一种新型远程临场交互机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种新型远程临场交互机器人，包括平板电脑夹具、上身外壳、多组降压模块及音频功放装置、电动推杆、第一肩部大功率舵机、上身支架、第一音响、磷酸铁锂电池组、第一六自由度机械手臂、第一万向轮、底盘支架及其弹簧联轴器和轴承、底盘右轮、第一步进电机及减速机、平板电脑、第二音响、主控制器、第二肩部大功率舵机、舵机控制器、第二六自由度机械手臂、底盘控制器、两组步进电机驱动器、底盘左轮、第二步进电机及减速机、第二万向轮及用户端六轴手臂传感器。本实用新型专利技术应用范围广，功能全面，成本低，远程图像清晰流畅，操作简单。

A new type of remote telepresence interactive robot

The utility model discloses a new interactive telepresence robot, including the tablet computer, the upper part of the body shell and a plurality of clamp pressure module and audio power amplifier device, electric putter, power steering gear, the first shoulder upper bracket, the first sound, lithium iron phosphate battery, the first six degrees of freedom mechanical arm, the first universal wheel and chassis bracket and the spring coupling and the bearing chassis, right wheel, first step motor and reducer, tablet computer, audio, second main controller, second shoulder high power steering gear, servo controller, the 26 DOF mechanical arm, chassis controller, two stepper motor driver, chassis second revolver, stepper motor and reducer, second universal round six axis sensor arm and user end. The utility model has wide application range, comprehensive function, low cost, clear and fluent remote image, and simple operation.

【技术实现步骤摘要】
一种新型远程临场交互机器人
本技术涉及机器人领域，尤其涉及一种新型远程临场交互机器人。
技术介绍
现阶段，我国劳动力市场主要存在以下几个问题：一是每年有大量的大学毕业生进入社会工作，而他们中不少因工资低选择不就业或者追求一些高收入工作（例如网络主播），而企业操作型岗位却存在“用工荒”。国家正努力通过产业转型解决劳动力供需错配的矛盾。二是我国已经逐步进入老年人社会，不少退休在家的老人身体健康、思维清晰也希望闲暇之余为社会做些贡献，并希望获得报酬，由于受场地和交通的限制，可做的事非常有限。三是东西部及城乡劳动力就业机会差异大，存在大量劳动力不断迁入大城市，加剧了“大城市病”形成，主要表现为人口膨胀、交通拥挤、住房困难、环境恶化、资源紧张等。因此，机器人开始在各个领域中得到广泛的应用来代替人工作业。现有技术的远程控制机器人应用范围包括：远程教育、远程监控及值守、远程医疗、远程消防、远程家居服务、远程临场交互等。其中远程临场交互是远程控制中最高级别的应用，即包括言语的交流也包括肢体的互动。能保证远程临场交互可靠运行至少需要三个基本条件：一是可远程传送清晰流畅的机器视觉信息和音频信息。二是可远程传送低时延的精准操控指令。三是远端机器人具有可靠的执行机构。目前，做得最为成熟的是远程手术机器人，其控制精准度和通讯可靠性也是要求最高的，并且需要医生通过大量训练来掌握使用方法。而现有的远程临场交互机器人未能广泛进入公众的视野主要存在以下几个原因：一是专业性太强，通用性较差。例如手术机器人、消防机器人等涉及某些特殊场合，只能由专业人士操控专用设备。针对家庭用远程临场交互机器人尚未有高精度、易于操控、物美价廉的穿戴类输入设备被市场广泛接受。家庭用远程临场交互机器人本体也存在执行机构通用性差、负重有限、易碰撞并损坏、存在人身安全问题等诸多缺点。二是应用面狭窄，市场空间有限，尚未有好的商业模式推动产品快速迭代更新完善。任何机械电子设备无外乎应用在两个方面，一个是工厂一个是我们的生活空间。工厂里通常是自动化设备流水作业，基本无人参与。只有自动化和人工智能设备无法深度参与的任务才需要远程临场交互机器人的参与。例如部分产品的检验、厂区特殊故障的处理、仪器仪表监控并开关设备的操作。生活中可适用的范围包括远程家务、远程环卫工人、远程交警等。三是用户体验不佳，主要表现在远程视频图像质量不高及能够熟练操控需要通过长期训练。由于网络基础设施尚不能提供足够的带宽，远程图像目前不能达到实时双目高清视频传送的要求，可视范围也狭窄，需要借助机械云台四个方向的调整观察远端环境，因而视觉信息传送效率低下。另外由于远程临场交互机器人尚未广泛使用，也不存在输入设备的行业标准化。各种输入设备五花八门，基本的是鼠标、键盘和手柄，更多的是定制的各种控制器，这些控制器操作上没有通用性，有些操控复杂度还相当高。
