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權(quán)利要求
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法律信息
引證文獻(xiàn)
1.一種機(jī)器人,包括機(jī)器人主體、通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與機(jī)器人主體進(jìn)行通訊的遠(yuǎn)程交互平臺(tái),其特征在于:所述機(jī)器人主體包括移動(dòng)裝置和移動(dòng)裝置上方的功能模塊,所述移動(dòng)裝置包括機(jī)械腿、機(jī)械腿下端的底盤、設(shè)置在底盤內(nèi)部的直流無刷電機(jī)、直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、與直流無刷電機(jī)相連的驅(qū)動(dòng)輪和萬向輪,所述功能模塊包括多自由度的機(jī)械腰、機(jī)械頸、機(jī)械頭、機(jī)械臂和機(jī)械手;
所述機(jī)械腰包括至少三個(gè)并聯(lián)的直線推桿Ⅰ、通過十字萬向節(jié)設(shè)置在直線推桿Ⅰ底端的底板、依次通過球面軸承和彈簧設(shè)置在所述直線推桿Ⅰ頂端的頂板、套設(shè)在彈簧外部的旋筒以及用于控制所述直線推桿Ⅰ的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置;
所述機(jī)械頸包括支座、至少三套設(shè)置在支座上面的直線推桿Ⅱ和橫向設(shè)置在所述直線推桿Ⅱ頂端的頸位板;
所述機(jī)械頭包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置在所述頸位板上面的口腔板、通過橫軸設(shè)置在兩個(gè)口腔板之間的上唇和下唇、與上唇和下唇均相切的凸輪、與凸輪軸接且設(shè)置在口腔板側(cè)壁上的減速電機(jī)、上唇和下唇之間的拉簧、口腔板頂端的托板、托板上的舵機(jī)Ⅰ、由舵機(jī)Ⅰ控制的俯仰架、設(shè)置在俯仰架上的舵機(jī)Ⅱ、由舵機(jī)Ⅱ控制的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置以及設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上的兩個(gè)攝像頭;
所述機(jī)械臂包括與所述機(jī)械頸相連的上臂、通過轉(zhuǎn)軸與上臂相連的下臂、與下臂相連的手腕、設(shè)置在上臂內(nèi)部的大扭矩直流減速電機(jī)、齒輪、設(shè)置在下臂內(nèi)部的直流減速電機(jī)和齒輪;
所述機(jī)械手包括手掌、手指和控制手套,所述手掌包括連接板、掌殼和安裝在掌殼內(nèi)并與所述手指相連的擺指裝置,所述手指包括至少兩個(gè)指關(guān)節(jié)和設(shè)置在相鄰指關(guān)節(jié)之間的屈指裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器人,其特征在于:所述擺指裝置包括減速電機(jī)Ⅰ、減速電機(jī)Ⅰ的固定架、與減速電機(jī)Ⅰ軸接的齒輪Ⅰ、與齒輪Ⅰ嚙合的冠齒輪Ⅰ、與冠齒輪Ⅰ同軸連接的編碼盤Ⅰ、與冠齒輪Ⅰ相連的搖擺桿以及設(shè)置在所述手指與所述掌殼之間的推力軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述機(jī)器人,其特征在于:所述屈指裝置包括相鄰指關(guān)節(jié)之間的連接軸、減速電機(jī)Ⅱ、與減速電機(jī)Ⅱ軸接的齒輪Ⅱ、與齒輪Ⅱ嚙合并與所述連接軸同軸的冠齒輪Ⅱ以及與冠齒輪Ⅱ軸接的編碼盤Ⅱ,所述冠齒輪Ⅱ與所述指關(guān)節(jié)的內(nèi)壁固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述機(jī)器人,其特征在于:所述機(jī)器人主體還包括主控模塊以及分別與所述主控模塊相連的感應(yīng)模塊、人機(jī)交互模塊塊、無線通訊模、電源模塊、視頻模塊、音頻模塊和人臉識(shí)別模塊,所述主控模塊包括內(nèi)嵌式工控機(jī)和單片機(jī),所述人機(jī)交互模塊包括設(shè)置在所述機(jī)械腰側(cè)面的觸摸屏模塊和顯示模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述機(jī)器人,其特征在于:所述感應(yīng)模塊包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模塊、彎曲傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