CN109571504A - 一种家居服务及预警机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家居服务及预警机器人，包括移动单元、中央处理单元、无线通信单元、远程控制单元、数模信号转换器、动作指令单元、环境监测单元、数据采集单元、智能交互单元和云端服务单元，移动单元包括移动小车和速度倾角传感器，移动小车的后端安装有速度倾角传感器，移动小车的上端设置有中央处理单元，中央处理单元包括电源驱动板、数据前处理及存储器和中央控制器，动作指令单元包括旋转装置和机械臂旋转装置安装在移动小车上，旋转装置上安装有机械臂，移动小车的前端安装有数据采集单元。本发明不仅可以实现物品的拿递，而且具有对住所环境进行监测报警以及语音互动的功能。
Description
技术领域
本发明涉及智能机器人技术领域，具体为一种家居服务及预警机器人。
背景技术
智能家居机器人属于家庭自动化系统的组成部分之一，是伴随着人工智能而出现的特种机器人，主要从事家庭服务、维护、保养、修理、运输、监护、儿童教育等工作，当智能家居机器人应用范围越来越广的时候，多种不同类型，不同功能的机器人由此而生。
但是，现有的家居机器人功能集成度低，不能在多种模式下进行自主活动，不能很好的满足用户对机器人智能性和多样性的需求，同时，机器人更多时候是以服务或娱乐性质的身份出现在人们生活，然而仅仅通过设定简单的语音交互实现人机交互，且机器人不能收集用户日常使用模式的数据，便不能知晓用户的日常生活习惯或偏好，不能预测房主需求，不能安排工作例程。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种家居服务及预警机器人，解决了现有的技术功能集成度低，不能在多种模式下进行自主活动，不能很好的满足用户对机器人智能性和多样性的需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种家居服务及预警机器人，包括移动单元、中央处理单元、无线通信单元、远程控制单元、数模信号转换器、动作指令单元、环境监测单元、数据采集单元、智能交互单元和云端服务单元，移动单元包括移动小车和速度倾角传感器，移动小车的后端安装有速度倾角传感器，移动小车的上端设置有中央处理单元，中央处理单元包括电源驱动板、数据前处理及存储器和中央控制器，动作指令单元包括旋转装置和机械臂 旋转装置安装在移动小车上，旋转装置上安装有机械臂，移动小车的前端安装有数据采集单元，数据采集单元包括颜色传感器、红外避障传感器和超声波测距传感器，移动小车的上端在旋转装置前端设置有环境监测单元，环境监测单元包括火焰传感器、气体传感器和高清摄像头，智能交互单元的上端安装有远程控制单元。
优选的，智能交互单元设置在旋转装置和中央处理单元之间，智能交互单元包括语音识别模块和图像处理模块。
优选的，火焰传感器和气体传感器设置在高清摄像头的两侧。
优选的，颜色传感器和超声波测距传感器分别设置在红外避障传感器的上部和下部。
优选的，无线通信单元的后端设置有数模信号转换器。
本发明提供了一种家居服务及预警机器人，具备以下有益效果：
本发明通过设置移动单元、动作指令单元、环境监测单元、数据采集单元和智能交互单元，移动单元在中央处理单元的控制下可实现定向移动，动作指令单元在中央处理单元的控制下可以实现物品的拿递，环境监测单元可以对住所的环境进行监测报警，数据采集单元可在机器人移动过程中进行测距和避障，保证机器人的行驶安全，同时智能交互单元可对主人发出的语音指令进行识别和处理，具有语音互动功能。
附图说明
图1为本发明的外观图；
图2为本发明各单元的结构示意图；
图3为本发明组成及信息传递图；
图4为本发明未交互状态下的装置组成及硬件结构图；
图5为本发明的动作指令单元操作流程图。
图中：1、移动单元；2、中央处理单元；3、无线通信单元；4、远程控制单元；5、数模信号转换器；6、动作指令单元；7、环境监测单元；8、数据采集单元；9、智能交互单元；10、移动小车；11、速度倾角传感器；12、电源驱动板；13、数据前处理及存储器；14、中央控制器；15、旋转装置；16、机械臂；17、火焰传感器；18、气体传感器；19、高清摄像头；20、颜色传感器；21、红外避障传感器；22、超声波测距传感器；23、语音识别模块；24、图像处理模块；25、云端服务单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种家居服务及预警机器人，包括移动单元1、中央处理单元2、无线通信单元3、远程控制单元4、数模信号转换器5、动作指令单元6、环境监测单元7、数据采集单元8、智能交互单元9和云端服务单元25，移动单元1包括移动小车10和速度倾角传感器11，移动小车10的后端安装有速度倾角传感器11，移动小车10的上端设置有中央处理单元2，中央处理单元2包括电源驱动板12、数据前处理及存储器13和中央控制器14，动作指令单元6包括旋转装置15和机械臂16 