CN100588510C - 模块化个人机器人 - Google Patents
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Abstract
一种模块化个人机器人属于机器人领域。本发明包括:传感模块、控制模块、驱动模块、标准接口模块,传感模块与控制模块由第二标准接口模块相连,控制模块与驱动模块由第一标准接口模块相连。传感模块固定在第二标准接口模块上,控制模块的一端固定在第二标准接口模块上,另一端固定在第一标准接口模块上,驱动模块固定在第一标准接口模块的另一端,驱动模块运动带动整个机器人运动。本发明是在分析机器人的功能特点后,根据个人机器人的任务要求后而设计的一种模块化个人机器人。该机器人由4种功能模块组成,便于机器人功能的升级、扩展,可快速组装、更换与维修,降低制造成本。由于采用模块化结构,便于大批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种机器人,特别是一种模块化个人机器人,属于机器人技术领域。
背景技术
在不久的将来,机器人主要用于个人,而不是用于工厂。虽然已在许多场所开发出了大量个人机器人,但这些个人机器人特性各异,不能进行技术共享;每种个人机器人根据各自要求,从零构造。因此,此机器人几乎不能被扩展或应用到他机器人上,而且机器人不能满足不同使用者的要求。为了使个人机器人能象其他的消费产品一样,应降低个人机器人的成本、便于维修、提高安全性等,为了达到这些目标,个人机器人应象个人电脑一样,采用模块化结构和标准化接口。
经对现有技术的文献检索发现,李安伏等人在《自动化博览》,2000年第3期,P42-43,撰文“个人机器人问世”,该文介绍了日本索尼生产的AIBO外形象哈叭狗的机器人,有头、躯干、尾巴、四条腿,能与人交流,该机器人具有娱乐功能。但是,该个人机器人没采用模块化结构,不能快速维修、更换,制造成木不能降低;该个人机器人结构固定,不能根据模块的不同而重组为不同结构的个人机器人。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种由四种功能模块组成的模块化个人机器人,该机器人由多个功能模块及标准接口装配而成,各种功能模块可批量生产、独立维修、独立扩展,快速组装成不同性能的个人机器人,便于机器人的扩展、快速更换与维修,结构灵活。
本发明是通过以下技术方案实现的,本发明包括:传感模块、控制模块、驱动模块、标准接口模块。连接方式为:标准接口模块有两个,传感模块与控制模块通过第二标准接口模块相连,控制模块与驱动模块通过第一标准接口模块相连。传感模块固定在第二标准接口模块上,控制模块的一端固定在第二标准接口模块上,另一端固定在第一标准接口模块上,驱动模块固定在第一标准接口模块的另一端,驱动模块运动带动整个机器人运动。
驱动模块包括:右电机、右传动系统、右驱动轮、导向轮、左电机、左传动系统、左驱动轮、第一壳体,连接方式为:左电机、右电机固定在第一壳体上,右电机的输出轴与右传动系统相连,右传动系统的输出轴与右驱动轮固联,左电机的输出轴与左传动系统相连,左传动系统的输出轴与左驱动轮固联,导向轮的支架与第一壳体固联,左、右电机工作,带动左、右驱动轮转动,从而使机器人运动。
控制模块包括:第二壳体、电路板、蓄电池,连接方式为:第二壳体的上端固定在第二标准接口模块上,第二壳体的下端固定在第一标准接口模块上,电路板和蓄电池分别固定在第二壳体上,蓄电池给机器人提供能源,电路板控制机器人的运动。
传感模块包括:摄像头、第三壳体、红外线传感器,连接方式为:摄像头固定在第三壳体的上部,红外线传感器固定在第三壳体的四周,摄像头和红外线传感器采集的信息传递到控制模块。
本发明提供了由四种功能模块组成的模块化个人机器人,该机器人的结构采用模块化方式,便于机器人功能的扩展、机器人结构的快速更换与维修,便于大批量生产。
工作时,左、右电机驱动,带动左、右驱动轮转动,模块化个人机器人可完成前进、后退、左右转动等动作。机器人在运动过程中,由装在传感模块中的摄像头和红外线传感器采集信息,传递到控制模块中的电路板,由蓄电池提供能源,控制左、右电机转动,驱动机器人运动,驱动模块中的导向轮为机器人提供导向的作用。
本发明是在分析机器人的功能特点后,根据个人机器人的任务要求后而设计的一种模块化机器人。该机器人由四种功能模块组成,便于机器人功能的升级、扩展,可快速组装、更换与维修,降低制造成本。
