專利名稱：服務(wù)機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種適用于家庭環(huán)境的服務(wù)機(jī)器人。
背景技術(shù)：
服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人，它的應(yīng)用范圍很廣，可以從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)等工作。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口老齡化日益嚴(yán)重，以及中國(guó)社會(huì)居家養(yǎng)老模式的不斷推廣，人們對(duì)服務(wù)機(jī)器人的需求也日益增強(qiáng)。但是現(xiàn)有的服務(wù)機(jī)器人主要從事工業(yè)或商業(yè)服務(wù)操作，還未有專門為家庭成員，特別是老年人提供服務(wù)的服務(wù)機(jī)器人。因此需要一種能夠運(yùn)用于家庭生活環(huán)境的服務(wù)機(jī)器人，能給家庭成員，特別是老年人提供一些必要的日常生活支援，包括拿取、運(yùn)送物品，人機(jī)交互以及輔助娛樂等。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供一種服務(wù)機(jī)器人，用于家庭生活環(huán)境中的服務(wù)，給家庭成員，尤其是老年人提供一些必要的日常生活支援，包括拿取、運(yùn)送物品，人機(jī)交互以及輔助娛樂等。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案。一種服務(wù)機(jī)器人包括軀干裝置、安裝在軀干裝置上的頭部裝置、連接在軀干裝置兩側(cè)的肩部裝置、設(shè)置在軀干裝置下部的基座以及控制系統(tǒng)，所述頭部裝置包括頭部殼體以及安裝在所述頭部殼體上的視覺傳感器；所述軀干裝置包括軀干殼體；所述肩部裝置包括肩部殼體以及安裝在所述肩部殼體內(nèi)的手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)；所述肩部裝置連接有由所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的手臂裝置，所述手臂裝置包括大臂、通過第一擺動(dòng)軸與所述大臂鏈接的小臂以及通過第二擺動(dòng)軸與所述小臂鏈接的機(jī)械手；所 述基座上安裝有行走裝置，所述行走裝置包括驅(qū)動(dòng)輪、將動(dòng)力傳遞給所述驅(qū)動(dòng)輪的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)、萬(wàn)向輪以及紅外傳感器；所述控制系統(tǒng)設(shè)置在所述軀干殼體內(nèi)，所述控制系統(tǒng)分別與所述視覺傳感器、所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及所述紅外傳感器相連。進(jìn)一步，所述手臂裝置的大臂以及小臂內(nèi)均設(shè)有軸承，大臂內(nèi)的軸承一端與所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，另一端通過所述第一擺動(dòng)軸與小臂內(nèi)的軸承鏈接，小臂內(nèi)的軸承與機(jī)械手之間通過所述第二擺動(dòng)軸鏈接。進(jìn)一步，所述軀干裝置的一面安裝有用于顯示控制菜單實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的觸摸屏。進(jìn)一步，所述軀干裝置上與安裝有所述觸摸屏相對(duì)的另一面安裝有維護(hù)艙門。進(jìn)一步，所述基座上設(shè)有一圈用以顯示機(jī)器人不同狀態(tài)的LED燈帶。進(jìn)一步，所述服務(wù)機(jī)器人還包括在所述控制系統(tǒng)控制下播放預(yù)制的語(yǔ)音和音樂的語(yǔ)音系統(tǒng)，所述語(yǔ)音系統(tǒng)與內(nèi)置在所述頭部殼體內(nèi)的揚(yáng)聲器相連。進(jìn)一步，所述頭部殼體、肩部殼體以及軀干殼體的材料均為ABS工程塑料。[0012]本實(shí)用新型一種服務(wù)機(jī)器人的積極效果是:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，性能良好，技術(shù)先進(jìn)，實(shí)現(xiàn)通過控制軟件控制服務(wù)機(jī)器人在預(yù)定路線下行走，完成端水、取物、送餐以及對(duì)話等服務(wù)功能，功能齊全且動(dòng)作協(xié)調(diào)；主要運(yùn)用于家庭環(huán)境中，為家庭成員特別是老年人提供生活支援；服務(wù)機(jī)器人殼體選用ABS工程塑料，極大地降低了生產(chǎn)成本，有利于產(chǎn)品的推廣和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

