一种高智能变形机器人制造技术

本发明专利技术涉及智能机器人领域，具体涉及一种高智能变形机器人，包括：场景选择模块，选择不同的任务场景，并提取对应的任务信息和执行动作；导航模块，根据外部环境信息进行行走路径的导航控制；姿态变化模块，在进行导航控制的过程中控制高智能变形机器人进行姿态变化；操作模块，在高智能变形机器人移动至任务信息中确定的执行位置时控制高智能变形机器人执行对应的操作动作；执行模块，根据各模块输出的控制指令对各机械四肢的驱动电机进行控制，从而控制高智能变形机器人进行路径导航、姿态变化和执行对应的操作动作。上述技术方案的有益效果是：解决人型机器人在站立式和其他姿态之间根据任务和场景变换进行自适应调整和切换，且能够根据外部指令自动完成场景内的各类任务。

A high intelligent deformation robot

【技术实现步骤摘要】
一种高智能变形机器人
本专利技术涉及智能机器人领域，尤其涉及一种高智能变形机器人。
技术介绍
现有技术中，站立式的人型机器人由于包含较为复杂的机械臂和与人体相类似的形体结构，能够处理较为复杂精细的工作，而异形机器人中的爬行机器人虽然能够克服复杂环境的行走障碍，但完成高精度操作任务的能力有限。现有技术中针对人型机器人存在一些变形方案，即将机器人在站立式和其他姿态之间进行变换，但是现有技术中对机器人的姿态变换通常是操作人员手动发指令进行的，变换方式比较僵硬，无法按照任务或者场景的变换自动进行姿态变化，因此其适用范围受到了极大的限制，运行方式也比较复杂。随着机器人应用技术的不断发展，亟需一种机器人设置能够兼顾上述两类机器人的优势，且实现机器人因环境不同而自适应改变姿态的技术方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高智能变形机器人，旨在解决人型机器人无法根据任务和场景变换自适应进行姿态变化，且能够根据外部指令自动完成场景内的各类任务。上述技术方案具体包括：一种高智能变形机器人，其中，包括一主躯体、一头部以及多个机械四肢，所述头部内部设置一感知单元，所述主躯体内部设置一中央控制单元，所述中央控制单元分别连接各个所述机械四肢以及所述感知单元；所述头部设置于所述主躯体的上方；所述机械四肢包括：一第一机械腿，通过一第一连接轴可转向的连接所述主躯体的左侧底部处；一第二机械腿，通过一第二连接轴可转向的连接所述主躯体的右侧底部处；一第一机械手臂，所述第一机械手臂中端设有一第一支撑部，所述第一机械手臂通过一第三连接轴可转向的连接所述主躯体的左侧顶部处；一第二机械手臂，所述第二机械手臂中端设有一第二支撑部，所述第二机械手臂通过一第四连接轴可转向的连接所述主躯体的右侧顶部处；所述中央控制单元内部预设有分别关联于不同的任务场景的任务信息和执行动作，并包括：场景选择模块，用于根据外部输入的指令选择不同的所述任务场景，并根据被选择的所述人物场景提取对应的所述任务信息和所述执行动作；导航模块，用于根据所述感知单元传输的外部环境信息对所述高智能变形机器人进行行走路径的导航控制；姿态变化模块，分别连接所述场景选择模块和所述导航模块，用于在进行导航控制的过程中，根据所述外部环境信息和所述任务信息控制所述高智能变形机器人进行姿态变化；操作模块，连接所述场景选择模块，用于在所述高智能变形机器人移动至所述任务信息中确定的执行位置时，根据所述外部环境信息和所述执行动作控制所述高智能变形机器人执行对应的操作动作；执行模块，分别连接所述导航模块、所述姿态变化模块和所述操作模块，所述执行模块还连接各个所述机械四肢的驱动电机，用于根据各模块输出的控制指令对各机械四肢的所述驱动电机进行控制，从而控制所述高智能变形机器人进行路径导航、姿态变化和执行对应的所述操作动作。优选的，该高智能变形机器人，其中，所述第一机械手臂和所述第二机械手臂上均装置一机械爪，所述机械爪分别设置于所述第一机械手臂前端和所述第二机械手臂前端。优选的，该高智能变形机器人，其中，所述第一机械手臂和所述第二机械手臂还包括多个关节，多个所述关节以及所述机械爪各连接一个所述驱动电机，所述驱动电机用于驱动多个所述关节及所述机械爪转动，以控制所述高智能变形机器人进行姿态变化以及执行操作动作。优选的，该高智能变形机器人，其中，所述执行模块包括：扭矩计算部件，用于实时监测每个所述关节对应的所述驱动电机的实时扭矩，并将所述实时扭矩与预先保存的对应的预设扭矩进行对比，根据所述预设扭矩对所述实时扭矩进行修正；电机控制部件，连接所述扭矩计算部件，用于根据修正后的所述实时扭矩对所述驱动电机进行控制，以使每个所述关节和所述机械爪均位于对应的所述运动轨迹上。优选的，该高智能变形机器人，其中，所述导航模块包括：模型搭建部件，用于根据所述外部环境信息搭建所述高智能变形机器人当前所在的外部环境模型；对象捕捉部件，用于根据所述外部环境信息和所述任务信息持续捕捉所述任务场景所对应的执行对象；路径规划部件，分别连接所述模型搭建部件和所述对象捕捉部件，用于根据所述外部环境模型和所述执行对象，实时构建从所述高智能变形机器人的当前位置至所述执行对象的位置的行走路径，并根据所述行走路径实时输出对应的控制指令。优选的，该高智能变形机器人，其中，所述任务信息中包括所述执行对象以及操作所述执行对象时所述高智能变形机器人的操作姿态；则所述姿态变化模块根据所述操作姿态控制所述高智能变形机器人进行姿态变化。优选的，该高智能变形机器人，其中，所述导航模块中还包括：避障部件，分别连接所述模型搭建部件和所述路径规划部件，用于根据所述外部环境模型和所述行走路径实时检测得到障碍物信息；所述路径规划部件根据所述障碍物信息实时调整所述高智能变形机器人的行走路径；所述姿态变化模块根据所述障碍物信息控制所述高智能变形机器人进行姿态变化，以使所述高智能变形机器人顺利通过障碍物。