一种智能饮水机器人制造技术

一种改进型的智能饮水机器人，该装置带有语音控制系统，激光测距系统，温湿度测量系统和远程通信功能；走行机构为主副两级履带式的拖动机构，每侧由电机单独驱动；语音控制系统包括麦克风、扬声器和语音控制模块；激光测距系统包括四个激光测距传感器；机械臂由一个可伸缩的水平臂连接一个可伸缩的垂直臂以及垂直臂头部的抓手；温湿度测量系统可以测量冷热水的水温及室内的温湿度；饮水机还带有一个显示屏。本发明专利技术的有益效果是：饮水机的运动方式平稳灵活；遵循人的声音指令、配合激光测距及摄像头进行移动，可以自动进行计量倒水，水量不够时，还会提醒人们更换储水桶，操作非常便利，可以通过手机APP监测饮水机的环境。

An intelligent drinking robot

【技术实现步骤摘要】
一种智能饮水机器人
本专利技术涉及一种饮水机器人，特别是涉及一种改进型的智能饮水机器人。
技术介绍
目前，智能家居的出现极大地方便了人们的生活。特别是日常居家使用的饮水机器人，更是给家里的老人、小孩和生活不能自理的病人带来了方便。中国专利CN107127765A公开了一种“智能饮水机器人”，将饮水机安装在一个可以行走的机器人上，机器人察觉到人们喝水的意愿后，可以自动取杯倒水并提醒人们喝水。但该饮水机器人存在有下列不足之处：(一)该饮水机器人的走行机构采用的是轮式驱动，虽然前轮为可以自由转向的万向轮，但因没有主动转向功能，因此，机器人易因为障碍阻挡和盲目行进而不易到达目的地；(二)该饮水机器人没有语音控制系统，接受人们的指令只能靠摄像头的摄像和自身携带的唇读分析系统，因此，接受指令不太准确，反应迟钝；(三)该饮水机器人倒水时，没有计量控制系统，因此，经常发生倒水量控制不准的现象；(四)该饮水机器人没有远程监控系统，不利于对机器人本身和所处环境的远程监控。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进型的智能饮水机器人，使其可以达到快速响应倒水指令，迅速到达喝水人的身边，提供适量饮用水，易于对所处环境进行监控的目的。为达到上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案来实现：一种改进型的智能饮水机器人，由车架，走行机构，供水机构，微处理器控制电路，摄像头，机械臂等部分组成，所述的车架是一个长方形的盒式框架，车架的内部装有走行机构的蓄电池，车架两侧的车身部位装有走行机构，车架上盖的后半部还装有一个槽形架，在车架的上盖及槽形架上安装着供水机构，温湿度测量系统、语音控制系统、激光测距系统、摄像头和一个机械臂；在槽形架的内部则装有微处理器控制电路和远程控制系统的无线通信模块。该装置中还带有语音控制系统，激光测距系统，温湿度测量系统和远程控制系统；所述的语音控制系统、激光测距系统、温湿度测量系统和远程控制系统都与微处理器控制电路电性接连。所述的走行机构是一个带有主副两级履带的拖动机构，每侧的主履带机构由主履带、主动轮、滚轮和从动轮组成，主动轮、滚轮和从动轮的轮轴均安装在车架两侧的车身上，从动轮还作为副履带机构的主动轮，副履带机构由副履带、从动轮和支撑轮组成，主履带由直流电机进行拖动，直流电机固定在车架上盖的两侧中部，直流电机的输出轴上装有一个滚筒，滚筒的外侧带有条形齿，条形齿可以和履带上的条形沟槽进行啮合，每个直流电机可由微处理器控制电路单独进行驱动。所述的供水机构包括一个安装在槽形架上的中间储水箱和装在中间储水箱内的水泵及流量计，还有一个装在车架上盖前部的电磁阀，水泵、流量计和电磁阀都与微处理器控制电路电性连接；语音控制系统包括安装在槽形架上的中间储水箱后部的麦克风、扬声器和语音控制模块，用于接收语音指令及发出语音提示，麦克风和扬声器与语音控制模块电性连接，语音控制模块与微处理器控制电路电性连接；所述的激光测距系统包括四个激光测距传感器，用于测量饮水机器人与周围物体的距离，1#激光测距传感器安装在车架上盖的前部，2#激光测距传感器安装在车架上盖前部的左侧，3#激光测距传感器安装在车架上盖前部的右侧，4#激光测距传感器安装在车架上盖后部的中间，四个激光测距传感器均与微处理器控制电路电性连接；摄像头安装在中间储水箱的上部前端，摄像头也与微处理器控制电路电性连接；所述的机械臂包括一个可伸缩的水平臂和一个可伸缩的垂直臂以及一个张开角度可调的抓手，机械臂的抓手安装在垂直臂的头部并夹持着饮水机器人的储水桶。所述的温湿度测量系统包括两个测量水温的温度传感器、一个测量室温的温度传感器和一个测量室内湿度的湿度传感器，两个测量水温的温度传感器装在供水机构中，分别用来测量饮水机的冷水和热水的温度，室内温度传感器和湿度传感器则安装在中间储水箱的上盖内侧，三个温度传感器和一个湿度传感器都与微处理器控制电路电性连接。所述的中间储水箱的中部带有一个隔层，将储水箱分成两个部分，一部分作为冷水仓，另一部分作为热水仓；冷水仓中装有一个制冷管和一个前述的温度传感器，热水仓中装有一个制热管和一个前述的温度传感器，制冷管、制热管均与微处理器控制电路电性连接。所述的可伸缩的水平臂和可伸缩的垂直臂的结构是一样的，都由一个电动推杆并联联接着一个可伸缩的加强杆组成，水平臂的根部固定在槽形架上的一个支架上，垂直臂的根部固定在水平臂的头部，而抓手由三块链接在一起的、内侧带有沟槽的链板组成，中间的一块为弧形链板并被固定在垂直臂的头部，两边的两块链板各由一个小电动推杆通过支架连接到垂直臂的头部。所述的微处理器控制电路中含有单片机电路、走行电机驱动电路、机械臂电动推杆驱动电路、制冷制热继电器控制电路和电源电路，还带有一个显示控制电路及其显示屏，走行电机驱动电路、机械臂电动推杆驱动电路、制冷制热继电器控制电路及其显示控制电路均与单片机电路和电源电路电性连接，而显示屏和各电路的操控按钮则安装在槽形架的一个侧面上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.由于本专利技术的智能饮水机器人采用了两条独立驱动的履带式走行机构，特别是还带有副履带走行机构，因此，该智能饮水机器人的运动方式非常灵活，不仅可以直行，而且还可以主动转弯，甚至可以原地转圈，还可越过障碍物，可以轻松到达目的地。2.由于本专利技术的智能饮水机器人采用了语音控制系统和激光测距系统，配合摄像头的使用，该智能饮水机器人可以听懂人们的呼唤声，也可以遵循人的声音指令，在激光测距传感器和摄像头的配合下，自动行驶到人的身边，为人进行倒水服务。3.由于本专利技术的智能饮水机器人采用了供水计量系统，因此，可以设定每次倒水的水量量值，而饮水机器人在每次倒水时，都会自动进行计量倒水，不会少倒或多倒；而在储水桶的水量达到警戒线时，还会提醒人们更换新的储水桶。4.由于本专利技术的智能饮水机器人的微处理器控制电路还配有显示屏，因此，关于饮水机的各种操作设置可以一目了然，使操作非常便利和易于实现。5.由于本专利技术的智能饮水机器人采用了远程控制系统，使人们可以实现远程对饮水机器人的控制，还可以通过饮水机器人上安装的摄像头，对饮水机器人所处的环境进行查看，实现对饮水机器人所处的环境进行监测。附图说明图1是改进型的智能饮水机器人的整体结构示意图。图2是改进型的智能饮水机器人的走行机构组成示意图。图3是改进型的智能饮水机器人的走行机构具体结构示意图。图4是改进型的智能饮水机器人的供水机构的示意图。图5是微处理器控制电路的安装位置示意图。图6是语音控制系统和激光测距系统的组成示意图。图7是机械臂的组成示意图。图8是机械臂的具体结构示意图。图9是微处理器控制电路的组成结构示意框图。图10是走行机构直流电机驱动电路原理图。图11是机械臂的电动推杆的驱动电路原理图。图12是水泵和电磁阀的驱动电路原理图。图13是电源电路中的降压电路原理图。图14是微处理器的单片机电路原理图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能饮水机器人，由车架，走行机构，供水机构，微处理器控制电路，摄像头，机械臂等部分组成，所述的车架是一个长方形的盒式框架，车架的内部装有走行机构的蓄电池，车架两侧的车身部位装有走行机构，车架上盖的后半部还装有一个槽形架，在车架的上盖及槽形架上安装着供水机构，温湿度测量系统、语音控制系统、激光测距系统、摄像头和一个机械臂；在槽形架的内部则装有微处理器控制电路和远程控制系统的无线通信模块；所述的语音控制系统、激光测距系统、温湿度测量系统和远程控制系统都与微处理器控制电路电性接连。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能饮水机器人，由车架，走行机构，供水机构，微处理器控制电路，摄像头，机械臂等部分组成，所述的车架是一个长方形的盒式框架，车架的内部装有走行机构的蓄电池，车架两侧的车身部位装有走行机构，车架上盖的后半部还装有一个槽形架，在车架的上盖及槽形架上安装着供水机构，温湿度测量系统、语音控制系统、激光测距系统、摄像头和一个机械臂；在槽形架的内部则装有微处理器控制电路和远程控制系统的无线通信模块；所述的语音控制系统、激光测距系统、温湿度测量系统和远程控制系统都与微处理器控制电路电性接连。