圖1是本實(shí)用新型服務(wù)機(jī)器人的主視圖；圖2是本實(shí)用新型服務(wù)機(jī)器人的后視圖；圖3是本實(shí)用新型服務(wù)機(jī)器人的俯視圖；圖4是本實(shí)用新型服務(wù)機(jī)器人的仰視圖；圖5是本實(shí)用新型服務(wù)機(jī)器人端送物品時(shí)的狀態(tài)示意圖。圖中的標(biāo)號(hào)分別為:1.頭部殼體；2.視覺傳感器；3.面部殼體；4.肩部殼體；5.軀干殼體；6.觸摸屏；7.行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)；8.LED燈帶；9.萬(wàn)向輪；10.驅(qū)動(dòng)輪； 11.基座；12.大臂；13.第一擺動(dòng)軸； 14.小臂；15.第二擺動(dòng)軸；16.機(jī)械手；17.維護(hù)艙門；18.揚(yáng)聲器外殼。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型服務(wù)機(jī)器人的具體實(shí)施方式
。參見圖1-圖5，一種服務(wù)機(jī)器人，包括一頭部裝置、軀干裝置、肩部裝置、手臂裝置、行走裝置以及控制系統(tǒng)。為了使所述服務(wù)機(jī)器人更方便家庭中的老年人或行動(dòng)不便的人使用，可以設(shè)計(jì)所述服務(wù)機(jī)器人高度為110cm-150 cm ο所述頭部裝置安裝在軀干裝置上，所述頭部裝置包括頭部殼體I以及安裝在所述頭部殼體I上的視覺傳感器2。所述視覺傳感器2用于將在行走時(shí)感測(cè)到的信號(hào)反饋給所述控制系統(tǒng)，例如，在行走過程中當(dāng)遇到障礙時(shí)，所述視覺傳感器2將信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)，以及時(shí)控制行走裝置中的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)制動(dòng)停機(jī)。所述視覺傳感器2可以選購(gòu)市場(chǎng)現(xiàn)有器件。所述頭部殼體I可以采用ABS工程塑料材質(zhì)。在其他實(shí)施方式中，所述視覺傳感器2還可以內(nèi)置在以視覺傳感器外殼中(圖中未示)。所述頭部裝置還可以包括一面部殼體3，所述面部殼體3也采用ABS工程塑料材質(zhì)。在本實(shí)施方式中，所述頭部殼體I采用白色ABS工程塑料材質(zhì)，所述視覺傳感器外殼采用深灰色，所述面部殼體3采用淡灰色ABS工程塑料材質(zhì)，以使機(jī)器人整體外殼形態(tài)更具親和力，適用于居家環(huán)境。所述軀干裝置兩側(cè)分別連接有一肩部裝置，所述肩部裝置包括肩部殼體4以及安裝在所述肩部殼體4內(nèi)的手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)(圖中未示)。所述肩部殼體4也可以采用ABS工程塑料材質(zhì)。所述肩部裝置連接有由所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的手臂裝置，所述手臂裝置包括大臂12、通過第一擺動(dòng)軸13與所述大臂12鏈接的小臂14，以及通過第二擺動(dòng)軸15與所述小臂14鏈接的機(jī)械手16。在本實(shí)施方式中，所述大臂12以及小臂14內(nèi)均設(shè)有軸承(圖中未示)，大臂12內(nèi)的軸承一端與所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，另一端通過所述第一擺動(dòng)軸13與小臂14內(nèi)的軸承鏈接，小臂14內(nèi)的軸承與機(jī)械手16之間通過所述第二擺動(dòng)軸15鏈接。大臂12和小臂14都可以選用由白色ABS工程塑料制成的外殼(圖中未示)。在控制系統(tǒng)預(yù)編程序的控制下，由大臂12帶動(dòng)小臂14實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、伸展、彎曲，從而能完成端取、運(yùn)送物品的動(dòng)作，可編制不同的程序來控制所述服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)端水、送藥、送餐等動(dòng)作日常家居工作。所述軀干裝置下部設(shè)有行走裝置，所述行走裝置包括驅(qū)動(dòng)輪10、將動(dòng)力傳遞給所述驅(qū)動(dòng)輪10的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)7、萬(wàn)向輪9以及紅外傳感器(圖中未示)，所述行走裝置安裝在基座11上。在運(yùn)行時(shí)，所述紅外線傳感器即時(shí)將路線標(biāo)志信息反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)控制行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)7帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪10轉(zhuǎn)動(dòng)或停止，同時(shí)調(diào)節(jié)運(yùn)行速度和控制運(yùn)動(dòng)方向，萬(wàn)向輪9隨動(dòng)。