一种送水机器人制造技术

一种送水机器人，包括底板，底板上设有引水单元，引水单元包括升降臂，垂直于升降臂设有延伸臂，延伸臂自由端设有电磁感应接收单元；底板上还设有注水单元，注水单元沿引水单元穿过延伸臂自由端，注水单元出水口位于电磁感应接收单元内。通过对部件结构的合理设置，克服现有技术中存在的室内定位精度低、成本高、易受环境影响的问题和缺陷，提供一种简单易行的室内精准定位的方法和装置。

【技术实现步骤摘要】
一种送水机器人
本技术属于智能控制
，具体涉及一种送水机器人。
技术介绍
随着科技的进步，人工智能快速崛起，各类各样的智能家居机器人也层出不穷，人们的生活也因此方便了许多。本设计以服务型机器人为出发点，着眼于生活中的点滴小事，以方便人们的生活为目的，设计实现了一款智能饮水机器人。机器人要实现在接到送水请求后在较短的时间内将水送达的功能，就必须快速而准确地到达水杯的位置。常见的许多定位方式都不能达到要求。室内环境相对复杂，红外测距定位、深度摄像机定位等方式等定位方式准确度不高；而且必须要求水杯在机器人的视距范围内，而事实上由于室内人员活动、桌面摆件遮挡等因素存在，这一条件常常得不到满足。室内定位对精度要求较高，广泛用于室外定位，GPS在室内定位方式中精度差，定位精度在米级[1]，不能满足高精度定位的要求。Zigbee等定位方式稳定性差，易受环境干扰[2]，信号传输受多径效应和移动的影响很大，精度对硬件和环境的依赖程度很大。超声波定位虽然定位精度高，达到厘米级别，但是超声波定位易受环境温度的影响，传输距离短[2]，且定位响应较慢，会增加系统工作延迟[2]。[1]宋倩,申景贇.BDS/GPS/GLONASS组合单点定位模型及精度分析[J].机电信息,2019(27):128-129+132。[2]许哲琪.基于无线网络的定位技术研究[D].北京交通大学,2019。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种送水机器人，通过对部件结构的合理设置，克服现有技术中存在的室内定位精度低、成本高、易受环境影响的问题和缺陷，提供一种简单易行的室内精准定位的方法和装置。为实现上述目的，本技术采取的技术方案包括：一种送水机器人，包括底板，底板上设有引水单元，引水单元包括升降臂，垂直于升降臂设有延伸臂，延伸臂自由端设有电磁感应接收单元；底板上还设有注水单元，注水单元沿引水单元穿过延伸臂自由端，注水单元出水口位于电磁感应接收单元内。进一步的，还包括接水单元，接水单元包括水杯底座和放置在水杯底座上的水杯，水杯外沿在水杯底座上还设有与电磁感应接收单元垂直对应的电磁感应发射圈。优选的，电磁感应接收单元包括平行水平面的环形支座，环形支座上设有电磁感应接收圈。优选的，注水单元包括水箱和水管，水管一端放入水箱内，水管另一端沿引水单元穿过环形支座；注水单元还包括水泵，水泵连接水管输送水箱内液体。优选的，在底板和升降臂间设有旋转底盘。优选的，升降臂为垂直螺旋结构，延伸臂为延伸平板，延伸臂沿升降臂移动。进一步的，底板上还设有UWB定位模块，实现机器人的定位功能。进一步的，底板上还设有陀螺仪，陀螺仪测量的航向角所在的平面和机器人运动所在的平面平行。优选的，环形支座外沿设有水杯高度检测模块，控制延伸臂垂直方向的高度；环形支座上还设有水位检测模块，控制注水时水杯内的水位。进一步的，底板上还设有功能模块，功能模块包括电机驱动模块；功能模块还包括单片机和无线通信模块，单片机接收无线通信模块的信号控制电机驱动模块。本技术与现有技术相比，具有如下技术效果：(1)本技术的一种送水机器人，通过对部件结构的合理设置，设计合适的电磁感应线圈，实现机器人精准定位水杯，相比现有技术极大降低了技术难度。(2)本技术的一种送水机器人，通过对部件结构的合理设置，通过一次定位(机器人达到水杯附近)与二次定位(机械臂出水口达到水杯口正上方)相结合的方法，解决了精准定位水杯、易受环境影响的问题和缺陷，同时极大降低了精准定位水杯的技术难度，降低了成本。(3)本技术的一种送水机器人，通过对部件结构的合理设置，将电磁感应线圈引入定位方法之中，拓展了室内精准定位的途径，并将这种自主设计的定位方法应用到了实际应用——智能送水，最终使得技术服务于社会。附图说明附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术的送水机器人的结构示意图；图2为图1中引水单元的结构示意图；图3为机器人硬件模块联系流程图；图4为UWB定位原理说明图；图5为机器人方向感知方法示意图；图6为机器人二次导航修正航向误差示意图。图中各标号表示为：1底板；2功能模块；21电机驱动模块；22无线通信模块；23单片机；3注水单元；31水泵；32水管；33水箱；4引水单元；41升降臂；42延伸臂；43电磁感应接收单元；431环形支座；432电磁感应接收圈；44旋转底盘；45水杯高度检测模块；46水位检测模块；5接水单元；51水杯；52电磁感应发射圈；53水杯底座；6UWB定位模块。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。本方案保护的结构可以采用智能控制，优选基于物联网的智能控制。一种送水机器人，包括底板1，底板1上设有引水单元4，引水单元4包括升降臂41，垂直于升降臂41设有延伸臂42，延伸臂42自由端设有电磁感应接收单元43；底板1上还设有注水单元3，注水单元3沿引水单元4穿过延伸臂42自由端，注水单元3出水口位于电磁感应接收单元43内。升降臂41具体为螺旋状上升结构，延伸臂42为延伸平板和立体圆盘结构，升降臂41控制延伸臂42在垂直方向移动。底板1下安置驱轮做为机器人的移动载体。电流的磁效应和电磁感应定律是被广泛应用的基本物理原理，当在一个线圈中通以变化的电流时，将在附近的空间中激发变化的磁场。激发线圈激发的磁场是呈圆环状向外发散的，在以激发线圈的圆心为中心的圆上的感应线圈产生的感应电动势大小是一样的，感应电动势大小和与中心点的距离有关。将在水杯下安置在线圈激发磁场，用机器人延伸臂42自由端的电磁感应接收单元43去精确定位水杯。电磁感应接收单元43的设置，实现机器人精准定位水杯，相比于图像识别等现有技术极大降低了技术难度，降低定位成本和技术难度，提高了准确性和适应性。还包括接水单元5，接水单元5包括水杯底座53和放置在水杯底座53上的水杯51，水杯51外沿在水杯底座53上还设有与电磁感应接收单元43垂直对应的电磁感应发射圈52。将在水杯51下安置在电磁感应发射圈52，用机器人延伸臂42自由端的电磁感应接收单元43去精确定位水杯51。这样在机器人上只需要检测感应电动势的大小即可，相较于图像识别等方法，明显降低定位成本和技术难度，并且不对室内环境有较高要求，提高了准确性和适应性。电磁感应接收单元43包括平行水平面的环形支座431，环形支座431上设有电磁感应接收圈432。环形支座431为立体圆盘的中空腔体结构。用电磁感应接收圈432精确定位放置在电磁感应发射圈52内的水杯51。这样在机器人上只需要检测感应电动势的大小即可，相较于图像识别等方法，明显降低定位成本和技术难度，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种送水机器人，包括底板(1)，其特征在于，底板(1)上设有引水单元(4)，所述引水单元(4)包括升降臂(41)，垂直于升降臂(41)设有延伸臂(42)，延伸臂(42)自由端设有电磁感应接收单元(43)；/n底板(1)上还设有注水单元(3)，所述注水单元(3)沿引水单元(4)穿过延伸臂(42)自由端，注水单元(3)出水口位于电磁感应接收单元(43)内。/n

