CN108527389B - 多功能互动机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能互动机器人，包括机器人本体以及两个位于机器人本体眼睛部位的投影机构，通过将机器人眼睛处各安装一个投影机构，用伺服舵机控制投影角度，从而实现较为丰富的投影组合，比如将两个画面拼接在一起形成超宽画幅，或者将双画面分开投影不同画面，给用户反馈更多信息，趣味性强且可玩性高。

Description

多功能互动机器人

技术领域

本发明涉及机械智能领域，尤其是涉及一种多功能机器人。

背景技术

随着社会经济以及人工智能技术不断发展，机器人也逐渐进入百姓的家庭，为家庭生活提供便利性。目前家用机器人主要从事家庭服务、维护、保养、修理、运输、清洗、监护等工作，种类具体可分为电器机器人、娱乐机器人、厨师机器人、搬运机器人、不动机器人、移动助理机器人和类人机器人等。

目前大多家庭只有1个或2个孩子，家中年龄较小的小孩缺乏玩伴容易感到孤单，而孩子的父母也会外出工作，孩子一般由年长者照顾，由于年龄差异巨大，年长者难以教导给孩子最新的知识以及难以与孩子一起玩耍，所以需要一个可以教给孩子知识，并能够陪伴孩子成长的类人机器人。

为了更好的给孩子展示学习内容，类人机器人一般会设有显示装置，但是目前的类人机器人上设置的显示装置为固定式屏幕，无法与机器人分离，且屏幕多为固定在类人机器人的腹部，这种屏幕趣味性差，可玩性不高，导致孩子对类人机器人的接受程度差。

发明内容

本发明意在提供一种屏幕趣味性好的多功能互动机器人。

本发明的基础方案：多功能互动机器人，包括本体以及两个投影机构；投影机构包括自内而外设置的光源、用于固定光源的摆动臂、由舵机驱动的曲柄、呈球状的转动体、与转动体球铰接的固定套、固定在本体上的气泵以及固定在转动体外侧的投影镜头，摆动臂远离光源的一端与转动体之间固定，曲柄一端沿摆动臂轴向滑动设置，固定套包括两个间隔平行设置的密封圈以及位于密封圈之间的薄膜，薄膜与密封圈之间密封，气泵固定在本体上且气泵与外侧的密封圈连通，内侧的密封圈上均布有出气通道，密封圈外圆固定在本体上，薄膜内壁上沿周向均布有夹紧板。

本发明的原理：

外是指远离光源的方向，内则是指靠近光源的方向。舵机是一种位置(角度)伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。

曲柄转动带动摆动臂摆动，即通过转动曲柄即可实现对摆动臂、转动体、投影镜头的角度调整。薄膜收缩时能够带动夹紧板向转动体移动即实现对转动体的夹紧。密封圈的设置不仅能够与薄膜、转动体之间形成一个密闭空腔，还能够对薄膜起到支撑作用，利用薄膜形变。

当气泵工作时，能够不断向固定套中鼓入室温下的空气，空气快速穿过固定套并自出气通道喷出至光源处，对光源进行降温。同时快速穿过的空气能够保证固定套处、投影镜头处保持较低温度。

本发明的效果在于：

1、多功能互动机器人，通过两个投影机构的设置实现较为丰富的投影组合，比如将两个画面拼接在一起形成超宽画幅，或者将双画面分开投影不同画面，给用户反馈更多信息。相较于现在单投影机器人，通过组合投影，实现较为丰富的投影组合方式，带来较为清晰的投影画面以及更丰富的信息展现，屏幕趣味性好，可玩性高。

2、本发明的方案能够对光源进行降温、保证固定套处、投影镜头处保持较低温度，避免投影镜头附近和外界的空气因温度不同而密度不同，使光线发生折射造成虚像的情况发生，根据热胀冷缩原理，也利于薄膜向转动体方向收缩；根据伯努利原理，快速穿过的空气还能够使得大空腔内气压降低至低于大气压，薄膜在大气压作用下向转动体方向收缩，而薄膜收缩会带动夹紧板将转动体夹紧，避免投影镜头晃动，从而保证投影镜头在放映过程中保持“冷”“静”。

3、本发明的方案不仅能够实现投影镜头的角度调整，还能够实现对投影镜头的稳定固定，利于提升投影效果。

进一步，两个密封圈的内圆均呈与转动体匹配的球弧状。如此设置能够利于实现密封圈与转动体之间的稳定配合。

进一步，出气通道内端球铰接有喷头，喷头上固定有第一磁铁，而摆动臂上对应设置有与第一磁铁相吸的第二磁铁。当摆动臂摆动时，在第一磁铁以及第二磁铁的作用下，喷头也能够随之进行角度调整，保证喷头始终对着摆动臂上的发热处，进而提高散热效率。

进一步，夹紧板远离薄膜的一端粘接有若干橡胶垫。橡胶垫的设置能够在夹紧板向转动体靠近时牢固夹住转动体，同时其柔性特质又能避免碰损转动体。

进一步，橡胶垫相互之间间隔布置。橡胶垫间隔设置，还能够保证橡胶垫、两个密封圈以及转动体之间围成的大空腔不被夹紧板阻断为若干独立小空腔，从而使得大空腔内的压强趋于一致，进而使得外界空气对薄膜产生均匀的挤压作用，进而使得夹紧板的动作保持一致、同步，从而保证投影镜头的投影稳定性提升、避免产生投影晃动的情况。

进一步，转动体的球心位于两个密封圈之间的空间中。如此设置能够保证转动体的转动稳定性，避免转动体脱离两个密封圈的限定。

进一步，摆动臂轴线过转动体球心。如此设置使得摆动臂能够稳定的绕转动体球心进行摆动，避免转动体产生偏心转动，保证了投影镜头的运动轨迹可控且稳定。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中投影机构的结构示意图；

