本發(fā)明涉及自動(dòng)式機(jī)器人技術(shù)，尤其涉及一種導(dǎo)購機(jī)器人。

背景技術(shù)：
在物聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，城市的發(fā)展越來越注重向智能化與信息化方向發(fā)展，很多公共場所都進(jìn)行了智能化設(shè)施建設(shè)。然而在超市這種人們生活所必須的場所，用戶還是需要人力推著購物車去尋找商品，并且在購物過程中經(jīng)常遇用戶需要購買某一樣或幾樣商品的時(shí)候，不知道商品存放位置，在超市盲目尋找，往往需要轉(zhuǎn)上大半天才能找到目標(biāo)的商品，這個(gè)購物過程不但繁瑣，還浪費(fèi)了用戶大量的時(shí)間，所以在購物過程中一種簡便省力的購物工具是非常必要的。目前導(dǎo)購機(jī)器人均采用巡線式的方式行走，實(shí)現(xiàn)超市購物中的導(dǎo)購。這種巡線式導(dǎo)購機(jī)器人功能單一，僅限于導(dǎo)購；應(yīng)用環(huán)境要求高，必須依賴鋪在地面上的引導(dǎo)標(biāo)線行走，局限性比較高，且投放成本也較高，無法在超市廣泛應(yīng)用。此外，公開號(hào)為CN102645932A的發(fā)明專利公開了一種遠(yuǎn)程控制的導(dǎo)購機(jī)器人，該機(jī)器人包括：遠(yuǎn)程控制終端；導(dǎo)購機(jī)器人本體，該導(dǎo)購機(jī)器人用于代替用戶購物，使用戶在任何地方都能得到身臨其境的購物體驗(yàn)。該專利公開的導(dǎo)購機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用過程中，用戶遠(yuǎn)程操作上比較困難，在實(shí)用性方面存在一定的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有巡線式機(jī)器人存在功能單一、應(yīng)用環(huán)境要求高和投放成本高，以及遠(yuǎn)程控制導(dǎo)購機(jī)器人操控困難的問題，提出一種導(dǎo)購機(jī)器人，該機(jī)器人集蔽障行走、導(dǎo)購、物品攜帶和跟隨用戶于一身，操作簡便、應(yīng)用環(huán)境簡單，能廣泛應(yīng)用于各大超市。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種導(dǎo)購機(jī)器人，包括信號(hào)發(fā)送裝置、容置箱、操作臺(tái)和購物筐，所述操作臺(tái)、購物筐和容置箱自上而下設(shè)置，并通過支撐桿固定；所述容置箱內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，所述容置箱下端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪，所述從動(dòng)輪為前輪，所述驅(qū)動(dòng)輪為后輪，所述驅(qū)動(dòng)輪個(gè)數(shù)為兩個(gè)，分別與兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置連接，所述容置箱上端面邊緣設(shè)置有多個(gè)感應(yīng)裝置，例如，當(dāng)容置箱為矩形箱時(shí)，所述矩形箱上端面的四個(gè)角分別設(shè)置有感應(yīng)裝置，所述容置箱的側(cè)棱和/或側(cè)壁上設(shè)置有蔽障裝置；所述信號(hào)發(fā)送裝置為能佩戴在用戶身上的、能向感應(yīng)裝置發(fā)送超聲波信號(hào)的超聲波發(fā)生裝置；所述容置箱下端面上、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間設(shè)置有用于采集導(dǎo)購機(jī)器人行走速度的速度采集裝置；所述速度采集裝置、蔽障裝置、感應(yīng)裝置和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置分別通過數(shù)據(jù)線與操作臺(tái)電聯(lián)。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括鋁合金支架、聯(lián)軸器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述鋁合金支架用于將驅(qū)動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定在容置箱下端面，所述聯(lián)軸器用于連接驅(qū)動(dòng)輪和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以使驅(qū)動(dòng)輪在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。