器、陀螺儀、光電編碼器、電位器、電子尺、觸覺傳感器和加速度傳感器,所述彎曲傳感器設(shè)置在所述控制手套上,所述陀螺儀設(shè)置在所述機(jī)械腰的頂板上,所述光電編碼器與所述驅(qū)動(dòng)輪相連,所述電子尺設(shè)置在所述直線推桿Ⅰ和直線推桿Ⅱ的側(cè)壁上,所述電位器設(shè)置在所述機(jī)械臂內(nèi)部并分別與所述大扭矩直流減速電機(jī)、直流減速電機(jī)以及單片機(jī)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述機(jī)器人,其特征在于:所述無線通訊模塊通過所述無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與所述遠(yuǎn)程交互平臺(tái)進(jìn)行通訊,所述無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采用ZigBee平臺(tái)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述機(jī)器人,其特征在于:所述的電源模塊包括蓄電池、備用電池和直流穩(wěn)壓模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述機(jī)器人,其特征在于:所述視頻模塊包括與所述攝像頭相連的視頻采集卡和分類器,所述音頻模塊包括語音識(shí)別模塊和語音模塊,所述人臉識(shí)別模塊包括與所述攝像頭相連并設(shè)置在內(nèi)嵌式工控機(jī)內(nèi)的圖像存儲(chǔ)模塊和圖像對(duì)比模塊。
一種機(jī)器人\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及一種機(jī)器人,尤其涉及一種可遠(yuǎn)程控制的高仿真、高靈活性和強(qiáng)互動(dòng)性的機(jī)器人。\n背景技術(shù)\n[0002] 銷售行業(yè)傳統(tǒng)的接待方式是由員工親自接待客戶,并向客戶介紹產(chǎn)品信息,該方式浪費(fèi)了人力資源;為了替代人的工作,各種迎賓機(jī)器人開始受到關(guān)注。\n[0003] 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(簡稱VR),又稱靈境技術(shù),是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。它綜合利用了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行處理技術(shù)和多傳感器技術(shù),模擬人的視覺、聽覺、觸覺等感覺器官功能,使人能夠沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬境界中,并能夠通過語言、手勢等自然的方式與之進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,創(chuàng)建了一種適人化的多維信息空間,具有廣闊的應(yīng)用前景。\n[0004] 中國專利98202179.8公開了一種模特機(jī)器人,包括殼體、底座、肩關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器、肘關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器、腰關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器、胯關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器、膝關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)器、大臂骨架、小腿骨架、光敏傳感器、發(fā)聲裝置、可編程控制器及電源驅(qū)動(dòng)裝置,中國專利200410046644.0公開了一種模特機(jī)器人,由人形殼體、底座、電動(dòng)裝置、語音電路和驅(qū)動(dòng)控制電路組成,所述人形殼體能在電動(dòng)裝置和驅(qū)動(dòng)控制電路的控制下自動(dòng)模仿人的迎賓動(dòng)作,所述語音電路能自動(dòng)播放迎賓語言,上述兩種設(shè)計(jì)具有語言表達(dá)功能,能夠表演一些簡單的迎賓動(dòng)作,主要用于演示服裝,效果好于衣架或者模型展示,花費(fèi)低于模特隊(duì)表演,但無法遠(yuǎn)程控制,機(jī)器人各部分結(jié)構(gòu)動(dòng)作自由度低,互動(dòng)性差。