多功能家庭服务机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多功能家庭服务机器人，包括机器人骨架以及安装在机器人骨架上的清扫机构、搬运机构、摄像机构、净化机构和控制各机构工作的控制系统。本实用新型专利技术能够完成清扫、搬运、净化等一系列服务，实现功能多样化，同时多种工作模式可以自由切换，实时实地切换最佳方案。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多功能家庭服务装置，更具体地说，尤其涉及一种集清扫、搬运、净化于一体的多功能家庭服务机器人。
技术介绍
近年来，随着科学技术的发展与进步，工业4.0时代已经逐渐普及到居民日常生活中，由机器人代替人类完成家务工作，将人们从繁琐的家务工作中解放出来。目前，市面上涌现出了大量的清扫机器人用于处理家务工作，但大多数清扫机器人只具备单一的清扫功能，不具备家居服务的一系列系统服务的特性。
技术实现思路
本技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种集清扫、搬运、净化等功能于一体的多功能家庭服务机器人。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种多功能家庭服务机器人，包括机器人骨架以及安装在机器人骨架上的清扫机构、搬运机构、摄像机构、净化机构和控制各机构工作的控制系统，其中：所述机器人骨架包括一底板，在底板的两侧共装有四个轮胎组件和四个用于驱动各轮胎组件转动的轮胎电机，在底板的上方通过支杆架设有一安装板，在安装板上安装有控制系统，所述控制系统包括主控板及与主控板连接的两块电机驱动板和一数传模块，其中，第一电机驱动板与四个轮胎电机相连；所述清扫机构包括安装在底板上的清扫机构电机和由该清扫机构电机带动工作的双边刷及轮刷，所述双边刷安装在底板的前端位置，所述轮刷安装在底板的中部位置，所述清扫机构电机与控制系统中的第二电机驱动板相连；所述搬运机构包括架设在安装板上方的旋转云台、安装在旋转云台上的一对滑轨、安放在两滑轨上的滑板、控制滑板在滑轨上来回移动的传动装置、安装在滑板上并由主控板控制的舵机和由舵机控制其开合的机械手，所述传动装置包括固定在滑板下端面的齿条、与齿条啮合的齿轮和控制齿轮转动的搬运机构电机，所述搬运机构电机还与控制系统中的第二电机驱动板相连；所述摄像机构包括固定在滑板上的支撑杆和安装在支撑杆上的摄像头，所述摄像头与控制系统中的数传模块相连接；所述净化机构为空气净化器，其内置净化器电机，所述净化器电机与控制系统中的第二电机驱动板相连。进一步的，所述控制系统还包括与主控板连接的网络模块和与所述网络模块连接的路由通信模块。进一步的，所述控制系统同时还包括与主控板连接的红外传感器和姿态传感器，所述红外传感器共设有四个，在底板的前后端各装两个；所述姿态传感器设置在安装板上。本技术采用上述技术方案，将清扫、搬运、净化等功能集一体，使本技术能够完成清扫、搬运、净化等一系列服务，实现功能多样化，同时多种工作模式可以自由切换，实时实地切换最佳方案。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术另一角度的结构示意图；图3是与本技术连接的上位机的操作界面示意图；图4是上位机的路线绘制界面示意图。图中：1－机器人骨架；11－底板；12－轮胎组件；13－轮胎电机；14－安装板；2－清扫机构；21－清扫机构电机；22－双边刷；23－轮刷；3－搬运机构；31－旋转云台；32－滑轨；33－滑板；34－齿条；35－齿轮；36－搬运机构电机；37－舵机；38－机械手；4－摄像机构；41－支撑杆；42－摄像头；5－净化机构；6－控制系统；61－主控板；62－第一电机驱动板；63－第二电机驱动板；64－数传模块；65－网络模块；66－路由通信模块；67－红外传感器；68－姿态传感器。具体实施方式下面结合附图中的实施例对本技术作进一步的详细说明，但并不构成对本技术的任何限制。如图1和图2所示，本技术提供的一种多功能家庭服务机器人，包括机器人骨架1以及安装在机器人骨架1上的清扫机构2、搬运机构3、摄像机构4、净化机构5和控制各机构工作的控制系统6。所述机器人骨架1包括一底板11，在底板11的两侧共装有四个轮胎组件12和四个用于驱动各轮胎组件12转动的轮胎电机13，在底板11的上方通过支杆架设有一安装板14，在安装板14上安装有控制系统6，所述控制系统6包括主控板61及与主控板61连接的两块电机驱动板62、63和一数传模块64，其中，第一电机驱动板62与四个轮胎电机13相连，通过主控板61发送指令给第一电机驱动板62启动轮胎电机13工作，由轮胎电机13带动轮胎组件12驱使机器人开始行走。所述控制系统6还包括与主控板61连接的网络模块65和与所述网络模块65连接的路由通信模块66，通过路由通信模块66实现机器人与电脑（也即上位机）之间的连接与通信。所述控制系统6同时还包括与主控板61连接的红外传感器67和姿态传感器68，所述红外传感器67共设有四个，在底板11的前后端各装两个，用于障碍物检测；所述姿态传感器68设置在安装板14上。