一种机器人的制作方法

1.本实用新型涉及一种机器人。


背景技术：

2.随着人工智能等科技领域的不断发展，为提高生产力，方便生活的各类型机器人也逐渐在人们生活中普及。但现有机器人一般都需要经过人工进行辅助，尤其缺乏具有自动定位，自动寻找补给桩，自动控制补给桩补充水或者能量的全自动机器人。特别是对于需要自动加水的机器人，如果能实现用水龙头直接加水，则会简化结构从而将补给桩小型化。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种机器人，实现根据环境自动构建空间环境，并能根据自身能量不足，自动寻找补给桩进行补充能量。
4.本实用新型通过以下技术方案来实现：
5.一种机器人，包括机器人主体、底盘、导航模块和补给桩，所述导航模块用于引导所述底盘驱动机器人主体移动到靠近该补给桩的位置处。还包括进水口、水箱、位姿调整模块、通讯模块及供水模块。
6.所述水箱设置在该机器人主体内，所述进水口设置在所述机器人主体的上表面且与所述水箱连接。所述供水模块设置在所述补给桩上，所述供水模块包括出水口。
7.所述位姿调整模块包括发射器及接收器，所述发射器及接收器分别固定设置在所述底盘及所述补给桩上，所述位姿调整模块与所述底盘通讯连接以调整所述机器人主体的位置，使所述进水口与所述出水口相互对准。
8.所述通讯模块与所述位姿调整模块及供水模块通讯连接，所述通讯模块控制所述供水模块向所述进水口供水。
9.本实用新型的一种机器人，具有如下有益效果：
10.机器人包括有能自动寻路的底盘，还包括有靠近补给桩进行补水的机器人主体及水箱，同时在补给桩与底盘、机器人主体之间设置有位姿调整模块、通讯模块和供水模块。通过该位姿调整模块，可以使机器人主体在接近该补给桩时，将该机器人主体上的进水口移动调整到与该出水口相互对准的位置。这样，该出水口在与该进水口之间存在间隔空间的情况下依然可以顺利进行加水，实现了机器人主体能自动寻路靠近补给桩，并进行自动的加水动作。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
12.图1是本实用新型机器人主体与补给桩的配合立体图。
13.图2是图1所示机器人主体与补给桩的配合侧视图。
14.图3是图1所示机器人主体的示意图。
15.图4是图1中补给桩的爆炸图。
16.图5是图1中补给桩的中心板信号控制示意图。
17.图6是图5中补给桩上第一发射器与第二发射器的信号区域示意图。
18.图7是图1所示机器人主体与补给桩中到位结构的立体图。
19.图8是图1所示补给桩的局部截面示意图。
20.图9是图8中a处放大示意图。
21.图10是图9中b处放大示意图。
22.图11是图1中水箱主体的示意图。
23.图12是图1所示机器人主体与补给桩的工作流程示意图。
24.图中：100-机器人主体；101-激光雷达；102-轮子；103-万向轮；104-底盘；110-接收器；111-第一接收器；112-第二接收器；120-水箱；121-上水位传感器；122-下水位传感器；123-进水口；124-导水结构；130-启闭水发射器；140-第一充电电极片；200-补给桩；201-壳体；210-发射器；211-第一发射器；212-第二发射器；220-出水管；230-启闭水接收器；240-第二充电电极片；250-出水开关；300-到位结构；310-活动件；311-插入件；320-固定件；321-导柱；322-限制件；330-光栅；331-信号发射器；332-信号接收器；340-复位弹簧。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对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。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
26.参考说明书附图，本实用新型第一实施例的机器人包括机器人主体100、底盘104、导航模块和补给桩200，该导航模块用于引导该底盘104驱动机器人主体100移动到靠近该补给桩200的位置处。
27.本机器人还包括进水口123、水箱120、位姿调整模块、通讯模块及供水模块，该水箱120设置在该机器人主体100内，该进水口123设置在机器人主体100的上表面且与该水箱120连接。
28.供水模块设置在补给桩200上，且供水模块包括出水口，该出水口通过一出水管220实现导流出水。
29.位姿调整模块包括发射器210及接收器110，该发射器210及接收器110分别固定设置在底盘104及补给桩200上，且位姿调整模块与底盘104通讯连接以调整机器人主体100的位置，使机器人主体上的进水口123能与补给桩200上的出水口相互对准。
30.在本技术中，通讯模块与位姿调整模块及供水模块通讯连接，通讯模块控制供水模块向进水口123供水。通过该位姿调整模块，可以使机器人主体100在接近该补给桩200时，将该机器人主体100上的进水口123移动调整到与该出水口相互对准的位置。这样，该出水口在与该进水口123之间存在间隔的情况下依然可以顺利进行加水。由于不需要设置直
接插入机器人主体100内的水管，所以，该补给桩200的结构和尺寸可以做的很简单，体积可以做的很小。