\n[0005] 中國專利200710171273.2公開了一種迎賓機(jī)器人,包括底座、安裝在底座上的外殼,所述外殼內(nèi)設(shè)有集成語音電路的控制電路、電源,底座內(nèi)設(shè)有電動(dòng)裝置,電動(dòng)裝置與控制電路電連接,所述控制電路中集成有單片機(jī)和存儲(chǔ)器,所述底座底部設(shè)有行走輪和路線傳感器,行走輪與電動(dòng)裝置通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接,所述外殼上還設(shè)有觸摸屏,所述路線傳感器和觸摸屏均和控制電路電連接,另外,所述外殼的前方固定安裝有一個(gè)輪椅,該設(shè)計(jì)具有迎賓、引路、語音提示和助殘等功能,而且有一定的人機(jī)互動(dòng)性,但亦無法遠(yuǎn)程控制,動(dòng)作靈活性不夠,尤其是腰部、頸部、頭部和手臂的動(dòng)作自由度低,仿真度不高。\n[0006] 另外,中國專利201010553200.1公開了一種迎賓機(jī)器人系統(tǒng),包括機(jī)器人載體和遠(yuǎn)程交互平臺(tái),兩者通過無線網(wǎng)絡(luò)通信,機(jī)器人載體包括主控模塊、人機(jī)交互模塊、無線通訊模塊、運(yùn)動(dòng)模塊、電源模塊和傳感器模塊;所述主控模塊分別與所述人機(jī)交互模塊、無線通訊模塊、運(yùn)動(dòng)模塊、傳感器模塊和電源模塊連接;所述遠(yuǎn)程交互平臺(tái)用于顯示客人的需求信息。該設(shè)計(jì)雖然可以遠(yuǎn)程控制,并具有人臉識(shí)別、人機(jī)對(duì)話、自主避障和導(dǎo)航功能,但其運(yùn)動(dòng)模塊僅能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)的的動(dòng)作,無法實(shí)現(xiàn)腰部、頸部、頭部以及手臂的多自由度運(yùn)動(dòng),動(dòng)作的仿真度依然不高。\n[0007] 同時(shí),上述各公開的專利文獻(xiàn)中的技術(shù)方案均無有效利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),所設(shè)計(jì)的機(jī)器人對(duì)周圍現(xiàn)實(shí)環(huán)境的空間感知不足,導(dǎo)航的精確性和避障的有效性不高。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種機(jī)器人,結(jié)構(gòu)精巧、動(dòng)作靈活、仿真度高,各部分結(jié)構(gòu)可以多自由度活動(dòng),支持無線遠(yuǎn)程控制與信息傳輸,能夠很好地實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航、人臉識(shí)別、人機(jī)對(duì)話以及迎賓待客等多種功能。\n[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種機(jī)器人,包括機(jī)器人主體以及通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與機(jī)器人主體進(jìn)行通訊的遠(yuǎn)程交互平臺(tái),所述機(jī)器人主體包括移動(dòng)裝置和移動(dòng)裝置上方的功能模塊,所述移動(dòng)裝置包括機(jī)械腿、機(jī)械腿下端的底盤、設(shè)置在底盤內(nèi)部的直流無刷電機(jī)、直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、與直流無刷電機(jī)相連的驅(qū)動(dòng)輪和萬向輪,所述功能模塊包括多自由度的機(jī)械腰、機(jī)械頸、機(jī)械頭、機(jī)械臂和機(jī)械手。\n[0010] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述機(jī)械腰包括至少三個(gè)并聯(lián)的直線推桿Ⅰ、通過十字萬向節(jié)設(shè)置在直線推桿Ⅰ底端的底板、依次通過球面軸承和彈簧設(shè)置在所述直線推桿Ⅰ頂端的頂板、套設(shè)在彈簧外部的旋筒以及用于控制所述直線推桿Ⅰ的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置;所述機(jī)械頸包括支座、至少三套設(shè)置在支座上面的直線推桿Ⅱ和橫向設(shè)置在所述直線推桿Ⅱ頂端的頸位板;所述機(jī)械頭包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