CN106426197B - 一种可变服务机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可变服务机器人，所述的机器人包括行走机构，内部支撑骨架，手部运动机构，头部运动机构，展开机构和机器人壳体；行走机构位于机器人的底部，所述的内部支撑骨架安装在行走机构的顶部，所述的机器人壳体固连在内部支撑骨架的外部，所述的手部运动机构通过一个多自由度机构与所述的机器人壳体连接并位于机器人壳体的腰部。本发明结构紧凑可靠，功能多样实用，可作为迎宾机器人使用，也可变身为智能演讲台使用。
Description
技术领域
本发明属于服务机器人技术领域，具体涉及一种用于迎宾和可变智能演讲台的机器人。
背景技术
目前，服务机器人被广泛应用在迎宾、点餐和教学等领域，主要侧重于单一工作功能和语音交互等方面，在机器人机构上很少有实质变化，机器人的动作也很简单，变身几乎没有。在一些特点场合，机器人需要承担更多的实质工作任务，在前台充当迎宾服务员，在工作位置变身演讲台，实现服务功能的多元化，一机多用等，因而在机器人的机构组成上提出了更高的要求和变化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供了一种可变服务机器人。
本发明的可变服务机器人，包括：行走机构，内部支撑骨架，手部运动机构，头部运动机构，展开机构和机器人壳体，所述的行走机构位于机器人的底部，所述的内部支撑骨架安装在行走机构的顶部，所述的机器人壳体固连在内部支撑骨架的外部，所述的手部运动机构通过一个多自由度机构与所述的机器人壳体连接并位于机器人壳体的腰部，所述的展开机构与头部运动机构固连后通过旋转机构与所述的内部支撑骨架相连接，所述的展开机构由两片翅膀和两组直线运动机构组成，并位于机器人的背部位置，所述的旋转机构能够实现最大180度的大角度旋转，所述的头部运动机构和展开机构成一定角度安装在旋转机构的两个面上，所述的头部运动机构内部有两组话筒，两组话筒与一组同步运动机构连接，所述的同步运动机构可驱动所述的两组话筒运动至所述头部运动机构的顶部，所述的展开机构的所述两片翅膀可展开至平面，该平面与水平面夹角在15度左右，所述的两片翅膀也可折叠成夹角。
所述的直线运动机构由电缸和导轨组成，并通过导轨滑块与所述的旋转机构连接，通过导轨轨道与所述的两片翅膀的安装板连接，所述的旋转机构，由谐波减速器连接步进电机和旋转轴构成，谐波减速器安装在所述的旋转机构的一侧，步进电机和旋转轴在所述的旋转机构的另外一侧，所述的旋转机构中间部位安装有所述头部运动机构的类似脖子的连接件，所述的同步运动机构由一组齿轮系传动构成，位于机器人头部的顶端，所述的多自由度机构，由步进电机连接齿轮，齿轮驱动两组齿条，该齿条两端有一段圆柱面，一端圆柱面连接到机器人手的外侧，另一端圆柱面在一个固定的滑槽内滑动，所述多有度机构有另一个步进电机通过同步带与机器人手的内侧连接，实现机器人类似肩关节的运动，机器人手内侧和外侧通过端部连接，可相对旋转运动。
本发明的一种可变服务机器人结构紧凑可靠，功能多样实用，可作为迎宾机器人使用，也可变身为演讲台供嘉宾使用，满足了目前对于服务机器人迎宾，引导，变身，展示等多功能使用的需求。
附图说明
图1为本发明的可变服务机器人的实施例,图1a是机器人行走状态时的侧视图，图1b是机器人变形后的侧视图，图1c是机器人的正视图。
图2为去除机器人壳体后的可变服务机器人的实施例内部结构图，图2a是机器人行走状态时内部结构的侧视图，图2b是机器人行走状态时内部结构的正视图。
图中，1.行走机构，2.内部支撑骨架，3. 手部运动机构，4. 头部运动机构，5. 展开机构，6. 机器人壳体，301. 多自由度机构，401. 旋转机构，402. 话筒，403. 同步运动机构，501. 翅膀，502. 直线运动机构。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行进一步描述。
图1是一种可变服务机器人的实施例，图2是本发明一种去处机器人壳体后的可变服务机器人的实施例内部结构图，由图1、2可知，本发明的可变服务机器人，包括：行走机构1，内部支撑骨架2，手部运动机构3，头部运动机构4，展开机构5和机器人壳体6，所述的行走机构位于机器人的底部，所述的内部支撑骨架2安装在行走机构1的顶部，所述的机器人壳体5固连在内部支撑骨架2的外部，所述的手部运动机构3通过一个多自由度机构301与所述的机器人壳体6连接并位于机器人壳体6的腰部，所述的展开机构5与头部运动机构4固连后通过旋转机构401与所述的内部支撑骨架2相连接，所述的展开机构5由两片翅膀501和两组直线运动机构502组成，并位于机器人的背部位置，所述的旋转机构401可实现最大180度的大角度旋转，所述的头部运动机构4和展开机构5成一定角度安装在旋转机构401的两个面上，所述的头部运动机构4内部有两组话筒402，并与一组同步运动机构403连接，所述的同步运动机构可驱动所述的两组话筒402运动至所述头部运动机构4的顶部，所述的展开机构5的所述两片翅膀501可展开至平面，该平面与水平面夹角在15度左右，所述的两片翅膀501也可折叠成夹角。
