本發(fā)明涉及機器人技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能伴隨機器人。

背景技術(shù)：

載人平衡車逐漸進入家庭，成為方便的代步工具，而目前還沒有既能代步，又能作為機器人使用的產(chǎn)品出現(xiàn)。專業(yè)機器人不能載人，而能夠載人運動的平衡車、電動車、電動滑板車等，不能伴隨主人自動行走，也不具有儲物和智能避障功能，而且不僅重量大，尺寸也大，不便于攜帶。并且遇到臺階等障礙，需要人拿起來才能通過，作為代步工具，使用不夠方便。

以segway為代表的平衡車，都是通過光電傳感器，檢測是否有人站在車上，當前采用的光電傳感器，體積較大，不利于小型化，是造成平衡車不便攜的諸多原因之一。另外為了通過性好，所有的平衡車均采用6英寸以上的大輪和大型輪轂電機，也帶來了沉重和不便攜的問題。

目前市場上最輕巧的平衡車，如專利號為201420314351.5的電動平衡扭扭車，需要通過一根中空軸連接兩個輪，檢測兩側(cè)踏板的角度來控制車體轉(zhuǎn)向，也帶來了機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、不便攜等問題。并且現(xiàn)有的載人機器人平衡車，僅僅具有騎乘的功能，需要使用者駕駛才能前進，當使用者下車行走時，現(xiàn)有的機器人平衡車無法實現(xiàn)跟隨人行走，不具備伴隨的功能，而且現(xiàn)有的伴隨機器人普遍使用光電傳感器進行距離和障礙物的偵測，偵測誤差比較大，并且光電傳感器對光線、地面平坦以及天氣狀況要求比較高，因此不適合在戶外、夜晚、異常天氣情況下使用，現(xiàn)有的可以實現(xiàn)伴隨功能的機器人還存在功能單一、外形不美觀、用戶體驗差等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種智能伴隨機器人，用于克服現(xiàn)有的智能伴隨機器人無法同時兼顧自動伴隨、騎乘、儲物和避障功能，不適合在戶外、夜晚、異常天氣情況下使用，并且功能單一、外形不美觀、用戶體驗差等技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種智能伴隨機器人，該智能伴隨機器人包括儲物單元、傳感單元、主控系統(tǒng)、電池以及驅(qū)動單元，所述儲物單元包括儲物倉以及用于啟閉儲物倉的倉門，所述傳感單元包括分別設(shè)置在儲物倉側(cè)部及前部的第一傳感器和第二傳感器，所述儲物倉外部安裝有握持組件；所述驅(qū)動單元包括裝配在儲物單元底部的驅(qū)動輪以及與驅(qū)動輪相對設(shè)置的導(dǎo)向輪。

進一步地，所述儲物倉頂部設(shè)有可翻轉(zhuǎn)的鞍座，鞍座底部的儲物倉殼體上設(shè)有凹槽結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述儲物倉兩側(cè)對稱設(shè)有一對可收納在儲物倉外壁上的踏板，所述踏板由主控系統(tǒng)控制彈出或收起。

優(yōu)選的，所述握持組件包括可收納在儲物倉外壁上的t形桿以及分別鉸接在t形桿端部兩側(cè)的把手。

優(yōu)選的，所述t形桿的桿身與儲物倉后部的弧形結(jié)構(gòu)相配合，t形桿與儲物倉的銜接處設(shè)有鎖舌。

優(yōu)選的，所述儲物倉外設(shè)有照明燈。

優(yōu)選的，所述儲物單元前端設(shè)有觸摸屏。

優(yōu)選的，所述驅(qū)動輪上設(shè)有避震系統(tǒng)，避震系統(tǒng)上設(shè)有第三傳感器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

通過本發(fā)明的技術(shù)方案，儲物倉上的usb接口可方便為外接移動設(shè)備充電，使用方便可靠。握持組件包括與儲物倉外形相配合的t形桿以及鉸接在t形桿上的可折疊把手，當握持組件展開時與導(dǎo)向輪銜接，從而控制機器人的運動方向；當握持組件折疊時，可嵌入儲物倉的凹槽內(nèi)，把手收納在可打開的鞍座下，折疊方便，不影響外形的美觀。儲物單元為弧形結(jié)構(gòu)，外形美觀，可通過觸屏或手控卡扣結(jié)構(gòu)開啟倉門，使用方便。傳感器單元中，位于儲物倉側(cè)部的第一傳感器可偵測周圍的障礙物，儲物倉前部的第二傳感器可偵測機器人與被伴隨者之間的距離，位于減震系統(tǒng)上的第三傳感器可偵測前方路面的障礙物，避免碰到障礙物導(dǎo)致的運行穩(wěn)定性降低，本發(fā)明中的傳感器均采用超聲波傳感器、紅外和射頻傳感器，有效避免了傳統(tǒng)光電傳感器，因受光線、地面平坦以及天氣狀況等影響，偵測誤差大，自動伴隨效果差的問題。機器人可在伴隨模式與騎乘模式之間自由切換。驅(qū)動單元主要包括驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪，伴隨模式下，驅(qū)動輪作為前驅(qū)輪帶動機器人移動，騎乘模式下，驅(qū)動輪作為后驅(qū)輪帶動機器人及乘員移動。