所述驅(qū)動(dòng)裝置安裝在容置箱。所述兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪分別受控于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，且兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪非同軸安裝，故能實(shí)現(xiàn)速度不同。本發(fā)明所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括但不限于減速電機(jī)。進(jìn)一步地，所述蔽障裝置為紅外感應(yīng)器。進(jìn)一步地，所述容置箱靠近驅(qū)動(dòng)輪的側(cè)壁上不設(shè)置蔽障裝置。進(jìn)一步地，所述蔽障裝置的個(gè)數(shù)為5個(gè)以上。進(jìn)一步地，所述感應(yīng)裝置包括超聲波接收裝置、安裝支架和舵機(jī)，所述安裝支架為三角形支架，所述三角形支架的上端面上固定有超聲波接收裝置，所述三角形支架的下端面固定在舵機(jī)上，所述三角形支架能隨著舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)安裝于三角形支架上的超聲波接受裝置轉(zhuǎn)動(dòng)；所述舵機(jī)固定在容置箱上端面上，且通過數(shù)據(jù)線與操作臺(tái)電聯(lián)，所述舵機(jī)能以垂直于容置箱上端面為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，所述舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度為0-270°，優(yōu)選的舵機(jī)旋轉(zhuǎn)角度為0-180°。進(jìn)一步地，所述三角形支架的上端面與三角形支架的下端面的夾角為15-60°，以保證超聲波接收裝置能在信號(hào)發(fā)送裝置的超聲波信號(hào)輻射范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，所述速度采集裝置包括合頁、軟板和速度采集器，所述合頁固定在容置箱下端面上、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪之間，所述軟板一端通過螺絲固定在合頁面上，所述軟板另一端固定有速度采集器，所述速度采集器包括光電編碼器和橡膠輪，所述橡膠輪同軸固定在光電解碼器的實(shí)心軸上。所述橡膠輪的設(shè)置高度應(yīng)剛好能與底面接觸。所述橡膠輪在導(dǎo)購機(jī)器人行進(jìn)過程中，橡膠輪與地面接觸并隨之旋轉(zhuǎn)，光電解碼器接收橡膠輪旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。軟板是能形成一定彎曲曲度的彈性板材，軟板的彎曲形變能保證速度采集器受到擠壓時(shí)不容易損壞；合頁的作用是保證軟板可旋轉(zhuǎn)，同樣用于保護(hù)速度采集器。進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)輪半徑大于從動(dòng)輪半徑，使驅(qū)動(dòng)輪差速轉(zhuǎn)向時(shí)比較輕便、快速。進(jìn)一步地，所述從動(dòng)輪為萬向輪。本發(fā)明導(dǎo)購機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明導(dǎo)購機(jī)器人集蔽障行走、物品攜帶功能、自動(dòng)行走功能和跟隨功能于一身，結(jié)構(gòu)新穎、功能齊全、操作簡便，實(shí)際應(yīng)用中更能得到用戶的青睞；2、用戶在操作臺(tái)輸入目標(biāo)產(chǎn)品，操作臺(tái)根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品所在位置計(jì)算最佳路徑，操作臺(tái)給驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送指令，使導(dǎo)購機(jī)器人引導(dǎo)用戶至目標(biāo)購買商品的存放地，簡便了超市商品查找過程，用戶購物更加快速高效；3、用戶不需要尋找商品時(shí)，超聲波接收設(shè)置在用戶身上信號(hào)發(fā)送裝置發(fā)送的超聲波信號(hào)，并將信號(hào)發(fā)送至操作臺(tái)，操作臺(tái)給驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送指令，使導(dǎo)購機(jī)器人跟隨用戶，與此同時(shí)攜帶用戶購買的商品；4、本發(fā)明導(dǎo)購機(jī)器人設(shè)置有蔽障裝置，在行走過程中蔽障裝置采集到的障礙信號(hào)發(fā)送給操作臺(tái)，操作臺(tái)給驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送指令，使本發(fā)明導(dǎo)購機(jī)器人自動(dòng)蔽障；本發(fā)明導(dǎo)購機(jī)器人摒棄了巡線的行走方式，采用多感應(yīng)裝置精確避障，解除了以往機(jī)器人靠循線行走的束縛，適用的環(huán)境更加廣泛。