一种智能迎宾机器人及其操作方法技术

技术编号:15180932 阅读:206 留言:0更新日期:2017-04-16 09:09
本发明专利技术涉及一种迎宾机器人,尤其涉及一种智能迎宾机器人及其操作方法。包括底盘组件、下身支架组件、弯腰组件、上身支架组件、头部点头组件和手臂组件,所述的底盘组件的上部设有下身支架组件,所述的上身支架组件的上部设有弯腰组件,所述的上身支架组件的底端与弯腰组件相定位,所述的上身支架组件的上部设有头部点头组件,所述的上身支架组件的两侧壁分别设有手臂组件。一种智能迎宾机器人及其操作方法结构紧凑,具有结构紧凑、体积小、重量轻、可靠性高、外形美观、制造成本低廉、装拆维修方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种迎宾机器人,尤其涉及一种智能迎宾机器人及其操作方法
技术介绍
现有的技术中的机器人,使用性能相对较差,灵活性不佳,相对笨重。中国专利201510503884.7,公开一种迎宾机器人,包括底座,安装在底座上的外壳,所述外壳内设置有驱动装置,智能处理系统,智能控制系统,所述驱动装置连接智能处理系统和智能控制系统,所述智能处理系统和智能控制系统连接,所述智能处理系统内设置有多种招待模式,能够识别宾客的性别,高矮,视力,听力,能够对宾客进行粗略身份归类,为不同类型的宾客提供不同类型的语音、音量、提醒提前量和交流模式。智能性与灵活性存在不足。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术中存在的不足,提供一种结构紧凑,操作性能出色,仿真程度高的一种智能迎宾机器人及其操作方法。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种智能迎宾机器人,包括底盘组件、下身支架组件、弯腰组件、上身支架组件、头部点头组件和手臂组件,所述的底盘组件的上部设有下身支架组件,所述的上身支架组件的上部设有弯腰组件,所述的上身支架组件的底端与弯腰组件相定位,所述的上身支架组件的上部设有头部点头组件,所述的上身支架组件的两侧壁分别设有手臂组件;所述的底盘组件包括底盘,所述的底盘的两端中分别设有轮毂电机,所述的底盘的底部设有若干万向轮;所述的下身支架组件包括下身支架,所述的下身支架的下端中设有线路盒和锂电池,所述的线路盒与锂电池相连接,所述的线路盒控制轮毂电机,所述的下身支架的上部设有圆板,所述的圆板的上部设有平面轴承,所述的圆板的的底部设有上半身转动舵机;所述的弯腰组件包括弯腰舵机回形支架,所述的弯腰舵机回形支架中设有弯腰舵机,所述的弯腰舵机回形支架的底部与平面轴承相定位,所述的弯腰舵机回形支架的底部中设有转动舵盘,所述的上半身转动舵机带动转动舵盘进行转动,所述的弯腰舵机回形支架随转动舵盘进行转动;所述的上身支架组件包括上身支架,所述的弯腰舵机通过弯腰舵盘与上身支架底部的一端相定位,所述的上身支架底部的另一端与弯腰舵机回形支架固定,所述的弯腰舵机回形支架的上部设有与上身支架相活动定位的推拉杆电机;所述的头部点头组件包括设在上身支架上端中的点头舵机,所述的上身支架的上部设有头部连接件,所述的点头舵机通过点头舵盘控制头部连接件进行转动;所述的手臂组件包括肩部舵机、大臂舵机和大臂舵机连接件,所述的肩部舵机设在上身支架上端的内壁,所述的肩部舵机通过肩部舵盘与大臂舵机连接件相连接,所述的肩部舵机驱动大臂舵机连接件进行转动,所述的大臂舵机连接件中设有大臂舵机,所述的大臂舵机连接件的外壁设有大臂连接件,所述的大臂舵机通过大臂舵盘与大臂连接件相连接,所述的大臂连接件中设有大臂连接杆,所述的大臂舵机带动大臂连接杆进行转动,所述的大臂连接杆的外端与小臂舵机连接件相固定连接,所述的小臂舵机连接件中设有小臂舵机,所述的小臂舵机与小臂舵机连接件间设有小臂舵盘,所述的小臂舵机连接件的外端设有小臂舵机固定件,所述的小臂舵机固定件的外壁设有向外延伸的小臂连接杆,所述的小臂舵机带动小臂连接杆进行转动,所述的小臂连接杆的外端与手腕舵机固定件固定,所述的手腕舵机固定件中设有手腕舵机,所述的手腕舵机的外壁设有手掌连接件,所述的手腕舵机与手腕舵机固定件间设有手腕舵盘,所述的手腕舵机带动手掌连接件进行转动;所述的机器人外套有装饰衣。