图3为图2中固定套的结构示意图；

图4为图3中A部分的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：本体10、转动体11、投影镜头12、气泵13、摆动臂14、滑块15、曲柄16、转轴17、固定套18、密封圈19、薄膜20、夹紧板21、橡胶垫22、喷头23。

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例基本如附图1所示：

多功能互动机器人，包括本体10以及两个位于本体10眼睛部位的投影机构。本体10仿照中国卡通形象孙悟空的样子进行设置。

如图2所示，投影机构包括光源、摆动臂14、固定套18、转动体11、固定在转动体11外侧的投影镜头12、气泵13、滑块15、曲柄16以及转轴17，转轴17是由舵机驱动的，本实施例中采用的是深圳豪兴杰科技电子有限公司生产的型号SG90的舵机，舵机是一种位置、角度伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统。曲柄16一端与转轴17固定，曲柄16另一端则与滑块15固定，滑块15可沿着摆动臂14轴向滑动。

如图2所示，摆动臂14呈管状，光源固定在摆动臂14的右端，光源采用LED光源即可，摆动臂14的左端则与转动体11之间固定，转动体11为球状且摆动臂14轴线过转动体11球心，这就保证了摆动臂14的摆动能够对转动体11、投影镜头12进行角度调整，同时摆动臂14轴线穿过转动体11球心，这就使得摆动臂14能够稳定的绕转动体11球心进行摆动，避免转动体11产生偏心转动，保证了投影镜头12的运动轨迹可控且稳定。

如图3、图4所示，固定套18包括两个间隔平行设置的密封圈19以及位于密封圈19之间的薄膜20，薄膜20与密封圈19之间粘接密封，密封圈19外圆固定在本体10上，薄膜20内壁上沿周向均布有夹紧板21，夹紧板21远离薄膜20的一端粘接有若干橡胶垫22，橡胶垫22相互之间间隔布置，橡胶垫22的设置能够在夹紧板21向转动体11靠近时牢固夹住转动体11，同时其柔性特质又能避免碰损转动体11，而且橡胶垫22间隔设置，还能够保证橡胶垫22、两个密封圈19以及转动体11之间围成的大空腔不被夹紧板21阻断为若干独立小空腔，从而使得大空腔内的压强趋于一致，进而使得外界空气对薄膜20产生均匀的挤压作用，进而使得夹紧板21的动作保持一致、同步，从而保证投影镜头12的投影稳定性提升、避免产生投影晃动的情况。转动体11球铰接在固定套18上，两个密封圈19的内圆均呈与转动体11匹配的球弧状且转动体11的球心位于两个密封圈19之间的空间中，如此设置能够保证转动体11的转动稳定性，避免转动体11脱离两个密封圈19的限定。

如图2所示，气泵13固定在本体10上且气泵13上设有气管，气管穿过左侧的密封圈19与大空腔连通，右侧的密封圈19上均布有出气通道，出气通道右端球铰接有喷头23，喷头23上固定有第一磁铁，而摆动臂14上对应设置有与第一磁铁相吸的第二磁铁；当摆动臂14摆动时，在第一磁铁以及第二磁铁的作用下，喷头23也能够随之进行角度调整，保证喷头23始终对着摆动臂14上的发热处。

工作时，舵机转动带动转轴17转动，进而带动摆动臂14摆动，转动体11、投影镜头12也随之改变角度，从而实现对投影镜头12的角度调整，当投影镜头12摆动至指定位置后，即可进行投影；此时气泵13工作，不断向固定套18中鼓入室温下的空气，空气快速穿过大空腔并自喷头23喷出至光源处，对光源进行降温，同时快速穿过的空气不仅能够保证大空腔处、投影镜头12处保持较低温度，避免投影镜头12附近和外界的空气因温度不同而密度不同，使光线发生折射造成虚像的情况发生，根据热胀冷缩原理，也利于薄膜20向转动体11方向收缩，还能够使得大空腔内气压降低至低于大气压，薄膜20在大气压作用下向转动体11方向收缩，从而带动夹紧板21将转动体11夹紧。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.多功能互动机器人，其特征在于：包括本体以及两个投影机构；投影机构包括自内而外设置的光源、用于固定光源的摆动臂、由舵机驱动的曲柄、呈球状的转动体、与转动体球铰接的固定套、固定在本体上的气泵以及固定在转动体外侧的投影镜头，摆动臂远离光源的一端与转动体之间固定，曲柄一端沿摆动臂轴向滑动设置，固定套包括两个间隔平行设置的密封圈以及位于密封圈之间的薄膜，薄膜与密封圈之间密封，气泵固定在本体上且气泵与外侧的密封圈连通，内侧的密封圈上均布有出气通道，密封圈外圆固定在本体上，薄膜内壁上沿周向均布有夹紧板。

2.根据权利要求1所述的多功能互动机器人，其特征在于：两个密封圈的内圆均呈与转动体匹配的球弧状。

3.根据权利要求1所述的多功能互动机器人，其特征在于：出气通道内端球铰接有喷头，喷头上固定有第一磁铁，而摆动臂上对应设置有与第一磁铁相吸的第二磁铁。

4.根据权利要求1所述的多功能互动机器人，其特征在于：夹紧板远离薄膜的一端粘接有若干橡胶垫。

5.根据权利要求4所述的多功能互动机器人，其特征在于：橡胶垫相互之间间隔布置。

6.根据权利要求1所述的多功能互动机器人，其特征在于：转动体的球心位于两个密封圈之间的空间中。

7.根据权利要求1所述的多功能互动机器人，其特征在于：摆动臂轴线过转动体球心。

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