31.在本技术的具体实施例中，发射器210采用红外发射器，接收器110采用红外接收器。
32.更为具体的，发射器210包括第一发射器211及第二发射器212，接收器110包括第一接收器111及第二接收器112，第一发射器111及第二发射器112相互间隔设置，当第一发射器211与第二发射器212均分别与第一接收器111及第二接收器112对准时，该位姿调整模块判断位姿调整机器人主体100与补给桩200实现到位对准。
33.进一步的，第一发射器211及第二发射器212均设置在机器人主体100的侧壁上，底盘104包括旋转机构及移动机构，该旋转机构转动带动机器人主体100转动可使第一发射器211对准第一接收器111，该移动机构移动机器人主体100可使第二发射器212对准该第二接收器112。
34.更为具体的，底盘旋转机构的最小转动角度为α，机器人主体100的最大宽度为w，进水口123的入口的最小宽度为w，则w》2
×
α
×
w。
35.进一步的，通讯模块包括设置在机器人主体100上的启闭水发射器130及设置在补给桩200上的启闭水接收器230。且水箱120内设有水位检测器，所述水位检测器与所述通讯模块信号连通。
36.更为具体的，水位检测器包括上水位传感器121和下水位传感器122，该上水位传感器121用于检测满水情况，该下水位传感器122用于检测缺水情况。
37.进一步的，导航模块包括第一处理器、激光雷达101、编码器。底盘104包括电机和轮子102，该编码器设置于轮子102上并与第一处理器电连接。该轮子102构成了底盘104下的移动机构。
38.第一处理器设置于底盘104内，激光雷达101设置于底盘104上以接收空间环境的视觉数据并将其发送至第一处理器。编码器计算轮子102转动数据以得出行走距离数据并将其发送至第一处理器。
39.进一步的，为了防止机器人在移动过程中产生的不可避免的惯性等因素误差，机器人主体100上的进水口123的口径大于出水口的口径。
40.以下为本技术对具体实施例细节进行展开说明：
41.导航模块包括驱动装置，该驱动装置包括电机和轮子102，且机器人主体100的底盘104底部还设置有万向轮103，该万向轮103构成旋转机构，该第一处理器能控制电机的启闭进而驱动轮子102的运动，从而为机器人主体100提供运动动力源。同时，第一处理器也能控制万向轮103的转向，从而实现机器人主体100的转弯和旋转。
42.该编码器设置于轮子102上并与第一处理器电连接，该编码器随着轮子102的转动而转动，根据轮子102的直径、周长等参数，并配合着轮子转动的次数，便能计算出机器人主体100的行走距离。该行走距离，配合着激光雷达101所检测到的障碍物等空间数据，并将其反馈给第一处理器，即可构建一用于机器人主体100进行作用的作用空间。当然，机器人主体100为边行走的同时进行数据采集，测算，并构建作用空间。
43.进一步的，激光雷达101在机器人主体100边行走的同时边进行数据采集。当然，在机器人主体100边行走的同时，编码器也在计算轮子转动数据以得出行走距离数据并将其
发送至第一处理器。该编码器与激光雷达101、第一处理器共同构建了作用空间。使得该机器人主体100能在该作用空间内进行工作移动。
44.进一步的，补给桩200包括第二处理器和发射器210，第二处理器与发射器210电连接，该第二处理器设置于补给桩200内，该发射器210设置于补给桩200上并发射红外光束，该机器人主体100上的接收器110接收发射器210发出的红外光束并将信号反馈给第一处理器以进行进一步的精确对准移动。
45.更为具体的，发射器210和接收器110的个数均至少两个，且发射器210和接收器110为间隔对称分布。
46.在本实用新型给出的具体实施例1中，发射器210和接收器110的个数均为两个，且依底盘104、补给桩200对称分布，参考说明书附图3、5、6所示。
47.在该实施例下，发射器210分别为第一发射器211和第二发射器212，与之配合的，接收器110为第一接收器111和第二接收器112。该发射器210在第二处理器的控制下，第一发射器211和第二发射器212分别发出a、b信号的扇形红外光束，且a、b光束在补给桩200的前方中部会形成a、b光交汇区，如说明书附图6所示。
48.底盘104在作用空间的建图下，会事先记录补给桩200的所在位置，当需要能量补给时，第一处理器会驱动底盘104带动机器人主体100向补给桩200所在位置处移动。在机器人主体100达到补给桩200所在位置附近处，机器人主体100上的接收器110会根据是否收到发射器210的信号进行信号反馈，并在第一处理器的作用下，调整方向并向补给桩200移动直至与补给桩200配合作用。
49.更为具体的，当机器人主体100移动到补给桩200附近时，此时若接收器110没有接受到发射器210发出的任何光束，则第一处理器会驱动底盘104带动机器人主体100进行旋转，直至接收器110收到发射器210发出的红外光束。当机器人主体100旋转至能接收到红外发射器210发出的红外光束时，会继续将信号反馈至第一处理器，并进行微调旋转和移动，其依据a信号与b信号是否处于对称进行校准判断，当红外接收器110接受到红外信号并判断a、b信号光源处于对称，则继续向补给桩200移动靠近，此时机器人主体100位于a、b光线的交汇处。当然，在靠近的过程中，也保持对称原则进行判断对准，直至与补给桩200接触。