附圖說明圖1為導(dǎo)購機(jī)器人的后視圖；圖2為導(dǎo)購機(jī)器人的右視圖；圖3為導(dǎo)購機(jī)器人的主視圖；圖4為信號(hào)發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為速度采集裝置的俯視圖；圖7為速度采集裝置的右視圖。其中：1-驅(qū)動(dòng)輪、2-聯(lián)軸器、3-鋁合金支架、4-驅(qū)動(dòng)電機(jī)、5-速度采集器、6-軟板、7-合頁、8-容置箱下端面、9鉛蓄電池、10-容置箱、11-感應(yīng)裝置、12-支撐桿、13-購物筐、14-操作臺(tái)、15-從動(dòng)輪、16-蔽障裝置、111-舵機(jī)、112-安裝支架、113-超聲波接收裝置、114-信號(hào)發(fā)送裝置。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明：實(shí)施例1圖1為導(dǎo)購機(jī)器人的后視圖；圖2為導(dǎo)購機(jī)器人的右視圖；圖3為導(dǎo)購機(jī)器人的主視圖；圖4為信號(hào)發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為接收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為速度采集裝置的俯視圖；圖7為速度采集裝置的右視圖。本實(shí)施例公開了一種集蔽障行走、物品攜帶功能、自動(dòng)行走功能和跟隨功能于一身的導(dǎo)購機(jī)器人，該機(jī)器人可應(yīng)用于超市購物車領(lǐng)域。具體地，該導(dǎo)購機(jī)器人如圖1-3所示，包括信號(hào)發(fā)送裝置114、容置箱10、操作臺(tái)14和購物筐13。如圖4所示，信號(hào)發(fā)送裝置114為能佩戴在用戶身上的、能向感應(yīng)裝置發(fā)送超聲波信號(hào)的超聲波發(fā)生裝置，本實(shí)施例中信號(hào)發(fā)送裝置114為設(shè)置有超聲波發(fā)生裝置的手環(huán)，使用時(shí)，用戶將其佩戴在手腕上?？梢岳斫庑盘?hào)發(fā)送裝置114還可以設(shè)置成卡片狀或項(xiàng)鏈狀，用于放置在用戶包內(nèi)或戴在脖頸上。操作臺(tái)14為內(nèi)置有管理程序的平板觸控電腦；購物筐13是具有一定容納空間的筐體，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置成任意形狀；容置箱10是用于承載、安裝檢測裝置或動(dòng)力裝置的箱體，本實(shí)施例中容置箱10為具有一定功能的矩形箱體，該矩形箱體可采用金屬材質(zhì)或塑料材質(zhì)制備。本實(shí)施例中操作臺(tái)14、購物筐13和容置箱10自上而下設(shè)置，并分別通過支撐桿12固定。具體地，操作臺(tái)14、購物筐13和容置箱10均焊接在支撐桿12上，其中為了方便用戶操作和觀看操作臺(tái)14，操作臺(tái)14延長面與地面的夾角為30-60度，且操作臺(tái)14的設(shè)置高度應(yīng)適合于大多數(shù)用戶觸控操作；購物筐13底面與容置箱10上端面之間間隔有一定距離，用于在容置箱10上端面上設(shè)置感應(yīng)裝置。容置箱10下端設(shè)置有驅(qū)動(dòng)輪1和從動(dòng)輪15，驅(qū)動(dòng)輪1半徑大于從動(dòng)輪15半徑，使驅(qū)動(dòng)輪1差速轉(zhuǎn)向時(shí)比較輕便、快速。從動(dòng)輪15為前輪，為了便于轉(zhuǎn)向本實(shí)施例中從動(dòng)輪15為萬向輪；驅(qū)動(dòng)輪1為后輪，驅(qū)動(dòng)輪1個(gè)數(shù)為兩個(gè)，當(dāng)導(dǎo)購機(jī)器人需要直行或轉(zhuǎn)彎時(shí)驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)操作臺(tái)14發(fā)出的指令，調(diào)整兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪1的速度，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪1速度相同導(dǎo)購機(jī)器人直行，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪1存在速度差，使導(dǎo)購機(jī)器人轉(zhuǎn)彎。