CN105856255A - 服务机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种服务机器人，包括头部、躯体、转动机构和底座，转动机构连接头部和躯体，转动机构包括第一安装座、第一电机、第一转轴、转动连接部、第二转轴、第二安装座和第二电机，第一安装座连接躯体，第一转轴竖向安装于第一安装座，转动连接部与第一转轴沿第一转轴的径向方向转动连接，第一电机控制转动连接部转动，第二转轴横向安装于转动连接部，第二转轴与转动连接部沿第二转轴的径向方向转动连接，第二电机控制第二转轴转动，第二安装座安装于第二转轴，第二安装座连接头部。该服务机器人利用第一电机和第二电机分别控制头部相对于躯体左右转动或上下转动，左右转动和上下转动互不影响，从而服务机器人更加灵活，提高了其与人的互动性。

Description

服务机器人

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种服务机器人。

背景技术

服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员，是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。服务机器人可以分为专业领域服务机器人和个人/家庭服务机器人，服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、安保、救援、监护等工作。

现有的服务机器人其头部通常和躯体是固定连接的，头部不能转动，与人的互动性较差。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种服务机器人，可以实现头部上下左右转动，提高与人的互动性。

为了达到上述目的，本发明提供一种服务机器人，包括头部、躯体、转动机构和底座，所述转动机构连接所述头部和所述躯体，所述底座设置于所述躯体的底部，所述转动机构包括第一安装座、第一电机、第一转轴、转动连接部、第二转轴、第二安装座和第二电机，所述第一安装座连接所述躯体，所述第一转轴竖向安装于所述第一安装座，所述转动连接部与所述第一转轴沿所述第一转轴的径向方向转动连接，所述第一电机控制所述转动连接部转动，所述第二转轴横向安装于所述转动连接部，所述第二转轴与所述转动连接部沿所述第二转轴的径向方向转动连接，所述第二电机控制所述第二转轴转动，所述第二安装座安装于所述第二转轴，所述第二安装座连接所述头部。

于本发明一实施例中，所述转动连接部包括转动部及设置于转动部一侧的两个连接部，所述转动部可转动地连接所述第一转轴，两个连接部设有两个相对的轴孔，所述第二转轴依次穿过两个轴孔。

于本发明一实施例中，所述第二安装座包括安装板及设置于安装板两侧的两个安装臂，所述安装板连接所述头部，所述两个安装臂安装于所述第二转轴，两个安装臂位于两个连接部外侧。

于本发明一实施例中，所述服务机器人还包括至少一对驱动轮、至少一个万向轮和至少一对万向滚珠，所述驱动轮、所述万向轮和所述万向滚珠均设于所述底座，所述驱动轮的底部和所述万向轮的底部处于同一水平面，所述万向滚珠的底部位于所述驱动轮的底部的上方。

于本发明一实施例中，所述驱动轮的数量为两个，两个驱动轮分别设于所述底座的前端的两侧；所述万向轮的数量为一个，所述万向轮设于所述底座的后端的中间；所述万向滚珠的数量为两个，两个万向滚珠设置于所述底座的后端的两侧。

于本发明一实施例中，所述底座设有第一充电端子，所述服务机器人还包括充电座，所述充电座包括充电座本体、第二充电端子、盖体及第一复位弹簧，所述第二充电端子设置于所述充电座本体，所述第二充电端子与所述第一充电端子相适配，所述盖体可滑动地盖于所述第二充电端子上方，所述第一复位弹簧一端固定连接所述充电座本体，另一端固定连接所述盖体。

于本发明一实施例中，所述充电座本体设有导轨，所述盖体与所述导轨滑动配合。

于本发明一实施例中，所述盖体外侧设有推动块。

于本发明一实施例中，所述充电座本体设有容纳孔，所述第二充电端子下方设有第二复位弹簧，所述第二充电端子通过所述第二复位弹簧可伸缩地设于所述容纳孔内。

于本发明一实施例中，所述第二充电端子的顶面与侧面之间采用弧面过渡。

与现有技术相比，本技术方案的有益效果是：

本发明服务机器人，利用第一电机和第二电机分别控制头部相对于躯体左右转动或上下转动，左右转动和上下转动互不影响，从而服务机器人更加灵活，提高了其与人的互动性。

此外，在底座设置驱动轮、万向轮和万向滚珠，当服务机器人被撞击而朝一侧倾斜时，万向滚珠接触地面，可以稳定住服务机器人，防止其倾倒，进而避免服务机器人损坏，避免发生安全事故。之后相关人员及时把服务机器人扶正，则服务机器人可以正常工作，不会影响服务机器人的工作效率。