在机器人行走的过程中，当红外传感器67检测到前方有障碍物时，发送相关信号给主控板61，然后主控板61通过检测姿态传感器68传输的姿态角数据，以控制四个轮胎组件12的转向与转速，从而使机器人转变行走方向。所述清扫机构2包括安装在底板11上的清扫机构电机21和由该清扫机构电机21带动工作的双边刷22及轮刷23，所述双边刷22安装在底板11的前端位置，所述轮刷23安装在底板11的中部位置，所述清扫机构电机21与控制系统6中的第二电机驱动板63相连，通过主控板61发送指令给第二电机驱动板63启动清扫机构电机21工作，由清扫机构电机21带动双边刷22及轮刷23转动，进行清扫工作。所述搬运机构3包括架设在安装板14上方的旋转云台31、安装在旋转云台31上的一对滑轨32、安放在两滑轨32上的滑板33、控制滑板33在滑轨32上来回移动的传动装置、安装在滑板33上并由主控板61控制的舵机37和由舵机37控制其开合的机械手38，所述传动装置包括固定在滑板33下端面的齿条34、与齿条34啮合的齿轮35和控制齿轮35转动的搬运机构电机36，所述搬运机构电机36还与控制系统6中的第二电机驱动板63相连，通过主控板61发送指令给第二电机驱动板63启动搬运机构电机36工作，由搬运机构电机36带动齿轮35转动，并传动给齿条34使齿条34移动，从而控制滑板33在滑轨32上来回移动。所述摄像机构4包括固定在滑板33上的支撑杆41和安装在支撑杆41上的摄像头42，所述摄像头42与控制系统6中的数传模块64相连接，通过数传模块64将摄像头42拍摄到的图像信息传输给主控板61。所述净化机构5为空气净化器，其内置净化器电机，所述净化器电机与控制系统6中的第二电机驱动板63相连，通过主控板61发送指令给第二电机驱动板63启动净化器电机工作，由净化机构电机带动空气净化器进行加湿、空气净化等工作。如图3所示，是与本技术连接的上位机的操作界面示意图，在机器人工作前，需在上位机指定软件中导入家中的简化地图，当启动机器人工作时，控制系统6中的主控板61给摄像头42发送指令，开启摄像头42，摄像头42将实时拍摄到的对象，通过数传模块64向主控板61传输采集到的图像信息数据，并在上位机上显示采集到的图像信息数据，通过算法提取目标对象的位置，在图4所示的上位机路线绘制界本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能家庭服务机器人，其特征在于：包括机器人骨架以及安装在机器人骨架上的清扫机构、搬运机构、摄像机构、净化机构和控制各机构工作的控制系统，其中：所述机器人骨架包括一底板，在底板的两侧共装有四个轮胎组件和四个用于驱动各轮胎组件转动的轮胎电机，在底板的上方通过支杆架设有一安装板，在安装板上安装有控制系统，所述控制系统包括主控板及与主控板连接的两块电机驱动板和一数传模块，其中，第一电机驱动板与四个轮胎电机相连；所述清扫机构包括安装在底板上的清扫机构电机和由该清扫机构电机带动工作的双边刷及轮刷，所述双边刷安装在底板的前端位置，所述轮刷安装在底板的中部位置，所述清扫机构电机与控制系统中的第二电机驱动板相连；所述搬运机构包括架设在安装板上方的旋转云台、安装在旋转云台上的一对滑轨、安放在两滑轨上的滑板、控制滑板在滑轨上来回移动的传动装置、安装在滑板上并由主控板控制的舵机和由舵机控制其开合的机械手，所述传动装置包括固定在滑板下端面的齿条、与齿条啮合的齿轮和控制齿轮转动的搬运机构电机，所述搬运机构电机还与控制系统中的第二电机驱动板相连；所述摄像机构包括固定在滑板上的支撑杆和安装在支撑杆上的摄像头，所述摄像头与控制系统中的数传模块相连接；所述净化机构为空气净化器，其内置净化器电机，所述净化器电机与控制系统中的第二电机驱动板相连。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能家庭服务机器人，其特征在于：包括机器人骨架以及安装在机器人骨架上的清扫机构、搬运机构、摄像机构、净化机构和控制各机构工作的控制系统，其中：
所述机器人骨架包括一底板，在底板的两侧共装有四个轮胎组件和四个用于驱动各轮胎组件转动的轮胎电机，在底板的上方通过支杆架设有一安装板，在安装板上安装有控制系统，所述控制系统包括主控板及与主控板连接的两块电机驱动板和一数传模块，其中，第一电机驱动板与四个轮胎电机相连；
所述清扫机构包括安装在底板上的清扫机构电机和由该清扫机构电机带动工作的双边刷及轮刷，所述双边刷安装在底板的前端位置，所述轮刷安装在底板的中部位置，所述清扫机构电机与控制系统中的第二电机驱动板相连；
所述搬运机构包括架设在安装板上方的旋转云台、安装在旋转云台上的一对滑轨、安放在两滑轨上的滑板、控制滑板在滑轨上来回移动的传动装置、...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴鸿，于兆勤，唐子然，张恒瑞，陈婉羚，刘建群，姚壮骏，张朝星，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44