2.根据权利要求1所述的一种智能饮水机器人，其特征在于，所述的走行机构是一个带有主副两级履带的拖动机构，每侧的主履带机构由主履带、主动轮、滚轮和从动轮组成，主动轮、滚轮和从动轮的轮轴均安装在车架两侧的车身上，从动轮还作为副履带机构的主动轮，副履带机构由副履带、从动轮和支撑轮组成，主履带由直流电机进行拖动，直流电机固定在车架上盖的两侧中部，直流电机的输出轴上装有一个滚筒，滚筒的外侧带有条形齿，条形齿可以和履带上的条形沟槽进行啮合，每个直流电机可由微处理器控制电路单独进行驱动。


3.根据权利要求1所述的一种智能饮水机器人，其特征在于，所述的供水机构包括一个安装在槽形架上的中间储水箱和装在中间储水箱内的水泵及流量计，还有一个装在车架上盖前部的电磁阀，水泵、流量计和电磁阀都与微处理器控制电路电性连接；语音控制系统包括安装在槽形架上的中间储水箱后部的麦克风、扬声器和语音控制模块，用于接收语音指令及发出语音提示，麦克风和扬声器与语音控制模块电性连接，语音控制模块与微处理器控制电路电性连接；所述的激光测距系统包括四个激光测距传感器，用于测量饮水机器人与周围物体的距离，1#激光测距传感器安装在车架上盖的前部，2#激光测距传感器安装在车架上盖前部的左侧，3#激光测距传感器安装在车架上盖前部的右侧，4#激光测距传感器安装在车架上盖后部的中间，四个激光测距传感器均与微处理器控制电路电性连接；摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：武志涛，丁嘉辉，刘白雪，薛政坤，云瀚，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21