作为优选,所述的轮毂电机通过铝制电机连接件与底盘固定;所述的线路盒设在线路盒底盘上,所述的线路盒底盘通过线路底盒支撑件与下身支架固定,所述的锂电池设在线路盒底盘的下方;所述的推拉杆电机通过推拉杆电机连接件与弯腰舵机回形支架固定;所述的点头舵机与上身支架通过点头L形连接件相定位,所述的点头舵机一端与头部连接件通过轴承定位,所述的轴承通过轴承固定件定位。作为优选,所述的下身支架呈锥状分布,所述的上身支架的两侧壁设有若干定位孔。一种智能迎宾机器人的操作方法,按以下步骤进行:(一)、图纸设计及准备:1、先设计机器人身体高度,体型,功能,需要材质,元器件,制作工艺,生产加工;;图纸设计完成后按照设计对机器人各部分需要材料进行计算,对计算各种材料进行准备,采购;;2、需用外加工的,绘制图纸,进行合作加工;;3、元器件,电子产品,根据市场情况采购,加工,定制;;4、凡合作加工的,定制,采购元器件,电子产品,钣金加工等进行检验和测试;对市场采购的电子元器件的数据,参数,性能,使用期限,必须测试,确保机器人正常使用和运转;(二)、骨架制备:1、上半身:“L”型大臂舵机连接件与上身骨架连接的连接件采用2mm~3mm厚不锈钢折弯制作,大臂和小臂采用舵机加连接件进行连接,连接件呈“U”型,采用铝合金材质,厚度3mm~4mm;手掌指与小臂连接采用“U”型厚度2mm铝合金制作。大臂部位与上身支架采用大扭力180kg金属数字舵机两个,便于手臂平伸,向上向下各个不同方位转动,舵机扭距为270度;舵机的电机采用dc10~13v供电和指令采用dc53.7~6.0v供电;大臂部位与小臂部位用30kg双同轴舵机,便于手臂弯曲,弯曲角度180度,小臂与手掌使用15kg双同轴舵机,手掌弯曲角度为180度;30kg和15kg舵机的电机与指令采用dc3.7~6.0v供电,便于手掌转动,手掌使用搪胶制成,手掌内置触摸模块,与真人触摸后会发出动作和语音指令;大臂连接杆和小臂连接杆采用“I”圆柱连接杆,使大臂舵机连接件、小臂舵机连接件与手腕舵机连接件进行连接,形成整只手臂,材质采用不锈钢圆管焊接;大臂部位肩膀处采用大扭力180kg金属数字舵机,扭距为270度,便于手臂向前向后抬起放下动作,舵机的电机采用dc10-13v供电,指令采用dc3.7~5.5v供电;上身支架“凸”型,采用4mm~5mm厚铝合金材质,镂空折弯焊接成型,腰部转动支撑架“口”型,采用厚度为2mm不锈钢折弯焊接成型为上身弯腰动作和上半身左右转动动作支撑件,并与腰部转动转盘连接;上身支架和腰部转动支架内置3部舵机和1部电动推拉杆,其中二部舵机为180kg,为左右两只手臂向前向后做动作,一部舵机为大扭力360kg金属数字舵机,扭距为270度,为弯腰动作用,舵机的电机采用dc10~13v和信号指令dc3.7~6.0v供电;电动推拉杆为机器人上半身在断电情况下固定上半身防止上半身倒下使用,机器人总电源断电将上半身垂直固定,电动推拉杆的开关采用按钮开关,为正反电控制操作,凹进通电收回拉杆,使机器人正常完成动作,凸出通电伸出拉杆固定锁住机器人上身,防止机器人上半身倒下,电动推拉杆采用dv10~13v供电;腰部的转动转盘采用8寸外径200mm、内外径27mm铝合金材质,连接上半身和下半身的转动,舵机采用大扭力180kg金属数字舵机带动上半身体转动;舵机的电机采用dc10~13v和信号指令dc