附圖說明

圖1是本發(fā)明使用狀態(tài)i的等軸側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明使用狀態(tài)ii的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是鞍座打開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例一

如圖1-2所示，為本發(fā)明實施例提出的一種智能伴隨機器人，該智能伴隨機器人包括儲物單元、傳感單元、主控系統(tǒng)、電池以及驅(qū)動單元，儲物單元包括類圓形的儲物倉2、用于啟閉儲物倉的倉門1。倉門設(shè)置成與儲物倉外形相配合的圓形結(jié)構(gòu)，分別設(shè)置在儲物倉兩側(cè)，可將儲物倉其中設(shè)置成一側(cè)封閉的結(jié)構(gòu)，即其中一側(cè)倉門可開啟，另一側(cè)倉門與儲物倉呈一體結(jié)構(gòu)，形成封閉側(cè)14。也可設(shè)置成全開放結(jié)構(gòu)，即兩側(cè)倉門均可開啟。倉門與儲物倉的連接可采用扭簧鉸接(如圖1所示，扭簧鉸接細節(jié)并未示出，但該結(jié)構(gòu)屬于本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)選擇)，倉門的啟/閉則可通過機械式結(jié)構(gòu)，則可通過帶有彈簧的卡扣結(jié)構(gòu)將倉門限位。也可采用卡扣式連接，即倉門與儲物之間無連接，僅通過卡扣可拆卸的裝配(圖略)，本技術(shù)方案可將機器人作為代步工具。

作為本發(fā)明一種可選或優(yōu)選地實施方式，倉門的底部位置，在儲物倉兩側(cè)對稱設(shè)有一對可收納在儲物倉外壁上的踏板19。該踏板可由機器人的主控系統(tǒng)操控，由伴隨模式轉(zhuǎn)換為騎行模式時，踏板可自動彈出。具體而言可將踏板通過扭簧鉸接在儲物倉殼體上，并通過由主控系統(tǒng)驅(qū)動的卡扣限位。鞍座3底部和前部的儲物倉上設(shè)置開關(guān)4和兩個usb接口5(圖中鞍座底部的usb接口未示出，鞍座前部為兩個)，并設(shè)置防塵蓋(圖中未示出)，同時在儲物倉前端設(shè)有充電接口(圖中未示出，可采用iec320c14品字頭輸入插座)，并在接口上設(shè)置充電扣蓋9。usb接口輸出電壓為手機等外部設(shè)備提供充電，打開充電扣蓋9為機器人電源提供充電的輸入插座。

為保證在乘坐過程中，不會由于急停、轉(zhuǎn)彎、加速時導(dǎo)致乘客滑落，在儲物倉上裝配有握持組件，握持組件包括可收納在儲物倉外壁上的t形桿16、分別鉸接在t形桿端部兩側(cè)的把手15。t形桿的桿身與儲物倉后部的弧形結(jié)構(gòu)相配合，鞍座底部的儲物倉殼體上設(shè)有凹槽結(jié)構(gòu)，方便將t形桿及把手收納在儲物倉的凹槽內(nèi)，提升了外形的實用與美觀性。而為了保證t形桿在翻出時與儲物倉之間的穩(wěn)定性，在t形桿與儲物倉的銜接處設(shè)有鎖舌17。

進一步地，還包括驅(qū)動單元，機器人采用前驅(qū)式單輪或雙輪驅(qū)動單元，其包括裝配在儲物單元底部的兩個驅(qū)動輪12(輪轂電機)以及與驅(qū)動輪相對設(shè)置的導(dǎo)向輪13(如可采用萬向輪)；還可以以單輪驅(qū)動(以輪13為驅(qū)動輪，兩個從動輪12為驅(qū)動單元)。驅(qū)動輪上設(shè)有避震系統(tǒng)10(如自行車常用的四連桿避震系統(tǒng))，為機器人伴隨及騎行時，保證運行穩(wěn)定與舒適度。避震系統(tǒng)上設(shè)有第三傳感器11，協(xié)助驅(qū)動輪12(或13)識別前方路面上的凹坑或凸起等障礙，將障礙信息傳遞至機器人主控系統(tǒng)，使驅(qū)動輪的運行。

