CN106142098A - 一种隐形机器人 - Google Patents

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王勇
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Guangdong University of Technology
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Abstract

本发明公开了一种隐形机器人，它包括肢体和皮肤，所述皮肤包括由外到内依次粘接的透明硅胶层、透明环氧树脂胶层、透明环氧树脂保护层、三色LED阵列层，柔性电路板层，导热环氧树脂保护层、环氧树脂胶层，所述环氧树脂胶层用于将所述导热环氧树脂保护层粘贴在机器人的肢体上，所述肢体包括背景色采集分析结构，所述背景色采集分析结构用于采集环境中的图片并分析图片的主色调，然后通过肢体内部的控制系统控制三色LED阵列的显示比例，使机器人的皮肤呈现出与所述主色调相同的颜色。本发明利用变色龙的隐形原理制备的隐形机器人，既具有隐身功能，又具有真实的触感，用户体验感佳，能够更多地满足人们的需求。

Description

一种隐形机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，尤其是一种既具有隐身功能又具有真实触感的隐形机器人。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，还可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，从而协助或取代人类的部分工作。随着科技的发展，机器人逐渐走进人们的日常生活，帮助人们打理家务，提供娱乐等。目前机器人的研究主要集中在结构和皮肤两方面。以皮肤为例，为了使机器人更人性化，更具亲和力，人们研制出具有柔软手感的硅胶人造机器人皮肤，还研制出具有高敏度触感的智能机器人皮肤。但迄今为止，还未有具备隐身功能的隐形机器人出现，尤其是具有隐身功能又具有真实触感的隐形机器人。
发明内容
本发明旨在填补隐形机器人的空白，提供一种既具有隐身功能，又具有真实触感的隐形机器人。
为了达到上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种隐形机器人，包括肢体和皮肤，其特征在于：所述皮肤包括由外到内依次粘接的透明硅胶层、透明环氧树脂胶层、透明环氧树脂保护层、三色LED阵列层，柔性电路板层，导热环氧树脂保护层、环氧树脂胶层，所述环氧树脂胶层用于将所述导热环氧树脂保护层粘贴在机器人的肢体上，所述肢体包括背景色采集分析结构，所述背景色采集分析结构用于采集环境中的图片并分析图片的主色调，然后通过肢体内部的控制系统控制三色LED阵列的显示比例，使机器人的皮肤呈现出与所述主色调相同的颜色。
作为本发明改进的技术方案，所述三色LED阵列层包括蓝色、绿色、红色三种颜色的LED灯珠。
进一步地，所述三色LED阵列层中三种颜色的LED灯珠呈正三角形分布，每种颜色的LED灯珠各占据正三角形的一个顶点，相邻两个灯之间的距离为1～20cm。
进一步地，所述相邻两个灯之间的距离为2～5cm。
优选地，所述相邻两个灯之间的距离为3cm。
作为本发明改进的技术方案，所述透明环氧树脂保护层的内层涂覆有磨砂涂层，所述环氧树脂保护层的厚度与所述磨砂涂层的厚度比为0.5～2:1。
进一步地，所述透明硅胶层、透明环氧树脂胶层、透明环氧树脂保护层的厚度比为：20～40:2～5:4～10，且透明硅胶层的厚度小于等于5cm。
优选地，所述透明硅胶层、透明环氧树脂胶层、透明环氧树脂保护层的厚度比为30：3.5:7，且透明硅胶层的厚度为1～2cm。
作为本发明改进的技术方案，所述肢体包括头部和身体部分，头部的眼睛处安装有照相机，身体部分安装有控制分析系统，机器人通过照相机拍摄周边环境的图片，然后将该图片传至控制分析系统，控制分析系统分析出所述图片中比例最大的颜色，然后控制三色LED阵列的显示比例，使机器人的皮肤呈现出与所述比例最大的颜色相同的颜色。
进一步地，所述肢体还包括红外距离传感器，机器人通过所述红外距离传感器感测与其最近的大型物体的方位，然后通过控制分析系统控制照相机拍摄所述大型物体方位的图片，以此图片中比例最大的颜色作为机器人皮肤所要呈现的颜色。
有益效果：
本发明通过模拟变色龙的隐形原理，通过改变机器人的皮肤颜色，使之与周围环境的主色调一致，从而使机器人与周围环境融为一体，达到隐身的效果。本发明采用LED三色灯呈正三角形排列，通过控制红、绿、蓝三种颜色的LED灯珠的显示比例来实现多种颜色的显示。由于本发明中相邻两灯珠之间的距离以及透明硅胶层、透明环氧树脂胶层和透明环氧树脂保护层的厚度做了合理设置，且机器人的皮肤设置有漫光作用的磨砂层，从而使机器人的皮肤透出的光线十分均匀柔和，无断点。
附图说明
图1为本发明隐形机器人的结构示意图；
图2的本发明隐形机器人的皮肤的结构示意图；
图3为LED整列结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更清楚明了地理解本发明，现结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，本发明的隐形机器人包括肢体2和皮肤1。机器人的皮肤1主要包括由外到内依次粘接的透明硅胶层11、透明环氧树脂胶层12、透明环氧树脂保护层13、三色LED阵列层14，柔性电路板层15，导热环氧树脂保护层16、环氧树脂胶层17，如图2所示。环氧树脂胶层17用于将导热环氧树脂保护层16粘贴在机器人的肢体2上，导热环氧树脂可以快速地将柔性电路板及三色LED阵列中产生的热量传导至肢体2内部专门设置的散热机构26，它与透明环氧树脂保护层13一起起到封装、保护三色LED阵列和柔性电路板的作用。透明环氧树脂胶层12用于将透明硅胶层11粘贴在透明环氧树脂保护层13上，透明硅胶层11用于给机器人提供带真实触感的表观皮肤1。
