一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置，本发明专利技术为了解决传统迎宾机器人在迎宾过程中行走装置噪声较大，且非迎宾状态下不能从事其他工作的问题，所述迎宾清扫机器人装置包括机器人头部、机器人躯干、轮式底盘移动装置和控制系统，所述机器人头部包括头部外壳、RGB‑LED8×16点阵表情板和语音装置，所述机器人躯干由颈部支架、背部支撑板、胸前支撑板、触碰传感器和超声波传感器组成，所述轮式底盘移动装置由行走装置和清扫装置组成，STM32F103芯片作为控制系统的主芯片与RGB‑LED8×16点阵表情板、语音装置、触碰传感器、超声波传感器、无刷直流减速电机和无刷直流电机控制连接，可实现迎宾清扫机器人超静音行走、自主避障、语音播报和地面清洁的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置
本专利技术公开一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置。
技术介绍
现如今市面上的大多数迎宾机器人在迎宾过程中行走装置噪声较大，且在非迎宾状态下不能完成其他工作，从世界卫生组织发布的最新报告可看出，噪音污染已经成为仅次于空气污染之后威胁公民健康的隐患，传统的迎宾机器人行走装置噪声较大甚至掩盖了机器人的欢迎内容等语音播报，效果不理想，用户体验感较差，且迎宾机器人一般用于人流量较大的公共场所，在大厅门口位置进行迎宾指引工作，针对下雨下雪的天气环境下，虽然在大型商场等场所门口设置有防滑地垫且有保洁人员打扫，但是由于人流量较大需要持续清洁，本专利技术针对上述两类问题公布了一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置，所述迎宾清扫机器人装置在迎宾工作的同时具有一定范围的清扫能力，这不但可以让商场或者企业减少在迎宾工作方面的资金投入，还可以大大减轻保洁人员的清扫压力使人员从乏味且重复的工作中解放出来，随时保持场所门口位置时刻干净整洁。本专利技术公布了一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置，不但可以带给顾客以科技感十足的企业第一印象，同时打开了迎宾机器人服务多元化的大门，本专利技术采用了无刷直流减速电机驱动底盘移动装置，电机安装在消音罩里面，消音罩里面布置有厚度为10mm的静音海绵，且在传动系统中采用超静音滚子轴承，使机器人在行进过程中把噪音降到最低，在科技创新带给顾客以生活便利的同时，又营造出良好的人机交互环境。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有迎宾机器人迎宾过程中行走装置噪声较大且非迎宾状态下不能完成其他工作的问题，公开了一种结构简洁，可实现迎宾和清扫两种工作模式的具有超静音特点的迎宾清扫机器人装置。本专利技术为了解决上述问题所采取的技术方案是：所述迎宾清扫机器人装置包括机器人头部、机器人躯干、轮式底盘移动装置和控制系统，所述机器人头部包括头部外壳、RGB-LED8×16点阵表情板和语音装置，所述头部外壳与颈部支架固接，所述RGB-LED8×16点阵表情板布置在头部外壳内部迎宾机器人眼睛的位置，所述语音装置包括WavPlayer语音录放模块、MicroSD存储卡模块和喇叭，所述喇叭布置在头部外壳内部迎宾机器人嘴的位置用于机器人语音，所述WavPlayer语音录放模块和MicroSD存储卡模块安装在头部外壳内部；所述机器人躯干由颈部支架、背部支撑板、胸前支撑板、触碰传感器和HC-SR04超声波传感器组成，所述颈部支架与背部支撑板垂直布置且与其固定连接，所述触碰传感器对称布置在颈部支架左右两侧，所述胸前支撑板分别与颈部支架和背部支撑板固接，且胸前支撑板和背部支撑板分别与轮式底盘移动装置固接，所述HC-SR04超声波传感器分别布置于所述机器人躯干四周用于超声检测，实时向控制系统反馈机器人的位置信息；所述轮式底盘移动装置由行走装置和清扫装置组成，所述行走装置由第一金属支撑底座、第二金属支撑底座、承重杆、驱动轮、无刷直流减速电机、电机支架、第一皮带轮、第二皮带轮、传动带、周向固定支座、金属固定支座、超静音滚子轴承、传动轴、紧定螺钉、万向轮、消音罩和控制器组成，所述清扫装置由清洁刷头、超静音减速齿轮箱、无刷直流电机、第三金属支撑底座组成；所述第一金属支撑底座、第二金属支撑底座、第三金属支撑底座平行布置，且第一金支撑底座与第三金属支撑底座固定连接，第二金属支撑底座通过承重杆与第一金属支撑底座固定连接。