技术实现思路
本技术的目的：提供一种新型远程临场交互机器人，能通过机器人中部的摄像头远程观察机器人所处的环境，并通过佩戴手臂传感器实时传送手臂姿态信息。姿态信息通过网络及时送达千里之外的机器人本体，使其能精准还原用户手臂及手腕动作；也可远程操控机器人全方位移动。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种新型远程临场交互机器人，包括平板电脑夹具、上身外壳、多组降压模块及音频功放装置、电动推杆、第一肩部大功率舵机、上身支架、第一音响、磷酸铁锂电池组、第一六自由度机械手臂、第一万向轮、底盘支架及其弹簧联轴器和轴承、底盘右轮、第一步进电机及减速机、平板电脑、第二音响、主控制器、第二肩部大功率舵机、舵机控制器、第二六自由度机械手臂、底盘控制器、两组步进电机驱动器、底盘左轮、第二步进电机及减速机、第二万向轮及用户端六轴手臂传感器；所述的平板电脑通过所述的平板电脑夹具固定安装在所述的上身外壳的顶部，所述的上身外壳设置在所述的上身支架上；所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机分别对称设置在所述的上身外壳的内部两侧，所述的舵机控制器设置在所述的上身外壳内并与所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机连接；所述的第一六自由度机械手臂及第二六自由度机械手臂分别设置在所述的上身外壳的两侧并分别与所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机对应连接；所述的多组降压模块及音频功放装置设置在所述的上身外壳内，所述的第一音响及第二音响分别对称设置在所述的上身外壳的两侧端面上并分别与所述的多组降压模块及音频功放装置对应连接；所述的电动推杆的上端与所述的上身外壳连接，所述的电动推杆的下端竖直设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架上；所述的第一万向轮及第二万向轮分别通过弹簧联轴器设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架的前端及后端，所述的底盘右轮及底盘左轮分别通过所述的第一步进电机及减速机及第二步进电机及减速机对称设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的轴承两侧；所述的底盘控制器及两组步进电机驱动器分别设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架上，所述的两组步进电机驱动器分别与所述的第一步进电机及减速机及第二步进电机及减速机对应连接；所述的磷酸铁锂电池组设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架上，所述的主控制器设置在所述的上身外壳内；所述的用户端六轴手臂传感器与所述的远程临场交互机器人无线连接。上述的新型远程临场交互机器人，其中，还包括360度电子云台摄像头，所述的360度电子云台摄像头设置在所述的上身外壳的前端面上。上述的新型远程临场交互机器人，其中，所述的用户端六轴手臂传感器包括上臂外壳、六轴手臂传感器框架、下臂外壳、多组导电塑料电位器、一对指环、机械爪、传感器主支架及传感器数据处理装置；所述的上臂外壳及下臂外壳分别设置在所述的六轴手臂传感器框架上，所述的上臂外壳连接在所述的下臂外壳的上端；所述的六轴手臂传感器框架的上端连接在所述的传感器主支架的上端，所述的传感器数据处理装置设置在所述的传感器主支架的底部；所述的机械爪通过所述的多组导电塑料电位器连接在所述的六轴手臂传感器框架的下端，位于所述的下臂外壳的下方，所述的一对指环分别设置在所述的机械爪上。上述的新型远程临场交互机器人，其中，所述的上臂外壳与所述的下臂外壳通过所述的六轴手臂传感器框架相对转动。上述的新型远程临场交互机器人，其中，所述的第一六自由度机械手臂和第二六自由度机械手臂的表面覆盖有柔性材料。上述的新型远程临场交互机器人，其中，所述的平板电脑通过所述的平板电脑夹具竖直或向后倾斜设置。上述的新型远程临场交互机器人，其中，所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘为履带底盘。本技术应用范围广，功能全面，成本低，远程图像清晰流畅，操作简单，适用于远程家政服务、远程工厂产品装配及检验等人工智能暂不能深度参与的劳动密集型工作岗位，也适用一些社会服务岗位如远程环卫工人、远程交警、远程客服及柜面服务岗位等。附图说明图1是本技术一种新型远程临场交互机器人的分解图。图2是本技术一种新型远程临场交互机器人的主视图。