【技术特征摘要】
1.一种送水机器人，包括底板(1)，其特征在于，底板(1)上设有引水单元(4)，所述引水单元(4)包括升降臂(41)，垂直于升降臂(41)设有延伸臂(42)，延伸臂(42)自由端设有电磁感应接收单元(43)；
底板(1)上还设有注水单元(3)，所述注水单元(3)沿引水单元(4)穿过延伸臂(42)自由端，注水单元(3)出水口位于电磁感应接收单元(43)内。


2.如权利要求1所述的送水机器人，其特征在于，还包括接水单元(5)，所述接水单元(5)包括水杯底座(53)和放置在水杯底座(53)上的水杯(51)，水杯(51)外沿在水杯底座(53)上还设有与电磁感应接收单元(43)垂直对应的电磁感应发射圈(52)。


3.如权利要求2所述的送水机器人，其特征在于，所述电磁感应接收单元(43)包括平行水平面的环形支座(431)，环形支座(431)上设有电磁感应接收圈(432)。


4.如权利要求3所述的送水机器人，其特征在于，所述注水单元(3)包括水箱(33)和水管(32)，水管(32)一端放入水箱(33)内，水管(32)另一端沿引水单元(4)穿过环形支座(431)；
注水单元(3)还包括水泵(31)，水泵(31)连接水管(32)输送水箱(33)...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琦瑶，彭进业，汪思嘉，张少伟，彭先霖，李艺林，杨皓文，李江南，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61