旋转装置15安装在移动小车10上，旋转装置15上安装有机械臂16，移动小车10的前端安装有数据采集单元8，数据采集单元8包括颜色传感器20、红外避障传感器21和超声波测距传感器22，移动小车10的上端在旋转装置15前端设置有环境监测单元7，环境监测单元7包括火焰传感器17、气体传感器18和高清摄像头19，智能交互单元9的上端安装有远程控制单元4，智能交互单元9设置在旋转装置15和中央处理单元2之间，智能交互单元9包括语音识别模块23和图像处理模块24，火焰传感器17和气体传感器18设置在高清摄像头19的两侧，颜色传感器20和超声波测距传感器22分别设置在红外避障传感器21的上部和下部，无线通信单元3的后端设置有数模信号转换器5，云端服务单元25包括电脑端上位机、手机app操作系统和操纵器。
使用时，若要实现机器人对目标物品的自动抓取，可给机器人提供语音指令或动作指令，当机器人识别出所给指令后，在抓取目标物体的过程中，移动小车10会沿着某一路线前进，同时数据采集单元8会探测周围环境信息，超声波测距传感器22可测量移动小车10距离障碍物的距离，红外避障传感器21将进行自动避障，若前方无障碍物，移动小车10达目标物体位置，由旋转装置15和机械臂16相配合精确抓取目标物体；若前方有障碍物，则当机器人避开障碍物后到达目标物体位置，对物体抓取，同时颜色传感器20会检测所取目标物体颜色是否正确等，提高抓取的准确性，面对不同的任务，需要根据不同的机械臂16运动路径设计不同的动作组，即控制组成不同的舵机动作组合；当机器人返回时，先通过超声波测距传感器22测量主人位置，通过红外避障传感器21到达主人位置，将目标物体递给主人，当环境监测单元7发现异常如火焰传感器17或气体传感器18发现环境指标异常，多功能家居机器人中央处理单元2通过无线通信单元3向上位机发出报警信号提醒家内成员环境指数异常，以便家内成员立即采取应对措施。
综上可得，本发明通过设置移动单元1、中央处理单元2、无线通信单元3、远程控制单元4、数模信号转换器5、动作指令单元6、环境监测单元7、数据采集单元8、智能交互单元9和云端服务单元25，解决了现有的技术的功能集成度低，不能在多种模式下进行自主活动，不能很好的满足用户对机器人智能性和多样性的需求问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种家居服务及预警机器人，包括移动单元（1）、中央处理单元（2）、无线通信单元（3）、远程控制单元（4）、数模信号转换器（5）、动作指令单元（6）、环境监测单元（7）、数据采集单元（8）、智能交互单元（9）和云端服务单元（25），其特征在于：移动单元（1）包括移动小车（10）和速度倾角传感器（11），移动小车（10）的后端安装有速度倾角传感器（11），移动小车（10）的上端设置有中央处理单元（2），中央处理单元（2）包括电源驱动板（12）、数据前处理及存储器（13）和中央控制器（14），动作指令单元（6）包括旋转装置（15）和机械臂（16） 旋转装置（15）安装在移动小车（10）上，旋转装置（15）上安装有机械臂（16），移动小车（10）的前端安装有数据采集单元（8），数据采集单元（8）包括颜色传感器（20）、红外避障传感器（21）和超声波测距传感器（22），移动小车（10）的上端在旋转装置（15）前端设置有环境监测单元（7），环境监测单元（7）包括火焰传感器（17）、气体传感器（18）和高清摄像头（19），智能交互单元（9）的上端安装有远程控制单元（4）。
2.根据权利要求1所述的一种家居服务及预警机器人，其特征在于：智能交互单元（9）设置在旋转装置（15）和中央处理单元（2）之间，智能交互单元（9）包括语音识别模块（23）和图像处理模块（24）。
3.根据权利要求1所述的一种家居服务及预警机器人，其特征在于：火焰传感器（17）和气体传感器（18）设置在高清摄像头（19）的两侧。
4.根据权利要求1所述的一种家居服务及预警机器人，其特征在于：颜色传感器（20）和超声波测距传感器（22）分别设置在红外避障传感器（21）的上部和下部。
5.根据权利要求1所述的一种家居服务及预警机器人，其特征在于：无线通信单元（3）的后端设置有数模信号转换器（5）。
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