置在所述頸位板上面的口腔板、通過橫軸設(shè)置在兩個(gè)口腔板之間的上唇和下唇、與上唇和下唇均相切的凸輪、與凸輪軸接且設(shè)置在口腔板側(cè)壁上的減速電機(jī)、上唇和下唇之間的拉簧、口腔板頂端的托板、托板上的舵機(jī)Ⅰ、由舵機(jī)Ⅰ控制的俯仰架、設(shè)置在俯仰架上的舵機(jī)Ⅱ、由舵機(jī)Ⅱ控制的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置以及設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上的兩個(gè)攝像頭;所述機(jī)械臂包括與所述機(jī)械頸相連的上臂、通過轉(zhuǎn)軸與上臂相連的下臂、與下臂相連的手腕、設(shè)置在上臂內(nèi)部的大扭矩直流減速電機(jī)、齒輪、設(shè)置在下臂內(nèi)部的直流減速電機(jī)和齒輪;所述機(jī)械手包括手掌、手指和控制手套,所述手掌包括連接板、掌殼和安裝在掌殼內(nèi)并與所述手指相連的擺指裝置,所述手指包括至少兩個(gè)指關(guān)節(jié)和設(shè)置在相鄰指關(guān)節(jié)之間的屈指裝置。\n[0011] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述擺指裝置包括減速電機(jī)Ⅰ、減速電機(jī)Ⅰ的固定架、與減速電機(jī)Ⅰ軸接的齒輪Ⅰ、與齒輪Ⅰ嚙合的冠齒輪Ⅰ、與冠齒輪Ⅰ同軸連接的編碼盤Ⅰ、與冠齒輪Ⅰ相連的搖擺桿以及設(shè)置在所述手指與所述掌殼之間的推力軸承。\n[0012] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述屈指裝置包括相鄰指關(guān)節(jié)之間的連接軸、減速電機(jī)Ⅱ、與減速電機(jī)Ⅱ軸接的齒輪Ⅱ、與齒輪Ⅱ嚙合并與所述連接軸同軸的冠齒輪Ⅱ以及與冠齒輪Ⅱ軸接的編碼盤Ⅱ,所述冠齒輪Ⅱ與所述指關(guān)節(jié)的內(nèi)壁固定連接。\n[0013] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述機(jī)器人主體還包括主控模塊以及分別與所述主控模塊相連的感應(yīng)模塊、人機(jī)交互模塊塊、無線通訊模、電源模塊、視頻模塊、音頻模塊和人臉識(shí)別模塊,所述主控模塊包括內(nèi)嵌式工控機(jī)和單片機(jī),所述人機(jī)交互模塊包括設(shè)置在所述機(jī)械腰側(cè)面的觸摸屏模塊和顯示模塊。\n[0014] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述感應(yīng)模塊包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模塊、彎曲傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器、陀螺儀、光電編碼器、電位器、電子尺、觸覺傳感器和加速度傳感器,所述彎曲傳感器設(shè)置在所述控制手套上,所述陀螺儀設(shè)置在所述機(jī)械腰的頂板上,所述光電編碼器與所述驅(qū)動(dòng)輪相連,所述電子尺設(shè)置在所述直線推桿Ⅰ和直線推桿Ⅱ的側(cè)壁上,所述電位器設(shè)置在所述機(jī)械臂內(nèi)部并分別與所述大扭矩直流減速電機(jī)、直流減速電機(jī)以及單片機(jī)相連。\n[0015] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述無線通訊模塊通過所述無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與所述遠(yuǎn)程交互平臺(tái)進(jìn)行通訊,所述無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采用ZigBee平臺(tái)。\n[0016] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述的電源模塊包括蓄電池、備用電池和直流穩(wěn)壓模塊。\n[0017] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案,所述視頻模塊包括與所述攝像頭相連的視頻采集卡和分類器,所述音頻模塊包括語音識(shí)別模塊和語音模塊,所述人臉識(shí)別模塊包括與所述攝像頭相連并設(shè)置在內(nèi)嵌式工控機(jī)內(nèi)的圖像存儲(chǔ)模塊和圖像對(duì)比模塊。