所述寻迹传感器110均检测到白线，即所述机器人已经返回到指定位置时，所述扬声器109播放音乐，提醒主人水已经接好了。

本实用新型的有益效果是：

1.接水机器人采用拼接式结构，安装快捷，维护简单；

2.接水机器人只采用少量的传感器，造价成本低；

3.接水机器人只需要简单控制算法，操作简单；

4.改变饮水机位置时，不需要修改接水机器人的控制算法，只需要改变接水机器人的巡线即可，移植性高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。