附图说明
图1本发明结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明:本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示,本实施例包括:传感模块、控制模块、驱动模块、两个标准接口模块。连接方式为:传感模块与控制模块由第二标准接口模块相连,控制模块与驱动模块由第一标准接口模块相连。传感模块固定在第二标准接口模块上,控制模块的一端固定在第二标准接口模块上,另一端固定在第一标准接口模块上,驱动模块固定在第一标准接口模块的另一端,驱动模块运动带动整个机器人运动。
驱动模块包括:右电机8、右传动系统10、右驱动轮9、导向轮11、左电机14、左传动系统12、左驱动轮13、第一壳体15,连接方式为:左电机14、右电机8固定在第一壳体15上,右电机8的输出轴与右传动系统10相连,右传动系统10的输出轴与右驱动轮9固联,左电机14的输出轴与左传动系统12相连,左传动系统12的输出轴与左驱动轮13固联,导向轮11的支架与第一壳体15固联,左电机14、右电机8工作,带动左驱动轮13、右驱动轮9转动,从而使机器人运动。
所述的右传动系统10、左传动系统12可以采用现有的成熟的技术,比如由减速齿轮组成的传动系统等。
控制模块包括:第二壳体5、电路板6、蓄电池16,连接方式为:第二壳体5的上端固定在第二标准接口模块4上,第二壳体5的下端固定在第一标准接口模块7上,电路板6和蓄电池16分别固定在第二壳体5上,蓄电池16给机器人中的电路板6、左电机14、右电机8提供能源,电路板6可处理摄像头1、红外线传感器3传递来的信息,驱动左电机14、右电机8工作,通过左传动系统12、右传动系统10,使左驱动轮13旋转、右驱动轮9旋转,从而控制整个机器人的运动,固定在第一壳体15上的导向轮11为机器人起导向的作用。
传感模块包括:摄像头1、第三壳体2、红外线传感器3,连接方式为:摄像头1固定在第三壳体2的上部,红外线传感器3固定在第三壳体2的四周。机器人工作,蓄电池16提供能源,传感模块中的摄像头1和红外线传感器3采集的信息传递到控制模块,控制模块中的电路板处理信息,控制驱动模块中左电机14、右电机8旋转,经过传动系统,驱动左驱动轮13、右驱动轮9旋转,从而控制机器人的动作,完成前进、后退、左右转动等任务。
本实施例把机器人中要用的传感器集成在传感模块中,控制元器件集成在控制模块中,传动元器件集成在驱动模块中。便于各模块的扩展、批量生产及维修,便于机器人的快速组装。
Claims (3)
1、一种模块化个人机器人,包括:第一、第二两个标准接口模块,其特征在于还包括:传感模块、控制模块、驱动模块,传感模块与控制模块通过第二标准接口模块相连,控制模块与驱动模块通过第一标准接口模块相连,传感模块固定在第二标准接口模块上,控制模块的一端固定在第二标准接口模块上,另一端固定在第一标准接口模块上,驱动模块固定在第一标准接口模块的另一端,驱动模块运动带动整个机器人运动;
所述传感模块包括:摄像头、第三壳体、红外线传感器,摄像头固定在第三壳体的上部,红外线传感器固定在第三壳体的四周,摄像头和红外线传感器采集的信息传递到控制模块;
所述控制模块包括:第二壳体、电路板、蓄电池,第二壳体的上端固定在第二标准接口模块上,第二壳体的下端固定在第一标准接口模块上,电路板和蓄电池分别固定在第二壳体上;
所述驱动模块包括:右电机、右传动系统、右驱动轮、导向轮、左电机、左传动系统、左驱动轮、第一壳体,左、右电机固定在第一壳体上,右电机的输出轴与右传动系统相连,右传动系统的输出轴与右驱动轮固联,左电机的输出轴与左传动系统相连,左传动系统的输出轴与左驱动轮固联,导向轮的支架与第一壳体固联。
2、根据权利要求1所述的模块化个人机器人,其特征是,所述蓄电池给电路板、左电机、右电机提供能源,电路板处理摄像头、红外线传感器传递来的信息,驱动左电机、右电机工作,通过左传动系统、右传动系统,使左驱动轮旋转、右驱动轮旋转,从而控制整个机器人的运动。
3、根据权利要求1或2所述的模块化个人机器人,其特征是,所述的右传动系统、左传动系统均为减速齿轮组成的传动系统。
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