\n[0018] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、動(dòng)作靈活、仿真度高,支持無線遠(yuǎn)程控制與信息傳輸,能夠很好地實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航、人臉識(shí)別、人機(jī)對(duì)話以及迎賓待客等多種功能,各部分結(jié)構(gòu)可以多自由度活動(dòng),具體來講,移動(dòng)裝置能夠使機(jī)器人主體自由移動(dòng),機(jī)械腰和機(jī)械頸不僅可以伸縮,而且可以向任意角度傾斜,機(jī)械頭可以俯仰和轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械臂和機(jī)械手可以擺動(dòng)和彎折。\n附圖說明\n[0019] 圖1是本發(fā)明的通訊原理圖。\n[0020] 圖2是機(jī)器人主體的信號(hào)控制原理圖。\n[0021] 圖3是機(jī)器人主體的結(jié)構(gòu)示意圖。\n[0022] 圖4是移動(dòng)裝置的仰視圖。\n[0023] 圖5是機(jī)械腰的結(jié)構(gòu)示意圖。\n[0024] 圖6是機(jī)械頸的結(jié)構(gòu)示意圖。\n[0025] 圖7是機(jī)械頭的側(cè)視圖。\n[0026] 圖8是機(jī)械頭的立體圖。\n[0027] 圖9是機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意圖。\n[0028] 圖10機(jī)械手的結(jié)構(gòu)示意圖。\n[0029] 圖中:1、機(jī)械腿 2、機(jī)械腰 21、直線推桿Ⅰ 22、十字萬向節(jié) 23、底板 24、球面軸承 25、彈簧 26、旋筒 27、頂板 28、電子尺 3、機(jī)械頸 31、支座 32、直線推桿Ⅱ 33、頸位板 4、機(jī)械頭 41、口腔板 42、橫軸 43、上唇 44、下唇 45、凸輪 46、托板 47、舵機(jī)Ⅰ 48、俯仰架 49、舵機(jī)Ⅱ 410、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 411、攝像頭 412、減速電機(jī) 5、機(jī)械臂 51、上臂 52、下臂 53、手腕 54、大扭矩直流減速電機(jī) 55、直流減速電機(jī) 6、機(jī)械手 61、連接板 62、掌殼 63、指關(guān)節(jié) 64、減速電機(jī)Ⅰ 65、固定架 66、齒輪Ⅰ 67、冠齒輪Ⅰ 68、搖擺桿 69、連接軸 610、減速電機(jī)Ⅱ 611、齒輪Ⅱ 612、冠齒輪Ⅱ 7、底盤 71、直流無刷電機(jī) 72、驅(qū)動(dòng)輪 73、萬向輪 74、光電編碼器。\n具體實(shí)施方式\n[0030] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。\n[0031] 同時(shí)參看附圖1、3和4,本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中包括機(jī)器人主體以及通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與機(jī)器人主體進(jìn)行通訊的遠(yuǎn)程交互平臺(tái),機(jī)器人主體包括移動(dòng)裝置和移動(dòng)裝置上方的功能模塊,移動(dòng)裝置包括機(jī)械腿1、機(jī)械腿1下端的底盤7、設(shè)置在底盤7內(nèi)部的直流無刷電機(jī)71、直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、與直流無刷電機(jī)71相連的驅(qū)動(dòng)輪72和萬向輪73,功能模塊包括多自由度的機(jī)械腰2、機(jī)械頸3、機(jī)械頭4、機(jī)械臂5和機(jī)械手6,遠(yuǎn)程交互平臺(tái)用于控制機(jī)器人主體并利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)顯示機(jī)器人主體的空間方位和行走路線,直流無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器能夠驅(qū)動(dòng)直流無刷電機(jī)71轉(zhuǎn)動(dòng),繼而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪72滾動(dòng),驅(qū)動(dòng)輪72的滾動(dòng)通過齒輪傳動(dòng)能夠使光電編碼器74工作,光電編碼器74可以檢測并反饋直流無刷電機(jī)71的轉(zhuǎn)動(dòng)量信息,萬向輪73起到輔助移動(dòng)和轉(zhuǎn)向的作用。