此外，服务机器人还包括充电座，以给服务机器人充电，该充电座在第二充电端子上方设置可滑动的盖体，当需要使用充电座进行充电时，推动所述盖体，则盖体可以从第二充电端子上方移走，第二充电端子显露出来进行充电；当不需要使用充电座进行充电时，撤去施加在所述盖体上的外力，则在第一复位弹簧的回复力作用下，盖体自动滑动至第二充电端子上方，盖住第二充电端子，使得第二充电端子隐藏起来，避免误碰第二充电端子甚至出现触电的情况，从而该充电座使用起来更加安全。该充电座结构简单，使用方便，且安全可靠，实用性强。

附图说明

图1是本发明服务机器人的立体结构示意图。

图2是本发明服务机器人的局部立体图。

图3是本发明服务机器人的转动机构的立体图。

图4是本发明服务机器人的底座的立体图。

图5是本发明服务机器人的底座的侧面视图。

图6是本发明服务机器人的充电座的剖面视图。

图7是图6中A处的局部放大图。

图8是本发明服务机器人的充电座的立体图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。

请参考图1-3所示，本发明提供一种服务机器人，包括头部1、躯体2、转动机构3和底座4。所述转动机构3连接所述头部1和所述躯体2，利用转动机构3控制头部1相对躯体2进行上下左右转动，从而提高服务机器人与人互动的性能。所述底座4设置于所述躯体2的底部，支撑起整个机器人。

本实施例中，所述转动机构3包括第一安装座31、第一电机32、第一转轴33、转动连接部34、第二转轴35、第二安装座36和第二电机37。所述第一安装座31连接所述躯体2。所述第一转轴33竖向安装于所述第一安装座31，所述转动连接部34与所述第一转轴33沿所述第一转轴33的径向方向转动连接。“所述转动连接部34与所述第一转轴33沿所述第一转轴33的径向方向转动连接”指的是转动连接部34与第一转轴33转动连接，且转动连接部34能够以第一转轴33的中心线为转动轴线进行转动。转动连接部34围绕第一转轴33转动。所述第一电机32控制所述转动连接部34转动。所述第二转轴35横向安装于所述转动连接部34，所述第二转轴35与所述转动连接部34沿所述第二转轴35的径向方向转动连接。“所述第二转轴35与所述转动连接部34沿所述第二转轴35的径向方向转动连接”指的是第二转轴35与转动连接部34转动连接，且第二转轴35能够以自身的中心线为转动轴线相对转动连接部34进行转动。所述第二电机37控制所述第二转轴35转动。所述第二安装座36安装于所述第二转轴35，所述第二安装座36连接所述头部1。由于第一安装座31连接躯体2，第二安装座36连接头部1，当第一电机32控制转动连接部34转动时，转动连接部34带动第二转轴35和第二安装座36转动进而带动头部1左右转动，也就是，第一电机32可控制头部1相对躯体2左右转动，即机器人做摇头动作。当第二电机37控制第二转轴35转动时，第二转轴35带动第二安装座36转动进而带动头部1上下转动，也就是，第二电机37可控制头部1相对躯体2上下转动，即机器人做点头动作。该服务机器人可以实现头部1上下左右转动，且头部1的上下转动和左右转动分别由不同电机控制，头部1可以同时进行上下转动或左右转动，更加容易控制，服务机器人更加灵活，提高了与人的互动性。

所述转动连接部34包括转动部341及设置于转动部341一侧的两个连接部342。所述转动部341可转动地连接所述第一转轴33，第一电机32控制转动部341转动。两个连接部342设有两个相对的轴孔343，所述第二转轴35依次穿过两个轴孔343，则第二电机37可以控制第二转轴35在两个轴孔343内转动。该转动连接部34结构简单，容易控制。

所述第二安装座36包括安装板361及设置于安装板361两侧的两个安装臂362，所述安装板361连接所述头部1，所述两个安装臂362安装于所述第二转轴35，两个安装臂362位于两个连接部342外侧，即两个连接部342设置于两个安装臂362之间，安装臂362与第二转轴35固定连接，第二转轴35转动时更加平稳，不会出现大幅度晃动。