3.7~6.0v供电;舵机扭距为270度;2、下半身:采用交流焊接支架,支架为圆台形,高度700mm-800mm,4根M12~M16钢筋和两道M8圆形钢筋利用等离子气割一次成型的元钢圈交流焊接而成,支架上小下大,圆台型“目”,上为直径220mm圆钢板,厚度为3mm,中为330mm和400mm两道圆钢筋,下为等离子气割一次成型圆钢圈,圆环直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能迎宾机器人,其特征在于:包括底盘组件、下身支架组件、弯腰组件、上身支架组件、头部点头组件和手臂组件,所述的底盘组件的上部设有下身支架组件,所述的上身支架组件的上部设有弯腰组件,所述的上身支架组件的底端与弯腰组件相定位,所述的上身支架组件的上部设有头部点头组件,所述的上身支架组件的两侧壁分别设有手臂组件;所述的底盘组件包括底盘(1),所述的底盘(1)的两端中分别设有轮毂电机(2),所述的底盘(1)的底部设有若干万向轮(3);所述的下身支架组件包括下身支架(4),所述的下身支架(4)的下端中设有线路盒(5)和锂电池(6),所述的线路盒(5)与锂电池(6)相连接,所述的线路盒(5)控制轮毂电机(2),所述的下身支架(4)的上部设有圆板(7),所述的圆板(7)的上部设有平面轴承(8),所述的圆板(7)的的底部设有上半身转动舵机(11);所述的弯腰组件包括弯腰舵机回形支架(10),所述的弯腰舵机回形支架(10)中设有弯腰舵机(11),所述的弯腰舵机回形支架(10)的底部与平面轴承(8)相定位,所述的弯腰舵机回形支架(10)的底部中设有转动舵盘(14),所述的上半身转动舵机(9)带动转动舵盘(14)进行转动,所述的弯腰舵机回形支架(10)随转动舵盘(12)进行转动;所述的上身支架组件包括上身支架(13),所述的弯腰舵机(11)通过弯腰舵盘(14)与上身支架(13)底部的一端相定位,所述的上身支架(13)底部的另一端与弯腰舵机回形支架(10)固定,所述的弯腰舵机回形支架(10)的上部设有与上身支架(13)相活动定位的推拉杆电机(15);所述的头部点头组件包括设在上身支架(13)上端中的点头舵机(18),所述的上身支架(13)的上部设有头部连接件(17),所述的点头舵机(16)通过点头舵盘(18)控制头部连接件(17)进行转动;所述的手臂组件包括肩部舵机(19)、大臂舵机(20)和大臂舵机连接件(21),所述的肩部舵机(19)设在上身支架(13)上端的内壁,所述的肩部舵机(19)通过肩部舵盘(22)与大臂舵机连接件(21)相连接,所述的肩部舵机(19)驱动大臂舵机连接件(21)进行转动,所述的大臂舵机连接件(21)中设有大臂舵机(20),所述的大臂舵机连接件(21)的外壁设有大臂连接件(23),所述的大臂舵机(20)通过大臂舵盘(24)与大臂连接件(23)相连接,所述的大臂连接件(23)中设有大臂连接杆(25),所述的大臂舵机(20)带动大臂连接杆(25)进行转动,所述的大臂连接杆(25)的外端与小臂舵机连接件(26)相固定连接,所述的小臂舵机连接件(26)中设有小臂舵机(27),所述的小臂舵机(27)与小臂舵机连接件(26)间设有小臂舵盘(28),所述的小臂舵机连接件(26)的外端设有小臂舵机固定件(29),所述的小臂舵机固定件(29)的外壁设有向外延伸的小臂连接杆(30),所述的小臂舵机(27)带动小臂连接杆(30)进行转动,所述的小臂连接杆(30)的外端与手腕舵机固定件(31)固定,所述的手腕舵机固定件(31)中设有手腕舵机(32),所述的手腕舵机(32)的外壁设有手掌连接件(33),所述的手腕舵机(32)与手腕舵机固定件(31)间设有手腕舵盘(34),所述的手腕舵机(32)带动手掌连接件(33)进行转动;所述的机器人外套有装饰衣(35)。...

