本發(fā)明屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域,具體地說是指一種陪護機器人。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和機器人技術(shù)的不斷發(fā)展,智能機器人已逐漸走入千家萬戶,市場上也出現(xiàn)了不少智能機器人給人們的生活帶來便利和樂趣,其中,陪護機器人作為智能機器人的一種,能夠輔助老年人和小孩的生活和學(xué)習(xí),給生活帶來便利。
現(xiàn)有技術(shù)中,陪護機器人的功能較為單一,娛樂性和生動性較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)之不足,提出了一種功能豐富的陪護機器人。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的。
一種陪護機器人,包括頭部、主體部、手部和腳部,所述頭部包括從前到后依次固定連接的前面板、中間座和后蓋,所述前面板上設(shè)有液晶顯示器的顯示窗口,顯示窗口內(nèi)設(shè)有液晶顯示器,頭部內(nèi)設(shè)有用于人機交互和液晶顯示輸出的上位機PCB板;
所述主體部包括由肩部、前主體、后主體和下體圍成的機器人軀干殼體,所述前主體和后主體上均設(shè)有條形窗口和安裝在條形窗口上的條形透明罩,前主體和后主體的外側(cè)還套裝有皮膚層,所述肩部中心設(shè)有用于連接頭部的通孔,所述下體設(shè)有密集分布的出音孔,下體的出音孔內(nèi)側(cè)設(shè)有一對喇叭;所述主體部設(shè)有頭部旋轉(zhuǎn)電機,頭部旋轉(zhuǎn)電機的輸出軸向上并連接一齒輪盒,齒輪盒傳動連接位于其上側(cè)的頸部,頸部穿過肩部的通孔與頭部固定連接,頭部旋轉(zhuǎn)電機能夠驅(qū)動頭部在水平面內(nèi)發(fā)生360度旋轉(zhuǎn);
所述手部包括左手和右手,左手和右手均包括從內(nèi)到外依次固定連接的側(cè)支架、側(cè)底板和側(cè)面板,所述側(cè)支架一端固定連接至主體部,另一端與側(cè)底板固定連接;
所述腳部包括左腳和右腳,左腳和右腳均包括腳上蓋和腳下座,所述左腳和右腳內(nèi)均設(shè)有電池組以及與電池組連接的腳部電機,每個腳下座均設(shè)有一主動輪及兩個從動輪,腳部電機的輸出軸傳動連接主動輪進而帶動整個機器人在地面上移動和旋轉(zhuǎn);
所述機器人全身設(shè)有多個紅外避障傳感器和多個電容觸摸傳感器;
主體部還設(shè)有用于采集上述各種傳感器數(shù)據(jù)并進行處理的下位機PCB板,下位機PCB板與上位機PCB板進行通信,上位機PCB板下達各種執(zhí)行指令給下位機PCB板,下位機PCB板驅(qū)動一個所述的頭部旋轉(zhuǎn)電機、兩個所述的腳部電機的執(zhí)行。
更具體的,上位機PCB板設(shè)有主處理模塊以及連接主處理模塊的第一通信模塊、云端模塊、顯示模塊、語音模塊和攝像模塊。
更具體的,下位機PCB板上設(shè)有MCU主控模塊以及與MCU主控模塊連接的第二通信模塊、電源模塊、LED提示模塊和電機驅(qū)動模塊,其中第二通信模塊和第一通信模塊連接進行通信,電機驅(qū)動模塊與頭部旋轉(zhuǎn)電機、腳部電機連接,所述多個紅外避障傳感器和多個電容觸摸傳感器均與MCU主控模塊連接,電源模塊對下位機PCB板進行供電。
更具體的,所述頭部還設(shè)有攝像頭,所述前面板上、位于顯示窗口上側(cè)設(shè)有攝像頭的取景窗口,所述攝像頭與上位機PCB板的攝像模塊連接。
更具體的,所述多個紅外避障傳感器包括設(shè)置在前主體條形透明罩內(nèi)側(cè)的兩個第一紅外避障傳感器、設(shè)置在后主體條形透明罩內(nèi)側(cè)的兩個第二紅外避障傳感器、設(shè)置在左手的第三紅外避障傳感器、設(shè)置在右手的第四紅外避障傳感器、設(shè)置在左腳前端、后端和左端的第五、第六和第七紅外避障傳感器,設(shè)置在右腳前端、后端和右端的第八、第九和第十紅外避障傳感器,每個紅外避障傳感器包括紅外線發(fā)射管、接收管和比較器電路,每個紅外避障傳感器均與MCU主控模塊連接。