所述第一电机32安装于所述第一安装座31下方，第一电机32的转轴连接转动连接部34，从而控制转动连接部34相对于第一转轴33的转动。

所述第二电机37安装于所述第二安装座36一侧，结构紧凑，第二电机37的转轴连接第二转轴35，从而控制第二转轴35相对于转动连接部34的转动。

请参考图4和图5所示，所述服务机器人还包括至少一对驱动轮5、至少一个万向轮6和至少一对万向滚珠7。所述驱动轮5、所述万向轮6和所述万向滚珠7均设于所述底座4。所述驱动轮5的底部和所述万向轮6的底部处于同一水平面，所述万向滚珠7的底部位于所述驱动轮5的底部的上方。也就是说，放置该服务机器人于平坦的地面时，所述驱动轮5和所述万向轮6同时接触地面，而万向滚珠7和地面之间留有一定间隔，万向滚珠7不会接触地面。当服务机器人被撞击而朝一侧倾斜时，则万向滚珠7接触地面，稳定住服务机器人，防止其倾倒，进而避免服务机器人损坏，避免发生安全事故。之后相关人员及时把服务机器人扶正，则服务机器人可以正常工作，不会影响服务机器人的工作效率。

所述万向滚珠7包括滚珠座71及滚珠72，滚珠72容置于所述滚珠座71内，所述滚珠72部分伸出所述滚珠座71，所述滚珠72伸出滚珠座71的部分小于所述滚珠72收容于滚珠座71的部分。当服务机器人受到撞击倾斜时，滚珠72可以起到一定的缓冲作用，可以快速稳定住服务机器人，防止其倾倒。

所述驱动轮5的数量为两个，两个驱动轮5分别设于所述底座4的前端的两侧。所述万向轮6的数量为一个，所述万向轮6设于所述底座4的后端的中间。所述服务机器人可以平稳放置于地面且可以任意移动，且可以灵活调整移动的方向。

所述万向滚珠7的数量为两个，两个万向滚珠7设置于所述底座4的后端的两侧，则服务机器人侧面受力时，对应侧面位置的万向滚珠7可以起到很好的支撑作用，及时稳住服务机器人，防止其倾倒。

请参考图4和图6-8所示，所述底座4设有第一充电端子41，作为服务机器人的充电接口。所述服务机器人还包括充电座8，以给服务机器人的供电系统充电。所述充电座8包括充电座本体81、第二充电端子82、盖体83及第一复位弹簧84。所述第二充电端子82与所述第一充电端子41相适配。

所述第二充电端子82设置于所述充电座本体81，所述盖体83可滑动地盖于所述第二充电端子82上方，所述第一复位弹簧84一端固定连接所述充电座本体81，另一端固定连接所述盖体83。当需要使用充电座8进行充电时，推动所述盖体83，此时需要克服第一复位弹簧84的回复力，则盖体83可以从第二充电端子82上方移走，第二充电端子82则显露出来进行充电；当不需要使用充电座8进行充电时，撤去施加在所述盖体83上的外力，则在第一复位弹簧84的回复力作用下，所述盖体83自动滑动至所述第二充电端子82上方，盖住第二充电端子82，使得第二充电端子82隐藏起来，避免误碰第二充电端子82甚至出现触电的情况，该充电座8使用起来更加安全。该服务机器人的充电座8结构简单，使用方便，且安全可靠，实用性强。

所述第一复位弹簧84为拉簧，但不限于此，也可以是其他种类弹簧，只要在弹簧的回复力作用下盖体83可自动滑动至第二充电端子82上方即可。

所述充电座本体81设有导轨，所述盖体83与所述导轨滑动配合，即所述盖体83可沿所述导轨滑动，从而在充电时盖体83移至第二充电端子82一侧，不充电时盖体83盖于第二充电端子82上方。

所述盖体83外侧设有推动块831，推动推动块831即可推动盖体83，使盖体83从第二充电端子82上方移开。服务机器人充电时，利用服务机器人的底座4可以推动所述推动块831，从而把盖体83推开，使第二充电端子82显露出来。当第二充电端子82与第一充电端子41接触时即可对服务机器人进行充电，服务机器人离开充电座8时盖体83即自动隐藏第二充电端子82，充电方便且安全。