三色LED阵列层14包括蓝色141、绿色142、红色143三种颜色的LED灯珠。三色LED阵列层14中三种颜色的LED灯珠呈正三角形分布，每种颜色的LED灯珠各占据正三角形的一个顶点，相邻两个灯之间的距离为1～20cm，如图3所示。进一步地，相邻两个灯之间的距离为2～5cm。优选地，相邻两个灯之间的距离为3cm。为了防止三色LED阵列层14外的透明硅胶层11、透明环氧树脂胶层12、透明环氧树脂保护层13极大地削弱三色LED灯光，且使机器人拥有良好的触感，发明人通过大量的实验得出：当透明硅胶层11、透明环氧树脂胶层12、透明环氧树脂保护层13的厚度比为20～40:2～5:4～10，且透明硅胶层11的厚度小于等于5cm时，能够满足上述要求。机器人皮肤1透出的光线比较均匀柔和，远距离观看无断点。为了使本发明的机器人具有更好的融合度，在透明环氧树脂保护层13的内层涂覆有磨砂涂层，环氧树脂保护层的厚度与磨砂涂层的厚度比为0.5～2:1。当环氧树脂保护层的厚度与磨砂涂层的厚度比为1:1，透明硅胶层11、透明环氧树脂胶层12、透明环氧树脂保护层13的厚度比为30：3.5:7，且透明硅胶层11的厚度为1～2cm时，本发明的机器人既具有良好的触感，2m之外观看无断点，皮肤1光泽度十分均匀、柔和，且皮肤1用料少。
机器人的肢体2包括背景色采集分析结构，背景色采集分析结构用于采集环境中的图片并分析图片的主色调，然后通过肢体2内部的控制系统控制三色LED阵列的显示比例，使机器人的皮肤1呈现出与主色调相同的颜色。具体地，机器人的肢体2包括头部21和身体部分22，头部21的眼睛处安装有照相机23，身体部分22安装有控制分析系统24，机器人通过照相机23拍摄周边环境的图片，然后将该图片传至控制分析系统24，控制分析系统24分析出图片中比例最大的颜色，然后控制三色LED阵列的显示比例，使机器人的皮肤1呈现出与比例最大的颜色相同的颜色。进一步地，肢体2还包括红外距离传感器25，机器人通过红外距离传感器25感测与其最近的大型物体的方位，然后通过控制分析系统24控制照相机23拍摄大型物体方位的图片，以此图片中比例最大的颜色作为机器人皮肤1所要呈现的颜色。需要说明的是，在本发明中，蓝色141、绿色142、红色143三种颜色的LED灯珠的其中一种在显色时全部打开，均匀控制各个区域另外两种颜色的LED灯珠的显示比例，从而使LED阵列层显示出各种不同比例的蓝色141、绿色142、红色143三色灯珠的混合色。由此，本发明的机器人模拟变色龙的隐形原理，通过感知其周围环境的颜色，使自己的外观色彩与周围环境融为一体，使人们不认真分辨时看不清楚是背景还是机器人，从而实现机器人的隐身功能。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种隐形机器人，包括肢体和皮肤，其特征在于：所述皮肤包括由外到内依次粘接的透明硅胶层、透明环氧树脂胶层、透明环氧树脂保护层、三色LED阵列层，柔性电路板层，导热环氧树脂保护层、环氧树脂胶层，所述环氧树脂胶层用于将所述导热环氧树脂保护层粘贴在机器人的肢体上，所述肢体包括背景色采集分析结构，所述背景色采集分析结构用于采集环境中的图片并分析图片的主色调，然后通过肢体内部的控制系统控制三色LED阵列的显示比例，使机器人的皮肤呈现出与所述主色调相同的颜色。
2.根据权利要求1所述的隐形机器人，其特征在于：所述三色LED阵列层包括蓝色、绿色、红色三种颜色的LED灯珠。
3.根据权利要求2所述的隐形机器人，其特征在于：所述三色LED阵列层中三种颜色的LED灯珠呈正三角形分布，每种颜色的LED灯珠各占据正三角形的一个顶点，相邻两个灯之间的距离为1～20cm。
4.根据权利要求3所述的隐形机器人，其特征在于：所述相邻两个灯之间的距离为2～5cm。
5.根据权利要求4所述的隐形机器人，其特征在于：所述相邻两个灯之间的距离为3cm。
6.根据权利要求1‐5任一项所述的隐形机器人，其特征在于：所述透明环氧树脂保护层的内层涂覆有磨砂涂层，所述环氧树脂保护层的厚度与所述磨砂涂层的厚度比为0.5～2:1。
7.根据权利要求6所述的隐形机器人，其特征在于：所述透明硅胶层、透明环氧树脂胶层、透明环氧树脂保护层的厚度比为20～40:2～5:4～10。
8.根据权利要求7所述的隐形机器人，其特征在于：所述透明硅胶层、透明环氧树脂胶层、透明环氧树脂保护层的厚度比为30：3.5:7。
9.根据权利要求1‐5任一项所述的隐形机器人，其特征在于：所述肢体包括头部和身体部分，头部的眼睛处安装有照相机，身体部分安装有控制分析系统，机器人通过照相机拍摄周边环境的图片，然后将该图片传至控制分析系统，控制分析系统分析出所述图片中比例最大的颜色，然后控制三色LED阵列的显示比例，使机器人的皮肤呈现出与所述比例最大的颜色相同的颜色。
10.根据权利要求9所述的隐形机器人，其特征在于：所述肢体还包括红外距离传感器，机器人通过所述红外距离传感器感测与其最近的大型物体的方位，然后通过控制分析系统控制照相机拍摄所述大型物体方位的图片，以此图片中比例最大的颜色作为机器人皮肤所要呈现的颜色。
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