更具體的,所述多個電容觸摸傳感器包括設(shè)置在頭部的三個電容觸摸傳感器、以及左腳和右腳均設(shè)有的兩個電容觸摸傳感器,每個電容觸摸傳感器均與MCU主控模塊連接。
更具體的,所述頭部的左右兩側(cè)設(shè)有一對旋扭,所述一對旋扭連接一對電位器,所述一對電位器電連接在上位機PCB板,用于調(diào)節(jié)多個紅外避障傳感器的檢測距離。
更具體的,所述頭部設(shè)有投影光機和投影模塊,所述投影模塊與上位機PCB板的顯示模塊連接。
更具體的,所述腳部電機均為線性直流電機,所述頭部旋轉(zhuǎn)電機為伺服電機。
更具體的,所述上位機PCB板為安裝有android操作系統(tǒng)的平板電腦主板,其上設(shè)置有SIM卡插槽并安裝SIM卡,可以實現(xiàn)打電話的功能,同時平板電腦上還設(shè)有WIFI模塊,可以連接網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡(luò)視頻對話,同時其上安裝有智能語音APP軟件,方便人機互動對話。
本發(fā)明的有益效果在于,本機器人具備聽、說、聊天等多種人機互動的功能,可以跟人對話,講故事,同時機器人全身設(shè)置多個觸摸傳感器,當觸摸機器人時,可以引發(fā)機器人的多種喜怒哀樂的表情或反應(yīng),大大增強了娛樂性和生動性,同時在機器人的前后左右側(cè)設(shè)置多個紅外避障傳感器,使機器人在運動過程中,能夠偵測并避開障礙物,也可以通過手機APP端和云端服務(wù)器來控制機器人的一切行為舉止的實現(xiàn);另外本機器人還具有投影功能,需要時,可以將信息投影到墻上進行放大顯示。
另外,還能通過體感喚醒機器人喜怒哀樂等各種不同的表情,也可以通過2個腳部電機的傳動,來實現(xiàn)機器人左右前后的運動,通過1個頭部旋轉(zhuǎn)電機的傳動來實現(xiàn)頭部360度旋轉(zhuǎn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的頭部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的主體部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的手部的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的腳部的結(jié)構(gòu)意圖。
圖6為本發(fā)明的腳部仰視圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實施例,以詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
如圖1至圖6,一種陪護機器人的實施例,包括頭部1、主體部2、手部3和腳部4;
所述頭部1包括從前到后依次設(shè)置的前面板11、中間座12和后蓋13,所述前面板11上設(shè)有液晶顯示器的顯示窗口110以及安裝在顯示窗口110內(nèi)的液晶顯示器14,所述液晶顯示器14與設(shè)置在頭部1內(nèi)的上位機PCB板15連接,上位機PCB板為安裝有android操作系統(tǒng)的平板電腦主板,其上設(shè)置有SIM卡插槽并安裝SIM卡,可以實現(xiàn)打電話的功能,同時平板電腦上還設(shè)有WIFI模塊,可以連接網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡(luò)視頻對話,同時其上安裝有智能語音APP軟件,方便人機互動對話,人可以和機器人聊天,請機器人講故事或者通過語音實現(xiàn)對機器人的控制等等;頭部1的左右兩側(cè)設(shè)有一對旋扭161,所述一對旋扭161連接一對電位器164,所述電位器164能過支架163和固定座162安裝在上位機PCB板15的左右兩側(cè)并電連接上位機PCB板15,通過旋轉(zhuǎn)一對旋扭161,可以調(diào)節(jié)紅外避障傳感器的檢測距離;所述頭部1還設(shè)有投影光機19和投影模塊(圖中未示出),所述投影模塊與上位機PCB板15的顯示模塊連接,需要時,可以將顯示信息投影到室內(nèi)的墻壁上進行放大顯示;機器人的頭部1還設(shè)有多個控制按鍵18以及與多個控制按鍵18對應(yīng)的按鍵PCB板181,多個按鍵PCB板181與上位機PCB板15電連接,通過操作多個控制按鍵18,可以對平板電腦主板進行相應(yīng)的操作;所述頭部1還設(shè)有攝像頭17,所述前面板11上、位于顯示窗口110上側(cè)設(shè)有攝像頭17的取景窗口,所述攝像頭17與上位機PCB板15的攝像模塊連接;通過攝像頭,可以遠程控制機器人進行室內(nèi)監(jiān)控或視頻對話;