【技术特征摘要】
1.一种智能迎宾机器人,其特征在于:包括底盘组件、下身支架组件、弯腰组件、上身支架组件、头部点头组件和手臂组件,所述的底盘组件的上部设有下身支架组件,所述的上身支架组件的上部设有弯腰组件,所述的上身支架组件的底端与弯腰组件相定位,所述的上身支架组件的上部设有头部点头组件,所述的上身支架组件的两侧壁分别设有手臂组件;所述的底盘组件包括底盘(1),所述的底盘(1)的两端中分别设有轮毂电机(2),所述的底盘(1)的底部设有若干万向轮(3);所述的下身支架组件包括下身支架(4),所述的下身支架(4)的下端中设有线路盒(5)和锂电池(6),所述的线路盒(5)与锂电池(6)相连接,所述的线路盒(5)控制轮毂电机(2),所述的下身支架(4)的上部设有圆板(7),所述的圆板(7)的上部设有平面轴承(8),所述的圆板(7)的的底部设有上半身转动舵机(11);所述的弯腰组件包括弯腰舵机回形支架(10),所述的弯腰舵机回形支架(10)中设有弯腰舵机(11),所述的弯腰舵机回形支架(10)的底部与平面轴承(8)相定位,所述的弯腰舵机回形支架(10)的底部中设有转动舵盘(14),所述的上半身转动舵机(9)带动转动舵盘(14)进行转动,所述的弯腰舵机回形支架(10)随转动舵盘(12)进行转动;所述的上身支架组件包括上身支架(13),所述的弯腰舵机(11)通过弯腰舵盘(14)与上身支架(13)底部的一端相定位,所述的上身支架(13)底部的另一端与弯腰舵机回形支架(10)固定,所述的弯腰舵机回形支架(10)的上部设有与上身支架(13)相活动定位的推拉杆电机(15);所述的头部点头组件包括设在上身支架(13)上端中的点头舵机(18),所述的上身支架(13)的上部设有头部连接件(17),所述的点头舵机(16)通过点头舵盘(18)控制头部连接件(17)进行转动;所述的手臂组件包括肩部舵机(19)、大臂舵机(20)和大臂舵机连接件(21),所述的肩部舵机(19)设在上身支架(13)上端的内壁,所述的肩部舵机(19)通过肩部舵盘(22)与大臂舵机连接件(21)相连接,所述的肩部舵机(19)驱动大臂舵机连接件(21)进行转动,所述的大臂舵机连接件(21)中设有大臂舵机(20),所述的大臂舵机连接件(21)的外壁设有大臂连接件(23),所述的大臂舵机(20)通过大臂舵盘(24)与大臂连接件(23)相连接,所述的大臂连接件(23)中设有大臂连接杆(25),所述的大臂舵机(20)带动大臂连接杆(25)进行转动,所述的大臂连接杆(25)的外端与小臂舵机连接件(26)相固定连接,所述的小臂舵机连接件(26)中设有小臂舵机(27),所述的小臂舵机(27)与小臂舵机连接件(26)间设有小臂舵盘(28),所述的小臂舵机连接件(26)的外端设有小臂舵机固定件(29),所述的小臂舵机固定件(29)的外壁设有向外延伸的小臂连接杆(30),所述的小臂舵机(27)带动小臂连接杆(30)进行转动,所述的小臂连接杆(30)的外端与手腕舵机固定件(31)固定,所述的手腕舵机固定件(31)中设有手腕舵机(32),所述的手腕舵机(32)的外壁设有手掌连接件(33),所述的手腕舵机(32)与手腕舵机固定件(31)间设有手腕舵盘(34),所述的手腕舵机(32)带动手掌连接件(33)进行转动;所述的机器人外套有装饰衣(35)。2.