优选的，该高智能变形机器人，其中，于所述高智能变形机器人的各个所述机械四肢的末端均设置有状态反馈传感器，当所述高智能机器人在执行操作动作时，所述状态反馈传感器将当前的执行状态反馈给所述中央控制单元；则所述操作模块具体包括：操作反馈部件，用于持续获取所述执行状态；操作调整部件，连接所述操作反馈部件，用于：在所述执行状态表示暂时无法完成操作动作时对所述操作动作相关的控制指令进行调整；以及在所述执行状态表示所述操作动作无法实现时输出放弃执行所述操作动作的控制指令。优选的，该高智能变形机器人，其中，所述感知单元包括环境采集模块和头部控制模块，所述环境采集模块用于采集所述外部环境信息，所述头部控制模块连接所述环境采集模块，用于将所述外部环境信息发送至所述中央控制单元；所述环境采集模块包括多个传感设备，多个所述传感设备中至少包括四个摄像头，均安装在所述头部的前侧，并均用于获取所述高智能变形机器人的周围环境信息；所述头部控制模块将所述周围环境数据包括在所述外部环境信息中并传输至所述中央控制单元。优选的，该高智能变形机器人，其中，多个所述传感设备中还包括：雷达装置，所述雷达装置安装在所述头部的上方，所述雷达装置的两侧分别安装一摄像头装置，且所述雷达装置带动所述摄像头装置以一恒定速度旋转；所述雷达装置用于检测所述高智能变形机器人周围的距离信息；其中一个所述摄像头装置用于检测所述高智能变形机器人的远处环境信息；其中另一个所述摄像头装置用于检测所述高智能变形机器人的近处环境信息；所述头部控制模块将所述距离信息、所述远处环境信息和所述近处环境信息均包括在所述外部环境信息中并传输至所述中央控制单元。上述技术方案的有益效果在于：提出一种高智能变形机器人的技术方案，能够解决人型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高智能变形机器人，其特征在于，包括一主躯体、一头部以及多个机械四肢，所述头部内部设置一感知单元，所述主躯体内部设置一中央控制单元，所述中央控制单元分别连接各个所述机械四肢以及所述感知单元；/n所述头部设置于所述主躯体的上方；/n所述机械四肢包括：/n一第一机械腿，通过一第一连接轴可转向的连接所述主躯体的左侧底部处；/n一第二机械腿，通过一第二连接轴可转向的连接所述主躯体的右侧底部处；/n一第一机械手臂，所述第一机械手臂中端设有一第一支撑部，所述第一机械手臂通过一第三连接轴可转向的连接所述主躯体的左侧顶部处；/n一第二机械手臂，所述第二机械手臂中端设有一第二支撑部，所述第二机械手臂通过一第四连接轴可转向的连接所述主躯体的右侧顶部处；/n所述中央控制单元内部预设有分别关联于不同的任务场景的任务信息和执行动作，并包括：/n场景选择模块，用于根据外部输入的指令选择不同的所述任务场景，并根据被选择的所述人物场景提取对应的所述任务信息和所述执行动作；/n导航模块，用于根据所述感知单元传输的外部环境信息对所述高智能变形机器人进行行走路径的导航控制；/n姿态变化模块，分别连接所述场景选择模块和所述导航模块，用于在进行导航控制的过程中，根据所述外部环境信息和所述任务信息控制所述高智能变形机器人进行姿态变化；/n操作模块，连接所述场景选择模块，用于在所述高智能变形机器人移动至所述任务信息中确定的执行位置时，根据所述外部环境信息和所述执行动作控制所述高智能变形机器人执行对应的操作动作；/n执行模块，分别连接所述导航模块、所述姿态变化模块和所述操作模块，所述执行模块还连接各个所述机械四肢的驱动电机，用于根据各模块输出的控制指令对各机械四肢的所述驱动电机进行控制，从而控制所述高智能变形机器人进行路径导航、姿态变化和执行对应的所述操作动作。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高智能变形机器人，其特征在于，包括一主躯体、一头部以及多个机械四肢，所述头部内部设置一感知单元，所述主躯体内部设置一中央控制单元，所述中央控制单元分别连接各个所述机械四肢以及所述感知单元；
所述头部设置于所述主躯体的上方；
所述机械四肢包括：
一第一机械腿，通过一第一连接轴可转向的连接所述主躯体的左侧底部处；
一第二机械腿，通过一第二连接轴可转向的连接所述主躯体的右侧底部处；
一第一机械手臂，所述第一机械手臂中端设有一第一支撑部，所述第一机械手臂通过一第三连接轴可转向的连接所述主躯体的左侧顶部处；
一第二机械手臂，所述第二机械手臂中端设有一第二支撑部，所述第二机械手臂通过一第四连接轴可转向的连接所述主躯体的右侧顶部处；
所述中央控制单元内部预设有分别关联于不同的任务场景的任务信息和执行动作，并包括：
场景选择模块，用于根据外部输入的指令选择不同的所述任务场景，并根据被选择的所述人物场景提取对应的所述任务信息和所述执行动作；
导航模块，用于根据所述感知单元传输的外部环境信息对所述高智能变形机器人进行行走路径的导航控制；
姿态变化模块，分别连接所述场景选择模块和所述导航模块，用于在进行导航控制的过程中，根据所述外部环境信息和所述任务信息控制所述高智能变形机器人进行姿态变化；
操作模块，连接所述场景选择模块，用于在所述高智能变形机器人移动至所述任务信息中确定的执行位置时，根据所述外部环境信息和所述执行动作控制所述高智能变形机器人执行对应的操作动作；
执行模块，分别连接所述导航模块、所述姿态变化模块和所述操作模块，所述执行模块还连接各个所述机械四肢的驱动电机，用于根据各模块输出的控制指令对各机械四肢的所述驱动电机进行控制，从而控制所述高智能变形机器人进行路径导航、姿态变化和执行对应的所述操作动作。


