多功能家庭服務(wù)機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種多功能家庭服務(wù)裝置，更具體地說，尤其涉及一種集清掃、搬運、凈化于一體的多功能家庭服務(wù)機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進步，工業(yè)4.0時代已經(jīng)逐漸普及到居民日常生活中，由機器人代替人類完成家務(wù)工作，將人們從繁瑣的家務(wù)工作中解放出來。目前，市面上涌現(xiàn)出了大量的清掃機器人用于處理家務(wù)工作，但大多數(shù)清掃機器人只具備單一的清掃功能，不具備家居服務(wù)的一系列系統(tǒng)服務(wù)的特性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種集清掃、搬運、凈化等功能于一體的多功能家庭服務(wù)機器人。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種多功能家庭服務(wù)機器人，包括機器人骨架以及安裝在機器人骨架上的清掃機構(gòu)、搬運機構(gòu)、攝像機構(gòu)、凈化機構(gòu)和控制各機構(gòu)工作的控制系統(tǒng)，其中:
[0005]所述機器人骨架包括一底板，在底板的兩側(cè)共裝有四個輪胎組件和四個用于驅(qū)動各輪胎組件轉(zhuǎn)動的輪胎電機，在底板的上方通過支桿架設(shè)有一安裝板，在安裝板上安裝有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括主控板及與主控板連接的兩塊電機驅(qū)動板和一數(shù)傳模塊，其中，第一電機驅(qū)動板與四個輪胎電機相連；
[0006]所述清掃機構(gòu)包括安裝在底板上的清掃機構(gòu)電機和由該清掃機構(gòu)電機帶動工作的雙邊刷及輪刷，所述雙邊刷安裝在底板的前端位置，所述輪刷安裝在底板的中部位置，所述清掃機構(gòu)電機與控制系統(tǒng)中的第二電機驅(qū)動板相連；
[0007]所述搬運機構(gòu)包括架設(shè)在安裝板上方的旋轉(zhuǎn)云臺、安裝在旋轉(zhuǎn)云臺上的一對滑軌、安放在兩滑軌上的滑板、控制滑板在滑軌上來回移動的傳動裝置、安裝在滑板上并由主控板控制的舵機和由舵機控制其開合的機械手，所述傳動裝置包括固定在滑板下端面的齒條、與齒條嚙合的齒輪和控制齒輪轉(zhuǎn)動的搬運機構(gòu)電機，所述搬運機構(gòu)電機還與控制系統(tǒng)中的第二電機驅(qū)動板相連；
[0008]所述攝像機構(gòu)包括固定在滑板上的支撐桿和安裝在支撐桿上的攝像頭，所述攝像頭與控制系統(tǒng)中的數(shù)傳模塊相連接；
[0009]所述凈化機構(gòu)為空氣凈化器，其內(nèi)置凈化器電機，所述凈化器電機與控制系統(tǒng)中的第二電機驅(qū)動板相連。
[0010]進一步的，所述控制系統(tǒng)還包括與主控板連接的網(wǎng)絡(luò)模塊和與所述網(wǎng)絡(luò)模塊連接的路由通信模塊。
[0011]進一步的，所述控制系統(tǒng)同時還包括與主控板連接的紅外傳感器和姿態(tài)傳感器，所述紅外傳感器共設(shè)有四個，在底板的前后端各裝兩個;所述姿態(tài)傳感器設(shè)置在安裝板上。
[0012]本實用新型采用上述技術(shù)方案，將清掃、搬運、凈化等功能集一體，使本實用新型能夠完成清掃、搬運、凈化等一系列服務(wù)，實現(xiàn)功能多樣化，同時多種工作模式可以自由切換，實時實地切換最佳方案。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0014]圖2是本實用新型另一角度的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是與本實用新型連接的上位機的操作界面示意圖；
[0016]圖4是上位機的路線繪制界面示意圖。
[0017]圖中:I一機器人骨架；11一底板；12—輪胎組件；13—輪胎電機；14一安裝板;2—清掃機構(gòu);21 —清掃機構(gòu)電機;22 —雙邊刷;23 —輪刷;3 —搬運機構(gòu);31 —旋轉(zhuǎn)τχ臺;32 —滑軌;33 —滑板;34 —齒條;35 —齒輪;36 —搬運機構(gòu)電機;37 —舵機;38 —機械手;4一攝像機構(gòu)；41 一支撐桿;42 —攝像頭;5 —凈化機構(gòu);6 —控制系統(tǒng);61 —主控板;62 —第一電機驅(qū)動板;6 3 —第二電機驅(qū)動板;64 —數(shù)傳模塊;6 5 —網(wǎng)絡(luò)模塊;66 —路由通信模塊;67 —紅外傳感器;68 —姿態(tài)傳感器。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖中的實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但并不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。