容置箱10內(nèi)部設(shè)置有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪1，導(dǎo)購機(jī)器人通過兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪1的速度差實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。本實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)裝置包括鋁合金支架3、聯(lián)軸器2和驅(qū)動(dòng)電機(jī)4，鋁合金支架3用于將驅(qū)動(dòng)輪1和驅(qū)動(dòng)電機(jī)4固定在容置箱10下端面后側(cè)邊緣，聯(lián)軸器2用于連接驅(qū)動(dòng)輪1和驅(qū)動(dòng)電機(jī)4，以使驅(qū)動(dòng)輪1在驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪1分別受控于兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，且兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪1非同軸安裝，故能實(shí)現(xiàn)速度不同。本實(shí)施例驅(qū)動(dòng)電機(jī)4為減速電機(jī)。所述驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)力系統(tǒng)包括兩個(gè)鉛蓄電池9，兩個(gè)鉛蓄電池9采用串聯(lián)方式給兩個(gè)減速電機(jī)供電。容置箱10上端面的四個(gè)角分別設(shè)置有感應(yīng)裝置11，即共設(shè)置有四個(gè)感應(yīng)裝置。如圖5所示，感應(yīng)裝置11包括超聲波接收裝置113、安裝支架112和舵機(jī)111。本實(shí)施例中安裝支架112為三角形支架，該三角形支架的上端面與三角形支架的下端面的夾角為15-60°，以保證超聲波接收裝置113能在信號(hào)發(fā)送裝置的信號(hào)輻射范圍內(nèi)。三角形支架的上端面上固定有超聲波接收裝置113，三角形支架的下端面固定在舵機(jī)111上，三角形支架能隨著舵機(jī)111的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)安裝于三角形支架上的超聲波接受裝置113轉(zhuǎn)動(dòng)，以使超聲波接受裝置113能時(shí)刻調(diào)整接收方向，以接受信號(hào)發(fā)送裝置114發(fā)出的超聲波信號(hào)；舵機(jī)111固定在容置箱10上端面上，且通過數(shù)據(jù)線與操作臺(tái)14電聯(lián)，舵機(jī)111能在操作臺(tái)14發(fā)出的指令下，以垂直于容置箱10上端面為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，舵機(jī)111的旋轉(zhuǎn)角度為0-270°。容置箱10的側(cè)棱和/或側(cè)壁上設(shè)置有蔽障裝置16；本實(shí)施例中蔽障裝置16為紅外感應(yīng)器，具體為GP2D12紅外感應(yīng)器。容置箱10靠近驅(qū)動(dòng)輪1的側(cè)壁上不設(shè)置蔽障裝置16，保證用戶站立位置，即容置箱前進(jìn)方向的后方側(cè)壁上不設(shè)置蔽障裝置16。本實(shí)施例中蔽障裝置16的個(gè)數(shù)為5個(gè)，分別布置在三個(gè)側(cè)壁和前進(jìn)方向前方的兩個(gè)側(cè)棱上，以保證導(dǎo)購機(jī)器人無檢測死角。當(dāng)導(dǎo)購機(jī)器人運(yùn)行過程中某個(gè)方向遇到障礙物，蔽障裝置16(紅外感應(yīng)器)檢測到相應(yīng)信號(hào)后發(fā)送給操作臺(tái)，操作臺(tái)14發(fā)出相應(yīng)蔽障指令給驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置根據(jù)蔽障指令將導(dǎo)購機(jī)器人驅(qū)動(dòng)至無障礙區(qū)域。