一种智能示教机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种智能示教机器人，其结构包括：机械波传导装置、倾斜角臂、提升力臂、电磁波发生装置、行程力臂、信号拦截装置、移动盘，本发明专利技术的有益效果：通过在结构上研发出机械波传导装置、电磁波发生装置与信号拦截装置并利用两种不同的波段相辅相成实现对玻璃材质障碍物的精准避障，两种波段的信号汇总后则通过信号拦截装置的处理器处理电磁波接收器接收到的电磁波信号并判断机器人与障碍物之间的距离以及处理机械波接收器传导的信号并以此判断障碍物的尺寸体积并指示机器人做好提前规避的动作，防止机器人误撞玻璃造成玻璃破损并由此产生一系列不可预知的事故发生。

An Intelligent Teaching Robot

【技术实现步骤摘要】
一种智能示教机器人
本专利技术涉及陪伴学习类型的机器人领域，尤其是涉及到一种智能示教机器人。
技术介绍
机器人是近几十年来发展起来的一种典型的、机电一体化的、独立的自动化生产工具，机器人的研究、创造和应用正受到广泛重视，然而随着机器人技术的发展，机器人应用领域的不断扩大，对机器人的性能提出了更高的要求，因此如何有效将其他领域的研究成果应用到机器人控制系统的实时操作中是一项关键的研究工作，其中结合了示教系统的机器人作为研究用的基础机器人发展前景可期，但是机器人的作用虽大，但是其本身存在的安全隐患不容忽视，由于机器人都是采用摄像头成像技术作为视觉捕捉图像，所以对于玻璃等透光性高的透明材质物体识别度过低导致机器人撞击玻璃的事件时有发生，玻璃因其本身具有易碎的特点，一旦破碎容易形成锋利的棱角划伤处于玻璃附近的围观人员，特别是智能陪护类型的机器人由于其用途的特殊性更需要对这个问题进行高度重视，机器人不仅要做到技术革新，还应该切实关注存在的安全隐患，基于以上前提，本案研发了一种智能示教机器人以解决这个问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种智能示教机器人，其结构包括：机械波传导装置、倾斜角臂、提升力臂、电磁波发生装置、行程力臂、信号拦截装置、移动盘，所述机械波传导装置连接倾斜角臂，倾斜角臂通过提升力臂连接电磁波发生装置，电磁波发生装置底部连接行程力臂，行程力臂与信号拦截装置相连，信号拦截装置设于移动盘上表面，机械波传导装置主要是通过发射机械波对面前的障碍物实现定位、判断，把电信号变成声音信号也就是机械波向机器人的前方发射，机械波在空气中传递时，如果遇到玻璃等障碍物，就会被反射回来，反射回的机械波被换能器接收，又变成电信号，经放大处理在机械波接受器上变成声音。根据信号往返时间可以确定障碍物的距离，根据声调的高低等情况可以判断障碍物的性质，利用“多普勒效应”原理所说，回声的音调应有所变化，音调不断变高，说明障碍物正向机器人靠拢，音调不断变低，说明障碍物离机器人远去，电磁波发生装置则是将电信号转换为红外线光信号，芯片板产生所需要的控制信号，控制指令信号经调制电路板调制后，最终由驱动电路板驱动发射机发出红外线指令信号对准前方进行发射，提升力臂主要是带动机械波传导装置向上提升或向下降低，通过改变其高度变化来实现机械波的发射高速以及角度。作为本专利技术进一步技术补充，所述机械波传导装置由换能器、定位模块、发射模块、温度传感器、电池块、增强模块、磁性开关、控制模块、距离传感器组成，所述换能器设有定位模块与温度传感器，定位模块通过控制模块连接发射模块，发射模块与电池块相连，换能器底部设有增强模块并与电池块连接，磁性开关与距离传感器均设于换能器外侧，换能器优选为压电陶瓷换能器，利用压电效应，当施加压力或拉力在这种陶瓷片上时，陶瓷片的两端会产生极性相反的电荷，通过回路而形成电流，在机械波的作用下，在其两端便会感应出电荷来，这就是机械波接收器，而且压电效应是可逆的，假如在压电陶瓷片上施加一个交变电场，陶瓷片就会时而变薄时而变厚，同时产生振动发射机械波，定位模块用来确定机械波发射的位置角度，温度传感器则是用于监测机械波传导装置的工作状态以防止其过热过载，距离传感器能够判别机械波发射的距离并识别障碍物与机器人的距离以便于机器人做好提前规避的动作。作为本专利技术进一步技术补充，所述倾斜角臂由支撑臂、悬臂组成，所述支撑臂设于悬臂侧边，倾斜角臂依靠支撑臂带动机械波传导装置调整机械波的发射方向以及发射角度，其具有足够的承载能力且刚度高，能够防止在提升下降的过程中晃动造成机械波传导装置所发射的机械波产生偏移，配合悬臂能够使机械波传导装置转动，主要作为机械波传导装置的方向指导器具，其导向性能好且灵活平稳，重量较轻在转动时惯量小，与底部的提升力臂连接部位设计重心合理，不会造成提升力臂的重心偏移，悬臂还能通过调整机械波传导装置的发射角度来改变发射机械波的反弹路线，使机械波接收器与反弹的机械波相互对应。