[0019]如圖1和圖2所示，本實用新型提供的一種多功能家庭服務(wù)機器人，包括機器人骨架I以及安裝在機器人骨架I上的清掃機構(gòu)2、搬運機構(gòu)3、攝像機構(gòu)4、凈化機構(gòu)5和控制各機構(gòu)工作的控制系統(tǒng)6。
[0020]所述機器人骨架I包括一底板11，在底板11的兩側(cè)共裝有四個輪胎組件12和四個用于驅(qū)動各輪胎組件12轉(zhuǎn)動的輪胎電機13，在底板11的上方通過支桿架設(shè)有一安裝板14，在安裝板14上安裝有控制系統(tǒng)6，所述控制系統(tǒng)6包括主控板61及與主控板61連接的兩塊電機驅(qū)動板62、63和一數(shù)傳模塊64，其中，第一電機驅(qū)動板62與四個輪胎電機13相連，通過主控板61發(fā)送指令給第一電機驅(qū)動板62啟動輪胎電機13工作，由輪胎電機13帶動輪胎組件12驅(qū)使機器人開始行走。
[0021]所述控制系統(tǒng)6還包括與主控板61連接的網(wǎng)絡(luò)模塊65和與所述網(wǎng)絡(luò)模塊65連接的路由通信模塊66，通過路由通信模塊66實現(xiàn)機器人與電腦(也即上位機)之間的連接與通
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[0022]所述控制系統(tǒng)6同時還包括與主控板61連接的紅外傳感器67和姿態(tài)傳感器68，所述紅外傳感器67共設(shè)有四個，在底板11的前后端各裝兩個，用于障礙物檢測;所述姿態(tài)傳感器68設(shè)置在安裝板14上。在機器人行走的過程中，當(dāng)紅外傳感器67檢測到前方有障礙物時，發(fā)送相關(guān)信號給主控板61，然后主控板61通過檢測姿態(tài)傳感器68傳輸?shù)淖藨B(tài)角數(shù)據(jù)，以控制四個輪胎組件12的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速，從而使機器人轉(zhuǎn)變行走方向。
[0023]所述清掃機構(gòu)2包括安裝在底板11上的清掃機構(gòu)電機21和由該清掃機構(gòu)電機21帶動工作的雙邊刷22及輪刷23，所述雙邊刷22安裝在底板11的前端位置，所述輪刷23安裝在底板11的中部位置，所述清掃機構(gòu)電機21與控制系統(tǒng)6中的第二電機驅(qū)動板63相連，通過主控板61發(fā)送指令給第二電機驅(qū)動板63啟動清掃機構(gòu)電機21工作，由清掃機構(gòu)電機21帶動雙邊刷22及輪刷23轉(zhuǎn)動，進行清掃工作。
[0024]所述搬運機構(gòu)3包括架設(shè)在安裝板14上方的旋轉(zhuǎn)云臺31、安裝在旋轉(zhuǎn)云臺31上的一對滑軌32、安放在兩滑軌32上的滑板33、控制滑板33在滑軌32上來回移動的傳動裝置、安裝在滑板33上并由主控板61控制的舵機37和由舵機37控制其開合的機械手38，所述傳動裝置包括固定在滑板33下端面的齒條34、與齒條34嚙合的齒輪35和控制齒輪35轉(zhuǎn)動的搬運機構(gòu)電機36，所述搬運機構(gòu)電機36還與控制系統(tǒng)6中的第二電機驅(qū)動板63相連，通過主控板61發(fā)送指令給第二電機驅(qū)動板63啟動搬運機構(gòu)電機36工作，由搬運機構(gòu)電機36帶動齒輪35轉(zhuǎn)動，并傳動給齒條34使齒條34移動，從而控制滑板33在滑軌32上來回移動。
[0025]所述攝像機構(gòu)4包括固定在滑板33上的支撐桿41和安裝在支撐桿41上的攝像頭42，所述攝像頭42與控制系統(tǒng)6中的數(shù)傳模塊64相連接，通過數(shù)傳模塊64將攝像頭42拍攝到的圖像信息傳輸給主控板61。
[0026]所述凈化機構(gòu)5為空氣凈化器，其內(nèi)置凈化器電機，所述凈化器電機與控制系統(tǒng)6中的第二電機驅(qū)動板63相連，通過主控板61發(fā)送指令給第二電機驅(qū)動板63啟動凈化器電機工作，由凈化機構(gòu)電機帶動空氣凈化器進行加濕、空氣凈化等工作。
[0027]如圖3所示，是與本實用新型連接的上位機的操作界面示意圖，在機器人工作前，需在上位機指定軟件中導(dǎo)入家中的簡化地圖，當(dāng)啟動機器人工作時，控制系統(tǒng)6中的主控板61給攝像頭42發(fā)送指令，開啟攝像頭42，攝像頭42將實時拍攝到的對象，通過數(shù)傳模塊64向主控板61傳輸采集到的圖像信息數(shù)據(jù)，并在上位機上顯示采集到的圖像信息數(shù)據(jù)，通過算法提取目標(biāo)對象的位置，在圖4所示的上位機路線繪制界面中繪制機器人行走路線，并由主控板61給第一電機驅(qū)動板62發(fā)送指令，使輪胎電機13啟動工作，控制機器人移動到目標(biāo)對象前方，實現(xiàn)對應(yīng)的服務(wù)模式。