如圖6和圖7所示，容置箱下端面8上、兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪1之間設(shè)置有用于采集導(dǎo)購機(jī)器人行走速度的速度采集裝置；速度采集裝置包括合頁7、軟板6和速度采集器5，所述合頁7安裝在容置箱下端面8的中間位置，軟板6一端通過螺絲固定在合頁7面上，軟板6另一端固定有速度采集器5，速度采集器5由光電編碼器和橡膠輪組成，橡膠輪同軸固定在光電解碼器的實(shí)心軸上，用于采集機(jī)器人行走速度。在用戶使用導(dǎo)購功能時(shí)，用戶在操作臺(tái)14上輸入目標(biāo)產(chǎn)品，操作臺(tái)14計(jì)算導(dǎo)購路徑并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出運(yùn)行指令，導(dǎo)購機(jī)器人運(yùn)行；導(dǎo)購機(jī)器人運(yùn)行過程中橡膠輪在與地面摩擦的過程中旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)光電解碼器旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而采集速度信息。運(yùn)行過程中速度采集裝置將采集到的速度信息發(fā)動(dòng)給操作臺(tái)14，經(jīng)操作臺(tái)14計(jì)算運(yùn)動(dòng)路徑長短，向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送指令，使導(dǎo)購機(jī)器人持續(xù)向目標(biāo)產(chǎn)品存放區(qū)域行駛。速度采集裝置、蔽障裝置16、感應(yīng)裝置11和兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置分別通過數(shù)據(jù)線與操作臺(tái)14電聯(lián)。本實(shí)施例機(jī)器人的工作過程如下：導(dǎo)購：導(dǎo)購機(jī)器人初始狀態(tài)可以在任何地方，啟動(dòng)后，首先初始化，導(dǎo)購機(jī)器人根據(jù)蔽障裝置(紅外感應(yīng)器)的采集信息判斷當(dāng)前局部范圍位置，控制可以正反轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)靠兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的速度差來調(diào)整導(dǎo)購機(jī)器人停在走道的正中間，同時(shí)超聲波跟隨模塊、速度采集模塊啟動(dòng)進(jìn)入等待狀態(tài)。導(dǎo)購機(jī)器人導(dǎo)購開始后根據(jù)紅外感應(yīng)器采集與周圍障礙物的距離，同時(shí)通過速度采集裝置獲取當(dāng)前導(dǎo)購機(jī)器人前進(jìn)的速度，最終保證導(dǎo)購機(jī)器人在超市貨架之間正常前進(jìn)，導(dǎo)購機(jī)器人到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)的時(shí)候會(huì)保證正確停在貨架正中間，超市用戶把需要賣的商品放入導(dǎo)購機(jī)器人的購物筐，導(dǎo)購機(jī)器人便能幫忙攜帶。跟隨：當(dāng)導(dǎo)購機(jī)器人處于跟隨狀態(tài)的時(shí)候，它會(huì)啟動(dòng)全部跟隨感應(yīng)裝置，感應(yīng)裝置獲取使用者的位置，當(dāng)使用者偏離導(dǎo)購機(jī)器人正前方的時(shí)候，感應(yīng)裝置會(huì)通過調(diào)整舵機(jī)的角度，使機(jī)器人能夠檢測到使用者位置，導(dǎo)購機(jī)器人走的過程同樣是通過紅外感應(yīng)器來行走，導(dǎo)購機(jī)器人和使用者距離一定的時(shí)候停止。本實(shí)施例導(dǎo)購機(jī)器人環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可適應(yīng)不同大小的超市環(huán)境、智能、方便、易用。實(shí)施例2本實(shí)施例公開了一種導(dǎo)購機(jī)器人，該導(dǎo)購機(jī)器人與實(shí)施例1基本相同，不同的是本實(shí)施例中蔽障裝置的個(gè)數(shù)為六個(gè)，分別均布在容置箱的三個(gè)側(cè)面。本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例所記載的導(dǎo)購機(jī)器人，其中驅(qū)動(dòng)裝置種類的改變、速度采集裝置的改變、蔽障裝置個(gè)數(shù)和設(shè)置位置的改變，以及感應(yīng)裝置個(gè)數(shù)和設(shè)置位置的改變均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。