所述軀干裝置包括軀干殼體5，所述軀干殼體5內(nèi)設(shè)有所述控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)分別與所述視覺傳感器2、所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)7以及所述紅外傳感器相連，本實(shí)施方式中采用無線傳輸?shù)姆绞浇邮崭袦y(cè)信號(hào)以及發(fā)送控制信號(hào)。所述控制系統(tǒng)通過控制軟件根據(jù)需要編程，并通過連接件與外部電源相連。所述控制系統(tǒng)可以選購(gòu)市場(chǎng)現(xiàn)有器件，并按照本實(shí)用新型的需要選用軟件編制實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制指令。所述軀干裝置的一面還可以安裝一觸摸屏6，所述觸摸屏6可以顯示控制菜單，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互和擴(kuò)展機(jī)器人的服務(wù)功能，當(dāng)機(jī)器人行走至家庭成員，特別是老年人身邊時(shí)，可通過觸摸屏上的交互菜單選擇不同的功能應(yīng)用，并將選擇的服務(wù)項(xiàng)目信息反饋至所述控制系統(tǒng)，所述服務(wù)機(jī)器人根據(jù)所述控制系統(tǒng)發(fā)出的控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)話、行走、取物等服務(wù)。所述軀干裝 置上與安裝有所述觸摸屏6相對(duì)的另一面安裝有維護(hù)艙門17 (如圖2所示)，日常維護(hù)和檢修時(shí)可以打開所述維護(hù)艙門17。所述基座11上設(shè)有一圈用以顯示機(jī)器人不同狀態(tài)的LED燈帶8。例如，當(dāng)所述服務(wù)機(jī)器人正常工作時(shí)，LED燈帶8顯示綠色；當(dāng)所述服務(wù)機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)，LED燈帶8則顯示紅色，能即時(shí)提示使用者聯(lián)系維修人員及時(shí)進(jìn)行檢修。所述服務(wù)機(jī)器人還包括在所述控制系統(tǒng)控制下播放預(yù)制的語(yǔ)音和音樂的語(yǔ)音系統(tǒng)，所述語(yǔ)音系統(tǒng)與內(nèi)置在所述頭部殼體I內(nèi)的揚(yáng)聲器相連。揚(yáng)聲器的外部可以用網(wǎng)格狀塑料揚(yáng)聲器外殼18包裹，既便于聲音擴(kuò)散又能遮擋灰塵?？刂葡到y(tǒng)可編制不同的程序來控制所述服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)不同的語(yǔ)音提示和音樂娛樂。本實(shí)用新型服務(wù)機(jī)器人的使用方式為:(I)將所述服務(wù)機(jī)器人放置在預(yù)先劃定的帶有路線標(biāo)志的起始路段上；(2)紅外線傳感器對(duì)準(zhǔn)路線標(biāo)志，并將路線標(biāo)志信息反饋給控制系統(tǒng)；(3)控制系統(tǒng)控制行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)7帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪10轉(zhuǎn)動(dòng)或停止，同時(shí)調(diào)節(jié)運(yùn)行速度和控制運(yùn)動(dòng)方向，沿著既定的地標(biāo)路線運(yùn)行，萬(wàn)向輪9隨動(dòng)；(4)當(dāng)遇到障礙或既定的停機(jī)信號(hào)時(shí)，視覺傳感器2及時(shí)將信息反饋給控制系統(tǒng)，控制行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)7制動(dòng)停機(jī)；(5)當(dāng)需要取物時(shí)，大臂12在控制系統(tǒng)預(yù)編控制程序的控制下擺動(dòng)，并帶動(dòng)擺動(dòng)軸13擺動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)小臂14擺動(dòng)，小臂14通過擺動(dòng)軸15帶動(dòng)機(jī)械手16微動(dòng)，即可完成取物等動(dòng)作；可以在機(jī)械手16上配置托盤；(6)通過軀干裝置前部的觸摸屏6，可隨意觸摸選擇所需服務(wù)項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展所述服務(wù)機(jī)器人的智能服務(wù)功能。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求1.