\n[0032] 參看附圖5,機(jī)械腰2包括六套并聯(lián)的直線推桿Ⅰ21、通過十字萬向節(jié)22設(shè)置在直線推桿Ⅰ21底端的底板23、依次通過球面軸承24和彈簧25設(shè)置在直線推桿Ⅰ21頂端的頂板27、套設(shè)在彈簧25外部的旋筒26以及用于控制直線推桿Ⅰ21的電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置,六套直線推桿Ⅰ21相互配合,各自按照指令完成一定的伸縮量,可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械腰2的整體伸縮或者任意方向的傾斜,閑置時(shí)可以卸掉旋筒26,利用彈簧25的彈性將機(jī)器人主體在機(jī)械腰處折疊起來,便于存放,節(jié)省空間。\n[0033] 參看附圖6,機(jī)械頸3包括支座31、三套設(shè)置在支座31上面的直線推桿Ⅱ32和橫向設(shè)置在直線推桿Ⅱ32頂端的頸位板33,三套直線推桿Ⅱ32相互配合,各自按照指令完成一定的伸縮量,實(shí)現(xiàn)機(jī)械頸3的伸縮或者任意方向的傾斜。\n[0034] 參看附圖7和8,機(jī)械頭4包括兩個(gè)對(duì)稱設(shè)置在頸位板33上面的口腔板41、通過橫軸42設(shè)置在兩個(gè)口腔板41之間的上唇43和下唇44、與上唇43和下唇44均相切的凸輪\n45、與凸輪45軸接且設(shè)置在口腔板41側(cè)壁上的減速電機(jī)412、上唇43和下唇44之間的拉簧、口腔板41頂端的托板46、托板46上的舵機(jī)Ⅰ47、由舵機(jī)Ⅰ47控制的俯仰架48、設(shè)置在俯仰架48上的舵機(jī)Ⅱ49、由舵機(jī)Ⅱ49控制的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置410以及設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置410上的兩個(gè)攝像頭411,減速電機(jī)412帶動(dòng)凸輪45同步轉(zhuǎn)動(dòng),配合拉簧的回復(fù)功能,使上唇43和下唇44實(shí)現(xiàn)張合動(dòng)作,口腔板41和橫軸42用于固定上唇43、下唇44和減速電機(jī)412;另外,舵機(jī)Ⅰ47通過控制俯仰架48來調(diào)整攝像頭411的俯仰角度,舵機(jī)Ⅱ49通過控制轉(zhuǎn)動(dòng)裝置410來實(shí)現(xiàn)攝像頭411的左右轉(zhuǎn)動(dòng)。\n[0035] 參看附圖9,機(jī)械臂5包括與機(jī)械頸3相連的上臂51、通過轉(zhuǎn)軸與上臂51相連的下臂52、與下臂52相連的手腕53、設(shè)置在上臂51內(nèi)部的大扭矩直流減速電機(jī)54、齒輪、設(shè)置在下臂52內(nèi)部的直流減速電機(jī)55和齒輪,大扭矩直流減速電機(jī)54和直流減速電機(jī)55能夠帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)上臂51與下臂52的屈伸動(dòng)作。\n[0036] 參看附圖10,機(jī)械手6包括手掌、手指和控制手套,手掌包括連接板61、掌殼62和安裝在掌殼62內(nèi)并與手指相連的擺指裝置,手指包括至少兩個(gè)指關(guān)節(jié)63和設(shè)置在相鄰指關(guān)節(jié)63之間的屈指裝置;擺指裝置包括減速電機(jī)Ⅰ64、減速電機(jī)Ⅰ64的固定架65、與減速電機(jī)Ⅰ64軸接的齒輪Ⅰ66、與齒輪Ⅰ66嚙合的冠齒輪Ⅰ67、與冠齒輪Ⅰ67同軸連接的編碼盤Ⅰ、與冠齒輪Ⅰ67相連的搖擺桿68以及設(shè)置在手指與掌殼62之間的推力軸承,減速電機(jī)Ⅰ64依次帶動(dòng)齒輪Ⅰ66、冠齒輪Ⅰ67和搖擺桿68進(jìn)行運(yùn)動(dòng),手指被對(duì)應(yīng)的搖擺桿68帶動(dòng)而進(jìn)行搖擺動(dòng)作;屈指裝置包括相鄰指關(guān)節(jié)63之間的連接軸69、減速電機(jī)Ⅱ610、與減速電機(jī)Ⅱ610軸接的齒輪Ⅱ611、與齒輪Ⅱ611嚙合并與連接軸69同軸的冠齒輪Ⅱ612以及與冠齒輪Ⅱ612軸接的編碼盤Ⅱ,冠齒輪Ⅱ612與指關(guān)節(jié)63的內(nèi)壁固定連接,減速電機(jī)Ⅱ610依次帶動(dòng)齒輪Ⅱ611和冠齒輪Ⅱ612進(jìn)行運(yùn)動(dòng),冠齒輪Ⅱ612可以帶動(dòng)指關(guān)節(jié)63圍繞連接軸69進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而表現(xiàn)為指關(guān)節(jié)63的彎折動(dòng)作,編碼盤Ⅰ和編碼盤Ⅱ能夠分別測量冠齒輪Ⅰ66和冠齒輪Ⅱ611的轉(zhuǎn)動(dòng)量并進(jìn)行信息反饋。