根据权利要求1所述的一种智能迎宾机器人,其特征在于:所述的轮毂电机(2)通过铝制电机连接件(36)与底盘(1)固定;所述的线路盒(5)设在线路盒底盘(37)上,所述的线路盒底盘(37)通过线路底盒支撑件(38)与下身支架(4)固定,所述的锂电池(6)设在线路盒底盘(37)的下方;所述的推拉杆电机(15)通过推拉杆电机连接件(39)与弯腰舵机回形支架(10)固定;所述的点头舵机(16)与上身支架(13)通过点头L形连接件(40)相定位,所述的点头舵机(16)一端与头部连接件(17)通过轴承(41)定位,所述的轴承(41)通过轴承固定件(42)定位。3.根据权利要求1或2所述的一种智能迎宾机器人,其特征在于:所述的下身支架(4)呈锥状分布,所述的上身支架(13)的两侧壁设有若干定位孔(43)。4.一种根据权利要求1或2所述的智能迎宾机器人的操作方法,其特征在于按以下步骤进行:(一)、图纸设计及准备:1、先设计机器人身体高度,体型,功能,需要材质,元器件,制作工艺,生产加工;;图纸设计完成后按照设计对机器人各部分需要材料进行计算,对计算各种材料进行准备,采购;;2、需用外加工的,绘制图纸,进行合作加工;;3、元器件,电子产品,根据市场情况采购,加工,定制;;4、凡合作加工的,定制,采购元器件,电子产品,钣金加工等进行检验和测试;对市场采购的电子元器件的数据,参数,性能,使用期限,必须测试,确保机器人正常使用和运转;(二)、骨架制备:1、上半身:“L”型大臂舵机连接件与上身骨架连接的连接件采用2mm~3mm厚不锈钢折弯制作,大臂和小臂采用舵机加连接件进行连接,连接件呈“U”型,采用铝合金材质,厚度3mm~4mm;手掌指与小臂连接采用“U”型厚度2mm铝合金制作。大臂部位与上身支架采用大扭力180kg金属数字舵机两个,便于手臂平伸,向上向下各个不同方位转动,舵机扭距为270度;舵机的电机采用dc10~13v供电和指令采用dc53.7~6.0v供电;大臂部位与小臂部位用30kg双同轴舵机,便于手臂弯曲,弯曲角度180度,小臂与手掌使用15kg双同轴舵机,手掌弯曲角度为180度;30kg和15kg舵机的电机与指令采用dc3.7~6.0v供电,便于手掌转动,手掌使用搪胶制成,手掌内置触摸模块,与真人触摸后会发出动作和语音指令;大臂连接杆和小臂连接杆采用“I”圆柱连接杆,使大臂舵机连接件、小臂舵机连接件与手腕舵机连接件进行连接,形成整只手臂,材质采用不锈钢圆管焊接;大臂部位肩膀处采用大扭力180kg金属数字舵机,扭距为270度,便于手臂向前向后抬起放下动作,舵机的电机采用dc10-13v供电,指令采用dc3.7~5.5v供电;上身支架“凸”型,采用4mm~5mm厚铝合金材质,镂空折弯焊接成型,腰部转动支撑架“口”型,采用厚度为2mm不锈钢折弯焊接成型为上身弯腰动作和上半身左右转动动作支撑件,并与腰部转动转盘连接;上身支架和腰部转动支架内置3部舵机和1部电动推拉杆,其中二部舵机为180kg,为左右两只手臂向前向后做动作,一部舵机为大扭力360kg金属数字舵机,扭距为270度,为弯腰动作用,舵机的电机采用dc10~13v和信号指令dc3.7~6.0v供电;电动推拉杆为机器人上半身在断电情况下固定上半身防止上半身倒下使用,机器人总电源断电将上半身垂直固定,电动推拉杆的开关采用按钮开关,为正反电控制操作,凹进通电收回拉杆,使机器人正常完成动作,凸出通电伸出拉杆固定锁住机器人上身,防止机器人上半身倒下,电动推拉杆采用dv10~13v供电;腰部的转动转盘采用8寸外径200mm、内外径27mm铝合金材质,连接上半身和下半身的转动,舵机采用大扭力180kg金属数字舵机带动上半身体转动;舵机的电机