進一步地，傳感單元，包括儲物倉的側(cè)部及前部分別設(shè)有第一傳感器6和第二傳感器8，第一傳感器6主要用于獲得側(cè)部的障礙物信息；第二傳感器8用于與被伴隨人的控制終端(如手環(huán))相互感應(yīng)，使機器人跟隨被伴隨人并保持一定距離。當機器人與被伴隨人之間距離＞設(shè)定閾值時，則驅(qū)動輪12(或13)同時加速，使機器人靠近被伴隨人；當機器人與被伴隨人之間距離＜設(shè)定閾值時，則驅(qū)動輪12(或13)同時減速，使機器人遠離被伴隨人。而當需要轉(zhuǎn)彎時，則控制兩側(cè)的驅(qū)動輪差速旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)該功能。

如圖3所示，當作為代步工具使用時，為提高乘坐的舒適度和實用性，在儲物倉2頂部鉸接可翻轉(zhuǎn)的鞍座3，座下有存放手機位置，并在座下把手15收容空間內(nèi)設(shè)有usb接口20為手機充電、空間內(nèi)的t口21為主控制板調(diào)試用的插口、鎖口22為倉門應(yīng)急鎖口。

在具體實施過程中，本發(fā)明智能伴隨機器人包括以下兩種使用狀態(tài)，下面結(jié)合附圖對兩種使用狀態(tài)進行說明如下：

伴隨狀態(tài)(使用狀態(tài)i)：由騎乘模式轉(zhuǎn)換為伴隨模式，將鎖舌17向下扳動，將把手15向t形桿內(nèi)側(cè)折疊，旋轉(zhuǎn)t形桿收納在鞍座下的儲物倉的凹槽內(nèi)，主控系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到伴隨狀態(tài)。

騎乘狀態(tài)(使用狀態(tài)ii)：由伴隨模式轉(zhuǎn)換為騎乘模式，開啟鞍座3，搬出t形桿16，將把手向外打開，踏板19自動彈出。t形桿與導(dǎo)向輪銜接，此時可通過t形桿控制導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)動，以控制方向，主控系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換到騎乘狀態(tài)。此時，驅(qū)動單元變更為后驅(qū)式。

實施例二

在基礎(chǔ)實施例一的基礎(chǔ)上，儲物單元前端設(shè)有觸摸屏7，觸摸屏7為人機對話和控制面板，通過控制面板可控制倉門1自動打開，伴隨距離的閾值設(shè)定，電量的顯示等(若不設(shè)置顯示屏，也可改為設(shè)置電量指示燈，可實現(xiàn)同樣的功能)。而在非設(shè)定狀態(tài)下，可將顯示屏設(shè)定為動畫表情，以提高產(chǎn)品的趣味性。

實施例三

為提高實用性，在基礎(chǔ)實施例一的基礎(chǔ)上，在儲物倉前部設(shè)有照明燈18，從而可用于光線不足的環(huán)境中。

實施例四

在基礎(chǔ)實施例一的基礎(chǔ)上，驅(qū)動單元也可采用四輪結(jié)構(gòu)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中汽車的轉(zhuǎn)向原理，實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，圖略。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：

通過本發(fā)明的技術(shù)方案，儲物倉上的usb接口可方便為外接移動設(shè)備充電，使用方便可靠。握持組件包括與儲物倉外形相配合的t形桿以及鉸接在t形桿上的可折疊把手，當握持組件展開時與導(dǎo)向輪銜接，從而控制機器人的運動方向；當握持組件折疊時，可嵌入儲物倉的凹槽內(nèi)，把手收納在可打開的鞍座下，折疊方便，不影響外形的美觀。儲物單元為弧形結(jié)構(gòu)，外形美觀，可通過觸屏或手控卡扣結(jié)構(gòu)開啟倉門，使用方便。傳感器單元中，位于儲物倉側(cè)部的第一傳感器可偵測周圍的障礙物，儲物倉前部的第二傳感器可偵測機器人與被伴隨者之間的距離，位于減震系統(tǒng)上的第三傳感器可偵測前方路面的障礙物，避免碰到障礙物導(dǎo)致的運行穩(wěn)定性降低，本發(fā)明中的傳感器均采用超聲波傳感器、紅外和射頻傳感器，有效避免了傳統(tǒng)光電傳感器，因受光線、地面平坦以及天氣狀況等影響，偵測誤差大，自動伴隨效果差的問題。機器人可在伴隨模式與騎乘模式之間自由切換。驅(qū)動單元主要包括驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪，伴隨模式下，驅(qū)動輪作為前驅(qū)輪帶動機器人移動，騎乘模式下，驅(qū)動輪作為后驅(qū)輪帶動機器人及乘員移動。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。