\n[0037] 參看附圖2,機(jī)器人主體還包括主控模塊以及分別與主控模塊相連的感應(yīng)模塊、人機(jī)交互模塊、無線通訊模、電源模塊、視頻模塊、音頻模塊和人臉識(shí)別模塊,主控模塊包括內(nèi)嵌式工控機(jī)和單片機(jī),人機(jī)交互模塊包括設(shè)置在機(jī)械腰側(cè)面的觸摸屏模塊和顯示模塊,用于顯示產(chǎn)品信息。\n[0038] 感應(yīng)模塊包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模塊、彎曲傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器、陀螺儀、光電編碼器74、電位器、電子尺28、觸覺傳感器和加速度傳感器,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模塊能夠構(gòu)建出機(jī)器人主體的現(xiàn)實(shí)工作空間所對(duì)應(yīng)的虛擬空間,并結(jié)合感應(yīng)模塊中各傳感器的檢測信息來制定出最優(yōu)行走路線,從而實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航和自主避障,機(jī)器人主體的空間位置和路徑信息同步顯示在遠(yuǎn)程交互平臺(tái),彎曲傳感器設(shè)置在控制手套上,使用者戴上手套后所做的手部動(dòng)作信息被彎曲傳感器檢測到并傳輸?shù)綑C(jī)械手6并使后者做出同步動(dòng)作,超聲波傳感器用于遠(yuǎn)距離目標(biāo)的距離測量和位置測量,紅外傳感器用于近距離目標(biāo)的距離測量和位置測量,兩者互相配合可以精確鎖定目標(biāo)位置,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)跟蹤的功能,陀螺儀設(shè)置在機(jī)械腰2的頂板27上,用于檢測機(jī)器人主體運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度和機(jī)械腰2的傾斜角度,光電編碼器74與驅(qū)動(dòng)輪72相連,用于反饋直流無刷電機(jī)71的轉(zhuǎn)動(dòng)量信號(hào),電子尺28設(shè)置在直線推桿Ⅰ21和直線推桿Ⅱ32的側(cè)壁上,用于反饋直線推桿Ⅰ21和直線推桿Ⅱ32的伸縮位移量,電位器設(shè)置在機(jī)械臂5內(nèi)部并分別與大扭矩直流減速電機(jī)54、直流減速電機(jī)55以及單片機(jī)相連,用于輸出與所需位移量成一定關(guān)系的電壓,觸覺傳感器用于判斷機(jī)器人主體是否接觸物體,加速度傳感器用于檢測機(jī)器人主體行進(jìn)時(shí)的加速度,內(nèi)嵌式工控機(jī)將感應(yīng)模塊各傳感器檢測到的信息進(jìn)行綜合,通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使迎賓機(jī)器人在特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行精確的行走并控制在觸摸屏模塊上顯示位置信息。\n[0039] 無線通訊模塊通過無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)與遠(yuǎn)程交互平臺(tái)進(jìn)行通訊,無線通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)采用ZigBee平臺(tái),遵從ZigBee協(xié)議,最大傳輸距離為1200m;電源模塊包括蓄電池、備用電池和直流穩(wěn)壓模塊,蓄電池提供的電源通過直流穩(wěn)壓模塊降壓整流,獲得5V、12V、19V的電壓,為迎賓機(jī)器人工作提供能量,當(dāng)蓄電池沒有電時(shí),備用電源開始供電;視頻模塊包括與攝像頭411相連的視頻采集卡和分類器,攝像頭411負(fù)責(zé)采集圖像信息,通過對(duì)具體事物的觀測得到時(shí)間和空間分布的信息,在已知訓(xùn)練樣本所屬類別的條件下設(shè)計(jì)分類器,待檢樣本經(jīng)過預(yù)處理、選擇與提取特征后進(jìn)入分類器,通過該分類器對(duì)待識(shí)別樣本進(jìn)行識(shí)別,得到分類結(jié)果或識(shí)別結(jié)果,并將相應(yīng)信息傳輸至內(nèi)嵌式工控機(jī),再由軟件分辨處理后發(fā)出相應(yīng)動(dòng)作指令或反饋信息;音頻模塊包括語音識(shí)別模塊和語音模塊,語音識(shí)別模塊用于儲(chǔ)存、識(shí)別和輸出詞匯,語音模塊利用語音識(shí)別功能將接收到的語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成文本系統(tǒng),語音識(shí)別模塊包括語音采樣訓(xùn)練系統(tǒng)和語音識(shí)別系統(tǒng),負(fù)責(zé)采集周圍的聲音信息,將特定的聲音信息傳輸至內(nèi)嵌式工控機(jī),由相應(yīng)軟件分辨處理后發(fā)出相應(yīng)動(dòng)作指令或反饋信息,語音模塊自動(dòng)增益控制電路、麥克風(fēng)前置放大器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)線路、振蕩器、內(nèi)存、高音質(zhì)語音錄放電路和聲音合成系統(tǒng),在內(nèi)嵌式工控機(jī)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制下,發(fā)出聲音,可實(shí)現(xiàn)唱歌、問候以及基本的交談;人臉識(shí)別模塊包括與攝像頭相連并設(shè)置在內(nèi)嵌式工控機(jī)內(nèi)的圖像存儲(chǔ)模塊和圖像對(duì)比模塊,可以識(shí)別新老客戶并與老客戶對(duì)話或者為新客戶建立客戶檔案。\n[0040] 本發(fā)明結(jié)構(gòu)精巧、動(dòng)作靈活、仿真度高,支持無線遠(yuǎn)程控制與信息傳輸,能夠很好地實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、自主導(dǎo)航、人臉識(shí)別、人機(jī)對(duì)話以及迎賓待客等多種功能,各部分結(jié)構(gòu)可以多自由度活動(dòng),具體來講,移動(dòng)裝置能夠使機(jī)器人主體自由移動(dòng),機(jī)械腰2和機(jī)械頸3不僅可以伸縮,而且可以向任意角度傾斜,機(jī)械頭可以俯仰和轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)械臂5和機(jī)械手6可以擺動(dòng)和彎折。\n[0041] 上述描述僅作為本發(fā)明可實(shí)施的技術(shù)方案提出,不作為對(duì)其技術(shù)方案本身的單一限制條件。
法律信息
- 2016-06-29
未繳年費(fèi)專利權(quán)終止
IPC(主分類): B25J 11/00
專利號(hào): ZL 201210149760.X
申請(qǐng)日: 2012.05.15
授權(quán)公告日: 2015.01.21
- 2015-04-01
著錄事項(xiàng)變更
發(fā)明人由石九龍 何清葉 楊晨光 潘世豪袁帥 侯九霄 馮志超 馬寬變更為趙新燦 石九龍 何清葉 楊晨光潘世豪 袁帥 侯九霄 馮志超馬寬
- 2015-03-25
著錄事項(xiàng)變更
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- 2015-01-21
- 2012-11-28
實(shí)質(zhì)審查的生效
IPC(主分類): B25J 11/00
專利申請(qǐng)?zhí)? 201210149760.X
申請(qǐng)日: 2012.05.15
- 2012-10-03
引用專利(該專利引用了哪些專利)
序號(hào) | 公開(公告)號(hào) | 公開(公告)日 | 申請(qǐng)日 | 專利名稱 | 申請(qǐng)人 |
1
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2011-05-18
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2010-11-22
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2
| | 暫無 |
1994-06-18
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3
| | 暫無 |
2011-01-11
| | |
4
| | 暫無 |
2009-07-24
| | |
5
| | 暫無 |
2006-12-19
| | |
被引用專利(該專利被哪些專利引用)
序號(hào) | 公開(公告)號(hào) | 公開(公告)日 | 申請(qǐng)日 | 專利名稱 | 申請(qǐng)人 | 該專利沒有被任何外部專利所引用! |