所述的直线运动机构502由电缸和导轨组成，并通过导轨滑块与所述的旋转机构401连接，通过导轨轨道与所述的两片翅膀501的安装板连接，所述的旋转机构401，由谐波减速器连接步进电机和旋转轴构成，谐波减速器安装在所述的旋转机构401的一侧，步进电机和旋转轴在所述的旋转机构的另外一侧，所述的旋转机构401中间部位安装有所述头部运动机构4的类似脖子的连接件，所述的同步运动机构403由一组齿轮系传动构成，位于机器人头部的顶端，所述的多自由度机构301，由步进电机连接齿轮，齿轮驱动两组齿条，该齿条两端有一段圆柱面，一端圆柱面连接到机器人手的外侧，另一端圆柱面在一个固定的滑槽内滑动，所述多有度机构301有另一个步进电机通过同步带与机器人手的内侧连接，实现机器人类似肩关节的运动，机器人手内侧和外侧通过端部连接，可相对旋转运动。
本发明可变服务机器人实施例具体的工作过程为：
可变服务机器人首先处于图1中所示的左侧图状态，此时作为迎宾机器人使用，在行走机构1的作用下可沿着设计轨道自动避障，到达指定位置，行走的过程中，手部运动机构3在多自由度机构的作用下，手部可以向外张开并旋转动作等，模拟礼仪的相关手势；展开机构5在直线运动机构的作用下可将翅膀501折叠或展开，模拟翅膀煽动的动作，飞着欢迎嘉宾进入指定位置，头部运动机构4可以发出欢迎声音并配有LED灯闪烁进行引导提示。机器人引导嘉宾到达指定位置后，机器人在行走机构1作用下旋转到达正确的身体姿态，与此同时，展开机构5开始工作将翅膀501完全张开，形成一个大的平面，同时头部运动机构4和展开机构5在旋转机构401的作用下进行大角度旋转，使得头部达到图1中b图所示状态，头部顶部超前，显示当前嘉宾姓名或讲话内容等会议提示，话筒402在同步运动机构403的驱动下同时伸出头部，展开机构5旋转到与水平成15度左右的角度，翅膀501变为一个标准的演讲台，根据嘉宾的身高和演讲位置，展开机构5通过另外一组直线运动机构501上下调整演讲平面的高度，话筒402也进行适当位置调整，达到理想的嘉宾演讲位置，变身为专用的演讲台。
本发明改变了传统意义的迎宾机器人的构造和结构形式，同时利用这些新的结构实现了机器人的外形变化，并产生实际使用价值，变身后的机器人可作为一种智能的演讲台使用，并可根据嘉宾不同而发生改变。本发明开拓了一种新的服务机器人结构模式并实现了实际价值，满足了目前对于服务机器人多功能性和新颖性的需求，也为当前服务机器人的发展提供了一种新的思路。
按照本发明所公布的实施案例能够实现本发明，但本发明的实施不仅仅限于以上实施方式，如可通过采用其他功能类似的结构组合或方式来替代本发明的机构以实现本发明。
Claims (2)
1.一种可变服务机器人，其特征在于：所述的机器人包括行走机构（1），内部支撑骨架（2），手部运动机构（3），头部运动机构（4），展开机构（5）和机器人壳体（6），所述的行走机构位于机器人的底部，所述的内部支撑骨架（2）安装在行走机构（1）的顶部，所述的机器人壳体（6）固连在内部支撑骨架（2）的外部，所述的手部运动机构（3）通过一个多自由度机构（301）与所述的机器人壳体（6）连接并位于机器人壳体（6）的腰部，所述的展开机构（5）与头部运动机构（4）固连后通过旋转机构（401）与所述的内部支撑骨架（2）相连接，所述的展开机构（5）由两片翅膀（501）和两组直线运动机构（502）组成，并位于机器人的背部位置，所述的旋转机构（401）能够实现最大180度的大角度旋转，所述的头部运动机构（4）和展开机构（5）成一定角度安装在旋转机构（401）的两个面上，所述的头部运动机构（4）内部有两组话筒（402），两组话筒（402）与一组同步运动机构（403）连接，所述的同步运动机构可驱动所述的两组话筒（402）运动至所述头部运动机构（4）的顶部，所述的展开机构（5）的所述两片翅膀（501）可展开至平面，该平面与水平面夹角在15度左右，所述的两片翅膀（501）也可折叠成夹角。
2.根据权利要求1所述的可变服务机器人，其特征在于：所述的直线运动机构（502）由电缸和导轨组成，并通过导轨滑块与所述的旋转机构（401）连接，通过导轨轨道与所述的两片翅膀（501）的安装板连接，所述的旋转机构（401）由谐波减速器连接步进电机和旋转轴构成，谐波减速器安装在所述的旋转机构（401）的一侧，步进电机和旋转轴在所述的旋转机构的另外一侧，所述的旋转机构（401）中间部位安装有所述头部运动机构（4）的类似脖子的连接件，所述的同步运动机构（403）由一组齿轮系传动构成，位于机器人头部的顶端，所述的多自由度机构（301），由步进电机连接齿轮，齿轮驱动两组齿条，该齿条两端有一段圆柱面，一端圆柱面连接到机器人手的外侧，另一端圆柱面在一个固定的滑槽内滑动，所述多自由度机构（301）中的另一个步进电机通过同步带与机器人手的内侧连接，实现机器人类似肩关节的运动，机器人手内侧和外侧通过端部连接，能够相对旋转运动。
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