所述主體部2包括前主體21和后主體22以及設(shè)置在前、后主體上下側(cè)的肩部23及下體24,所述前主體21和后主體22上設(shè)有條形窗口210和安裝在條形窗口210上的條形透明罩211,前主體21和后主體22的外側(cè)還套裝有皮膚層29,所述肩部23中心設(shè)有通孔230,所述下體24設(shè)有密集分布的出音孔,所述主體部2內(nèi)設(shè)有頭部旋轉(zhuǎn)電機25,所述頭部旋轉(zhuǎn)電機25的輸出軸向上且頭部旋轉(zhuǎn)電機25的上端安裝有齒輪座251,齒輪座251內(nèi)設(shè)有有一對互相嚙合的大齒輪252和小齒輪253,所述頭部旋轉(zhuǎn)電機25的輸出軸連接小齒輪253,大齒輪252的上側(cè)安裝有齒輪蓋254,齒輪蓋254與齒輪座251固定連接構(gòu)成齒輪盒殼體,所述大齒輪252傳動連接一頸部26,所述頸部26上端設(shè)有一轉(zhuǎn)架261,所述轉(zhuǎn)架261與頭部1固定連接,頭部旋轉(zhuǎn)電機25能夠驅(qū)動頭部在水平面內(nèi)發(fā)生360度旋轉(zhuǎn);
所述下體24的出音孔內(nèi)側(cè)通過喇叭蓋242和喇叭座241固定有一對喇叭240,所述主體內(nèi)2設(shè)有下位機PCB板28;前主體21的條形透明罩211內(nèi)側(cè)設(shè)有兩個第一紅外避障傳感器270,后主體22的條形透明罩211內(nèi)側(cè)設(shè)有兩個第二紅外避障傳感器271,第一、第二紅外避障傳感器(270、271)均通過固定座272進行固定;
所述手部3包括左手31和右手32,所述左手31和右手32均包括從內(nèi)到外依次固定連接的側(cè)支架313、側(cè)底板312和側(cè)面板311,所述側(cè)支架313一端固定連接在主體部2上,另一端與側(cè)底板312固定連接,左手的側(cè)底板312和側(cè)面板311之間設(shè)有第三紅外避障傳感器314,右手32的側(cè)底板和側(cè)面板之間設(shè)有第四紅外避障傳感器(圖中未示出);
所述腳部4包括左腳41和右腳42,所述左腳41和右腳42均包括腳上蓋412和腳下座411,所述左腳41和右腳42內(nèi)均設(shè)有電池組413以及與電池組413連接的腳部電機414,腳下座411設(shè)有一主動輪415及兩個從動輪(416,416’),腳部電機414的輸出軸傳動連接主動輪415;當兩個腳部電機414同步驅(qū)動兩個主動輪415時,即可實現(xiàn)機器人發(fā)生前進或后退等直線運動;當兩個腳部電機414不同步驅(qū)動時,即可實現(xiàn)機器人身體的旋轉(zhuǎn)。
所述左腳41前端、后端和左端分別設(shè)有第五、第六和第七紅外避障傳感器(417、417’、417”),所述右腳42前端、后端和右端分別設(shè)有第八、第九和第十紅外避障傳感器(418、418’、418”),通過上述的紅外避障傳感器,可以實現(xiàn)機器人在行進過程中能夠自動偵測并避開障礙物。
其中,機器人頭部設(shè)有三個電容觸摸傳感器、左腳和右腳均設(shè)有的兩個電容觸摸傳感器,每個電容觸摸傳感器均與MCU主控模塊連接,當人手觸摸機器人身上設(shè)有電容觸摸傳感器的部位時,能夠引發(fā)機器人作出相應(yīng)的反應(yīng),增加了機器人娛樂性和生動性。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當理解,這些僅是舉例說明,本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下,可以對這些實施方式做出多種變更或修改,但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。