[0028]當(dāng)啟動清掃模式時，打開將清掃開關(guān)按鈕，主控板61給第二電機驅(qū)動板63發(fā)送指令，由第二電機驅(qū)動板63驅(qū)動清掃機構(gòu)電機21啟動工作，帶動雙邊刷22和輪刷23轉(zhuǎn)動，此時垃圾作為目標(biāo)對象，通過攝像頭42傳過來的圖像信息數(shù)據(jù)，在圖4所示的上位機界面中繪制機器人行走路線，導(dǎo)入數(shù)據(jù)，即可使機器人按繪制行走路線，直至將垃圾清掃為止。
[0029]當(dāng)啟動空氣凈化模式時，上位機顯示周圍環(huán)境溫度，根據(jù)需要主控板61給第二電機驅(qū)動板63發(fā)送指令，由第二電機驅(qū)動板63驅(qū)動空氣凈化器電機啟動工作，從而使空氣凈化器工作。
[0030]當(dāng)啟動搬運模式時，在一定的范圍內(nèi)，以夾取物為目標(biāo)對象，通過攝像頭42傳過來的圖像信息數(shù)據(jù)，在圖4所示的上位機路線繪制界面中繪制機器人行走路線，導(dǎo)入數(shù)據(jù)，當(dāng)機器人靠近目標(biāo)物時，主控板61發(fā)送指令給舵機37，由舵機37控制機械手38張開，當(dāng)目標(biāo)物進入到一定范圍內(nèi)，主控板61再次發(fā)送指令給舵機37，由舵機37控制機械手38閉合，機器人完成目標(biāo)對象的夾取后，按路線原路返回。
【主權(quán)項】
1.一種多功能家庭服務(wù)機器人，其特征在于:包括機器人骨架以及安裝在機器人骨架上的清掃機構(gòu)、搬運機構(gòu)、攝像機構(gòu)、凈化機構(gòu)和控制各機構(gòu)工作的控制系統(tǒng)，其中: 所述機器人骨架包括一底板，在底板的兩側(cè)共裝有四個輪胎組件和四個用于驅(qū)動各輪胎組件轉(zhuǎn)動的輪胎電機，在底板的上方通過支桿架設(shè)有一安裝板，在安裝板上安裝有控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括主控板及與主控板連接的兩塊電機驅(qū)動板和一數(shù)傳模塊，其中，第一電機驅(qū)動板與四個輪胎電機相連； 所述清掃機構(gòu)包括安裝在底板上的清掃機構(gòu)電機和由該清掃機構(gòu)電機帶動工作的雙邊刷及輪刷，所述雙邊刷安裝在底板的前端位置，所述輪刷安裝在底板的中部位置，所述清掃機構(gòu)電機與控制系統(tǒng)中的第二電機驅(qū)動板相連； 所述搬運機構(gòu)包括架設(shè)在安裝板上方的旋轉(zhuǎn)云臺、安裝在旋轉(zhuǎn)云臺上的一對滑軌、安放在兩滑軌上的滑板、控制滑板在滑軌上來回移動的傳動裝置、安裝在滑板上并由主控板控制的舵機和由舵機控制其開合的機械手，所述傳動裝置包括固定在滑板下端面的齒條、與齒條嚙合的齒輪和控制齒輪轉(zhuǎn)動的搬運機構(gòu)電機，所述搬運機構(gòu)電機還與控制系統(tǒng)中的第二電機驅(qū)動板相連； 所述攝像機構(gòu)包括固定在滑板上的支撐桿和安裝在支撐桿上的攝像頭，所述攝像頭與控制系統(tǒng)中的數(shù)傳模塊相連接； 所述凈化機構(gòu)為空氣凈化器，其內(nèi)置凈化器電機，所述凈化器電機與控制系統(tǒng)中的第二電機驅(qū)動板相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家庭服務(wù)機器人，其特征在于:所述控制系統(tǒng)還包括與主控板連接的網(wǎng)絡(luò)模塊和與所述網(wǎng)絡(luò)模塊連接的路由通信模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能家庭服務(wù)機器人，其特征在于:所述控制系統(tǒng)還包括與主控板連接的紅外傳感器和姿態(tài)傳感器，所述紅外傳感器共設(shè)有四個，在底板的前后端各裝兩個;所述姿態(tài)傳感器設(shè)置在安裝板上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種多功能家庭服務(wù)機器人，包括機器人骨架以及安裝在機器人骨架上的清掃機構(gòu)、搬運機構(gòu)、攝像機構(gòu)、凈化機構(gòu)和控制各機構(gòu)工作的控制系統(tǒng)。本實用新型能夠完成清掃、搬運、凈化等一系列服務(wù)，實現(xiàn)功能多樣化，同時多種工作模式可以自由切換，實時實地切換最佳方案。
【IPC分類】B25J11/00
【公開號】CN205166946
【申請?zhí)枴緾N201521024828
【發(fā)明人】黃興鴻, 于兆勤, 唐子然, 張恒瑞, 陳婉羚, 劉建群, 姚壯駿, 張朝星
【申請人】廣東工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月11日