2.根据权利要求1所述的高智能变形机器人，其特征在于，所述第一机械手臂和所述第二机械手臂上均装置一机械爪，所述机械爪分别设置于所述第一机械手臂前端和所述第二机械手臂前端。


3.根据权利要求2所述的高智能变形机器人，其特征在于，所述第一机械手臂和所述第二机械手臂还包括多个关节，多个所述关节以及所述机械爪各连接一个所述驱动电机，所述驱动电机用于驱动多个所述关节及所述机械爪转动，以控制所述高智能变形机器人进行姿态变化以及执行操作动作。


4.根据权利要求3所述的高智能变形机器人，其特征在于，所述执行模块包括：
扭矩计算部件，用于实时监测每个所述关节对应的所述驱动电机的实时扭矩，并将所述实时扭矩与预先保存的对应的预设扭矩进行对比，根据所述预设扭矩对所述实时扭矩进行修正；
电机控制部件，连接所述扭矩计算部件，用于根据修正后的所述实时扭矩对所述驱动电机进行控制，以使每个所述关节和所述机械爪均位于对应的所述运动轨迹上。


5.根据权利要求1所述的高智能变形机器人，其特征在于，所述导航模块包括：
模型搭建部件，用于根据所述外部环境信息搭建所述高智能...

【专利技术属性】
技术研发人员：史超，
申请(专利权)人：深圳国信泰富科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44