50.本实用新型通过上述结构的设计，使得机器人主体100能通过第一处理器、激光雷达101、编码器和驱动装置构建作用空间并移动至补给桩200前，再通过发射器210和接收器110进行精确对准移动，直至机器人主体100与补给桩200配合，配合状态下，补给桩200为机器人主体100提供能量。
51.在本实用新型的实施例1中，补给桩200能为机器人主体100提供水源能量。
52.在此实施例下，机器人主体100内设置有水箱120，补给桩200上设置有出水管220，该出水管220连接出水源，且出水源与出水管220之间设置有出水开关250，该出水开关250与第二处理器电连接。在较佳实施方式下，该出水开关250为出水电磁阀。
53.当然，在本实施下的出水源，可以为外接流动水源，如自来水龙头。也可以为蓄水水源，如蓄水池、水桶等。
54.在此实施例下，底盘104上还设置有启闭水发射器130，该启闭水发射器130与第一处理器电连接，且补给桩200上设置有与启闭水发射器130相对应的启闭水接收器230。
55.该第一处理器能控制启闭水发射器130发出开启或关闭加水红外信号，该启闭水
接收器230接收开启或关闭的加水红外信号后传递给第二处理器，该第二处理器就控制出水开关250打开或关闭出水。
56.在使用过程中，当机器人主体100需要水源能量时，会自动移动至补给桩200处。当机器人主体100与补给桩200完全配合时，机器人主体100上的第一处理器会控制启闭水发射器130发出红外加水信号，补给桩200上的启闭水接收器230上接收到加水信号后，将信号反馈给第二处理器，第二处理器控制出水开关250，对水箱120进行加水。当水源足够时，第一处理器会再次控制启闭水发射器130发出红外止水信号，启闭水接收器230接收到止水信号后，通过第二处理器控制出水开关250关闭，从而实现停水。
57.在本实用新型的较佳实施例2中，水箱120上设置有上水位传感器121和下水位传感器122，且上水位传感器121和下水位传感器122与第一处理器电连接。
58.在使用过程中，当水位到达下水位传感器122时，第一处理器控制机器人主体100移动至补给桩200并与补给桩200配合，配合后，该第一处理器控制启闭水发射器130发出加水红外信号进行加水补给。当水位到达上水位传感器121时，此时第一处理器控制启闭水发射器130发出关水红外信号停止加水。
59.当然，在此实施例中，上水位传感器121和下水位传感器122还能连接警报装置，当水位不足时，警报装置会发出警报声进行提醒。此外，通讯模块能根据规定加水时间下，水位检测器是否接受到满水信号来反馈，并控制供水模块的闭水。若在一定出水量和时间下，上水位传感器121还未检测到满水状态，则说明供水出现故障，可能为停水状态、或水量变小、或出水口与进水口不对准而导致漏水现象。
60.进一步的，机器人主体100包括进水口123，该进水口123与水箱120连通，该进水口123的口径大于出水管220的口径，其目的在于，方便出水管220的水进入水箱120内，防止由于惯性等因素产生的不可避免的误差，保证水源都能精准流入进水口123内。此外，还存在有其他实施方式，能更好的使出水管220的水进入至水箱120内，如机器人主体100包括机器人主体100上凹陷形成的导水结构124，该导水结构124的底部设置有进水口123，其类似漏斗结构，也能方便水源的进入。
61.在本实用新型的较佳实施例3中，补给桩200还能为机器人主体100提供电源能量。
62.在此实施例下，底盘104上还设置有第一充电电极片140，补给桩200上还设置有第二充电电极片240。当机器人主体100、底盘104与补给桩200配合接触时，此时第一充电电极片140会与第二充电电极片240配合接触，则补给桩200能为底盘104充电。
63.在本实用新型给出的具体实施例4中，补给桩200不仅能提供水源能量，还能提供电源能量，即该实施例下，结合存在有实施例1-4中的所有技术结构。
64.在此实施例下，本实用新型还给出了具体优化结构，具体为机器人还包括到位结构300，该到位结构300用以检测反馈底盘104与补给桩200的配对情况。只有当底盘104与补给桩200处于完全配对时，才会开启充电和加水功能。
65.更为具体的，到位结构300包括活动件310和固定件320，补给桩200包括壳体201，该固定件320与壳体201配合固定。同时，该固定件320上还设置有光栅330，该光栅330上包括有信号发射器331和信号接收器332。此外，活动件310上还设置有插入件311，该插入件311能插入光栅330上的信号发射器331与信号接收器332之间，从而阻断信号发射器331与信号接收器332之间的信号传递，以达到到位情况的反馈。
66.同时，到位结构300还包括复位弹簧340，该复位弹簧340设置于固定件320与活动件310之间，具体为，该固定件320上设置有导柱321，该复位弹簧340套设于导柱321上，且活动件310也与导柱321相配合，并能在导柱321上活动。该导柱321的外侧端还设置有限制件322，该限制件322能防止活动件310从导柱321上脱出。当机器人主体100、底盘104离开补给桩200时，该复位弹簧340会驱动活动件310复位，使插入件311从光栅330内抽出。.