采用dc10~13v和信号指令dc3.7~6.0v供电;舵机扭距为270度;2、下半身:采用交流焊接支架,支架为圆台形,高度700mm-800mm,4根M12~M16钢筋和两道M8圆形钢筋利用等离子气割一次成型的元钢圈交流焊接而成,支架上小下大,圆台型“目”,上为直径220mm圆钢板,厚度为3mm,中为330mm和400mm两道圆钢筋,下为等离子气割一次成型圆钢圈,圆环直径为10mm,内环有四耳有M8螺丝孔,便于与下面轮毂电机底盘连接;(三)、底盘组件制备:铝合金底盘和两部轮毂电机,四个万向轮组成,轮毂电机为6寸轮径175mm,直流无刷驱动18-60V15A,万向轮为2寸轮径50mm;铝合金底盘轮毂电机处镂空“工”形状,铝合金底盘与轮毂电机由型为“凸凹”二个铝制电机连接固定,万向轮为前后各两个;铝合金底盘的上部设有4个“]”型支撑件,支撑三方折边的不锈钢线路合底盘,便于放置机器人整体电路箱盒,铝合金底盘与线路合底盘中置14串60V锂电池一块,给机器人供电;锂电池四周用6个“L”型固定件固定锂电池,固定件采用1.5mm~2.0mm厚不锈钢材质,弯折可移动调节;底盘与下身支架采用M8*35内六4颗螺丝固定;铝合金底盘与下身支架结合处机器人前进方向的轮毂电机前方左右各安装一个红外线扫描传感器,机器人在前进时能扫描前面的障碍物发出指令和语音提示,同时机器人停止前进;迎宾时能扫描到客人的部分身体时会发出语音;(四)、头部制备:头部为仿人形造型,采用硬木胶一次成型,两块合成为人头型,头内内置三个舵机和两个电机,完成眼睛左右转动和眼睛上下眨眼,以及嘴巴闭合和头部转动的功能,头部外部头皮采用仿人皮色搪胶制成;头部与上身支架连接采用“]”型连接件和采用30kg金属齿轮数字舵机连接,头部可以上下点头;(五)、电路控制:1、电路集中控制,电路全部控制在PVC盒内,线路盒尺寸为PVC380*260*120;内部布置为:轮毂电机的直流无刷驱动器6615,48V~60V转12V变压器,电源管理板,主控板及扩展板,无线蓝牙模块,无线遥控器接收模块,音频功放扩音板,锂电池充电口及电源开关,电池电量显示器,16路舵机控制板和16路舵机电源管理板.电动推拉杆开关组成,线路盒有多路舵机信号线接口和舵机电源线接口,轮步电机的信号线和电源线的接口,触摸模块和红外线传感器线路接口,音响和电动推杆的线路接口;整体线路可分开与各舵机连接,整体电路盒可单独拆下维修;2、机器人控制方法:机器人由机构本体和控制系统组成,构成机器人控制系统主要硬件系统和控制软件;输入、输出设备,驱动器,传感器;机器人控制系统是机器人的重要组成部分,对于控制完成特定工作任务;基本功能如下:a、记忆功能;有行走路径、方式、速度;b、与外部设备联系功能;有输入、输出接口,通信接口,网络接口,同步接口;c、人机对话功能;有显示屏,麦克风,无线摇控器;d、传感器识别功能;有位置检测、感应、感压;(六)、机器人装饰:1、头部为假发,可分男女,根据需要任意配置,假眉毛和假睫毛为粘贴,脸部可化妆,可与真人比美;2、机器人上身...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈宏福陈欢欢金城李智
申请(专利权)人:杭州欢乐飞机器人科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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