所述第二充电端子82可伸缩地安装于所述充电座本体81。充电时，第二充电端子82伸出所述充电座本体81，不充电时，第二充电端子82收容于所述充电座本体81。具体地，所述充电座本体81设有容纳孔811，所述第二充电端子82下方设有第二复位弹簧821，所述第二充电端子82通过所述第二复位弹簧821可伸缩地设于所述容纳孔811内。当盖体83盖于所述第二充电端子82上方时，盖体83克服第二复位弹簧821的回复力把第二充电端子82压入容纳孔811内。当盖体83从所述第二充电端子82的上方移到一侧时，由于失去了盖体83的压力，第二充电端子82在第二复位弹簧821的回复力作用下自动伸出所述容纳孔811，以便于充电。

所述第二复位弹簧821为压簧。但不限于此，也可以是其他种类弹簧，只要在弹簧的回复力作用第二充电端子82可自动伸出所述容纳孔811即可。

所述第二充电端子82的顶面与侧面之间采用弧面过渡，则盖体83从第二充电端子82一侧朝第二充电端子82移动时可以很容易地把第二充电端子82压入容纳孔811内，充电座8的外形更加美观。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种服务机器人，其特征在于，包括头部、躯体、转动机构和底座，所述转动机构连接所述头部和所述躯体，所述底座设置于所述躯体的底部，所述转动机构包括第一安装座、第一电机、第一转轴、转动连接部、第二转轴、第二安装座和第二电机，所述第一安装座连接所述躯体，所述第一转轴竖向安装于所述第一安装座，所述转动连接部与所述第一转轴沿所述第一转轴的径向方向转动连接，所述第一电机控制所述转动连接部转动，所述第二转轴横向安装于所述转动连接部，所述第二转轴与所述转动连接部沿所述第二转轴的径向方向转动连接，所述第二电机控制所述第二转轴转动，所述第二安装座安装于所述第二转轴，所述第二安装座连接所述头部。

2.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，所述转动连接部包括转动部及设置于转动部一侧的两个连接部，所述转动部可转动地连接所述第一转轴，两个连接部设有两个相对的轴孔，所述第二转轴依次穿过两个轴孔。

3.根据权利要求2所述的服务机器人，其特征在于，所述第二安装座包括安装板及设置于安装板两侧的两个安装臂，所述安装板连接所述头部，所述两个安装臂安装于所述第二转轴，两个安装臂位于两个连接部外侧。

4.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，还包括至少一对驱动轮、至少一个万向轮和至少一对万向滚珠，所述驱动轮、所述万向轮和所述万向滚珠均设于所述底座，所述驱动轮的底部和所述万向轮的底部处于同一水平面，所述万向滚珠的底部位于所述驱动轮的底部的上方。

5.根据权利要求4所述的服务机器人，其特征在于，所述驱动轮的数量为两个，两个驱动轮分别设于所述底座的前端的两侧；所述万向轮的数量为一个，所述万向轮设于所述底座的后端的中间；所述万向滚珠的数量为两个，两个万向滚珠设置于所述底座的后端的两侧。

6.根据权利要求1所述的服务机器人，其特征在于，所述底座设有第一充电端子，所述服务机器人还包括充电座，所述充电座包括充电座本体、第二充电端子、盖体及第一复位弹簧，所述第二充电端子设置于所述充电座本体，所述第二充电端子与所述第一充电端子相适配，所述盖体可滑动地盖于所述第二充电端子上方，所述第一复位弹簧一端固定连接所述充电座本体，另一端固定连接所述盖体。

7.根据权利要求6所述的服务机器人，其特征在于，所述充电座本体设有导轨，所述盖体与所述导轨滑动配合。

8.根据权利要求6所述的服务机器人，其特征在于，所述盖体外侧设有推动块。

9.根据权利要求6所述的服务机器人，其特征在于，所述充电座本体设有容纳孔，所述第二充电端子下方设有第二复位弹簧，所述第二充电端子通过所述第二复位弹簧可伸缩地设于所述容纳孔内。

10.根据权利要求6所述的服务机器人，其特征在于，所述第二充电端子的顶面与侧面之间采用弧面过渡。