一種服務(wù)機(jī)器人，包括軀干裝置、安裝在軀干裝置上的頭部裝置、連接在軀干裝置兩側(cè)的肩部裝置、設(shè)置在軀干裝置下部的基座以及控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述頭部裝置包括頭部殼體以及安裝在所述頭部殼體上的視覺傳感器； 所述軀干裝置包括軀干殼體； 所述肩部裝置包括肩部殼體以及安裝 在所述肩部殼體內(nèi)的手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)； 所述肩部裝置連接有由所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的手臂裝置，所述手臂裝置包括大臂、通過第一擺動(dòng)軸與所述大臂鏈接的小臂以及通過第二擺動(dòng)軸與所述小臂鏈接的機(jī)械手； 所述基座上安裝有行走裝置，所述行走裝置包括驅(qū)動(dòng)輪、將動(dòng)力傳遞給所述驅(qū)動(dòng)輪的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)、萬(wàn)向輪以及紅外傳感器； 所述控制系統(tǒng)設(shè)置在所述軀干殼體內(nèi)，所述控制系統(tǒng)分別與所述視覺傳感器、所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及所述紅外傳感器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)機(jī)器人，其特征在于，所述手臂裝置的大臂以及小臂內(nèi)均設(shè)有軸承，大臂內(nèi)的軸承一端與所述手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，另一端通過所述第一擺動(dòng)軸與小臂內(nèi)的軸承鏈接，小臂內(nèi)的軸承與機(jī)械手之間通過所述第二擺動(dòng)軸鏈接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)機(jī)器人，其特征在于，所述軀干裝置的一面安裝有用于顯示控制菜單實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的觸摸屏。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的服務(wù)機(jī)器人，其特征在于，所述軀干裝置上與安裝有所述觸摸屏相對(duì)的另一面安裝有維護(hù)艙門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)機(jī)器人，其特征在于，所述基座上設(shè)有一圈用以顯示機(jī)器人不同狀態(tài)的LED燈帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)機(jī)器人，其特征在于，所述服務(wù)機(jī)器人還包括在所述控制系統(tǒng)控制下播放預(yù)制的語(yǔ)音和音樂的語(yǔ)音系統(tǒng)，所述語(yǔ)音系統(tǒng)與內(nèi)置在所述頭部殼體內(nèi)的揚(yáng)聲器相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的服務(wù)機(jī)器人，其特征在于，所述頭部殼體、肩部殼體以及軀干殼體的材料均為ABS工程塑料。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種服務(wù)機(jī)器人，包括安裝在軀干裝置上的頭部裝置，頭部裝置包括頭部殼體以及安裝在頭部殼體上的視覺傳感器；軀干裝置兩側(cè)分別連接有一肩部裝置，肩部裝置包括肩部殼體以及安裝在肩部殼體內(nèi)的手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)；肩部裝置連接有由手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的手臂裝置，手臂裝置包括大臂、通過第一擺動(dòng)軸與大臂鏈接的小臂以及通過第二擺動(dòng)軸與小臂鏈接的機(jī)械手；軀干裝置下部設(shè)有行走裝置，行走裝置包括驅(qū)動(dòng)輪、將動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪的行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)、萬(wàn)向輪以及紅外傳感器，行走裝置安裝在基座上；軀干裝置包括軀干殼體，軀干殼體內(nèi)設(shè)有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)分別與視覺傳感器、手臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)、行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及紅外傳感器相連，適用于家庭生活環(huán)境。
文檔編號(hào)B25J9/00GK203141489SQ20132012157
公開日2013年8月21日 申請(qǐng)日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者朱彥, 于忠海, 王廷軍 申請(qǐng)人:上海電機(jī)學(xué)院