67.在此实施例下，底盘104上的第一充电电极片140设置于近活动件310的一端。补给桩200上的第二充电电极片240设置于活动件310上近底盘104的一端。
68.当底盘104与活动件310接触，并推动活动件310向内继续移动，使插入件311插入光栅330内后，第二处理器从而驱动电源为底盘104进行充电。当然在底盘104与活动件310接触的这一过程中，第一充电电极片140与第二充电电极片240保持接触。
69.本实用新型给出的最优实施例为上述结构、功能的集成，在该实施例下，所采用的工作原理具体如下，可参考说明书附图12所示：
70.1、根据作用空间环境进行建图，并能在环境空间内进行移动。
71.2、判断根据水箱120的下水位传感器122是否发出缺水信号从而进行判断是否需要补充水源。当下水位传感器122未发出缺水信号，则不移动至补给桩处进行补水；当下水位传感器122发出缺水信号，底盘104上的第一处理器控制机器人主体100向补给桩200处移动，进行补水操作。
72.3、在机器人主体100与补给桩200定位靠近的过程中，补给桩200上的发射器210会发出a、b红外光束，机器人根据接收到a、b红外光束信号的不同，进行调节角度。具体为，当未接收到a、b两信号中的任何一个，则说明机器人主体100的配合端与补给桩200处于背对位置，则第一处理器控制底盘104带动机器人主体100进行旋转，直至接收到a或b信号。当仅接收到a或b信号时，说明机器人主体100与补给桩200非处于面对面的一条直线上，则第一处理器会控制底盘1047带动机器人主体100向左或向右偏移，直至接收到a和b信号。当同时接收到a和b的信号，说明机器人主体100的大致方向正确，此时第一处理器会根据接收到的a、b信号源是否对称，从而判断机器人主体100是否处于中心位置，当机器人处于中心位置时，在此位置逐渐向补给桩200靠近，则可完成精准配对。在机器人主体100向补给桩200不断靠近的过程中，依然根据a、b信号是否对称进行调节作用。
73.4、当底盘104与补给桩200配合接触时，机器人上的第一充电电极片140会与补给桩200上的第二充电电极片240接触，此情况存在两个具体实施方式，其中一实施例为在补给桩200未发出充电信号，此时补给桩200不会对机器人主体100进行充电；另一实施例为第一充电电极片140接触到第二充电电极片240则可进行充电。
74.5、机器人主体100与补给桩200接触后，机器人主体100在移动的过程中，还会继续推动到位结构300上的活动件310，直至活动件310上的插入件311进入光栅330，遮挡信号发射器331与信号接收器332之间的信号传递。当插入件311插入至光栅330内，说明机器人主体100与补给桩200完全配对，此时可进行能量的补充动作。当到位后，补给桩200会发射停止信号给机器人主体100，机器人主体100接受到停止信号后停止，并通过启闭水发射器130发射加水信号给补给桩200，补给桩200的启闭水接收器230收到加水信号后，从而通过第二处理器控制出水开关250打开水源进行加水动作。
75.6、在加水的过程中，上水位传感器121会进行判断。当水还没浸没过上水位传感器
121，补给桩200继续加水动作。当水浸没了上水位传感器121，第一处理器会控制启闭水发射器130发射停水信号给补给桩200，补给桩200的启闭水接收器230接收到停水信号后，第二处理器会关闭出水开关250的加水动作，实现止水。
76.7、完成加水操作后，机器人主体100在第一处理器的控制下，会离开补给桩200，等待下次缺水时再回到补给桩200重复以上操作。
77.本实用新型通过上述结构的设计，真正实现了机器人的智能全自动消杀工作。
78.上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。