所述一对无刷直流减速电机安装在消音罩内，且通过电机支架对称布置在第一金属支撑底座两侧，所述无刷直流减速电机的输出轴与第一皮带轮传动连接，所述锁紧螺母与电机输出轴的末端螺纹连接使第一皮带轮轴向定位，且第一皮带轮与第二皮带轮布置在轮式底盘移动装置的一侧由传动带传动连接，所述第二皮带轮把圆周力传递给传动轴，所述第二皮带轮通过紧定螺钉与传动轴进行周向和轴向的定位，传动轴通过一对超静音滚子轴承与周向固定支座和金属固定支座配合使传动轴周向固定，所述驱动轮与传动轴的输出端通过紧定螺钉固接，所述超静音减速齿轮箱内布置有静音海绵隔绝轮齿间啮合产生的噪声，所述无刷直流电机的输出轴通过联轴器与超静音减速齿轮箱的输入端传动连接，所述超静音减速齿轮箱的左右输出轴分别与清洁刷头连接，且清洁刷头方便拆卸换洗；所述控制系统以STM32F103芯片为主，控制两个电机驱动模块L298N、四路HC-SR04超声波传感器、WavPlayer语音录放模块、MicroSD存储卡模块、两个触碰传感器和RGB-LED8×16点阵表情板。所述STM32F103芯片的PB12、PB13、PB14、PB15、PA8、PA11引脚分别与控制两侧无刷直流减速直流电机的L298N电机驱动模块IN4、IN3、IN2、IN1、ENA、ENB引脚连接，所述电机驱动模块L298N的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4四个引脚分别与两个无刷直流减速电机连接，所述STM32F103芯片的PA5、PC13、PB7引脚分别与控制无刷直流电机的L298N电机驱动模块IN1、IN2、ENA引脚连接，所述STM32F103芯片的PB0、PB1、PB10、PB11、PA2、PA3、PA6、PA7引脚分别与四路HC-SR04超声波传感器连接的Trig、Echo引脚连接，所述STM32F103芯片的PA1、PA4、PA5分别与WavPlayer语音录放模块的CS、SCK、SDI引脚相连，STM32F103芯片的PA9、PA10、PA12分别与MicroSD存储卡模块的MISO、MOSI、SCK引脚连接，PB5、PB6引脚分别与两个触碰传感器的OUT引脚连接，所述RGB-LED8×16点阵表情板的SCL、SDA引脚分别与STM32F103芯片的PB8和PB9引脚连接。本专利技术的控制过程如下：本专利技术轮式底盘移动装置包括行走装置和清扫装置，左右两个无刷直流减速电机由一个电机驱动模块L298N驱动，所述STM32F103芯片的PB12、PB13、PB14、PB15引脚分别与控制两侧无刷直流减速直流电机的L298N电机驱动模块IN4、IN3、IN2、IN1引脚连接，IN4、IN3、IN2、IN1四个引脚分别控制两个无刷直流减速电机的正反转转向，ENA、ENB引脚与STM32F103芯片的PA8、PA11引脚的PWM输出连接，从而控制驱动轮的正反转和转速的调节，当四路HC-SR04超声波传感器检测到机器人周围4m到2m之间有行人时，行走装置向行人方向原地转动行走装置向前移动，若此时检测到其他方向有人不会再次触发行走装置转动，当行人与机器人距离2m以内时机器人停止移动，触发语音迎宾功能，所述语音迎宾功能是由传感器触发WavPlayer语音录放模块播放储存在MicroSD存储卡模块里面的音频文件，最终由喇叭发声，从而实现迎宾机器人“讲话”。