图3是本技术一种新型远程临场交互机器人的侧视图。图4是本技术一种新型远程临场交互机器人的用户端六轴手臂传感器的分解图。图5是本技术一种新型远程临本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型远程临场交互机器人，其特征在于：包括平板电脑夹具、上身外壳、多组降压模块及音频功放装置、电动推杆、第一肩部大功率舵机、上身支架、第一音响、磷酸铁锂电池组、第一六自由度机械手臂、第一万向轮、底盘支架及其弹簧联轴器和轴承、底盘右轮、第一步进电机及减速机、平板电脑、第二音响、主控制器、第二肩部大功率舵机、舵机控制器、第二六自由度机械手臂、底盘控制器、两组步进电机驱动器、底盘左轮、第二步进电机及减速机、第二万向轮及用户端六轴手臂传感器；所述的平板电脑通过所述的平板电脑夹具固定安装在所述的上身外壳的顶部，所述的上身外壳设置在所述的上身支架上；所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机分别对称设置在所述的上身外壳的内部两侧，所述的舵机控制器设置在所述的上身外壳内并与所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机连接；所述的第一六自由度机械手臂及第二六自由度机械手臂分别设置在所述的上身外壳的两侧并分别与所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机对应连接；所述的多组降压模块及音频功放装置设置在所述的上身外壳内，所述的第一音响及第二音响分别对称设置在所述的上身外壳的两侧端面上并分别与所述的多组降压模块及音频功放装置对应连接；所述的电动推杆的上端与所述的上身外壳连接，所述的电动推杆的下端竖直设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架上；所述的第一万向轮及第二万向轮分别通过弹簧联轴器设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架的前端及后端，所述的底盘右轮及底盘左轮分别通过所述的第一步进电机及减速机及第二步进电机及减速机对称设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的轴承两侧；所述的底盘控制器及两组步进电机驱动器分别设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架上，所述的两组步进电机驱动器分别与所述的第一步进电机及减速机及第二步进电机及减速机对应连接；所述的磷酸铁锂电池组设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架上，所述的主控制器设置在所述的上身外壳内；所述的用户端六轴手臂传感器与所述的远程临场交互机器人无线连接。...

【技术特征摘要】
1.一种新型远程临场交互机器人，其特征在于：包括平板电脑夹具、上身外壳、多组降压模块及音频功放装置、电动推杆、第一肩部大功率舵机、上身支架、第一音响、磷酸铁锂电池组、第一六自由度机械手臂、第一万向轮、底盘支架及其弹簧联轴器和轴承、底盘右轮、第一步进电机及减速机、平板电脑、第二音响、主控制器、第二肩部大功率舵机、舵机控制器、第二六自由度机械手臂、底盘控制器、两组步进电机驱动器、底盘左轮、第二步进电机及减速机、第二万向轮及用户端六轴手臂传感器；所述的平板电脑通过所述的平板电脑夹具固定安装在所述的上身外壳的顶部，所述的上身外壳设置在所述的上身支架上；所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机分别对称设置在所述的上身外壳的内部两侧，所述的舵机控制器设置在所述的上身外壳内并与所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机连接；所述的第一六自由度机械手臂及第二六自由度机械手臂分别设置在所述的上身外壳的两侧并分别与所述的第一肩部大功率舵机及第二肩部大功率舵机对应连接；所述的多组降压模块及音频功放装置设置在所述的上身外壳内，所述的第一音响及第二音响分别对称设置在所述的上身外壳的两侧端面上并分别与所述的多组降压模块及音频功放装置对应连接；所述的电动推杆的上端与所述的上身外壳连接，所述的电动推杆的下端竖直设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架上；所述的第一万向轮及第二万向轮分别通过弹簧联轴器设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的底盘支架的前端及后端，所述的底盘右轮及底盘左轮分别通过所述的第一步进电机及减速机及第二步进电机及减速机对称设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴承的轴承两侧；所述的底盘控制器及两组步进电机驱动器分别设置在所述的底盘支架及其弹簧联轴器和轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭新楚，
申请(专利权)人：彭新楚，
类型：新型
国别省市：新疆,65