作为本专利技术进一步技术补充，所述电磁波发生装置由轴环、电磁波发射器组成，所述轴环侧边连接电磁波发射器，轴环能够实现局部旋转角度的调节，通过细微的旋转改变电磁波的发射角度以便于电磁波能够最大化的实现精准反馈将信号传导至电磁波接收器上接受信号处理，不仅具备旋转作用，还能用于固定电磁波发射器使其长时间保持同一角度的发射，有效提高电磁波发射器的发射稳定性。作为本专利技术进一步技术补充，所述电磁波发射器由调制电路板、发射机、聚光器、基座、驱动电路板、信号板、二级板、芯片板组成，所述调制电路板连接发射机，发射机设有聚光器，聚光器设于基座上，基座上设有驱动电路板，驱动电路板依次连接信号板、二级板、芯片板，聚光器能够改变电磁波的距离与方向，当聚光器方向角度为零的时候，其放射强度达到百分百，当放射角度越大的时候，其放射强度相对减小，二级板的方向半值角越小，芯片板的指向性越灵敏，由其指向性可改变光线的距离变化以增强障碍物识别距离。作为本专利技术进一步技术补充，所述行程力臂由液压杆、球座组成，所述液压杆设于球座顶端，液压杆内部有填充氮气，在下降的过程中会压缩气体实现长度的缩短以达到所需的行程，当在向上提升的过程中气体会膨胀带动杆体延展并伸展至所需的长度，底部球座则是用于封堵液压杆的气体防止其向下冲出，球座侧边设于信号拦截装置上还可实现信号拦截装置的角度以及斜面的翻折，通过改变斜面的迎合角度以最大化的接收撞击玻璃并反弹回来的电磁波与机械波信号。作为本专利技术进一步技术补充，所述信号拦截装置由电磁波接收器、机械波接收器、处理器组成，当电磁波接收器收到电磁波发生装置发出并从玻璃上反弹回来的红外指令信号时会将红外光信号变成电信号并进行放大，再经过解调后由电磁波接收器中的信号检出电路将指令信号检出，最后由记忆电路和驱动电路驱动执行电路，实现障碍物的距离判定，机械波接收器则是能够根据反弹回来的机械波产生的振幅判断障碍物的体积尺寸，当机械波在空气中传播遇到声阻抗不同的介质界面时会产生反射回声，根据回声的反馈能够显示障碍物的形状以及宽度，便于机器人进行精准避障，处理器一方面是用于处理电磁波接收器接收到的电磁波信号并以此判断机器人与障碍物之间的距离，另一方面则是用于处理机械波接收器传导的信号并以此判断障碍物的尺寸体积并指示机器人作出规避动作。作为本专利技术进一步技术补充，所述移动盘由盘体、滚轮组成，所述盘体底部设有滚轮，盘体优选为高强度金属防锈材质，整体为圆盘状构造，依靠底部的滚轮能够实现无死角环形旋转运动并带动机器人进行移动。有益效果本专利技术应用于机器人的移动避障技术方面，主要是为了解决机器人无法识别于玻璃等透光性高的透明材质物体且识别度过低导致机器人撞击玻璃的事件时有发生，一旦破碎容易形成锋利的棱角划伤处于玻璃附近的围观人员的问题；本专利技术通过在结构上研发出机械波传导装置、电磁波发生装置与信号拦截装置并利用两种不同的波段相辅相成实现对玻璃材质障碍物的精准避障，通过机械波传导装置产生振动发射机械波，定位模块用来确定机械波发射的位置角度，温度传感器则是用于监测机械波传导装置的工作状态以防止其过热过载，距离传感器能够判别机械波发射的距离并识别障碍物与机器人的距离，同时通过电磁波发生装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能示教机器人，其结构包括：机械波传导装置(1)、倾斜角臂(2)、提升力臂(3)、电磁波发生装置(4)、行程力臂(5)、信号拦截装置(6)、移动盘(7)，其特征在于：所述机械波传导装置(1)连接倾斜角臂(2)，倾斜角臂(2)通过提升力臂(3)连接电磁波发生装置(4)，电磁波发生装置(4)底部连接行程力臂(5)，行程力臂(5)与信号拦截装置(6)相连，信号拦截装置(6)设于移动盘(7)上表面。

【技术特征摘要】
1.一种智能示教机器人，其结构包括：机械波传导装置(1)、倾斜角臂(2)、提升力臂(3)、电磁波发生装置(4)、行程力臂(5)、信号拦截装置(6)、移动盘(7)，其特征在于：所述机械波传导装置(1)连接倾斜角臂(2)，倾斜角臂(2)通过提升力臂(3)连接电磁波发生装置(4)，电磁波发生装置(4)底部连接行程力臂(5)，行程力臂(5)与信号拦截装置(6)相连，信号拦截装置(6)设于移动盘(7)上表面。2.根据权利要求1所述一种智能示教机器人，其特征在于：所述机械波传导装置(1)由换能器(z1)、定位模块(z2)、发射模块(z3)、温度传感器(z4)、电池块(z5)、增强模块(z6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，
申请(专利权)人：李娜，
类型：发明
国别省市：福建,35