所述清扫装置由清洁刷头、超静音减速齿轮箱、无刷直流电机、第三金属支撑底座组成，其中作为主控制的STM32F103芯片的PA5、PC13、PB7引脚分别与控制无刷直流电机的L298N电机驱动模块IN1、IN2、ENA引脚连接，其中IN1、IN2引脚用于控制无刷直流电机的正反转，ENA引脚用于与STM32F103芯片PB7引脚的PWM输出连接，从而控制清洁刷头的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置，其特征在于：所述迎宾清扫机器人装置的包括机器人头部（1）、机器人躯干（2）、轮式底盘移动装置（3）和控制系统（4），所述机器人头部（1）包括头部外壳（1‑1）、RGB‑LED8×16点阵表情板（1‑2）和语音装置（1‑3），所述头部外壳（1‑1）与颈部支架（2‑1）固接，所述RGB‑LED8×16点阵表情板（1‑2）布置在头部外壳（1‑1）内部迎宾机器人眼睛的位置，所述语音装置（1‑3）包括Wav Player语音录放模块（1‑31）、Micro SD存储卡模块（1‑32）和喇叭（1‑33），所述喇叭（1‑33）布置在头部外壳（1‑1）内部迎宾机器人嘴的位置用于机器人语音播报，Wav Player语音录放模块（1‑31）和Micro SD存储卡模块（1‑32）安装固定在头部外壳（1‑1）内部。

【技术特征摘要】
1.一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置，其特征在于：所述迎宾清扫机器人装置的包括机器人头部（1）、机器人躯干（2）、轮式底盘移动装置（3）和控制系统（4），所述机器人头部（1）包括头部外壳（1-1）、RGB-LED8×16点阵表情板（1-2）和语音装置（1-3），所述头部外壳（1-1）与颈部支架（2-1）固接，所述RGB-LED8×16点阵表情板（1-2）布置在头部外壳（1-1）内部迎宾机器人眼睛的位置，所述语音装置（1-3）包括WavPlayer语音录放模块（1-31）、MicroSD存储卡模块（1-32）和喇叭（1-33），所述喇叭（1-33）布置在头部外壳（1-1）内部迎宾机器人嘴的位置用于机器人语音播报，WavPlayer语音录放模块（1-31）和MicroSD存储卡模块（1-32）安装固定在头部外壳（1-1）内部。2.如权利要求1所述的一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置，其特征在于：所述机器人躯干（2）由颈部支架（2-1）、触碰传感器（2-2）、胸前支撑板（2-3）、背部支撑板（2-4）和HC-SR04超声波传感器（2-5）组成，所述颈部支架（2-1）与背部支撑板（2-4）垂直布置且与其固定连接，所述触碰传感器（2-2）对称布置在颈部支架（2-1）左右两侧，所述胸前支撑板（2-3）分别与颈部支架（2-1）和背部支撑板（2-4）固接，且胸前支撑板（2-3）和背部支撑板（2-4）分别与轮式底盘移动装置（3）固接，所述HC-SR04超声波传感器（2-5）分别布置于所述机器人躯干（2）四周用于超声检测，实时反馈机器人的位置信息给控制系统（4）。3.如权利要求1所述的一种具有超静音行走特点的迎宾清扫机器人装置，其特征在于：所述轮式底盘移动装置（3）由行走装置（31）和清扫装置（32）组成，所述行走装置（31）由第一金属支撑底座（31-1）、消音罩（31-2）、万向轮（31-3）、控制器（31-4）、承重杆（31-5）、第二金属支撑底座（31-6）、驱动轮（31-7）、无刷直流减速电机（31-8）、电机支架（31-9）、电池（31-10）、第一皮带轮（31-11）、传动轴（31-12）、周向固定支座（31-13）、传动带（31-14）、锁紧螺母（31-15）、金属固定支座（31-16）、超静音滚子轴承（31-17）、第二皮带轮（31-18）和紧定螺钉（31-19）组成，所述清扫装置（32）由无刷直流电机（32-1）、第三金属支撑底座（32-2）、超静音减速齿轮箱（32-3）和清洁刷头（32-4）组成；所述第一金属支撑底座（31-1）、第二金属支撑底座（31-6）、第三金属支撑底座（32-2）平行布置，且第一金支撑底座（31-1）与第三金属支撑底座固定连接（32-2），第二金属支撑底座（31-6）通过承重杆（31-5）与第一金属支撑底座（31-1）固定连接；所述一对无刷直流减速电机（31-8）安装在消音罩（31-2）内，且通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，罗鹏，宋春晓，张元，张鹏，黎晓强，刘然，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23